SLC Aula 10 Profa. Ana Paula O movimento da água e dos solutos nas plantas

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1 SLC Aula 10 Profa. Ana Paula O movimento da água e dos solutos nas plantas Para cada grama de matéria orgânica produzida pela planta, cerca de 500g de água são absorvidos pelas raízes, transportados e transpirados.

2 A água

3 Princípios do movimento da Água O movimento da água em qualquer sistema é governado por 3 processos: Difusão Osmose Fluxo de massa;

4 Fluxo de Massa É o movimento total da água (ou outros líquidos) que ocorre em resposta, mais comumente, a um gradiente de pressão. É a energia potencial da água (potencial hídrico = ψ) A água se move > ψ para < ψ Por convenção: ψ da água pura é zero O acúmulo de solutos reduz o potencial hídrico

5 Vegetais são compostos principalmente de água... Conteúdo de água: Protoplasma: 85 a 90% Mitocôndria e cloroplasto: ~ 50% Frutos e folhas: 80 a 90% Raízes: 70 a 95% Sementes maduras: 5 a 15%

6 O movimento da água e dos solutos nas plantas As plantas assimilam > quantidade de água que os animais. Mais de 90 % da água absorvida é perdida para o ar...

7 Transpiração perda de vapor d água por qualquer parte do organismo vegetal. Transpiração Mas, por que as plantas perdem tanta água? A principal função da folha é a fotossíntese Captação de Luz e CO 2

8 Regulação da transpiração É fundamental??! O dilema vegetal : fotossíntese x captação CO 2

9 transpiração estomática: + 90% da água absorvida é perdida fechamento dos estômatos evita a perda de vapor d água da folha, Mas impede a entrada de CO 2...

10 Célula guarda cloroplasto núcleo Estômato aberto : Transpiração! Estômato aberto Estômato fechado

11

12 Disposição radial das fibrilas de celulose nas paredes das células-guarda Fibrilas de celulose Poro estomático fechado aberto

13 Fatores que afetam os movimentos estomáticos Vários fatores ambientais afetam os movimentos Umidade relativa (perda de água): o principal fator [CO 2 ] intracelular: [ CO 2 ] fechamento Intensidade e qualidade de luz : via de regra, fecham-se no escuro Temperatura: 10 a 25º C pouco efeito. Maior que 30 a 35º C - fechamento dos estômatos temperatura gera respiração e [ CO 2 ] fechamento

14 Fatores que afetam a taxa de transpiração Temperatura Elevação de cerca de 10 C velocidade da evaporação da água duplica Mas, a evaporação esfria a superfície da folha T acima dos o C levam ao fechamento dos estômatos Umidade A água difunde-se + lentamente para o ar saturado de vapor d água.

15 Mas o que a transpiração tem a ver com a condução de água? A corrente de transpiração fornece: água às folhas da planta, distribui íons minerais para o caule...

16 Transporte da água Velocidade no xilema: de 1 a 45 m/hora, dependendo do diâmetro do vaso

17 Rotas para a absorção de água pelas raízes A. rota apoplástica; B. rota simplástica

18 Transporte da água Como a água se move da raiz às folhas, via xilema? Pela lógica, há duas possibilidades 1. empurrada Pressão de raiz 2. puxada O mecanismo de coesão-tensão

19 1. Pressão de raiz Somente quando a transpiração é muito lenta ou ausente as células da raiz podem secretar íons no xilema. potencial de água do xilema diminui Mais água penetra no xilema (osmose) desenvolve-se uma pressão + (pressão de raiz) força a água e íons dissolvidos para cima no xilema. Note que este fenômeno não está presente em todas as plantas e não seria suficiente para conduzir acima a água em árvores altas.

20 Gutação: um dos efeitos da pressão de raiz A água exsuda através de poros especiais denominados hidatódios

21 2. O mecanismo de coesão-tensão Três estágios distintos: 1. TRANSPIRAÇÃO, acompanhada pela evaporação da superfície dos microcapilares gera tensão ou pressão negativa;

22 O mecanismo de coesão-tensão 2. SUBIDA capilar do filamento d água, resultado da força de coesão entre as moléculas de água e adesão entre água/ parede celular. 3. FLUXO DE MASSA: uma coluna compacta de água se move devido a coesão entre suas moléculas

23 Estômatos abertos: transpiração estomática diminuindo o potencial hídrico nas células do mesófilo No xilema: a força de coesão segura a coluna de água nos microcapilares do xilema Absorção de água do solo: menor potencial de água da raiz drena a água do solo.

24 Translocação no floema Transporte de assimilados: 10 a 25 % de matéria seca, Sendo 90% ou + açúcar (principalmente sacarose) < 1 % de aminoácidos, proteínas, ác. orgânicos nitrogenados, hormônios endógenos, íons inorgânicos. Velocidade 50 a 100 cm/h

25 Translocação no floema Século XVII, Marcelo Malpighi Estudos com afídeos Final da década de : proposta do fluxo em massa por Ernest Münch

26 Formigas ordenheiras

27 fonte carregamento da sacarose diminui o potencial hídrico do floema: água entra por osmose * Transporte ativo dreno

28 mecanismo do fluxo por pressão: As substâncias assimiladas deslocam-se através dos tubos crivados, ao longo de gradientes de concentração, entre as fontes assimiladoras até os locais de sua utilização.

29 É preciso ficar claro: A seiva no floema NÃO é transportada exclusivamente no sentido ascendente ou descendente; A translocação no floema NÃO é definida em relação à gravidade. A seiva é transportada das fontes (locais de produção ou reservatórios) para os drenos (locais de metabolismo ou armazenamento).

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