Solos ácidos cobrem cerca de 30% das áreas agricultáveis do mundo. Nestes solos, geralmente ocorrem baixas concentrações de cátions como cálcio e magnésio, enquanto a acidez (pH <5,5) promove a solubilização de Al3+. A exposição de raízes a pH ácido e/ou ao Al3+ inibe o crescimento radicular, reduz a viabilidade de células do ápice, promove estresse oxidativo, e pode causar desarranjos na parede celular. Na parede, é provável que tanto o H+ como o Al3+ atuem sobre a pectina, comprometendo a sua estrutura e funcionalidade. Por outro lado, peroxidases classe III (GPOX) parecem desempenhar um papel central nas modificações da parede celular, são induzidas por H+ e Al3+ e algumas isoformas são associadas à pectina. O objetivo deste trabalho foi caracterizar as respostas radiculares da cultivar Micro-Tom de tomateiro (Solanum lycopersicum L.) à toxidez por H+ e Al3+ e avaliar a capacidade do cálcio e do boro em aliviar esta toxidez com relação à inibição do crescimento radicular, queda na viabilidade celular e alterações na atividade de GPOX. Em raízes expostas a pH 4,0, após 30 min já foi possível observar a redução na viabilidade de células do ápice, avaliada através da absorção de azul de Evans. Observou-se elevação significativa na atividade de GPOX após 2 h de tratamento a pH 4,0. Apesar da defasagem na sua indução em relação à queda na viabilidade celular, a atividade de GPOX parece ser um melhor indicador da ação de H+. O uso do inibidor da GPOX (SHAM; ácido salicilhidroxâmico) indicou que estas enzimas desempenham um papel no sentido de impedir maiores danos às células por pH baixo. O cálcio (10 mM) aliviou totalmente a toxidez por H+ (pH 4,0 e 4,5) e Al3+ (10 ?M) em relação a crescimento radicular e viabilidade celular. O boro (30 ?M) aliviou totalmente a toxidez por H+ e Al3+ em relação a viabilidade celular, mas aliviou apenas parcialmente ou em nada a inibição do crescimento radicular por H+ ou Al3+, respectivamente. Tanto o cálcio quanto o boro suprimiram totalmente a indução da atividade de GPOX. O cálcio e o boro apresentaram interação positiva sobre o crescimento radicular a pH 5,8 e 4,5, mas não na presença de Al3+ e nem em relação à viabilidade celular ou atividade de GPOX. De modo geral, encontrou-se boa correlação entre viabilidade celular e atividade de GPOX. Tomado no seu conjunto, os dados evidenciam um papel importante de GPOX na toxidez por H+ e Al3+ e sugerem que, apesar de distintos, a toxidez por estes íons possivelmente apresentam alguns aspectos e mecanismos em comum. Também corroboram outros trabalhos que evidenciam a ação destes íons sobre a parede celular, em particular a matriz péctica. Estudos futuros deverão examinar se a GPOX que é induzida por H+ e Al3+ está associada à pectina da parede. / Acid soils cover about 30% of the arable land in the world. These soils usually have low concentrations of cations, such as calcium and magnesium, whereas the low pH (pH <5.5) increases the solubility of Al3+. Exposure of roots to low pH and/or Al3+ inhibits root growth, reduces cell viability of the root apex, promotes oxidative stress, and can cause derrangements in the cell wall. It is likely that both H+ and Al3+ act on pectin of the cell wall, affecting its structure and functionality. On the other hand, class III peroxidases (GPOX) appear to play a role in modifications of the cell wall, are induced by H+ and Al3+ and some isoforms are associated with pectin. The aim of this study was to characterize the responses of roots of the Micro-Tom cultivar of tomato (Solanum lycopersicum L.) to the toxicity of H+ and Al3+ and evaluate the ability of calcium and boron to alleviate this toxicity with respect to inhibition of root growth, decrease in cell viability and changes in the activity of GPOX. In roots exposed to pH 4.0, after 30 min it was already possible to observe a decrease in cell viability at the apex, as assessed by the uptake of Evans blue. We observed a significant increase in GPOX activity after 2 h of treatment at pH 4.0. Despite the lag in their induction in relation to the decrease in cell viability, GPOX activity seems to be a better indicator of the action of H+. The use of inhibitors of GPOX activity indicates that these enzymes play a role in preventing further damage to cells by low pH. Calcium (10 mM) completely alleviated H+ (pH 4.0 or 4.5) and Al3+ (10 mM) toxicity with respect to root growth and cell viability. Boron (30 mM) completely alleviated H+ and Al3+ toxicity with respect to cell viability, but only partly alleviated or had no effect on the inhibition of root growth by H+ or Al3+, respectively. Both calcium and boron completely suppressed the induction of GPOX activity. Calcium and boron displayed a positive interactive effect on root growth at pH 5.8 and 4.5, but not in the presence of Al3+ and not in relation to cell viability or GPOX activity. In general, good correlations were found between cell viability and GPOX activity. Taken together, the data indicate a significant role of GPOX activity in the toxicity of H+ and Al3+ and suggest that although different, the toxicity of these ions possibly share some common aspects and mechanisms. The data also corroborates other studies that indicate the cell wall as a target of toxicity, particularly the pectic matrix. Further studies should examine whether GPOX activity, which is induced by H+ and Al3+ is associated with pectin in the wall.

