Germinação
Observe as sementes de agrião absorvendo água para catalisar a atividade metabólica envolvida na germinação Fotografia de lapso de tempo de sementes de agrião germinando em água Encyclopædia Britannica, Inc. Veja todos os vídeos para este artigo
Germinação , o surgimento de um semente , esporo , ou outro corpo reprodutivo, geralmente após um período de dormência. A absorção de água, a passagem do tempo, o resfriamento, o aquecimento, oxigênio disponibilidade e exposição à luz podem operar no início do processo.
cotilédones e germinação (topo) Monocotiledôneas (estruturas internas de uma semente de milho com estágios de germinação). Os nutrientes são armazenados no tecido do cotilédone e do endosperma. A radícula e o hipocótilo (região entre o cotilédone e a radícula) dão origem às raízes. O epicótilo (região acima do cotilédone) dá origem ao caule e às folhas e é coberto por uma bainha protetora (coleóptilo). (Abaixo) Eudicotiledônea (estruturas internas de uma semente de feijão com estágios de germinação). Todos os nutrientes são armazenados nos cotilédones aumentados. A radícula dá origem às raízes, o hipocótilo ao caule inferior e o epicótilo às folhas e ao caule superior. Merriam-Webster Inc.
No processo de germinação das sementes, a água é absorvida pelo embrião , o que resulta na reidratação e expansão das células. Logo após o início da absorção de água, ou embebição, a taxa de respiração aumenta e vários processos metabólicos, suspensos ou muito reduzidos durante a dormência, são retomados. Esses eventos estão associados a mudanças estruturais nas organelas (corpos membranosos relacionados ao metabolismo), nas células do embrião.
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Observe a germinação hipógea de feijão verde ao longo de três semanas Vídeo de lapso de tempo da germinação hipógea (os cotilédones permanecem abaixo do solo) de germinação de feijão verde Phaseolus coccineus ‘Enorma’), filmado em um período de três semanas. Vídeo de Neil Bromhall; música, Paul Pitman / Musopen.org (um parceiro de publicação da Britannica) Veja todos os vídeos para este artigo
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Estude a germinação epígea de um feijão francês anão ao longo de duas semanas Vídeo de lapso de tempo da germinação epígea (cotilédones emergem acima do solo) de um feijão francês anão ( Phaseolus vulgaris ‘Borlotto Língua de Fogo’), filmado durante duas semanas. Vídeo de Neil Bromhall; música, Telemann Trio / Musopen.org (um parceiro de publicação da Britannica) Veja todos os vídeos para este artigo
A germinação às vezes ocorre no início do processo de desenvolvimento; o mangue ( Rhizophora ) o embrião se desenvolve dentro do óvulo, empurrando para fora um embrião inchado rudimentar enraizar através do ainda ligado Flor . Dentro ervilhas e milho (milho), os cotilédones (folhas das sementes) permanecem no subsolo (por exemplo, germinação hipógea), enquanto em outras espécies (feijões, girassóis, etc.) o hipocótilo (caule embrionário) cresce vários centímetros acima do solo, levando os cotilédones para o luz, na qual eles se tornam verdes e frequentemente folhosos (por exemplo, germinação epígea).
Dormência da semente
A dormência é breve para algumas sementes - por exemplo, as de certas sementes de curta duração anual plantas. Após a dispersão e em condições ambientais adequadas, como temperatura adequada e acesso a água e oxigênio, a semente germina e o embrião retoma o crescimento.
As sementes de muitas espécies não germinam imediatamente após a exposição a condições geralmente favoráveis ao crescimento da planta, mas requerem a quebra da dormência, que pode estar associada à mudança no revestimento das sementes ou ao estado do próprio embrião. Normalmente, o embrião não tem dormência inata e se desenvolverá depois que o tegumento da semente for removido ou danificado o suficiente para permitir a entrada de água. A germinação em tais casos depende do apodrecimento ou abrasão do tegumento da semente no intestino de um animal ou no solo. Os inibidores da germinação devem ser lixiviados pela água ou os tecidos que os contêm devem ser destruídos antes que a germinação possa ocorrer. A restrição mecânica do crescimento do embrião é comum apenas em espécies que apresentam tegumentos espessos e resistentes. A germinação então depende do enfraquecimento do revestimento por abrasão ou decomposição.
Em muitas sementes, o embrião não pode germinar, mesmo em condições adequadas, até que um certo período de tempo tenha decorrido. O tempo pode ser necessário para o desenvolvimento embrionário contínuo na semente ou para algum processo de acabamento necessário - conhecido como pós-maturação - cuja natureza permanece obscura.
