FISIOLOGIA DO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO VEGETAL. Katia Christina Zuffellato-Ribas
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1 FISIOLOGIA DO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO VEGETAL Katia Christina Zuffellato-Ribas Bióloga, Dra. Departamento de Botânica - Setor de Ciências Biológicas UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ kazu@ufpr.br
2 FISIOLOGIA CELULAR Katia Christina Zuffellato-Ribas
3 CÉLULA VEGETAL
4 CÉLULA VEGETAL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO DESMOTÚBULO MEMBRANA PLASMÁTICA PAREDE CELULAR PLASMODESMOS MEMBRANA PLASMÁTICA
5 CÉLULA VEGETAL LAMELA MÉDIA PAREDE SECUNDÁRIA PAREDE PRIMÁRIA PONTUAÇÃO LAMELA MÉDIA PAREDE SECUNDÁRIA PAREDE PRIMÁRIA PONTUAÇÃO MEMBRANA DA PONTUAÇÃO MEMBRANA DA PONTUAÇÃO
6 CÉLULA VEGETAL
7 PAREDE CELULAR
8 PAREDE CELULAR PRIMÁRIA: PAREDE CELULAR 10% DE FIBRILAS DE CELULOSE HEMICELULOSE COMPOSTOS PÉCTICOS PAREDE CELULAR SECUNDÁRIA: 50% DE FIBRILAS DE CELULOSE (S 1 S 2 S 3 ) HEMICELULOSE COMPOSTOS PÉCTICOS
9
10
11 MEMBRANA PLASMÁTICA
12 MEMBRANA PLASMÁTICA
13 PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS SOLUTO PROTEÍNA DE TRANSPORTE CANAL PROTÉICO PORTAL BOMBA MAIS ALTO DIFUSÃO MEDIADA PELO TRANSPORTADOR DIFUSÃO MEDIADA PELO CANAL MAIS BAIXO DIFUSÃO SIMPLES DIFUSÃO FACILITADA TRANSPORTE PASSIVO TRANSPORTE ATIVO
14 PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS
15 VESÍCULAS DE TRANSPORTE VESÍCULAS DE SECREÇÃO NÚCLEO PAREDE CELULAR PORO NUCLEAR VESÍCULAS DE TRANSIÇÃO FACE DE FORMAÇÃO REDE trans-golgi FACE DE MATURAÇÃO MEMBRANA PLASMÁTICA RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO COMPLEXO DE GOLGI
16
17 CLOROPLASTO
18 Etioplasto PROPLASTÍDIO
19 RAIZ
20 COLO RAIZ ZONA DE RAMIFICAÇÃO ZONA PILÍFERA ZONA LISA OU DE ALONGAMENTO ZONA MERISTEMÁTICA
21 MERISTEMA SUB-APICAL DE RAIZ
22 ABSORÇÃO DE ÁGUA E DE SAIS MINERAIS
23 ESTRIAS DE CASPARY ESTRIAS DE CASPARY CÉLULAS DA ENDODERME COM ESTRIAS DE CASPARY
24 Estrias de Caspary ESTRIAS DE CASPARY
25 ABSORÇÃO DE ÁGUA E DE SAIS MINERAIS A: VIA SIMPLÁSTICA B: VIA APOPLÁSTICA
26 PLASMÓLISE CÉLULA TÚRGIDA CÉLULA PLASMOLISADA PLASMÓLISE SEVERA Plasmólise é a saída de água da célula vegetal. Deplasmólise é o inverso.