Os lodos de curtume apresentam elevados teores de nutrientes e potencial de neutralização da acidez do solo, possibilitando sua utilização em áreas agrícolas, como uma alternativa para disposição e reciclagem desses resíduos. Por outro lado, o acúmulo no solo de altas concentrações de alguns elementos, como nitrogênio, sódio e cromo, provenientes dos lodos de curtume, podem proporcionar impactos negativos ao meio ambiente. Como os microrganismos desempenham função importante na sustentabilidade do solo e nutrição vegetal e respondem prontamente a alterações ambientais, torna-se importante estudar o impacto da utilização em conjunto do lodo do caleiro e lodo primário da ETE (com teor reduzido de cromo) sobre os atributos biológicos do solo. No presente trabalho avaliaram-se os atributos microbiológicos do solo em um experimento de campo instalado em Rolândia (PR), com a aplicação de doses de lodo de curtume (0, 3,4, 13,5, 23,6 e 33,7 Mg ha-1 em 2006 e 0, 2,3, 9,0, 15,8 e 22,6 Mg ha-1 em 2007) baseadas no teor de N total do lodo, com doses equivalentes entre 0 e 1200 kg ha-1 de N total. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados com quatro repetições. A aplicação de lodo de curtume alterou a estrutura genética de bactérias, principalmente logo após cada aplicação do resíduo. Os tratamentos que receberam lodo apresentaram comunidade bacteriana diferenciada daquela do tratamento controle. Verificou-se que o efeito do lodo sobre essas populações é mais prolongado no primeiro ano de aplicação, com efeitos ainda evidentes após 300 dias da aplicação. No segundo ano da aplicação, não houve diferença nas comunidades bacterianas entre as menores doses e o controle após 260 dias da aplicação. O mesmo resultado foi observado para a atividade biológica do solo. Os atributos mais influenciados pela aplicação do resíduo foram as atividades da asparaginase e urease. Os resultados mostram que a alteração da estrutura da comunidade microbiana tem relação direta com as modificações na atividade biológica desse solo. A densidade de esporos de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) diminuiu com o aumento das doses de lodo de curtume. A taxa de colonização radicular foi alta (64%), mas sem efeito significativo da aplicação de lodo. Foram encontradas 18 espécies de seis gêneros de FMA (Acaulospora, Glomus, Gigaspora, Scutellospora, Paraglomus e Ambispora). Houve queda na diversidade e modificação nas frequências relativas dos FMA nas maiores doses de lodo, assim como, o lodo de curtume alterou a composição de espécies de FMA, modificando a condição micorrízica desse solo. Altas doses de lodo de curtume também alteraram a estrutura da comunidade microbiana baseada no perfil de ácidos graxos de fosfolipídios (PLFA). O consumo de substratos de carbono pela comunidade microbiana foi acelerado e intensificado pela aplicação do resíduo, mostrando que o potencial metabólico dessa comunidade foi diferente do tratamento que não recebeu o resíduo. As alterações observadas nos atributos microbiológicos estão relacionadas às modificações nos atributos químicos do solo, decorrentes da aplicação do lodo de curtume, principalmente ao aumento do teor de N inorgânico e à elevação do pH do solo. / Tannery sludge is a residue with a high content of nutrients and soil acidity neutralization power, which allow its use in agricultural areas and could be an advantageous alternative for its final disposal and recycling. Furthermore, the accumulation in soil of high concentrations of certain elements, such as nitrogen, sodium and chromium, typically present in tannery sludge can provide negative impacts on the environment. Microorganisms play a very important role in soil sustainability and plant nutrition, as well as, respond quickly to environmental changes. Thus, it becomes important to study the impact of a material resulting of the mixture of sludge from the liming process and the primary sludge from the wastewater treatment plant, with a low level of chromium, on soil biological attributes. This study aimed to evaluate the microbial soil attributes after application of tannery sludge doses (0, 3,4, 13,5, 23,6, and 33,7 Mg ha-1 in 2006 and 0, 2,3, 9,0, 15,8, and 22,6 Mg ha-1 in 2007) based on total N content of sludge, with doses equivalent to 0 up to 1200 kg ha-1 total N. Tannery sludge application modified the genetic structure of the bacterial community mainly right after each sludge application. There was a clear separation between the bacterial communities in different treatments, being that each dose of sludge imposed a specific community different from the control. It was verified that the effect of sludge on these bacterial populations is more extended in the first year of application, when the effect remained until after 300 days of application. In the second year of sludge application, there was no difference in the bacterial community among the smallest doses and the control after 260 days of the application. The same result was observed regarding soil biological activity. The most influenced properties by the application of tannery sludge were asparaginase and urease activities (both are related to the N cycle). Changes in the structure of the bacterial community were directly related to changes of biological activity in this soil. The AMF spore density decreased with increasing doses of tannery sludge. The rate of AMF root colonization was high (64%) and stayed unaffected by the sludge. Eighteen AMF species belonging to six genera (Acaulospora, Glomus, Gigaspora, Scutellospora, Paraglomus and Archaeospora) were recorded. At the highest doses of sludge we observed decreased AMF species diversity and changes in their relative frequencies. Furthermore, the tannery sludge altered AMF species composition, modifying the mycorrhizal status of this soil. High doses of tannery sludge modified the microbial community structure based on the phospholipids fatty acids (PLFA) profile. The carbon substrate consumption by the microbial community was accelerated and intensified by sludge application, showing that the metabolic potential of this community was different from that of the control. The changes observed in the microbial attributes are related to modifications in the soil chemical attributes, mainly to the increases of inorganic N and soil pH.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2016-09-23T16:24:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_Vairton.pdf: 1287042 bytes, checksum: 8a7c8e181d568edeb081a1ada6a0d1f3 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-09-23T19:30:14Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_Vairton.pdf: 1287042 bytes, checksum: 8a7c8e181d568edeb081a1ada6a0d1f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T19:30:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_Vairton.pdf: 1287042 bytes, checksum: 8a7c8e181d568edeb081a1ada6a0d1f3 (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / Ao longo tempo de cultivo de arroz de terras altas na região sul do Estado do Amazonas constata-se baixas produtividades atribuídas a vários fatores, dentre os quais, atributos químicos de solo limitantes. No entanto, poucos estudos têm sido realizados relacionados ao nível de fertilidade dos solos cultivados com arroz. O presente estudo tem por objetivo avaliar os principais atributos químicos de 72 amostras de solos dos campos naturais cultivados, identificando as possíveis limitações químicas bem como estabelecer relações entre os atributos do solo. Para isto, foram coletadas 72 amostras de solos em campos naturais cultivados com arroz, na profundidade de 0 a 20 cm (camada arável) abrangendo os municípios de Humaitá, Manicoré, Novo Aripuanã e Canutama e determinados os teores de areia, silte, argila, carbono orgânico, fósforo, potássio, sódio, cálcio, magnésio, alumínio, cobre, manganês, zinco, ferro, acidez ativa e potencial, capacidade de troca de cátions, saturação por bases e saturação por alumínio. Os resultados foram submetidos a análise estatística descritiva e análise de regressão. Em geral, os solos de campos naturais cultivados apresentam texturas areia, franco-siltosa e franco-argilo-siltosa. São baixos os teores de potássio, cálcio, cobre, manganês e zinco, altos teores de ferro, baixos e adequados teores de magnésio, teores de fósforo muito baixo. Os teores são médios e adequados de matéria orgânica, baixo e médio pH em CaCl2 e médio e adequado pH em água, capacidade de troca de cátions com nível médio, adequado e alto, saturação por bases baixa e médio e a saturação por alumínio alta e muito alta. O pH SMP foi eficiente para estimar a acidez potencial e os teores de argila e carbono orgânico total são eficientes para estimar a capacidade de troca de cátions dos solos de campos naturais cultivados no sul do estado do Amazonas. As principais limitações químicas para o cultivo dos solos são: elevada acidez potencial, baixa e média saturação por bases e muito baixa disponibilidade de fósforo. / Over time Upland rice cultivation in southern Amazonas State has shown low productivity attributed to several factors, among which chemical attributes of limiting soils. However few studies about soil fertility under rice crop have been conducted. This study aims to evaluate the main chemical attributes of 72 soil samples of cultivated grasslands, identify possible chemical limitations, as well as establish relationship between these soil attributes. Seventy-two soil samples at depth of 0 to 20 cm (top soil) were collected in grasslands planted with rice, including the municipalities of Humaitá, Manicoré, Novo Aripuanã e Canutama. Distribution of sand, silt, clay, organic carbon, phosphorous, potassium, sodium, calcium, magnesium, aluminum, copper, manganese, zinc, iron contents were determined. Active and potential acidity, cation exchange capacity, base saturation and aluminum saturation were also established. The results were submitted to descriptive statistical analysis and to regression analysis. As a general rule, soils of cultivated grasslands have sandy, loamy silt and silt clay loam texture low potassium, calcium, copper, manganese, and zinc content, high iron content, low and appropriate magnesium content, very low phosphorous content. It was also achieved on that soils, medium and appropriate organic matter content. Low and medium pH in CaCl2 and medium and appropriate pH in water, cation exchange capacity in medium, to high levels, low and medium base saturation, high and very high aluminum saturation. SMP pH was efficient for estimating potential acidity; clay and total organic carbon are efficient for estimating soil cation exchange capacity in grasslands planted in southern Amazonas State. The main chemical limitations for soil cultivation are: high potential acidity, low and medium base saturation and very low phosphorous availability.

