Meristemas e Crescimento Vegetal

As plantas crescem a partir de meristemas — conjuntos de células-tronco autorrenováveis em suas extremidades e flancos — que permitem à planta adicionar novos órgãos e estender-se ao longo de sua vida, uma estratégia de crescimento contínuo diferente da dos animais.

Definition

Meristemas são regiões de células indiferenciadas e em divisão que geram novos tecidos e órgãos, e o crescimento vegetal é o aumento no tamanho e número de células produzidas através de sua atividade contínua.

Scope

Este tópico abrange os meristemas apicais do caule e da raiz e os meristemas laterais, a organização e manutenção dos nichos de células-tronco vegetais, o padrão de iniciação de órgãos, incluindo a filotaxia, e como a divisão e expansão celular impulsionam o crescimento vegetal.

Core questions

• Como são organizados os meristemas apicais do caule e da raiz?
• Como é mantido um conjunto estável de células-tronco enquanto as células também são usadas para o crescimento?
• Como os meristemas padronizam o arranjo regular de folhas e outros órgãos?

Key theories

Manutenção do nicho de células-tronco

Um ciclo de feedback entre um centro organizador e as células-tronco sobrejacentes mantém o meristema em equilíbrio, substituindo as células perdidas por diferenciação para que o meristema persista indefinidamente.

Crescimento indeterminado e aberto

Como os meristemas são retidos, as plantas crescem de forma indeterminada e modular, adicionando unidades repetidas e ajustando sua arquitetura em resposta ao ambiente.

Mechanisms

O meristema apical do caule é organizado em uma zona central de células-tronco que se dividem lentamente, uma zona periférica onde os órgãos são iniciados e um centro organizador subjacente; a sinalização entre o centro organizador e as células-tronco estabiliza seu número. O transporte direcional de auxina e os campos inibitórios posicionam os primórdios de órgãos sucessivos, gerando as espirais e verticilos regulares da filotaxia. O crescimento em si combina a divisão celular orientada com a expansão celular anisotrópica impulsionada pela turgidez contra a cedência controlada da parede celular. Coleções de mutantes em plantas modelo têm sido instrumentais na identificação dos reguladores da função meristemática.

Clinical relevance

A biologia dos meristemas sustenta a propagação hortícola e a cultura de tecidos: a cultura de ponta de meristema produz plantas livres de doenças, e o controle do ramificação e da arquitetura através da atividade meristemática é um alvo para melhorar o rendimento e a forma das culturas.

History

A anatomia clássica descreveu os meristemas apicais e sua zonação; experimentos miccirúrgicos posteriores e, decisivamente, a genética molecular em plantas modelo revelaram a sinalização que mantém o nicho de células-tronco e padroniza a iniciação de órgãos.

Key figures

• Katherine Esau
• Ian Sussex

Seminal works

• taiz2015
• raven2013

Frequently asked questions

O que é um meristema?

Um meristema é uma região de células indiferenciadas e em divisão contínua; os meristemas apicais nas pontas do caule e da raiz impulsionam o alongamento, enquanto os meristemas laterais adicionam espessura, permitindo que as plantas cresçam ao longo de suas vidas.

Por que as folhas crescem em padrões regulares?

Novos primórdios foliares se formam em posições definidas por campos inibitórios, envolvendo principalmente o hormônio auxina, ao redor do ápice do caule, produzindo as espirais regulares e outros arranjos conhecidos como filotaxia.