Nutrição orgânica e inorgânica. Aula 20

Transcrição

1 Nutrição orgânica e inorgânica Aula 20

2 Tecidos protetores As plantas não tem meio de locomoção para se proteger de ataques de predadores ou outros agentes agressivos do meio Como se protegem? Tecidos de revestimento: epiderme e súber Garante a proteção da planta contra diversos agentes agressivos

3 Epiderme Camada de células de contorno irregular Achatadas ao corte Vivas Clorofiladas Reveste órgãos jovens (raiz, caule e folhas)

4 Epiderme Raiz pelos unicelulares originados de célula epidérmica Caules revestidos por epiderme (sem pelos) Folha notáveis especializações da epiderme Epiderme inferior e superior Cutícula protege contra perda de água

5 Anexos epidérmicos Diferentes funções Estômatos responsáveis por trocas gasosas Acúleos espinhos Glândulas produção de substâncias Tricomas pelos Acúleos

6 Súber: tecido de revestimento em troncos adultos Espesso Várias camadas de células mortas resultados pela impregnação de suberina (lipídica) nas paredes celulares Cortiça

7 A parede celular fica oca Armazena ar excelente isolante térmico Confecção de rolhas Equipamentos de mergulho Isolamento acústico e térmico Cortiça

8 Lenticelas Lenticelas do súber são aberturas que facilitam a entrada e saída de gases nas raízes e caules Em troncos espessos, há rachaduras no súber que permitem a passagem do ar

9 Nutrição - autotrofismo Capacidade de elaborar seu próprio alimento orgânico fotossíntese Ocorre principalmente nas folhas Absorção de substâncias simples do meio água e gás carbônico Absorção de nutrientes minerais do substrato Depende dos órgãos de absorção de sais minerais Principalmente nas raízes

10 Folha nutrição orgânica Tecido de preenchimento parênquima clorofiliano Duas camadas de células clorofiladas Parênquima paliçadico próximo a epiderme superior Parênquima lacunoso próximo a epiderme inferior Tecido condutor componente das nervuras Feixes de tecidos condutores = vasos Xilema = levam água à folha Floema = levam alimento produzido pelas folhas ao caule

11 Parênquima clorofiliano = nutrir o vegetal com alimentos orgânicos

12 Raiz nutrição inorgânica Absorção dos nutrientes minerais essenciais Substrato: Solo Água Meio aéreo Absorção realizada por difusão ou transporte ativo Zona pilífera aumento da superfície de absorção = pelos

13 Macro e micronutrientes Macronutrientes: utilizado em grandes quantidades por um vegetal Nitrogênio Fósforo Enxofre Potássio Cálcio Magnésio Carbono Oxigênio Hidrogênio Micronutrientes: utilizado em pequenas quantidades Boro Manganês Cobre Zinco Ferro

14 Macronutrientes e funções

15 Adubos Servem para corrigir a falta de nutrientes Podem ser orgânicos ou sintéticos Diferentes tipos de sais Evita anomalias no desenvolvimento da planta Hidroponia Cultivo de plantas em água Absorve os nutrientes da água

16 Respiração aeróbia Glicólise Ciclo de Krebs Cadeia respiratória

17 Glicólise Ocorre no hialoplasma Transforma molécula de glicose em duas moléculas de ácido pirúvico com a produção de duas moléculas de ATP Glicose 2 ácido pirúvico + 2 ATP

18 Ciclo de Krebs (ou ciclo do ácido cítrico) Ciclo de reações químicas que acontecem no interior da mitocôndria Transforma o ácido pirúvico em ácido acético Desprende-se CO 2 e hidrogênios

19 Cadeia respiratória Também ocorre nas mitocôndrias Os hidrogênios ricos em energia vindos do ciclo de Krebs H combina com O formando H2O + grande quantidade de ATP H + 2O H 2 O + 38 ATP

20

21 Fotossíntese Uma série de reações químicas Duas fases: de claro e de escuro Fase de claro Fotólise da água Síntese de ATP O O 2 desprendido na fotossíntese é proveniente da H 2 O Fase de escuro Química Ciclo de pentoses ou de Calvin-Benson Para ocorrer a fase de escuro é necessária a fase de claro!