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:56:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao.pdf: 190502 bytes, checksum: 5752f80c9f704bcfdb2fab5cb3f0b55c (MD5) Previous issue date: 2008-08-27 / This work evaluated the behavior of phosphorus sources: Arad phosphate, Alvorada phosphorite and Triple Superphosphate in two soils a sandy and a clay 70% basis saturation in the natural acidity condition. The experimental outlining was totally randomized in a factorial scheme (2x2x3x4), being: two soils; three phosphate fertilizer sources; and four doses (0, 100, 200 and 400 Kg ha-1), with four repetitions. The results were submitted to the analysis variation, being taken the retrogression one, adjusting the equations and using as a criterion to the statistical pattern choice the significative F tests from 1 to 5%, and magnitude of determination coefficients. The phosphate fertilizers raised the calcium and the phosphorus proportions in the sand and in the sand-clay soils, both in presence and in absence of liming. The arad, applied in high doses in the acid soils, changed the pH of the sandy and the clay soils were noticed in the treatments that received an Alvorada Phosphorite application, and the highest proportions of the Triple Superphosphate and the Arad showed intermmediate proportions of available phosphorus. / Este trabalho avaliou o comportamento das fontes de fósforo: Arad, Fosforita Alvorada e Superfosfato Triplo em dois solos. - um arenoso e outro argiloso. -, na condição de acidez natural e, após a correção, atingir saturação por bases a 70%. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com esquema fatorial (2x2x3x4), sendo: dois solos; três fontes de fertilizantes fosfatados e quatro doses (0, 100, 200 e 400 Kg há -1), com quatro repetições. Os resultados foram submetidos à análise de variância, sendo adotada a análise de regressão, ajustando-se as equações, e tendo-se como critério para escolha do modelo estatístico os testes F significativo a 1 a 5%, e (magnitude dos coeficientes de determinação). Os fertilizantes fosfatados elevaram os teores de cálcio e fósforo nos solos arenoso e argiloso na presença e ausência de calagem. O Arad, aplicado em doses elevadas nos solos ácidos, alterou o pH dos solos arenoso e argiloso. Os menores teores de fósforo disponível no solo foram observados nos tratamentos que receberam a aplicação de Fosforita Alvorada, e os maiores teores para o Superfosfato Triplo e o Arad apresentaram teores intermediários de fósforo disponível.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao.pdf: 190502 bytes, checksum: 5752f80c9f704bcfdb2fab5cb3f0b55c (MD5) Previous issue date: 2008-08-27 / This work evaluated the behavior of phosphorus sources: Arad phosphate, Alvorada phosphorite and Triple Superphosphate in two soils a sandy and a clay 70% basis saturation in the natural acidity condition. The experimental outlining was totally randomized in a factorial scheme (2x2x3x4), being: two soils; three phosphate fertilizer sources; and four doses (0, 100, 200 and 400 Kg ha-1), with four repetitions. The results were submitted to the analysis variation, being taken the retrogression one, adjusting the equations and using as a criterion to the statistical pattern choice the significative F tests from 1 to 5%, and magnitude of determination coefficients. The phosphate fertilizers raised the calcium and the phosphorus proportions in the sand and in the sand-clay soils, both in presence and in absence of liming. The arad, applied in high doses in the acid soils, changed the pH of the sandy and the clay soils were noticed in the treatments that received an Alvorada Phosphorite application, and the highest proportions of the Triple Superphosphate and the Arad showed intermmediate proportions of available phosphorus. / Este trabalho avaliou o comportamento das fontes de fósforo: Arad, Fosforita Alvorada e Superfosfato Triplo em dois solos. - um arenoso e outro argiloso. -, na condição de acidez natural e, após a correção, atingir saturação por bases a 70%. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com esquema fatorial (2x2x3x4), sendo: dois solos; três fontes de fertilizantes fosfatados e quatro doses (0, 100, 200 e 400 Kg há -1), com quatro repetições. Os resultados foram submetidos à análise de variância, sendo adotada a análise de regressão, ajustando-se as equações, e tendo-se como critério para escolha do modelo estatístico os testes F significativo a 1 a 5%, e (magnitude dos coeficientes de determinação). Os fertilizantes fosfatados elevaram os teores de cálcio e fósforo nos solos arenoso e argiloso na presença e ausência de calagem. O Arad, aplicado em doses elevadas nos solos ácidos, alterou o pH dos solos arenoso e argiloso. Os menores teores de fósforo disponível no solo foram observados nos tratamentos que receberam a aplicação de Fosforita Alvorada, e os maiores teores para o Superfosfato Triplo e o Arad apresentaram teores intermediários de fósforo disponível.

