Aula 11-B: Transporte no xilema e dinâmica de água na planta

Transcrição

1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO PÓLO AVANÇADO DE XERÉM GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIA CURSO FISIOLOGIA VEGETAL(XBT355) TURMA 2014/1 Aula 11-B: Transporte no xilema e dinâmica de água na planta Prof. Dr. Silas Pessini Rodrigues Rio de Janeiro, 29 de abril de 2014

2 Água: um dos principais componentes das células 80-90% da massa dos tecidos vegetais em crescimento; Vegetais comuns 85-95%; Madeira 35-75%; Sementes 5-15%. vacúolo

3 Água: recurso mais abundantes e o mais limitante para produtividade Adaptado: Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3 rd Ed. ISBN: X.

4 Conteúdo da aula: 1) Características da água; 2) Movimento da água; 3) Dinâmica de água no solo; 4) Vias de absorção de água na raíz; 5) Transporte de água no xilema; 6) Controle da perda de água.

5 Características da água: 1) Forma pontes de hidrogênio Adaptado: Lehninger, A.L., Nelson, D.L., Cox, M.M. (2004) Principles of Biochemistry. W H Freeman & Co. ISBN 10: /

6 Características da água: 2) Efeito hidrofóbico Adaptado: Lehninger, A.L., Nelson, D.L., Cox, M.M. (2004) Principles of Biochemistry. W H Freeman & Co. ISBN 10: /

7 Características da água: 3) Solvente forte para solutos iônicos/polares Adaptado: Lehninger, A.L., Nelson, D.L., Cox, M.M. (2004) Principles of Biochemistry. W H Freeman & Co. ISBN 10: /

8 Movimento da água: Potencial hídrico potencial hídrico (Ψw) energia potencial da água Ψw = Ψs + Ψp + Ψg Ψs = potencial de soluto ( [S] Ψw) Ψp = potencial de pressão Ψg = potencial de gravidade Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3rd Ed. ISBN: X. Lehninger, A.L., Nelson, D.L., Cox, M.M. (2004) Principles of Biochemistry. W H Freeman & Co. ISBN 10: /

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10 Movimento da água: mecanismos Fluxo de massa: a favor de um gradiente de pressão Difusão: a favor de um gradiente de concentração Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3rd Ed. ISBN: X. Adaptado: Lehninger, A.L., Nelson, D.L., Cox, M.M. (2004) Principles of Biochemistry. W H Freeman & Co. ISBN 10: /

11 Dinâmica de água no solo: características do solo Capacidade de campo: capacidade de retenção de água Potencial mátrico (Ψm): potencial hídrico do solo

12 Dinâmica de água no solo: Interação superficial com as raízes Adaptado: Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3rd Ed. ISBN: X.

13 Vias de absorção de água na raíz 1) Simplástica 2) Transmembrana 3) Apoplástica Adaptado: Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3rd Ed. ISBN: X.

14 Vias de absorção de água na raíz: via simplástica Adaptado: Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3rd Ed. ISBN: X.

15 Vias de absorção de água na raíz: via transmembrana Adaptado: Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3rd Ed. ISBN: X. Maurel, C. et al., The cellular dynamics of plant aquaporin expression and functions. Curr Opin Plant Biol. 12 (6), 690-8, 2009.

16 Vias de absorção de água na raíz suberina 1) Simplástica 2) Transmembrana 3) Apoplástica Adaptado: Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3rd Ed. ISBN: X.

17 Transporte de água no xilema: células de condução de água Adaptado: Raven, P.H., Evert, R.F., Eichhorn, E.S. (1996) Biologia Vegetal. 5ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan.

18 Transporte de água no xilema: Teoria da coesão-tensão Adesão: água/celulose Coesão: água/água Cavitação/embolia: formação de bolhas Richter H. The cohesion theory debate continues: the pitfalls of cryobiology. Trends Plant Sci Oct;6(10):

19 Transporte de água no xilema: A malha de água suporta a pressão? Árvores ~ 3 MPa 3 MPa Ameglio, T., Cruiziat, P., and Bodet, C. (1994) A pressure chamber to reduce and control embolism in situ: consequence on the sap flow. Plant Sciences, Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3rd Ed. ISBN: X.

20 Transporte de água no xilema: proteção contra cavitação Toro: presentes em algumas espécies de coníferas Adaptado: Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3rd Ed. ISBN: X.

21 Transporte de água no xilema: Nervação distribui água para todas as células Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3rd Ed. ISBN: X.

22 Trajetória da água na folha: evaporação aumenta tensão no xilema Adaptado: Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3rd Ed. ISBN: X.

23 Trajetória da água na folha: Controle da perda de água ~5% pela cutícula Adaptado: Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3rd Ed. ISBN: X.

24 Trajetória da água na folha: Controle estomático Adaptado: Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3rd Ed. ISBN: X.

25 Resumo: dinâmica de água nas plantas Taiz, L. & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology. Sinauer Assoc Editor. 3rd Ed. ISBN: X. Adaptado: Transpiração Teoria coesão-tensão Simplástica Apoplástica Transmembrana