Aula Teorica - Mecanismo Acao Herbicidas 2010 Parte 1

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    Referncias prxima aula - Mecanismo de ao (parte 2)

    - Tecnologia de aplicao (calibrao de pulverizadores:

    Ferreira, F.A.; Silva, A.A.; Ferreira, L.R. Mecanismo de ao de herbicidas. Anais do V Congresso Brasileiro de Algodo. Salvador. p. 1-4, 2005.

    Cordeiro, C.A.M.; Coutinho, P.O.; Motta, F.M. Regulagem e calibrao de pulverizadores agrcolas. Apostila do Curso de Tecnologia de Aplicao da

    Comam. Comam Comercial Agrcola Mineira. s.d., 20 p.

    Machado, R.F.; Barros, A.C.S.A., Zimmer, R.D.; Amararal, A.S. Reflexos do mecanismo de ao de herbicidas na qualidade fisiolgica de sementes e na

    atividade enzimtica em plntulas de arroz. Revista Brasileira de Sementes, v.

    28, n. 3, p. 151-160, 2006.

    Mecanismos de Ao dos Herbicidas

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    Modo de ao do herbicidas

    1 Contato

    2 absoro 3 movimento

    4 toxicidade

    Stio de Ao

    4 toxicidadeHerbicidas

    de solo

    Herbicidas foliares

    Mecanismo de ao

    Modo de ao: seqncia de eventos desde o contato do herbicida com a planta at a morte.

    Mecanismo de ao: forma especfica pela qual um herbicida interfere de modo

    significativo em determinado processo

    biolgico.

    Stio de ao: ponto exato numa estrutura onde se d o acoplamento ou etapa de

    processo em que um agente exerce sua ao.

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    Algumas coisas importantes para lembrar.

    Fotossntese (alimento)

    Respirao (energia)

    Aminocidos (protenas/crescimento)

    Lipdeos (membranas celulares)

    Pigmentos (energia/captura de luz)

    Mitose (diviso celular)

    Principais mecanismos de ao (7)

    Interao com energia luminosa

    Fotossistema II and I

    Biossntese de Carotenoides

    Inibidores da Protox

    Reguladores de crescimento

    Inibidores da sntese de aminocidos

    Inibidores do crescimento de plntulas

    (mitose)

    Inibidores da sntese de lipdeos

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    HRAC WSSA Mecanismo de ao HRAC WSSA Mecanismo de ao

    A 1Inibidores da sntese de lipdeos (ACCase) - Sethoxydin

    K1 3Inib. da formao de microtbulos -pendimethalin

    B 2 Inibidores da ALS - Imazapic K2 23Inibidores da organizao de microtbulos sem importncia

    C1 C2 C3

    5,7,6Inibidores do fotossistema II Atrazina e diuron

    K3 15Inibidores da diviso celular -metolachlor

    D 22 Inibidores do fotossistema I - Paraquat L 20,21Inibidores da sntese de celulose sem importncia

    E 14Inibidores do protoporfirinogeno oxidase - Lactofen

    M 24 Desaclopadores sem importncia

    F1 12 Inibidores da PDS sem importncia N 8,26Inibidores da sntese de lipdeos (no ACCase) sem importncia

    F2 28 Inibidores da 4-HPPD - isoxaflutole O 4 Auxinas sintticas 2,4-D

    F3 11 Stio de ao desconhecido - clomazone P 19Inibidores do transporte de auxinas sem importncia

    G 9 Inibidores da EPSPs - glyphosate Z 8,17Modo de ao desconhecido MSMA

    H 10Inibidores da glutamina sintetase Amnio glufosinato

    NC Sem importncia

    I 18 Inibidores da DHP sem importncia

    Classificao dos herbicidas de acordo com o mecanismo de ao baseado

    no HRAC, comparado com o WSSA

    Mapa dos herbicidas

    Local de aplicao

    Movimento nas plantas

    Mecanismo de ao Controle

    FolhagemSistmicos

    Grupo B (Inibidores da ALS) DCG

    Grupo G (Inibidores da EPSPs) GD

    Grupo O (Auxinas sintticas) D

    Grupo A (inibidores da ACCase) G

    Contato Grupo D (Inibidores do Fotossistema I) DG

    Solo

    Mveis

    Grupo C (Inibidores do Fotossistema II) DG

    Grupo E (Inibidores da Protox) DGC

    Grupo F (Inibidores do caroteno) DG

    Grupo B (Inibidores da ALS) DCG

    Imveis

    Grupo K3 (Inibidores da diviso celular) G

    Grupo K1 (Inibidores de formao de microtbulos)

    G

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    Absoro e translocao de

    herbicidas foliares

    Fases da absoro e

    translocao?

