Alterações morfofisiologicas induzidas pelo cadmio em celulas de Saccharum oficinarum L. (cana-de-açucar) e Citrus aurantium L. Var. Murcote (laranja) cultivadas em suspensão

Orientador: Angelo Luiz CortelazzoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: O cádmio é considerado um elemento tóxico, pois afeta severamente a vida de muitos organismos, mesmo em baixas concentrações. Na célula, ele interage com proteínas e ácidos nucléicos e com isso, enzimas elou membranas são afetadas, interferindo em várias vias metabólicas importantes. Com o intuito de verificar os efeitos desse metal pesado na morfologia de células vegetais, foram utilizadas suspensões celulares de cana-de-açúcar e laranja, que receberam soluções de cloreto de cádmio 8f.1M durante 4 a 72h de incubação. Os materiais foram fixados para a microscopia de luz, microscopia eletrônica de transmissão e de varredura. Foram ainda retiradas amostras para dosagens de proteínas e açúcares em cada experimento. As suspensões celulares de cana apresentaram os maiores danos em conseqüência do tratamento sendo nítida a presença de duas regiões: uma denominada região A, com células que tiveram contato direto com o agente estressante. Nela foram observados núcleos picnóticos, paredes celulares lignificadas ou com má formação. Na outra região, denominada B e correspondente a células que se desenvolveram na presença do metal, foram notados vacúolos compartimentalizados e outras vesículas, núcleos mais descompactados e com aumento no número de nucléolos. Houve ainda um aumento aparente no tamanho e quantidade de mitocôndrias. O complexo de Golgi foi observado com maior freqüência e o retículo endoplasmático apresentou dilatação de suas cisternas. Na superfície das paredes celulares da região B foram notadas desfibrilações bastante evidentes à microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura, sendo ainda bem contrastadas ao microscópio eletrônico de transmissão. O tratamento com cádmio provoca alterações significativas no conteúdo de proteínas, açúcares livres e solúveis, mas não na quantidade de amido presente nas células. Essas alterações em tratamentos mais longos tendem a retomar aos valores inicialmente obtidos, indicando uma resposta das células à situação imposta. Nos tempos de tratamento e nas concentrações de cádmio utilizadas, as respostas obtidas foram mais evidentes nas células de cana-deaçúcar do que nas de laranja, tanto no que diz respeito aos danos provocados nas células, quanto às respostas das mesmas ao agente estressanteAbstract: The cadmium is considered a toxic element, because it affects severely the life of many organisms, even in low concentrations. In the cell, it interacts with proteins and nucleic acids and with this characteristic, enzymes and/or membranes are affected, interfering in several important metabolic pathways. With the intention of verifying the effects of this heavy metal on the morphology of vegetable cells, cellular suspensions of sugar-cane and orange were used, which received solutions of cadmium chloride 8J.1M during 4 to 72 hours of incubation. The materiais were fixed for light microscopy, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy. Samples were also removed samples for protein and sugars dosages in each experimento The cellular suspensions of sugar cane presented the largest damages and as a consequence of the treatment, the presence of two clearly differentiated areas: one, denominated A area, with cells that had direct contact with the stressful agent and showed picnotic nuclei, lignified or with malformed cell walls. In the other area, denominated B and corresponding to cells that grew in the presence of the metal, with compartmentalized vacuoles and other vesicles, non-compacted and on increased number of nucleoli. There was still an apparent increase in the size and amount of mitochondria, Golgi complex, and endoplasmic reticule presenting dilation of their cisterns. On the surface of the cell walls in this area, a quite evident fibrillation was noticed with light and scanning electron microscopy, also being strongly contrasted with the transmission electron microscopy. Cadmium treatments lead to significant alterations in protein content, free and soluble sugars, but not in the quantity of starch. The alterations, found in longer treatments, tend to return to the initial values, which indicates an adaptation to the culture conditions. For the treatment periods and cadmium concentrations used, the adaptation mechanisms are more evident in sugarcane cells then in orange, not only in relation to the alterations produced but also their adaptations to the stress agentDoutoradoBiologia CelularDoutor em Biologia Celular e Estrutura