22 Fase de claro Ocorre na presença de luz Produzidas as substâncias que serão utilizadas na fase de escuro Dois fatos importantes: Fotólise da água Quebra das moléculas de água pela luz Desprendimento de O 2 e H Os hidrogênios são capturados pelo NADP, que se transforma em NADPH 2 Síntese de ATP ADP + P + energia solar = ATP = Fotofosforilação

23 Fase de escuro Para ocorrer a fase de escuro ou seja, produção de glicose é necessária a participação de CO2 e de substâncias produzidas na fase de claro Ciclo das pentoses ou Calvin-Benson Hidrogênios do NADPH2 + CO2 = glicose (reação endotérmica armazena energia) Energia necessária é fornecida pelo ATP da fase de claro Os carbonos do CO2 são incorporados em moléculas orgânicas

24 Fotossíntese

25 Fotossíntese X Respiração celular A respiração celular libera energia contida nas moléculas de glicose = OCORRE EM TODAS AS CÉLULA VEGETAIS VIVAS A fotossíntese SÓ OCORRE NAS CÉLULAS CLOROFILADAS ou seja, NO PARÊNQUIMA CLOROFILIANO

26 Fases da fotossíntese no cloroplasto

27 Resumindo... A fase de claro ocorre nas lamelas, onde estão localizadas as moléculas de clorofila A fase de escuro ocorre no estroma tecido de sustentação do cloroplasto

28 Fatores limitantes da fotossíntese Três componentes básicos Água CO2 Luz De acordo com a variação desses três componentes, a fotossíntese será mais eficaz

29 Fatores limitantes da fotossíntese Fator limitante é aquele que, por estar em menor quantidade, determina a taxa de fotossíntese Exemplo CO 2 e H 2 O em excesso Luz limitada A velocidade da fotossíntese será determinada pelo FATOR LIMITANTE = luz

30 Fatores que influem no processo Situação: H 2 O e Luz ótimas CO 2 limitante até o ponto A depois disso, houve aumento da taxa de CO 2 e outros fatores começaram a interferir na velocidade da fotossíntese

31 Ponto de compensação luminoso Fotossíntese acontece ao mesmo tempo que a respiração quando iluminados Na respiração: planta absorve O 2 e elimina CO 2 Na fotossíntese: absorve CO 2 e elimina O 2

32 Ponto de compensação luminoso Em condições naturais de iluminação fotossíntese é muito mais intensa que a respiração Ou seja, a planta retira CO 2 do meio e libera O 2 Quando a intensidade luminosa diminui a ponto da velocidade da fotossíntese ser a mesma que a da respiração, chamamos de PONTO DE COMPENSAÇÃO LUMINOSO

33

34 Ponto de compensação luminoso No ponto de compensação luminoso, todo o O2 produzido na fotossíntese é gasto na respiração E todo CO2 gasto na fotossíntese é produzido pela respiração Se a planta permanece por longo tempo abaixo do ponto de compensação, ela gasta todas as suas reservas e morre

35 Fotossíntese e temperatura A temperatura tem a ver com o ótimo enzimático da fase de escuro A temperatura só influencia quanto a intensidade luminosa é alta Com pouca luz, a fase de claro já está prejudicada

36 Fatores limitantes na natureza Concentração de gás carbônico Atmosfera = 0,03% de CO2 baixa concentração Frequentemente o fator limitante Intensidade luminosa Velocidade da fotossíntese diretamente relacionada com a quantidade de luz até o nível de saturação Quantidade de água Fonte de hidrogênio para a fotossíntese e produção de matéria orgânica Plantas de regiões secas tem a água como fator limitante da fotossíntese Temperatura ambiente Para a maioria das plantas entre 30 e 38 C Acima de 45 C a fotossíntese decresce, pois cessa a atividade enzimática

37 Trocas gasosas e estômatos Capítulo 37 livro texto Aulas 21 a 23

38 Troca de gases com o meio Ocorre através dos revestimentos, da epiderme e do súber O 2 necessário para a respiração CO 2 necessário para a fotossíntese Acontecem de acordo com o órgão epiderme radicular (raiz), lenticelas (caules grossos) Raízes pneumatóforas = pneumatódios facilitam as trocas difusivas de gases

39 Água Disponibilidade de água e sua perda Água é fundamental para a realização da fotossíntese O envio das moléculas de água é feito através dos vasos condutores do xilema Absorção de luz e CO 2 ocorre na superfície do conjunto de folhas Trocas gasosas acontecem através da epiderme do conjunto de folhas Permitem também a saída de água são permeáveis = problema para a planta