As sementes de muitas plantas que resistem a invernos frios não germinarão a menos que passem por um período de baixa temperatura, geralmente um pouco acima do ponto de congelamento. Caso contrário, a germinação falha ou é muito atrasada, com o crescimento inicial da muda frequentemente anormal. (Esta resposta das sementes ao resfriamento tem um paralelo no controle da temperatura da dormência nos botões.) Em algumas espécies, a germinação é promovida pela exposição à luz de comprimentos de onda apropriados. Em outros, leve inibe germinação. Para as sementes de certas plantas, a germinação é promovida por luz vermelha e inibido por luz de comprimento de onda mais longo, na faixa vermelha distante do espectro. O significado preciso dessa resposta ainda é desconhecido, mas pode ser um meio de ajustar o tempo de germinação à estação do ano ou de detectar a profundidade da semente no solo. Sensibilidade à luz e requisitos de temperatura freqüentemente interagem, o requisito de luz sendo totalmente perdido em certas temperaturas.
Emergência de mudas
O crescimento ativo no embrião, exceto o inchaço resultante da embebição, geralmente começa com a emergência da raiz primária, conhecida como radícula, da semente, embora em algumas espécies (por exemplo, o coco) o broto, ou plúmula, emerja primeiro . O crescimento inicial depende principalmente da expansão celular, mas dentro de um curto período de tempo divisão celular começa na radícula e no rebento jovem e, a partir daí, o crescimento e posterior formação de órgãos (organogênese) são baseados na combinação usual de aumento no número de células e aumento de células individuais.
Até que se torne nutricionalmente autossustentável, a muda depende das reservas fornecidas pelo esporófito pai. Nas angiospermas, essas reservas são encontradas no endosperma, nos tecidos residuais do óvulo ou no corpo do embrião, geralmente nos cotilédones. Nas gimnospermas, os materiais alimentares estão contidos principalmente no gametófito feminino. Uma vez que os materiais de reserva estão parcialmente na forma insolúvel - como amido grãos, proteína grânulos, gotículas de lipídios e semelhantes - grande parte dos primeiros metabolismo da muda se preocupa em mobilizar esses materiais e entregar, ou translocar, os produtos para as áreas ativas. As reservas fora do embrião são digeridas por enzimas secretado pelo embrião e, em alguns casos, também por células especiais do endosperma.
Em algumas sementes (por exemplo, sementes de mamona ) a absorção dos nutrientes das reservas se dá por meio dos cotilédones, que posteriormente se expandem na luz para se tornarem os primeiros órgãos ativos na fotossíntese. Quando as reservas são armazenadas nos próprios cotilédones, esses órgãos podem encolher após a germinação e morrer ou se desenvolver clorofila e se tornar fotossintético.
Fatores ambientais desempenham um papel importante não apenas na determinação da orientação da muda durante seu estabelecimento como planta enraizada, mas também no controle de alguns aspectos de seu desenvolvimento. A resposta da muda para gravidade é importante. A radícula, que normalmente cresce para baixo no solo, é considerada positivamente geotrópica. O rebento jovem, ou plúmula, é considerado negativamente geotrópico porque se afasta do solo; ele se eleva pela extensão do hipocótilo, a região entre a radícula e os cotilédones, ou do epicótilo, o segmento acima do nível dos cotilédones. Se o hipocótilo for estendido, os cotilédones são retirados do solo. Se o epicótilo se alongar, os cotilédones permanecem no solo.
Luz afeta tanto a orientação da muda quanto sua forma. Quando uma semente germina abaixo da superfície do solo, a plúmula pode emergir curvada, protegendo sua ponta delicada, apenas para endireitar-se quando exposta à luz (a curvatura é mantida se o broto emergir na escuridão). Correspondentemente, as folhas jovens da plúmula em plantas como o feijão não se expandem e se tornam verdes, exceto após a exposição à luz. Sabe-se que essas respostas adaptativas são governadas por reações nas quais o pigmento fotossensível fitocromo desempenha um papel. Na maioria das mudas, o broto apresenta forte atração pela luz, ou fototropismo positivo, que fica mais evidente quando a fonte de luz é unidirecional. Combinado com a resposta à gravidade, este fototropismo positivo maximiza a probabilidade de que as partes aéreas da planta atinjam o meio Ambiente mais favorável para fotossíntese.
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