Ácido abscísico – Wikipédia, a enciclopédia livre
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Ácido abscísico Alerta sobre risco à saúde | |
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Nome IUPAC | [Ácido S-(Z,E)]-5-(1-hidroxi-2,6,6-trimetil- 4-oxo-2-ciclohexen-1-il)-3-metil- 2,4-pentanedienoico[1] |
Identificadores | |
Número CAS | |
SMILES |
|
InChI | 1/C15H20O4/c1-10(7- 13(17)18)5-6-15(19) 11(2)8-12(16)9-14 (15,3)4/h5-8,19H,9H2, 1-4H3,(H,17,18)/b6- 5+,10-7-/t15-/m0/s1/ f/h17H |
Propriedades | |
Fórmula molecular | C15H20O4 |
Massa molar | 264.32 g/mol |
Ponto de fusão | 161–163 °C |
Ponto de ebulição | 120 °C (sublima) |
Página de dados suplementares | |
Estrutura e propriedades | n, εr, etc. |
Dados termodinâmicos | Phase behaviour Solid, liquid, gas |
Dados espectrais | UV, IV, RMN, EM |
Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde. |
O ácido abscísico (ABA) é um hormônio vegetal que atua em vários processos de desenvolvimento de plantas, incluindo a dormência de sementes e gomos, o controle do tamanho do órgão e o fechamento estomático. É especialmente importante para as plantas na resposta a estresses ambientais, incluindo seca, salinidade do solo, tolerância ao frio, tolerância ao congelamento, estresse por calor e tolerância a íons de metais pesados.[2]
Nas plantas
[editar | editar código-fonte]Função
[editar | editar código-fonte]O ABA foi originalmente considerado como envolvido na abscisão, e por isso recebeu o nome. Agora, sabe-se que isso ocorre apenas em um pequeno número de plantas. A sinalização regulada pelo ABA também desempenha um papel importante nas respostas das plantas ao estresse ambiental e aos patógenos vegetais.[3][4] Os genes das plantas para a biossíntese de ABA e a sequência da via já foram elucidados.[5][6] O ABA também é produzido por alguns fungos patogênicos de plantas por meio de uma rota biossintética diferente da biossíntese de ABA nas plantas.[7]
Em preparação para o inverno, o ABA é produzido em gomos terminais.[8] Isso retarda o crescimento da planta e direciona os primórdios das folhas para desenvolver escamas para proteger os botões dormentes durante a estação fria. O ABA também inibe a divisão das células no câmbio vascular, ajustando-se às condições frias do inverno ao suspender o crescimento primário e secundário.
O ácido abscísico também é produzido nas raízes em resposta à diminuição do potencial hídrico do solo (que está associado ao solo seco) e outras situações em que a planta pode estar sob estresse. O ABA então se transloca para as folhas, onde altera rapidamente o potencial osmótico das células guardiãs estomáticas, fazendo com que encolham e fechem os estômatos. O fechamento estomático induzido por ABA reduz a transpiração (evaporação da água para fora dos estômatos), evitando assim maiores perdas de água das folhas em épocas de baixa disponibilidade de água. Uma correlação linear próxima foi encontrada entre o conteúdo de ABA das folhas e sua condutância (resistência estomática) com base na área foliar.[9]
A germinação das sementes é inibida pelo ABA em antagonismo com a giberelina. O ABA também evita a perda de dormência das sementes.[carece de fontes]
Várias plantas de Arabidopsis thaliana com mutação de ABA foram identificadas e estão disponíveis no Nottingham Arabidopsis Stock Center — tanto aquelas deficientes na produção de ABA quanto aquelas com sensibilidade alterada à sua ação. As plantas que são hipersensíveis ou insensíveis ao ABA apresentam fenótipos na dormência das sementes, germinação, regulação estomática e alguns mutantes apresentam crescimento atrofiado e folhas castanhas/amarelas. Esses mutantes refletem a importância do ABA na germinação das sementes e no desenvolvimento inicial do embrião.