[ES] Las zeolitas son catalizadores ampliamente utilizados en una gran variedad de procesos químicos, por lo que la optimización de sus propiedades físico-químicas es fundamental para mejorar su aplicación en procesos de interés industrial y medioambiental. En la presente tesis doctoral se proponen diversas metodologías de síntesis directa y post-sintéticas con el fin de controlar aspectos importantes de estos materiales desde la escala microscópica hasta la molecular y atómica, así como su implicación directa en su aplicación como catalizadores y/o materiales conductores. En un primer objetivo, se estudia la influencia del tamaño de cristal y la estructura zeolítica en la transformación selectiva de CO2 hacia productos de interés como olefinas y aromáticos cuando se combina con un catalizador de hierro dopado con potasio. Por un lado, la estructura zeolítica tipo MFI (poro medio) permite maximizar la formación de productos aromáticos, mientras que las zeolitas tipo CHA (poro pequeño) y beta (poro grande) favorecen la formación de olefinas ligeras en distinta proporción. La utilización de las zeolitas ácidas nanocristalinas permite incrementar la formación de olefinas ligeras y aumentar el tiempo de vida de los catalizadores bifuncionales. Asimismo, se estudia el efecto del confinamiento a nivel molecular de diferentes estructuras zeolíticas de poro pequeño con distinto tipo de cavidad para la reacción de metanol a olefinas (MTO), pudiéndose correlacionar la selectividad hacia distintas olefinas ligeras con un parámetro teórico que depende de las dimensiones y la forma de las cavidades de los materiales microporosos. En segundo lugar, se estudia la estabilización de distintas especies metálicas en posiciones extra-red de los materiales zeolíticos, controlando su formación desde átomos individuales a clústeres y/o nanopartículas. La estructura de la zeolita CHA permite encapsular nanopartículas de Pt en el interior de sus cavidades, que son activas y estables para la reacción de oxidación de CO incluso tras tratamientos de envejecimiento a elevadas temperaturas. Por otro lado, se racionaliza la formación de nanopartículas de germanio dispersas en distintas matrices zeolíticas híbridas aprovechando la labilidad del germanio en la red cristalina de las mismas para su aplicación como materiales conductores. Se realiza una optimización de dichos materiales híbridos orgánicos-inorgánicos basados en nanopartículas de Ge mediante diversos tratamientos post-sintéticos, maximizando la dispersión de las nanopartículas y la formación de especies carbonosas para, finalmente, evaluar sus propiedades como materiales conductores. En último lugar, se utiliza esa labilidad del Ge en posiciones cristalinas de las zeolitas como estrategia para controlar a escala atómica la incorporación selectiva de distintos heteroátomos (Si y Sn). La síntesis de la estructura ITT con poros extra-grandes está limitada a bajas relaciones de Si/Ge, presentando por tanto una limitada estabilidad hidrotermal. Por ello, se lleva a cabo una sustitución isomórfica de átomos de Ge por átomos de Si, mejorando la estabilidad hidrotermal de dicho material para su aplicación en la reacción de craqueo catalítico de un gasoil de vacío, posibilitando su regeneración, y obteniendo similar selectividad a diésel y más propileno que con la muestra de origen. Por otro lado, se incorpora selectivamente Sn en la estructura BEC (polimorfo C de la zeolita beta) mediante tratamientos post-sintéticos en los defectos estructurales generados tras la eliminación de átomos de Ge, favoreciéndose la formación de sitios "abiertos" de Sn, que han demostrado ser más activos para reacciones de moléculas oxigenadas en comparación a los sitios "cerrados" de Sn. Las ventajas catalíticas del material Sn-BEC sintetizado se demuestran en la reacción Meerwein-Ponndorf-Verley-Oppenauer (MPVO), obteniéndose mayores velocidades de reacción por sitio de Sn "abierto" que con la zeolita Sn-beta(F) convencional. / [CA] Les zeolites són catalitzadors àmpliament utilitzats en una gran varietat de processos químics, per la qual cosa l'optimització de les seues propietats fisicoquímiques és fonamental per a millorar la seua aplicació en processos d'interès industrial i mediambiental. En la present tesi doctoral es proposen diverses metodologies de síntesi directa i post-sintètiques amb la finalitat de controlar aspectes importants d'aquests materials des de l'escala microscòpica fins a la molecular i atòmica, així com la seua implicació directa en la seua aplicació com a catalitzadors i/o materials conductors. Com a primer objectiu, s'estudia la influència de la grandària de cristall i l'estructura zeolítica en la transformació selectiva de CO¿ cap a productes d'interès com a olefines i aromàtics quan es combina amb un catalitzador de ferro dopat amb potassi. D'una banda, l'estructura zeolítica tipus MFI (porus mitjà) permet maximitzar la formació de productes aromàtics, mentre que les zeolites tipus CHA (porus xicotet) i beta (porus gran) afavoreixen la formació d'olefines lleugeres en diferent proporció. La utilització de les zeolites àcides nanocristalines permet incrementar la formació d'olefines lleugeres i augmentar el temps de vida dels catalitzadors bifuncionals. Així mateix, s'estudia l'efecte del confinament a nivell molecular de diferents estructures zeolítiques de porus xicotet amb diferent tipus de cavitat per a la reacció de metanol a olefines (MTO), podent-se correlacionar la selectivitat cap a diferents olefines lleugeres amb un paràmetre teòric que depèn de les dimensions i la forma de les cavitats dels materials microporosos. En segon lloc, s'estudia l'estabilització de diferents espècies metàl·liques en posicions extra-xarxa dels materials zeolítics, controlant la seua formació des d'àtoms individuals a clústers i/o nanopartícules. L'estructura de la zeolita CHA permet encapsular nanopartícules de Pt a l'interior de les seues cavitats, actives i estables per a la reacció d'oxidació de CO fins i tot després de tractaments d'envelliment a elevades temperatures. D'altra banda, es racionalitza la formació de nanopartícules de germani disperses en diferents matrius zeolítiques híbrides aprofitant la labilitat del germani en la xarxa cristal·lina de les mateixes per a la seua aplicació com a materials conductors. Es realitza una optimització d'aquests materials híbrids orgànics-inorgànics basats en nanopartícules de Ge mitjançant diversos tractaments post-sintètics, maximitzant la dispersió de les nanopartícules i la formació d'espècies carbonoses per a, finalment, avaluar les seues propietats com a materials conductors. En últim lloc, s'utilitza eixa labilitat del Ge en posicions cristal·lines de les zeolites com a estratègia per a controlar a escala atòmica la incorporació selectiva de diferents heteroàtoms (Si i Sn). La síntesi de l'estructura ITT amb porus extra-grans està limitada a baixes relacions de Si/Ge, presentant per tant una limitada estabilitat hidrotermal. Per això, es du a terme una substitució isomòrfica d'àtoms de Ge per àtoms de Si, millorant l'estabilitat hidrotermal d'aquest material per a la seua aplicació en la reacció de craqueig catalític d'un gasoil de buit, possibilitant la seua regeneració i obtenint una selectivitat similar a dièsel i més propilè que amb la mostra d'origen. D'altra banda, s'incorpora selectivament Sn en l'estructura BEC (polimorf C de la zeolita beta) mitjançant tractaments post-sintètics als defectes estructurals generats després de l'eliminació d'àtoms de Ge, afavorint-se la formació de llocs "oberts" de Sn, que han demostrat ser més actius per a reaccions de molècules oxigenades