40 Água As cutículas cerosas tentam impedir a perda de vapor d água, porém resolvem o problema causando outro a dificuldade em realizar trocas gasosas graças a presença das cutículas Orifícios epidérmicos, com válvulas reguláveis evita a perda excessiva de água Deve haver uma interrelação entre os mecanismos de trocas gasosas e os de condução de água até as células foliares

41 Estômatos: válvulas epidérmicas Fatores que permitem o deslocamento de água no interior dos vasos: Saída de vapor d água pelas válvulas Fotossíntese células parenquimáticas utilizam constantemente a água Os estômatos são válvulas epidérmicas Assemelha-se a dois feijões dispostos com as concavidades frente-a-frente

42 Estômatos Composto por duas células estomáticas ou células guarda Fenda estomática ou ostíolo Células estomáticas possuem clorofila Célula anexa não tem cloroplasto ao lado das células-guarda

43 Funcionamento das válvulas Hipóteses para o funcionamento dos estômatos -Condições de umidade do ambiente -Teor de CO2 nas células estomáticas -Luz -Depende da água presente no interior das células guarda -Células túrgidas = estômatos se abrem -Células flácidas = estômatos se fecham -A presença da parede interna reforçada é importante para manter a posição aberta do estômato

44 Envolvimento da água Se a planta tiver bem suprida de água, esta será levada da raiz até o parênquima foliar Do parênquima passa as células-guarda, que ficam túrgidas e abrem o estômato Sai vapor d agua Se a saída de vapor d água for intensa e a reposição de água pelo xilema não compensar as perdas, as célulasguarda perderão água para as vizinhas, ficando flácidas fecha o estômato

45 Água Medida de economia de água evita que haja muita perda de água Os movimentos de abertura e fechamento dos estômatos dependem da quantidade de água existente nas célulasguarda

46 Luz Movimentos fotoativos dos estômatos luz permite a abertura e escuro favorece o fechamento dos estômatos Duas hipóteses Interconversão amidoglicose Participação dos íons potássio Interconversão amidoglicose Com luz = + fotossíntese = - CO2 = menor acidez nos vacúolos Sem luz = - fotossíntese = + CO2 = maior acidez nos vacúolos

47 Amido-glicose Assim, quando as célulasguarda ficam iluminadas o suco vacuolar fica menos ácido pela ação de uma enzima, o amido armazenado nas células sofre hidrólise e libera moléculas de glicose As moléculas de glicose aumentam a pressão osmótica das células-guarda ganham por osmose das células vizinhas absorvem água e ficam túrgidas, abrindo os estômatos No escuro, a glicose se transforma em amido perdendo pressão osmótica e assim, água para as células vizinhas + concentradas

48 Amido-glicose

49 Potássio Quando as célulasguarda são iluminadas, ocorre entrada maciça e ativa de K +, acompanhado de osmose ocorre a abertura dos estômatos No escuro, há saída de K +, e com esses íons sai também água por osmose ocorre o fechamento dos estômatos

50 Transpiração Os estômatos aumentam a superfície total disponível para o ingresso de CO2 e saída de O2 Porém, os estômatos abertos permitem também a saída de vapor de água = TRANSPIRAÇÃO A transpiração estomatar corresponde a maior parte da água perdida pela planta Pode haver perda de menor quantidade de água pela transpiração cuticular TRANSPIRAÇÃO TOTAL = transpiração estomatar + transpiração cuticular

51 Transpiração A transpiração remove diariamente grandes quantidades de água da planta Apesar de perda de água, a transpiração é importante para o deslocamento da seiva do xilema Também desempenha eventual papel na refrigeração da superfície das folhas em dias quentes

52 A) Verifica-se na parede interna do plástico, gotículas de água B) Após sucessivas pesagens mostram diminuição da massa = transpiração C) Retira-se uma folha: Curva de fechamento estomático ponto a = momento em que os estômatos iniciam o fechamento ponto b = estômatos fechados redução da perda de água pelos estômatos já que a folha foi retirada

53

54 Transporte e sustentação vegetal Capítulo 38 livro texto Aulas 24 a 26

55 Transporte de água Pode ocorrer por difusão célula a célula Pode ocorrer pelo transporte no interior dos vasos condutores Absorção de água e sais minerais