A pirabactina (um ativador ABA contendo piridila) é um inibidor da expansão das células do hipocótilo naftaleno sulfonamida, que é um agonista da via de sinalização do ABA da semente.[10] É o primeiro agonista da via ABA que não está estruturalmente relacionado ao ABA.[carece de fontes]
Homeostase
[editar | editar código-fonte]Biossíntese
[editar | editar código-fonte]O ácido abscísico (ABA) é um hormônio isoprenoide vegetal, que é sintetizado na via plastidal 2-C-metil-D-eritritol-4-fosfato (MEP); ao contrário dos sesquiterpenos estruturalmente relacionados, que são formados a partir do precursor farnesil difosfato (FDP) derivado do ácido mevalónico, a estrutura do ABA é formada após a clivagem dos carotenoides em MEP. A zeaxantina é o primeiro precursor ABA comprometido; uma série de epoxidações e isomerizações catalisadas por enzimas via violaxantina e a clivagem final do carotenoide por uma reação de dioxigenação produz o precursor ABA proximal, xantoxina, que é então posteriormente oxidado ao ABA. via aldeído abscísico.[5]
A abamina foi projetada, sintetizada, desenvolvida e depois patenteada como o primeiro inibidor específico da biossíntese de ABA, o que torna possível regular os níveis endógenos de ABA.[11]
Localização e tempo de biossíntese de ABA
[editar | editar código-fonte]- Liberado durante a dessecação dos tecidos vegetativos e quando as raízes encontram a compactação do solo.[12]
- Sintetizado em frutas verdes no início do período de inverno
- Sintetizado em sementes em maturação, estabelecendo dormência
- Móvel dentro da folha e pode ser rapidamente translocado das raízes para as folhas pelo fluxo de transpiração no xilema
- Produzido em resposta ao estresse ambiental, como estresse por calor, estresse hídrico, estresse salino
- Sintetizado em todas as partes da planta, por exemplo, raízes, flores, folhas e caules
- ABA é sintetizado em quase todas as células que contêm cloroplastos ou amiloplastos
Inativação
[editar | editar código-fonte]O ABA pode ser catabolizado em ácido faseico via CYP707A (um grupo de enzimas P450) ou inativado por conjugação de glicose (éster ABA-glicose) via enzima AOG. O catabolismo via CYP707As é muito importante para a homeostase do ABA, e os mutantes nesses genes geralmente acumulam níveis mais elevados de ABA do que as linhas que superexpressam os genes biossintéticos do ABA.[13] Em bactérias do solo, foi relatada uma via catabólica alternativa que leva ao desidrovomifoliol através da enzima vomifoliol desidrogenase.
Efeitos
[editar | editar código-fonte]- Antitranspirante — induz o fechamento estomático, diminuindo a transpiração para evitar a perda de água.[14]
- Inibe o amadurecimento de frutas
- Responsável pela dormência da semente ao inibir o crescimento celular – inibe a germinação da semente
- Inibe a síntese do nucleotídeo cinetina[15]
- Downregula enzimas necessárias para a fotossíntese.[16]
- Age na endoderme para prevenir o crescimento de raízes quando expostas a condições salgadas[17]
- Atrasa a divisão celular
- Indutor de dormência — É usado para induzir a dormência nas sementes.