en comparació als llocs "tancats" de Sn. Els avantatges catalítics del material Sn-BEC sintetitzat es demostren a la reacció Meerwein-Ponndorf-Verley-Oppenauer (MPVO), obtenint-se majors velocitats de reacció per lloc de Sn "obert" que amb la zeolita Sn-beta(F) convencional. / [EN] Zeolites are catalysts used in many chemical processes of industrial and environmental interest. The optimization of the physicochemical properties of these materials is essential to improve their efficiency and attractiveness to current and future technologies. This doctoral thesis aimed to control relevant aspects of the zeolites at the microscopic, molecular, and atomic scale that have a direct effect on their application as catalysts and conductive materials. With this in mind, several methodologies for the direct synthesis of zeolites and several post-synthetic treatments were proposed. Firstly, the influence of crystal size and zeolitic structure on the selective transformation of CO2 towards products of interest such as olefins and aromatics is studied when combined with an iron catalyst doped with potassium. On the one hand, the MFI-type zeolitic structure (medium pore) allows the formation of aromatic products to be maximized. Meanwhile, the CHA (small pore) and BEA (large pore) zeolites favour the production of light olefins in different proportions. The use of nanocrystalline acid zeolites allows to increase the production of light olefins and increases the lifetime of the bifunctional catalysts. Likewise, the effect of confinement at the molecular level of different small-pore zeolitic structures with different types of cavities for the reaction of methanol to olefins (MTO) is studied. Using a theoretical parameter, it was finally possible to correlate the selectivity towards different light olefins with the type of cavities in the microporous materials. Secondly, the stabilization of different metallic species in extra-framework positions of the zeolitic materials is studied by controlling the formation from the individual atoms towards clusters and/or nanoparticles. The structure of the CHA zeolite allows Pt nanoparticles to be encapsulated inside its cavities, which continues being active and stable for the CO oxidation reaction even after aging treatments at high temperatures. On the other hand, the formation of germanium nanoparticles dispersed in different hybrid zeolitic matrices is rationalized by taking advantage of the lability of germanium in their crystalline framework for their application as conductive materials. The optimization of these hybrid organic-inorganic materials based on Ge nanoparticles is carried out through various post-synthetic treatments by maximizing the dispersion of the nanoparticles and the formation of carbonaceous species to evaluate their properties as conductive materials. Finally, the mentioned lability of Ge in crystalline positions is used as a strategy to control the selective incorporation of different heteroatoms (Si and Sn) at the atomic scale. The fact that the synthesis of the ITT structure with extra-large pores is limited to low Si/Ge ratios leads to reduced hydrothermal stability. Therefore, an isomorphic substitution of Ge atoms with Si atoms is carried out. It improved the hydrothermal stability of the material to be applied in the catalytic cracking of a vacuum gasoil, enabling its regeneration. Moreover, the modified material presents similar selectivity to diesel and yields more propylene as compared to the original sample. Also, Sn is selectively incorporated into the BEC structure (polymorph C of beta zeolite) through post-synthetic treatments in the structural defects generated after the elimination of Ge atoms, favouring the formation of "open" Sn sites. It has been shown that this kind of site is more active for reactions involving oxygenated molecules compared to the "closed" sites of Sn. The catalytic advantages of the synthesized Sn-BEC material are demonstrated in the Meerwein-Ponndorf-Verley-Oppenauer (MPVO) reaction. Higher reaction rates per "open" Sn site than with the conventional Sn-beta(F) zeolite were obtained. / Rodríguez Fernández, A. (2024). Diseño racional de materiales zeolíticos: efectos de confinamiento y control de centros metálicos en posiciones de red y extra-red en aplicaciones de interés [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202870

Os solos ácidos recobrem, cerca de 40% da área terrestre, constituindo-se em um dos principais fatores limitantes à população à produção vegetal do planeta. No Brasil, os solos ácidos abrangem cerca de dois terços do território nacional. De um modo geral, a acidez do subsolo reduz a profundidade do sistema radicular, aumentando a susceptibilidade à seca e diminuindo o uso de nutrientes pelas plantas. Além da alta atividade de íon hidrogênio (H+), os solos ácidos geralmente apresentam níveis tóxicos de alumínio, sendo que a toxicidade por AI tem sido intensivamente investigada nos últimos anos. No entanto, a toxicidade por AI ocorre apenas a pH baixo e em condições onde a toxicidade por prótons geralmente também se manifesta. Apesar disto, trabalhos envolvendo a toxicidade por prótons são escassos. A sensibilidade de células a pH baixo depende da fase de crescimento e desenvolvimento em que estas se encontram. Em raízes, as células mais sensíveis são as da região de alongamento e em suspensões celulares as células na fase log de crescimento são mais sensíveis do que as células na fase estacionária. Este trabalho faz parte de uma linha de pesquisa que procura explorar as diferenças que existem entre células quanto à sensibilidade a pH baixo para melhor entender a toxicidade e tolerância a prótons. Foram utilizadas células da cultura de tabaco cv. BY-2, um sistema modelo que apresenta diversas vantagens sobre o uso de raízes para a realização deste trabalho. Os objetivos deste estudo foram de a) determinar condições apropriadas para a exposição destas células a acidez; b) caracterizar a resposta destas células a pH baixo, sob influência de diferentes fatores ambientais, quando se encontram em estados distintos de sensibilidade ao pH baixo; e c) verificar se mudanças na sensibilidade das células a pH baixo podem ser decorrentes de alterações na composição da membrana plasmática ou na atividade das ATPases. Vários testes iniciais foram realizados com o intuito de se definir algumas condições experimentais - o tempo de exposição, a composição do meio e o tampão a ser empregado. Optou-se por lavar as células e depois incubá-las por 1h em meio simples com pH desejado e contendo apenas Ca \'Cl IND. 2\' 2mM, KCl 10mM. E o tampão MES ou biftalato (10 mM). O biftalato foi testado porque o tampão MES, usado normalmente no meio de cultura completo, não é eficiente na faixa de pH abaixo de 5,0. O biftalato (pKa = 4,1) praticamente não afetou a viabilidade celular avaliada pela permeabilidade a trypan blue, mas inibiu o crescimento celular no meio de cultura completo. Mesmo assim, os dois tampões foram utilizados em paralelo em diversos experimentos e verificou-se que os resultados foram semelhantes. A viabilidade das células na fase log (2 dias) foi reduzida quando se abaixou o pH de 5,6 a 3,8, sendo que caiu mais acentuadamente até o pH de 4,8. As células da fase estacionaria (7d) foram insensíveis ao baixo pH. A um pH fixo de 4,2 aumentando-se a concentração de Ca \'Cl IND. 2\' para cerca de 8 a 16 mM praticamente aboliu o efeito deletério do pH baixo. Para se ter o mesmo efeito com a adição de KCl, foi necessário adicionar entre 80 e 160 mM. A adição de sacarose também amenizou os efeitos do pH\'sendo praticamente revertido a uma concentração de 