27 PLASMÓLISE
28 ABSORÇÃO DE ÁGUA E DE SAIS MINERAIS FLUXO DE MASSA DIFUSÃO OSMOSE
29 ABSORÇÃO DE ÁGUA E DE SAIS MINERAIS FLUXO DE MASSA MOVIMENTO TOTAL DA ÁGUA (OU DE OUTROS LÍQUIDOS) QUE OCORRE EM RESPOSTA A DIFERENÇAS DE ENERGIA POTENCIAL DA ÁGUA, USUALMENTE DESIGNADA DE POTENCIAL HÍDRICO (ψ W )
30 ABSORÇÃO DE ÁGUA E DE SAIS MINERAIS FLUXO DE MASSA A B VAI DO MAIOR ψ W PARA O MENOR ψ W
31 FLUXO DE MASSA
32 ABSORÇÃO DE ÁGUA E DE SAIS MINERAIS FLUXO DE MASSA NUTRIENTES CARREGADOS PELA ÁGUA DO SOLO ATÉ AS RAÍZES DEPENDENTE:. FLUXO DE ÁGUA. TRANSPIRAÇÃO. NÍVEIS DE NUTRIENTES NO SOLO
33 ABSORÇÃO DE ÁGUA E DE SAIS MINERAIS DIFUSÃO MOVIMENTO DE SOLUTOS DE UMA REGIÃO DE MAIOR CONCENTRAÇÃO PARA OUTRA DE MENOR CONCENTRAÇÃO, A FAVOR DE UM GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO, A FIM DE EQUILIBRAR AS CONCENTRAÇÕES DE TODO O SISTEMA
34 DIFUSÃO ABSORÇÃO DE ÁGUA E DE SAIS MINERAIS
35 ABSORÇÃO DE ÁGUA E DE SAIS MINERAIS DIFUSÃO PROCESSO LENTO NUTRIENTES MOVEM-SE EM FUNÇÃO DA DIFERENÇA DE CONCENTRAÇÃO
36 ABSORÇÃO DE ÁGUA E DE SAIS MINERAIS OSMOSE DIFUSÃO DA ÁGUA ATRAVÉS DE MEMBRANA SEMIPERMEÁVEL O MOVIMENTO DE OSMOSE SE DÁ: MAIOR ψ W MENOR ψ W MAIOR [ÁGUA] MENOR [ÁGUA] MENOR [SOLUTOS] MAIOR [SOLUTOS]
37 ABSORÇÃO DE ÁGUA E DE SAIS MINERAIS OSMOSE 1. Potencial hídrico mais alto 2. Concentração de soluto mais baixa 3. Potencial osmótico mais alto 1. Potencial hídrico mais baixo 2. Concentração de soluto mais alta 3. Potencial osmótico mais baixo
38 ABSORÇÃO DE ÁGUA E DE SAIS MINERAIS MECANISMOS DE CONTATO ÍON-RAIZ INTERCEPTAÇÃO RADICULAR FLUXO DE MASSA DIFUSÃO
39 ABSORÇÃO DE ÁGUA E DE SAIS MINERAIS
40 MECANISMOS DE CONTATO ÍON-RAIZ INTERCEPTAÇÃO RADICULAR ENCONTRO DA RAIZ ABSORVENTE COM OS NUTRIENTES, NA FORMA DISPONÍVEL NO SOLO PROCESSO DECORRENTE DO DESENVOLVIMENTO DAS RAÍZES RELAÇÃO = SUPERFÍCIE DA RAIZ SUPERFÍCIE DO SOLO
41 INTERCEPTAÇÃO RADICULAR MECANISMOS DE CONTATO ÍON-RAIZ
42 MECANISMOS DE CONTATO ÍON-RAIZ FLUXO DE MASSA TRANSPIRAÇÃO H 2 O M M Δψ
43 MECANISMOS DE CONTATO ÍON-RAIZ DIFUSÃO ψ W ψ W K +
44 TIPOS DE CONTATO DE NUTRIENTES Elemento Interceptação Radicular Fluxo de massa Difusão N P K Ca Mg S B Cu Fe Mn Mo Zn * dados em % do total Malavolta et al. (1989)
45 IMPORTÂNCIA DAS RADICELAS ZONA MERISTEMÁTICA 3 REGIÕES ZONA DE ALONGAMENTO ZONA DE MATURAÇÃO (PÊLOS) ABSORÇÃO EM TODAS AS ZONAS DEPENDENTE DO NUTRIENTE
46 IMPORTÂNCIA DAS RADICELAS
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49 IMPORTÂNCIA DAS RADICELAS Ca ZONA MERISTEMÁTICA N, P, K e NH 4 NAS TRÊS ZONAS N e P MAIOR NA ZONA DE ALONGAMENTO NH 4 MAIOR NA ZONA MERISTEMÁTICA MAIOR ABSORÇÃO ZONA DE MATURAÇÃO
50 IMPORTÂNCIA DAS RADICELAS P NO - 3 K NO - 3 NH + 4 Ca + 2