    [email protected]

    Destino de um herbicida no solo

    Herbicida

    Atmosfera

    Solo/Sedimentos

    guaS

    Biota (plantas/micro)absoro

    PDeriva

    Kd / Koc

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    [email protected]

    Processo de reteno de um herbicida no solo:

    colides

    Herb

    HerbH

    erb

    Herb

    desoro

    lixiviado

    Absorvido pelas plantas,

    Volatilizado e runoff

    Degradao

    biolgica e

    qumica

    Herb

    HerbHerb

    Herb

    Herb

    Herb

    adsoro

    Herb

    Herb

    HerbHerbHerb

    Herb

    Herb

    Resduo ligado

    Herb

    Remobilizao

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    1 - Herbicidas inibidores da fotossntese

    Fotossistema II (Grupo C) Fotossistema In (Grupo D)

    Seqncia de eventos resultante do mecanismo de ao:

    Formao de radicais livre Peroxidao de lipdeos Destruio das membranas

    Peroxidao dos lipdeos

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    Transferncia de eltrons na fotossntese e o modo de

    ao dos herbicidas inibidores do fotossistema I e II

    Herbicidas inibidores do fotossistema II

    Lumen do cloroplasto

    pH=5,0

    Estroma do cloroplasto

    pH = 8,0

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    Herbicidas inibidores do fotossistema II

    Lumen do cloroplasto

    pH=5,0

    Estroma do cloroplasto

    pH = 8,0

    H2O 4e- + O2 + 4H

    +

    Herbicidas inibidores do fotossistema II

    Lumen do cloroplasto

    pH=5,0

    Estroma do cloroplasto

    pH = 8,0

    H2O 4e- + O2 + 4H

    +

    luz solar

    QA

    FSIIP680 FS I P 700

    +0,4

    +0,8

    0,0

    +0,2

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    Herbicidas inibidores do fotossistema II

    Lumen do cloroplasto

    pH=5,0

    Estroma do cloroplasto

    pH = 8,0

    H2O 4e- + O2 + 4H

    +

    luz solar

    QA

    FSIIP680

    QB

    Cit. ADP + Pi ATP

    H+H+

    H+

    FS I P 700

    Herbicidas inibidores do fotossistema II

    Lumen do cloroplasto

    pH=5,0

    Estroma do cloroplasto

    pH = 8,0

    H2O 4e- + O2 + 4H

    +

    luz solar

    QA

    FSIIP680

    QB

    Cit.FSIP710 ADP + Pi ATP

    luz solar

    H+H+

    H+

    +0,4

    +0,8

    0,0

    +0,2

    -0,6

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    Herbicidas inibidores do fotossistema II

    Lumen do cloroplasto

    pH=5,0

    Estroma do cloroplasto

    pH = 8,0

    H2O 4e- + O2 + 4H

    +

    luz solar

    QA

    FSIIP680

    QB

    Cit.FSIP710

    NADP + H+ NADPH

    ADP + Pi ATP

    luz solar

    H+H+

    H+

    Herbicidas inibidores do fotossistema II

    Lumen do cloroplasto

    pH=5,0

    Estroma do cloroplasto

    pH = 8,0

    H2O 4e- + O2 + 4H

    +

    luz solar

    QA

    FSIIP680

    QB

    Cit.FSIP710

    NADP + H+ NADPH

    ADP + Pi ATP

    luz solar

    H+H+

    H+

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    Modelo de inibio da protena QB(Planta suscetvel)QA

    e-

    QB

    e-

    Cytocromo

    Plastoquinona

    e-

    e-sem o herbicida

    Modelo de inibio da protena QB(Planta suscetvel)QA

    e-

    QB

    e-

    Cytocromo

    Plastoquinona

    e-

    e-sem o herbicida

    QA

    e-

    QB Cytocromo

    Plastoquinona

    com o

    herbicida

    H

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    Taxa de fixao do CO2 reduzida em poucas horas aps a aplicao do herbicida