100 Mm. Os resultados indicam a importância da força iônica e da osmolaridade da solução, mas o efeito de Ca não parece depender apenas destas duas propriedades. A inibição de ATPases, pelo uso de DCCD, não pareceu ter qualquer relação com a sensibilidade a pH baixo. Tanto células de tabaco na fase log quanto estacionárias foram sensíveis à aplicação de ortovanadato de sódio. Em células da fase estacionária, este efeito mais acentuado a pH 4,2, sugerindo que nestas células, as H+ ATPases do tipo P da membrana plasmática podem ter algum papel na tolerância destas células ao baixo pH. Encontrou-se diferenças no perfil protéico de frações enriquecidas em membrana plasmática entre células da fase log e estacionárias e entre células tratadas ou não a pH baixo. Estas diferenças precisam ser melhor estudadas. / Acid soils account for about 40 % of the surface area of the world and are one of the major factors limiting plant productivity. In Brazil, these soils comprise roughly two-thirds of its total territory. In general, soil acidity is detrimental because it limits the depth of the root system, increasing susceptibility to drought and decreasing the use of nutrients. In addition to the high levels of hydrogen ion activity, acid soils usually have Al toxicity hazards, a topic which has been intensely studied in the past years. However, Al toxicity only occurs at low pH, under conditions in which proton toxicity is also a problem. Despite this, studies of proton toxicity are lacking. The sensitivity of cells to low pH depends on their growth and developmental status. In roots, the most sensitive cells are those of the elongation zone and in cell cultures, cells in the log phase are more sensitive than those of the stationary phase. This study is part of a larger attempt to explore the differences that exist between cells with respect to their sensitivity to low pH to further understand toxicity and tolerance to protons. Cells of tobacco BY-2, a plant cell model system which has several advantages over the use of roots, was used in this study. The objectives were a) to determine the appropriate conditions to expose these cells to low pH; b) characterize the response of these cells to low pH, when different environmental factors are varied and at different stages of cellular sensitivity to acidity; and c) examine if changes in the sensitivity of cells to low pH are due to changes in the composition of plasma membranes or in the activity of ATPases. Several preliminary tests were performed to define the experimental conditions to be used ? the duration of exposure to low pH, the composition of the medium and the buffer to be used. A simple solution containing only CaCl2 2mM, KCl 10 mM and MES or phthalate buffer (10 mM) was chosen to wash and incubate the cells at the pH of interest. Phthalate was tested because MES, the buffer normally used in the culture medium, is not effective at pH values below 5.0. Phthalate (pKa = 4,1) had very little effects on cell viability as evaluated by membrane permeability to trypan blue, but it severely inhibited the growth of the cell culture in complete medium. Nevertheless, both buffers were used in several subsequent experiments, the results of which were found to be similar between both buffers. The viability of log-phase cells (2 day-old) was reduced when the pH was lowered from pH 5,6 to 3.8, but this was sharper down to pH 4,8. Cells in stationary phase (7 day-old) were insensitive to low pH. At a fixed pH of 4,2, increases in the concentration of CaCl2 up to 8 or 16 mM abolished most of the deleterious effects of low pH. To generate the same effect, KCl had to be added at concentrations between 80 and 160 mM. The addition of sucrose also alleviated the effects of low pH. The results suggest the importance of solution ionic strength and osmolarity on sensitivity to low pH, but the effects of Ca do not appear to depend only on these two properties. The inhibition of ATPases, by DCCD, did not appear to bear any relation to cellular sensitivity to low pH. Both log-phase and stationary-phase cells were affected by the addition of sodium orthophosphate. In stationary-phase cells, this effect was more pronounced at pH 4,2, suggesting that in these cells, P-type H+-ATPases of the plasma membrane may play a role in the tolerance of these cells to lo pH. Differences were found in the protein profile of enriched plasma membrane fractions both between log-phase and stationary-phase cells and between cells treated or not with low pH. These differences, however, need to be better examined.

Os solos ácidos (pH < 5,0) representam cerca de 40 % das áreas agricultáveis no mundo. Nestes solos ocorre a solubilização de formas tóxicas de alumínio que inibe o crescimento radicular. Independente da presença do Al, o baixo pH pode ser tóxico à raiz, afetando a viabilidade celular no ápice e o crescimento radicular. Há evidências de que o estresse por H+ e/ou Al³+ afetam a parede celular. Por outro lado, modificações na parede podem determinar o grau de tolerância da planta quando submetidos a estes estresses. Assim, utilizou-se de duas abordagens para investigar se possíveis modificações na parede celular melhorariam o crescimento e viabilidade celular na exposição a H+ e Al³+. Na primeira, raízes de plantas do cultivar Micro-Tom (MT) de tomateiro (Solanum lycopersicum L.), com 2 e 13 dias de desenvolvimento, foram expostas de forma direta ou gradual ao baixo pH. Na segunda abordagem, as raízes foram submetidos a um tratamento hipo-osmótico antes de serem expostas a pH 4,0 ou 4,5 + Al. Em plantas com 2 e 13 dias, a exposição gradual foi realizada alterando o pH ao longo de 12 e 24 h, respectivamente. No tratamento hipo-osmótico (priming), as plantas foram transferidas de uma solução de alta osmolaridade (150 mM) para uma com baixa osmolaridade (0,5 mM), a pH 5,8, por 0; 0,5; 1 e 2 h antes de serem expostas a pH 4,0 ou 4,5 + Al por 12h. Como controles, raízes não receberam tratamento osmótico ou foram mantidas continuamente em alta osmolaridade. O crescimento de raízes expostas diretamente a pH 4,5 foi cerca de metade do controle a pH 5,8 e a pH 4,0 foi nulo. Ao contrário do esperado, na exposição gradual a pH 4,5, as raízes cresceram menos do que aquelas expostas diretamente a este pH e a pH 4,0 o crescimento continuou insignificante. No entanto, raízes expostas gradualmente ao pH 4,0 mantiveram a viabilidade das células do ápice, ao contrário daquelas expostas diretamente. Assim, a redução do crescimento radicular pela exposição a baixo pH pode ser uma resposta gerada pela própria planta, não sendo necessariamente decorrente da ação direta do pH. O priming hipo-osmótico antes da exposição a pH 4,0 permitiu a manutenção da viabilidade celular e um crescimento radicular de até 38% das raízes controle a pH 5,8, enquanto que nos controles a pH 4,0 as células morreram e o crescimento foi praticamente nulo. Em pH 4,5 + 5 ?M de Al o priming não reverteu a inibição do crescimento radicular, indicando que as respostas para H+ e Al³+ são diferentes. Ficou evidente que a atividade de GPX está envolvida nas respostas encontradas tanto na exposição gradual a baixo pH como no tratamento hipo-osmótico anterior ao baixo pH, mas não foi possível determinar se é consequência ou uma das possíveis causas destas respostas. No seu conjunto, os dados indicam que possíveis mudanças na parede celular podem estar envolvidas na melhoria do crescimento radicular e viabilidade celular do ápice durante o estresse. / Acidic soils (pH <5.0) represent about 40% of the arable land in the world. In these soils, toxic aluminum becomes soluble and inhibits root growth. Regardless