- usado como antitranspirante — Em áreas propensas a secas, o estresse hídrico é um problema sério na produção agrícola. então sprays de ABA são sugeridos que causam o fechamento parcial dos estômatos por alguns dias, para reduzir a perda transpiracional de água
Cascata de sinal
[editar | editar código-fonte]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a1/ABA_signal_cascade.jpg/280px-ABA_signal_cascade.jpg)
Na ausência de ABA, a fosfatase ABI1-INSENSITIVE1 (ABI1) inibe a ação das proteínas cinases relacionadas a SNF1 (subfamília 2) (SnRK2s). O ABA é percebido pelas proteínas de membrana PYRABACTIN RESISTANCE 1 (PYR1) e do tipo PYR1. Na ligação ABA, PYR1 se liga a e inibe ABI1. Quando os SnRK2s são liberados da inibição, eles ativam vários fatores de transcrição da família ABA RESPONSIVE ELEMENT-BINDING FACTOR (ABF). Os ABFs então causam mudanças na expressão de um grande número de genes.[2] Acredita-se que cerca de 10% dos genes das plantas sejam regulados pelo ABA.[carece de fontes]
Em fungos
[editar | editar código-fonte]Como as plantas, algumas espécies de fungos (por exemplo Cercospora rosicola, Botrytis cinerea[18] e Magnaporthe oryzae) têm uma via de biossíntese endógena para ABA. Em fungos, parece ser a via biossintética da VMA que é predominante (ao invés da via MEP que é responsável pela biossíntese de ABA nas plantas). Um papel do ABA produzido por esses patógenos parece ser o de suprimir as respostas imunes das plantas.[19]
Em animais
[editar | editar código-fonte]O ABA também foi encontrado em metazoários, desde esponjas até mamíferos, incluindo humanos.[20] Atualmente, sua biossíntese e papel biológico em animais são pouco conhecidos. O ABA demonstrou recentemente provocar efeitos antiinflamatórios e antidiabéticos potentes em modelos de camundongos de diabetes/obesidade, doença inflamatória intestinal, aterosclerose e infecção por influenza.[21] Muitos efeitos biológicos em animais foram estudados usando ABA como uma droga nutracêutica ou farmacognóstica, mas ABA também é gerado endogenamente por algumas células (como macrófagos) quando estimulado. Existem também conclusões conflitantes de diferentes estudos, onde alguns afirmam que o ABA é essencial para as respostas pró-inflamatórias, enquanto outros mostram efeitos anti-inflamatórios. Como acontece com muitas substâncias naturais com propriedades médicas, o ABA se tornou popular também na naturopatia. Embora o ABA claramente tenha atividades biológicas benéficas e muitos remédios naturopáticos contenham altos níveis de ABA (como suco de grama de trigo, frutas e vegetais), algumas das alegações de saúde feitas podem ser exageradas ou excessivamente otimistas. Em células de mamíferos, o ABA tem como alvo uma proteína conhecida como lantionina sintetase C-like 2 (LANCL2), desencadeando um mecanismo alternativo de ativação do receptor gama ativado por proliferador de peroxissoma (PPAR gama).[22] A LANCL2 é conservada em plantas e foi originalmente sugerido ser um receptor ABA também em plantas, o que foi posteriormente questionado.[23]
Medição da concentração de ABA
[editar | editar código-fonte]Vários métodos podem ajudar a quantificar a concentração de ácido abscísico em uma variedade de tecidos vegetais. Os métodos quantitativos usados são baseados em HPLC e GC, e ELISA. Recentemente, duas sondas FRET independentes foram desenvolvidas para medir as concentrações intracelulares de ABA em tempo real in vivo.[24][25]
Referências
- ↑ «Abscisic Acid Chemical Name». Arquivado do original em 29 de setembro de 2007
- ↑ a b Finkelstein. «Abscisic Acid Synthesis and Response». The Arabidopsis Book / American Society of Plant Biologists. 11: e0166. PMC 3833200
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- ↑ «Salt and Drought Stress Signal Transduction in Plants». Annual Review of Plant Biology. 53: 247–73. 2002. PMC 3128348
. PMID 12221975. doi:10.1146/annurev.arplant.53.091401.143329
- ↑ «Complex regulation of ABA biosynthesis in plants». Trends in Plant Science. 7: 41–8. 2002. PMID 11804826. doi:10.1016/S1360-1385(01)02187-2
- ↑ a b «Abscisic Acid Biosynthesis and Catabolism». Annual Review of Plant Biology. 56: 165–85. 2005. PMID 15862093. doi:10.1146/annurev.arplant.56.032604.144046
- ↑ «The pathway of biosynthesis of abscisic acid in vascular plants: A review of the present state of knowledge of ABA biosynthesis». Journal of Experimental Botany. 52: 1145–64. 2001. PMID 11432933. doi:10.1093/jexbot/52.359.1145
- ↑ «The P450 Monooxygenase BcABA1 is Essential for Abscisic Acid Biosynthesis in Botrytis cinerea». Applied and Environmental Microbiology. 70: 3868–76. 2004. PMC 444755
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