    Absoro radicular, translocao apoplstica (xilema), portanto aplicao no solo

    Aplicado nas folhas age como herbicida de contato, sendo necessria a adio de adjuvantes

    Perodo de baixa luminosidade antes e alta luminosidade aps a aplicao favorece a ao do herbicida

    Persistncia no solo varia desde um ms at dois anos, dependendo do herbicida, dose e chuva

    Doses variveis com o tipo de solo

    Caractersticas importantes dos inibidores do FSII:

    Apresentam baixa toxicidade para mamferos

    Urias substitudas interagem com inseticidas e nematicidas inibidores da colestinerase

    Seletividade:

    posicionamento no solo, metabolismo diferencial aplicao dirigida, absoro e translocao diferencial

    Controle de folhas largas e estreitas

    Sintomatologia:

    Pr-emergncia: as plantas podem emergir e depois ocorre amarelecimento e morte

    - Ps-emergncia: descolorao da parte area (necrose)

    Caractersticas importantes dos inibidores do FSII:

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    Sintomas de fitotoxicidade dos herbicidas

    inibidores da fotossntese (fotossistema II)

    Injria: folhas apresentam clorose internerval com

    as margens necrticas

    [email protected]

    Sintomatologia da atrazina em Xanthium strumarium

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    [email protected]

    Reviso da transferncia de eltrons no fotossistema I

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    Inibidores do Fotossistema I (Grupo D)

    luz solar

    NADP + H+ NADPH

    cloroplasto

    cloroplasto

    H2O 4e- + O2 + 4H

    +

    luz solar

    QA

    FSII

    QB

    Cit.FSI

    ADP + Pi ATP

    e-

    N+ ClCl N+- paraquat

    .O2

    O2 H2O2

    H+ + H2O

    Destruio

    das membranas

    Paraquat+

    e- Paraquat++

    N N+ ClCl

    .

    N+ N+ ClCl

    .

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    Aplicao foliar

    Sem atividade no solo

    Translocao reduzida = contacto

    Absoro rpida (30 minutos sem chuva)

    Ao mais rpida na luz

    Toxicidade elevada para mamferos

    Seletividade em aplicaes dirigidas

    Sintomatologia: - necroses rpida e morte de clulas ( 1 a 2 dias)

    Controla folhas estreitas e largas

    Caractersticas importantes dos inibidores do FSI:

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    [email protected]

    Sintomatologia do paraquat em feijo

    EFEITO SINRGICO

    PARAQUAT + DIURON

    interior do cloroplasto

    exterior do cloroplasto

    H2O 4e- + O2 + 4H

    +

    luz solar

    QA

    FSIIP680

    QB

    Cit.FSIP710

    NADP + H+ NADPH

    ADP + Pi ATP

    luz solar

    DIURON

    PARAQUAT

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    2- Mimetizadores das auxinas ou Hormonais ou

    Reguladores de crescimento (Grupo O)

    Mecanismos de ao das auxinas

    Grupo Mecanismo de ao Famlia qumica

    O Reguladores de crescimento: cido benzico (dicamba) c. Fenoxiactico (2,4-D)cido picolnico (triclopyr)cido quinolnico (quinclorac)

    Mecanismo de ao ainda pouco esclarecido

    Possuem mltiplos stios de ao

    promovem o crescimento desordenado dos tecidos vegetais (diviso descontrolada de clulas)

    acidificao dos tecidos (expanso celular)

    Interrupo do floema

    Reduzem a sntese de cidos nuclicos.

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    Aplicao solo (amina) e foliar

    Translocao xilema e floema (apo-simplstica)

    Deriva de pequenas quantidades so fitotxicas

    No persistem no solo por mais de uma safra

    Seletividade: metabolizao, arranjo do tecido vascular, translocao etc.

    Sintomatologia:

    formao de razes areas e inibio de razes normais

    deformaes com intumescimento

    rachaduras em razes e caules

    epinastia e curvatura do caule e pecolo das plantas

    paralisao do crescimento, clorose dos meristemas e morte (lenta)

    Controle folhas largas, ciperceas e trapoeraba

    Caractersticas dos mimetizadores da auxina:

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    Corda-de-viola