of Al, low pH is, in itself, also toxic, decreasing cell viability and root growth. There is evidence that H+ and Al3+ can affect the cell wall. Reversely, modifications in the wall may determine the degree of tolerance of roots subjected to these stresses. Therefore, we used two approaches to investigate whether possible changes in the cell wall improve growth and cell viability upon exposure to H + and Al³+. In the first approach, roots of plants of the Micro-Tom (MT) cultivar of tomato (Solanum lycopersicum L.), at 2 and 13 days of development, were exposed directly or gradually to low pH. In the second approach, the roots were subjected to hypoosmotic treatment prior to being exposed to pH 4.0 or 4.5 + Al. In 2- and 13-day plants, gradual exposure was achieved by changing the pH over a 12 and 24 h period, respectively. In the hypo-osmotic pre-treatment (priming), plants were transferred from a high osmolarity solution (150 mM) to another with low osmolarity (0.5 mM), at pH 5.8, for 0, 0.5, 1 and 2 h before being exposed to pH 4.0 or 4.5 + Al for 12h. As controls, roots did not receive any osmotic treatment or were maintained continuously at high osmolarity. Growth of roots exposed directly to pH 4.5 was about half that of control roots at pH 5,8 and at pH 4.0 root growth was suppressed. Different from expected, roots exposed gradually to pH 4.5 grew less than those exposed directly to pH 4.5 and at pH 4.0, root growth remained negligible. However, cell viability was maintained in roots exposed gradually to pH 4.0, unlike those exposed directly. Thus, decreased root growth upon exposure to low pH may be a response generated by the plant itself rather than the direct effect of pH. In roots subjected to hypo-osmotic priming prior to exposure to pH 4.0, cell viability was maintained and root growth was up to 38% of that of control roots at pH 5.8, whereas in control roots at pH 4.0, cell death occurred and root growth was insignificant. At pH 4.5 + 5 uM Al, priming did not reverse the inhibition of root growth, suggesting that responses to H+ and Al3+ are different. GPX was involved in responses to both gradual exposure to low pH and to hypo-osmotic treatment prior to low pH, but it was not possible to determine whether this was a consequence or one of the possible causes of these responses. Taken together, the data indicate that possible changes in the cell wall may be involved in improving root growth and cell viability of the root apex during stress.

Nas regiões tropicais os solos apresentam diferentes níveis de acidez. Assim, o estudo da herança dos caracteres de importância econômica no milho nas regiões tropicais é necessário para se delinear os programas de melhoramento para os diferentes níveis de acidez do solo. Atualmente, o estudo da arquitetura dos caracteres quantitativos tem sido realizado através do mapeamento de QTLs. Nos programas de melhoramento de milho, linhagens de populações de melhoramento são cruzadas com linhagens elites (testadores) e os testecrosses são utilizados para avaliar o potencial genético de cada linhagem para o desenvolvimento de híbridos. O objetivo deste estudo foi mapear QTLs em testecrosses avaliados sob diferentes níveis de acidez do solo. Duzentas e cinqüenta e seis plantas F2, obtidas do cruzamento das linhagens L 14-04B e L 08-05F, foram genotipadas com marcadores microssatélites para a construção de um mapa genético. As 256 plantas F2 foram autofecundadas e suas respectivas progênies F2:3 foram cruzadas com os testadores L 04-05F e L 02-03D. Os testecrosses foram avaliados em três tipos de solos: solo não ácido (SNA), solo de moderada acidez (SMA) e solo de alta acidez (SAA) em três anos agrícolas em Piracicaba, SP, em látices simples 16 x 16. Foram avaliados os caracteres: produção de grãos (PG), acamamento e quebramento de plantas (ACQ), prolificidade (PROL), alturas de planta (AP) e de espiga (AE), posição relativa de espiga (PRE), florescimento masculino (FM) e feminino (FF) e intervalo entre florescimentos (IF). O método de mapeamento por intervalo composto expandido para múltiplos ambientes foi utilizado para o mapeamento de QTLs e para detectar a interação QTL x acidez do solo. O número de QTLs mapeados diferiu de acordo com o testador utilizado; por exemplo, para PG foram mapeados 20 e 39 QTLs nos testecrosses da linhagem L 04-05F (TC1) e nos testecrosses da linhagem L 02-03D (TC2), respectivamente. Houve uma grande variação nas variâncias fenotípicas explicadas pelos QTLs; por exemplo, para PG houve uma variação de 0,01% a 5,29% e para AP houve uma variação de 0,01% a 13,54%. Foram mapeados QTLs em todos os cromossomos para a PG, ACQ e PROL; e para os outros caracteres foram mapeados QTLs na maioria dos cromossomos. A maioria dos QTLs mapeados para todos os caracteres interagiu com a acidez do solo. Por exemplo, para PG cerca de 80,00% dos QTLs mapeados apresentaram interação com a acidez do solo, enquanto que para os outros caracteres a porcentagem de QTLs que interagiu com a acidez do solo variou de 50,00% para FM a 93,03% para ACQ. O grande número de QTLs que interagiu com a acidez do solo é um sério desafio para a aplicação da seleção assistida por marcadores moleculares em programas de melhoramento de milho em regiões tropicais. / In tropical maize cropping areas the soils present different levels of acidity. Thus, to study the inheritance of maize traits for these areas it is necessary to conduct experiments under different levels of soil acidity. Nowadays the architecture of the polygenic traits has been assessed by means of QTL mapping. Also, in applied breeding programs, experimental lines are crossed to elite lines (testers), and the testcrosses are used to assess their genetic potential for hybrid development. The objective of this research was to map QTLs in testcrosses evaluated under three levels of soil acidity. Two hundred and fifty six F2 plants, developed from the cross between the inbreds lines L14-04B and L08-05F, were genotyped with microsatellite markers to construct a genetic map. The 256 F2 plants were selfed and their respective F2:3 progenies were testcrossed to the testers L04-05F and L02-03D, and these testcrosses were evaluated in three types of soils: non-acid soil (NAS), moderate acitity soil (MAS) and high acidity soil (HAS) in three cropping seasons in Piracicaba, SP, in 16 x 16 simple lattices. The traits recorded were: grain yield (GY), plant lodging (PL), prolificacy (PRO), plant (PH) and ear heights (EH), ear placement (EP), days to anthesis (DA), days to silking (DS), and anthesis-silking interval (ASI). The composite interval mapping extended to multiple environment was used to map QTLs and to detect QTL x soil interaction. The number of QTLs mapped was different for each tester; for instance, for GY, 20 and 39 QTLs were mapped in the testcrosses with L04-05F and L02-03D, respectively. The range of the phenotypic variance explained by the QTLs was very large for all traits; for instance for GY the range was from 0.01% to 5.29% and for plant height it was from 0.01% to 13.54%. QTLs were mapped in all chromosomes for GY, PL, and PRO; and for the other traits QTLs were mapped in almost all chromosomes. Most of the QTLs mapped for all traits interacted significantly with soil acidity. For instance, for GY about 80.00% of the QTLs mapped interacted with soil acidity, whereas for the other traits the percentage of the QTLs that interacted with soil acidity ranged from 50.00% for DS to 93.03% to PL. The high number of the QTLs that interacted with soil acidity imposes a serious challenge for marker assisted selection in maize breeding programs for tropical regions.

