Calcium in Plants

Resumo

O cálcio é um nutriente essencial para as plantas. Ele é necessário para várias funções estruturais na parede celular e nas membranas, atua como contra-íon para ânions inorgânicos e orgânicos no vacúolo, e a concentração de Ca2+ no citosol ([Ca2+]cit) é um mensageiro intracelular obrigatório que coordena respostas a diversos sinais de desenvolvimento e desafios ambientais. Este artigo fornece uma visão geral das necessidades nutricionais de diferentes plantas em relação ao cálcio e como isso impacta a flora natural e o conteúdo de cálcio nas culturas. Também revisa trabalhos recentes sobre (a) os mecanismos de transporte de Ca2+ através das membranas celulares, (b) a compreensão das origens e especificidade dos sinais de [Ca2+] citosólicos e (c) a caracterização dos sensores celulares de [Ca2+] citosólicos (como calmodulina, proteínas semelhantes à calcineurina B e quinases dependentes de cálcio) que permitem que as células vegetais respondam adequadamente aos sinais de [Ca2+] citosólicos.

Abstract

Calcium is an essential plant nutrient. It is required for various structural roles in the cell wall and membranes, it is a counter‐cation for inorganic and organic anions in the vacuole, and the cytosolic Ca2+ concentration ([Ca2+]cyt) is an obligate intracellular messenger coordinating responses to numerous developmental cues and environmental challenges. This article provides an overview of the nutritional requirements of different plants for Ca, and how this impacts on natural flora and the Ca content of crops. It also reviews recent work on (a) the mechanisms of Ca2+ transport across cellular membranes, (b) understanding the origins and specificity of [Ca2+] cyt signals and (c) characterizing the cellular [Ca2+] cyt‐sensors (such as calmodulin, calcineurin B‐like proteins and calcium‐dependent protein kinases) that allow plant cells to respond appropriately to [Ca2+] cyt signals.