34.19 : O Papel das Bactérias e Fungos na Nutrição das Plantas

As plantas têm a impressionante capacidade de criar o seu próprio alimento através da fotossíntese. No entanto, as plantas precisam muitas vezes de assistência de organismos do solo para adquirir os nutrientes necessários para funcionar corretamente. Tanto bactérias como fungos desenvolveram relações simbióticas com plantas que ajudam as espécies a prosperarem em uma grande variedade de ambientes.

As bactérias coletivas que residem dentro e ao redor das raízes das plantas são denominadas de rizosfera. Essas espécies bacterianas que habitam o solo são incrivelmente diversas. Embora algumas possam ser patogénicas, a maioria tem um papel na promoção da saúde vegetal. Em troca, as bactérias recebem nutrição de plantas sob a forma de carboidratos, aminoácidos e ácidos nucleicos.

As bactérias, chamadas rizobactérias, podem proteger as plantas produzindo antibióticos ou absorvendo metais tóxicos do solo. Além disso, as bactérias ajudam as plantas a terem acesso a stocks de nutrientes no solo que seriam de outra forma inutilizáveis. Por exemplo, as plantas não têm a maquinaria molecular para utilizar nitrogénio diretamente da atmosfera. Em vez disso, elas incorporam nitrogénio na forma de amoníaco (NH4+) e nitrato (NO3- ), que são produzidos por bactérias residentes no solo.

Durante um processo chamado fixação de nitrogénio, bactérias que habitam o solo convertem nitrogénio atmosférico em amoníaco. A fixação de nitrogénio requer grandes quantidades de ATP que as bactérias obtêm de carboidratos fornecidos pelas plantas. Outros grupos de bactérias convertem amoníaco em nitrato durante um processo de duas etapas chamado nitrificação. Esses processos fornecem às plantas formas de nitrogénio que elas podem usar para sintetizar proteínas e ácidos nucleicos.

Os fungos também participam de relações simbióticas com as plantas. Os cientistas pensam que a relação mutualista entre plantas e fungos micorrizas foi uma adaptação fundamental na colonização bem sucedida da terra, ajudando as plantas primitivas a adquirirem elementos essenciais do solo. As micorrizas atuais trabalham na aquisição de água, sinalização de fatores de crescimento e proteção vegetal. Ectomicorrizas abrangem raízes e ajudam a absorver água e minerais. Ao mesmo tempo, as micorrizas arbusculares são incorporadas dentro do tecido radicular, aumentando o contacto entre as células vegetais e os filamentos ramificados do fungo, chamados hifas.