por que as plantas precisam de fósforo?

Fósforo
POR QUE AS PLANTAS
PRECISAM DE FÓSFORO?
D.G. Blevins1
em plantas envolve P de muitas
s folhas saudáveis
maneiras. Os açúcares feitos no
da soja seguem o
início deste processo são princirastro do sol dupalmente triose fosfato e hexose
rante o dia para absorver a quanfosfato. O fosfato também tem que
tidade máxima de luz, enquanto
entrar no cloroplasto para que as
folhas com deficiência de P diritrioses fosfato saiam dele para uso
gem as margens das folhas em diA soja com nutrição fosfatada adequada (à esquerda) gira suas em outras partes da célula e da
reção ao sol para absorver quantifolhas durante o dia para maximizar a interceptação da luz so- planta. Esta reação de troca fosdades mínimas de luz.
lar. Já com nutrição inadequada de P (à direita), a planta de soja
O fósforo é um importante gira as margens das folhas em direção ao sol para absorver quan- fato/fosfato triose é crítica para o
adequado movimento do açúcar
macronutriente essencial, requeri- tidades mínimas de luz solar.
elaborado na fotossíntese. Isto
do por todas as plantas para cresporque, em soja deficiente em P, estes açúcares de cadeia curta
cimento, desenvolvimento e reprodução.
Há muitas substâncias bioquímicas importantes nas plan- não podem sair dos cloroplastos e se acumulam, então, formando
tas, que contêm P. Fosfolipídeos são componentes estruturais pri- grandes cristais de amido que eventualmente podem causar dano
mários das membranas que cercam células e organelas da planta. estrutural aos cloroplastos e paralisar a fotossíntese.
Dentro da célula, a informação genética na forma de DNA e moléculas de RNA contém P como um componente estrutural inte- MOVIMENTO DA ÁGUA
grante. Estas importantes moléculas constituem a informação geUm das características mais notáveis das plantas é sua hanética na planta e guiam a síntese de proteínas que se dá dentro
bilidade em transportar água no tecido do xilema. O tecido do
das células.
xilema é como um sistema de tubulação aberto onde a água e os
nutrientes se movem das raízes para a folhas. O fluxo ascendente
PROTEÍNAS
da água no tecido do xilema é muito responsivo ao P e aumenta
Uma vez sintetizadas as proteínas, quando e onde elas de- com níveis altos de nutrição fosfatada.
O controle da atividade de proteínas em plantas através da
sempenham sua função pode ser regulado por eventos que novafosforilação ou desfosforilação é de importância
mente envolvem P. Muito do metabolismo dentro das células é controlado por fosforilação ou O fósforo (P) está envolvido crítica em muitos processos da planta. Várias
proteínas têm estruturas únicas que formam cadesfosforilação de certas proteínas numa imporna
fotossíntese,
na
nais de passagem através das membranas da
tante classe de proteínas chamadas enzimas. A
planta, e estes abrem ou fecham dependendo se
adição ou remoção de fosfato se torna então um
formação da semente e
são ou não fosforilados. Estes canais de passamecanismo-chave sinalizando o que está aconteem
numerosas
outras
gem controlam, entre outras coisas, o transporte
cendo dentro da célula da planta. A fonte de fosde água e minerais nas plantas.
funções
na
planta.
fato para a sinalização é o ATP (trifosfato de
adenosina). Além deste papel, o ATP é também
O nível adequado da nutrição fosfatada é
a principal moeda energética na célula. Esta molécula contém li- crítico para a absorção adequada de magnésio (Mg) e cálcio (Ca)
gação de fosfato de alta energia que armazena e provê energia pelas raízes e sua translocação, através do xilema, para as folhas.
para funções celulares.
Isto porque o fluxo de Mg, Ca e água através do xilema é dependente da disponibilidade de ATP, a “moeda” de alta energia. Com
níveis altos de ATP, mais P estaria disponível para reações de
FOTOSSÍNTESE
fosforilação, abrindo canais para Mg, Ca e água nas células da
Um das chaves para a "vida na Terra" é a habilidade das planta. Mais pesquisas precisam ser feitas em relação aos canais
plantas em captar a energia da luz solar e aprisioná-la na forma de específicos nas raízes da planta para determinar suas respostas ao
ligações de fosfato de alta energia, para finalmente construir mo- nível de nutrição fosfatada e à concentração de ATP nas células.
léculas de carboidrato no processo de fotossíntese. A fotossíntese
A
SEMENTES
1
Dr. Dale Blevins, Department of Agronomy, University of Missouri, 1-87 Agriculture Bldg., Columbia, MO 65211, EUA. Fone: 0021-1-573-882-4919, fax: 0021-1573-882-1469, e-mail: [email protected]
Fonte: Better Crops, Norcross, v.83, n.2, p.29, 1999.
4
Durante as últimas fases do desenvolvimento reprodutivo
da planta, quando as sementes jovens estão sendo formadas, o P é
remobilizado das folhas mais velhas para as sementes em desenINFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 87 – SETEMBRO/99
Fósforo
volvimento. Isto faz muito sentido, porque as sementes contém
importante informação genética na forma de DNA. O fósforo também é armazenado nas sementes em moléculas de ácido fítico.
Cada molécula de ácido fítico contém seis átomos de carbono e
seis átomos de P, e cada um dos átomos de P tem uma carga negativa. Portanto, a molécula inteira contém seis cargas negativas
que podem atrair cátions carregados positivamente como potássio
(K), magnésio (Mg), cálcio (Ca), cobre (Cu), zinco (Zn) e ferro
(Fe). Este é um modo efetivo das sementes armazenarem P e cátions
importantes para a próxima geração de plantas.
entregam à raiz da planta em troca de açúcar. Algumas plantas
secretam ácidos orgânicos, como ácido cítrico e ácido málico, que
formam complexos com alumínio e ferro, liberando o P para absorção pelas raízes. As raízes também secretam enzimas especiais, como fosfatases, que quebram as formas orgânicas de P no
solo e o tornam disponível para absorção através das raízes da
planta. Algumas plantas desenvolveram arquitetura de raiz diferenciada que as ajuda a “minar” o P do solo. Estas estratégias são
algumas das técnicas de sobrevivência da planta, que ocorrem sob
condições de estresse.
DISPONIBILIDADE
SINTOMAS DE DEFICIÊNCIA
Baixo nível de P disponível no solo para a planta é uma
condição comum ao redor do mundo. Embora o P total do solo
possa ser alto, ele é ligado firmemente a componentes orgânicos e
inorgânicos do solo e está indisponível para a absorção através
das raízes. Porém, as plantas desenvolveram muitas estratégias
para ganhar acesso ao P fixado. Estas estratégias incluem associação com fungos micorrízicos que se prendem às raízes da planta e desenvolvem hifas que penetram no solo, extraem P, e então o
Quando as plantas estão sofrendo deficiência de P, elas têm
“fome oculta” ou podem mostrar sintomas visíveis óbvios. Efeitos
visíveis de deficiência de P são folhas pequenas, escuras e, em
alguns casos, coloração púrpura de caules e folhas. As raízes de
algumas plantas que sofrem deficiência severa de P podem ser
mais longas e mais finas que o normal. Isto é fascinante, visto que
as plantas deficientes em P não estariam equipadas para atender
uma rápida taxa de fotossíntese.
INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 87 – SETEMBRO/99
5