51 IMPORTÂNCIA DAS RADICELAS ABSORÇÃO DE NUTRIENTES N O DE RADICELAS ABSORÇÃO DE ÁGUA INTERCEPTAÇÃO RADICULAR
52 RAIZ INFECTADA COM FUNGO MICORRÍZICO ECTOTRÓFICO
53 ASSOCIAÇÃO DE FUNGO MICORRÍZICO VESÍCULO-ARBUSCULAR
54 FOLHA
55 FOLHA
56 FOLHA
57 ESTÔMATO
58 ESTÔMATO c c
59 ESTÔMATO DE EUDICOTILEDÔNEA ESTÔMATO DE MONOCOTILEDÔNEA
60 ESTÔMATO DE EUDICOTILEDÔNEA ESTÔMATO DE MONOCOTILEDÔNEA
61 ESTÔMATO
62 ESTÔMATO
63 ESTÔMATO
64 GUTAÇÃO
65 HIDATÓDIOS FOLHA CAULE RAIZ
66 FOLHA CÉLULAS BULIFORMES
67 FOLHA CUTÍCULA
68 Esquema da estrutura da cutícula de folhas e de caules jovens Células da epiderme
69 Cera Cutina Pectina Celulose FOLHA CUTÍCULA
70 COMPOSIÇÃO DA CUTÍCULA CERAS CUTICULARES PLACAS DE CERAS DISPERSAS PECTINA CUTINA CELULOSE MEMBRANA
71 Diagrama hipotético, representando os aspectos: volatilizar e perder para atmosfera ou ser lavado pela chuva (1); permanecer sobre a superfície como um líquido viscoso ou na forma de cristal (2); penetrar, mas permanecer absorvido nos componentes lipofílicos da cutícula (3); penetrar na cutícula, na parede celular e então translocar antes de atingir o simplasto - esta é chamada translocação apoplástica, que inclui o movimento no xilema (4) e penetrar na cutícula, na parede celular e atingir o interior da célula (pela plasmalema) é a translocação simplástica, que inclui o movimento no floema (5). Fonte: Hess (1995)
72 ROTAS DE ABSORÇÃO FOLIAR Rotasdaabsorçãofoliar Cutícula externa Rota aquosa (pectinas) (subst. polares e solúveis) Rota lipoidal (cutina e ceras) (subst. não polares e insolúveis) Paredes celulares (apoplasto) Membrana plasmática Protoplasma (simplasto) Floema (translocação)
73
74 Esquema da estrutura da cutícula de folhas e de caules jovens Electromicrografia de célula glandular da cutícula de uma folha jovem de Laminum sp.
75 Rotasdaabsorçãofoliar ROTAS DE ABSORÇÃO FOLIAR Estômatos Câmara sub-estomática (gases) Cutícula delgada Parede celular Membrana plasmática
76
77 Rotasdaabsorçãofoliar ROTAS DE ABSORÇÃO FOLIAR Estômatos Câmara sub-estomática (gases) Cutícula delgada Parede celular Membrana plasmática
78 ESTÔMATO CÂMARA SUB-ESTOMÁTICA
79 FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO FOLIAR 1. FATORES DA FOLHA - ESTRUTURA - ESTADO DE HIDRATAÇÃO DA FOLHA - IDADE DAS FOLHAS - CRESCIMENTO - RELAÇÃO PARTE AÉREA / PARTE RADICULAR
80 FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO FOLIAR 2. FATORES EXTERNOS - DISPONIBILIDADE DA SUBSTÂNCIA - CONCENTRAÇÃO DA SOLUÇÃO - TEMPERATURA - U.R. E DISPONIBILIDADE DE ÁGUA NO SOLO -LUZ - INIBIDORES METABÓLICOS - APLICAÇÃO DAS PULVERIZAÇÕES FOLIARES - ÂNGULO DE CONTATO - CHUVA
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82 FIM!
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