Evidence suggests that root cell walls are a target of low pH stress. Severe low pH stress causes cell death in the root tip. The walls of these cells are highly dynamic. Our hypothesis is that in these cells low pH causes stress in the cell wall due to excessive loosening. Thus, a certain level of turgor pressure should be required to cause cell death. Here, we aimed to investigate the role of the cell wall in low pH stress leading to cell death. We looked for the possible involvement of players such as class III peroxidases and ethylene signaling, which could promote changes in the cell wall and cause differential sensitivity to low pH. Arabidopsis thaliana and mutants in the genetic background of Col-0 were grown in a medium containing agar (0.8%) and half the concentration of Hoagland\'s nutrient medium. Five-day-old seedlings were exposed to low pH in a solution composed of 0.5 mM CaCl2 and 0.6 mM Homopipes buffer. Treatment of roots at pH 4.6 caused death of cells in the transition zone (TZ) and meristematic zone (MZ). However, cell death was negligible when plants were treated at pH 4.6 in an hyperosmotic solution (&Psi;s = -0.37 MPa), thereby decreasing cell wall tension. Also, an hypoosmotic treatment (HO) caused cell death at pH 5.8 in TZ. Cell death was accelerated when HO was performed in a low pH solution. The mutant of a cell wall integrity sensor protein, wak-1, displayed reduced cell death when exposed to low pH. Also, cell death seems to occur through a programmed cell death mechanism. Thus, low-pH induced cell death appears to be triggered by perception of cell wall stress. We examined published data to search for class III peroxidases possibly involved in cell death due to low pH. The gene for AtPrx62 is induced 8.37-fold in low pH exposed roots. The atprx62 KO mutant was less sensitive to low pH than Col-0 roots. The mRNA of AtPRX62 accumulated in the same zone that cell death occurred due to low pH. This strongly suggests that AtPRX62 is positive regulator of low-pH induced cell death. Also, ethylene pretreatment induced subsequent tolerance of roots to low pH and this was dependent of its receptor ETR1. Together we show that a cell wall stress caused by low pH causes cell death. This death was in part due AtPRX62 activity and was also suppressed by ethylene. / Evidencias recentes sugerem que a parede celular é um alvo direto do estresse por baixo pH em raízes. Estresse severo por baixo pH rapidamente causa a morte de células do ápice radicular, onde a parede é altamente dinâmica. Nossa hipótese é de que nessas células, o baixo pH cause mudanças na parede celular, como afrouxamento excessivo. Assim, a pressão de turgor sobre a parede deve ser necessária para causar danos que levam à morte das células. Neste trabalho, nós investigamos o papel da parede celular no estresse por baixo pH e na consequente morte de células radiculares. Além disso, tambem foi investigado o papel de peroxidases de classe III e sinalização por etileno, que promovem mudanças na parede celular as quais podem gerar sensibilidade diferenciada a baixo pH. Plântulas de Arabidopsis thaliana e mutantes no background de Col-0 foram crescidas em meio contendo ágar (0.8%) e metade da concentração dos nutirentes do meio de Hoagland. Plântulas com 5 dias de idade foram expostas a baixo pH em uma solução composta por 0.5 mM de CaCl2 e 0.6 mM de tampão Homopipes. O tratamento de raízes a pH 4.6 causou morte em células da zona de transição (TZ) e zona meristemática (MZ). Entretanto, a morte celular foi negligível quando as plantas foram tratadas a pH 4.6 simultaneamente com a diminuição da tensão na parede celular, através de solução com potencial de - 0.37 MPa. Além disso, um choque repentino na pressão de tugor por intermédio de tratamento hiposmótico (HO) causou morte celular a pH 5.8 na TZ. A morte celular foi acelerada quando HO foi realizado em uma solução a baixo pH. A morte celular foi reduzida no mutante wak-1 exposto a baixo pH. WAK-1 é um receptor de parede que atua no sistema de monitoramento de integridade da parede celular. A morte das células provavelmente ocorreu por meio de morte celular programada. Juntos, esses dados trazem evidências que a parede celular é crucial para percepção do estresse causado por baixo pH e essa percepção possivelmente está envolvida em repostas que causam a morte celular. Nós examinamos dados publicados procurando por peroxidases classe III possivelmente envolvidas com a morte celular devido baixo pH. O gene codante para AtPRX62 foi induzido 8.37 vezes em raízes expostas a baixo pH. O mutante KO atprx62 foi menos sensível a baixo pH que raízes de Col-0. O mRNA de AtPRX62 acumulou-se na mesma zona de morte celular devido baixo pH em raízes de Col-0. Isso sugere que a atividade de AtPRX62 está relacionada com a morte celular devido baixo pH. Além disso, o pré-tratamento com etileno induziu tolerância de raízes à exposição subsequente a baixo pH. Esta indução foi dependente de sinalização via ETR1. No conjunto, nós mostramos que um estresse causado na parede celular pelo baixo pH causa a morte celular. Essa morte é em parte devido a atividade de AtPRX62 mas pode ser aliviada por etileno.