FUNÇÕES DO CÁLCIO NAS CÉLULAS

FUNÇÕES DO CÁLCIO NAS CÉLULAS

Nas plantas superiores o cálcio representa entre 0,5-6% do resíduo seco, pelo que, frequentemente, é o catião mais representado; faz parte de numerosos componentes e assume funções importantes no metabolismo da planta.

O cálcio é um elemento plástico fundamental para todas as partes da planta. Salifica os grupos ácidos das pectinas formando os pectatos de cálcio, que constituem as paredes das células vegetais. O teor de cálcio das paredes celulares influencia de forma notória a resistência mecânica, permeabilidade e turgidez celular.

O cálcio também controla diferentes aspectos fisiológicos da planta unindo-se à calmodulina, uma proteína que exerce uma acção hormonal sobre a regulação da função do fitocromo, a fusão de protoplasmas, a germinação das sementes, o crescimento dos ápices vegetativos, dos tubos polínicos e a reacção às mudanças ambientais.

Este elemento é também fundamental para a formação do ácido β-indolacético (AIA), que é a hormona auxínica mais importante.

No entanto, o papel mais importante e a acção básica desempenhada pelo cálcio, é o processo de divisão celular, para melhorar a qualidade do fruto e posteriormente para o controle do stress da planta.

ESTUDO DA DISTRIBUIÇÃO DO CÁLCIO NAS DIFERENTES PARTES DA PLANTA

Realizado pelo departamento de P&D da empresa GREEN HAS ITALIA, em colaboração com o departamento DBios (ciências da vida e biologia de sistemas) da Universidade de Turim”.

Foi estudada a distribuição do cálcio na planta tendo sido utilizadas duas espécies vegetais, Alface (Lactuca sativa L) e Arabidopsis (Arabidopsis thailiana), empregando técnicas de Electroforese Capilar e técnicas de Fluorescência de Amplo Espectro.

Analisámos o “IONOMA” da planta, que se refere ao estudo dos iões inorgânicos presentes nos organismos vivos, e as mudanças que ocorrem na sua composição, como resposta ao genótipo e aos estímulos do ambiente.

Cultivámos em estufa plantas de alface previamente tratadas com diferentes soluções à base de água, com o produto Calboron e outros componentes com cálcio

Após 48 horas destes tratamentos realizou-se a colheita das folhas das plantas e mediante técnicas de Electroforese Capilar (técnicas que permitem a separação de analitos como iões) analisaram-se os catiões Ca++, Mg++ e K+, que estão presentes nas diferentes partes da planta.

Após a realização de dois tratamentos foram observadas diferenças significativas nas concentrações destes elementos.

Nas folhas não tratadas com Calboron, havia significativamente mais conteúdo de Na+  no apoplasto, fora da célula (que é antagónico do Ca++) e de K+ na parede celular ou no interior das células (que requere um consumo de energia pela planta sob a forma de ATP) pelo que são menos eficientes do que as plantas tratadas com Calboron.

Ilustração 1. Plantas de alface tratadas na estufa da Green Has Italia

Na Arabidopsis (arabeta; erva-estrelada), uma planta da qual se conhece o seu mapa genético completo e que se utiliza habitualmente em investigação, estudou-se recorrendo à Fluorescência (microscopia de amplo espectro e microscopia confocal) a absorção e a translocação do cálcio externo (cálcio que se movimenta via apoplasto) e o que está presente no interior da célula (cálcio citosólico).

As zonas coloridas a roxo que se observam na Ilustração 2 mostram que as concentrações de cálcio nos tecidos são mais elevadas nas folhas tratadas com Calboron. Na terceira série, o cálcio de Calboron penetrou nas folhas e está na zona externa das células (apoplasto) em maior concentração do que com o outro produto à base de cálcio que não é tão efectivo.

O cálcio do Calboron introduziu-se mais eficazmente na planta e está muito próximo de entrar no interior das células

NO TRATADO  AGUA   CALBORON  OTRO CALCIO

Ilustração 2. Cálcio presente no apoplasto da planta (exterior das células) em diferentes porções de folha de Arabidopsis.

Na ilustração 3 mostra-se, representado pela coloração vermelha, as zonas com maior concentração de cálcio presente no interior do citosol das células. As folhas tratadas com Calboron possuem maior concentração de cálcio no interior das células, 48 horas depois do tratamento, demonstrando a sua efectividade na absorção, uma vez que se move melhor dentro da planta.

Ilustração 3. Cálcio no interior da célula (citosol) de Arabidopsis.

Como conclusões do estudo, as plantas tratadas com Calboron possuem, significativamente, maior quantidade de Cálcio dentro da folha completa (N.I.L.=+42%), Cálcio dentro do apoplasto (A.L.=+19%) e Cálcio dentro das paredes e do citosol das células (A.F.L.=+24,5%).

No citosol, o cálcio actua como uma molécula de sinalização, mediante a sua relação com as vias de transporte do cálcio em resposta ao complexo da calmodulina, para que a planta possa reagir perante stresses bióticos e abióticos. Actua como uma molécula de comunicação.

Estes tratamentos com Cálcio à base de Calboron demonstraram que é um produto muito eficaz, com grande mobilidade na planta e mais eficiente que os tratamentos com o produto testemunha.

Calboron é um produto que aumenta a consistência celular, não produz abrandamentos, nem favorece processos oxidativos relacionados com a maturação.

Notas:

– N.I.L.= Non Infiltrated leaf, Catiões presentes em toda a folha e analisada por inteiro, com o conteúdo exterior e interior do elemento correspondente. Mede-se em Microgramas/peso em gramas de folha fresca.

– A.L.= Apoplast Leaf, Catiões presentes no apoplasma da folha, no exterior. Microgramas/peso em gramas de folha fresca.

– A.F.L.= Apoplast Free Leaf, Catiões Unidos às paredes celulares e ao citosol das células. Microgramas/peso em gramas de folha fresca.