FISIOLOGIA VEGETAL. Profº. Msc. José Cesar de Souza

Transcrição

1 FISIOLOGIA VEGETAL Profº. Msc. José Cesar de Souza

2 Fenômenos relacionados com a: Transpiração Absorção Transporte de água e sais Transporte de açúcares Nutrição Crescimento e desenvolvimento Fotoperiodismo Germinação FISIOLOGIA VEGETAL

3 ABSORÇÃO Ocorre principalmente na zona dos pelos absorventes que existe na raiz.

4 ABSORÇÃO Existem duas vias por meio das quais a água e os sais nela dissolvidos atingem o cilindro central: APOPLASTO: sistema de absorção que abrange os espaços externos às membranas plasmáticas celulares. Ocorre de forma contínua e não há gasto de energia, já que ocorre difusão simples.

5 ABSORÇÃO SIMPLASTO: processo em que a seiva bruta se movimenta pelos interiores das células, através dos plasmodesmos, que são tubos citoplasmáticos responsáveis pelo contato direto entre os citoplasmas de células contíguas. Trata-se de um processo mais lento exatamente devido à passagem pelo conteúdo celular.

6 ABSORÇÃO Ao chegarem ao cilindro central: Os sais minerais são transferidos por processos ativo para dentro do xilema; A água é transferida por osmose.

7 ABSORÇÃO FISIOLOGIA VEGETAL MACRONUTRIENTES: a planta necessita em grande quantidade. MICRONUTRIENTES: a planta necessita em menor quantidade.

8 TRANSPIRAÇÃO VEGETAL É a eliminação de água na forma de vapor através das folhas, principal superfície de contato do vegetal com o ambiente. Ocorre pelos Estômatos (cerca de 99%) e pela cutícula de cutina da epiderme(1%).

9 TRANSPIRAÇÃO VEGETAL

10 TRANSPIRAÇÃO VEGETAL

11 TRANSPIRAÇÃO VEGETAL Perda de água na forma de vapor. Controla a redução da temperatura interna da planta. Difusão de CO 2 (fotossíntese). Transpiração estomática Fotoativo = luz (estômatos abertos) Hidroativo = água (estômatos abertos)

12 TRANSPIRAÇÃO VEGETAL Absorção, Condução e Transpiração estão estritamente ligadas. Pode ocorrer dois tipos de transpiração: CUTICULAR: pouco intensa e independe do controle do organismo. ESTOMÁTICA: é o principal mecanismo de perda de água e depende do controle do organismo.

13 TRANSPIRAÇÃO VEGETAL

14 TAXA DE TRANSPIRAÇÃO FISIOLOGIA VEGETAL TRANSPIRAÇÃO VEGETAL T.E + T.C T.C TEMPO

15 TRANSPIRAÇÃO VEGETAL ABERTURA e FECHAMENTO dos estômatos dependem principalmente da água. A transpiração é fundamental, mas deve ocorrer de modo a permitir a sobrevivência da planta, pois o excesso de perda d'água na forma de vapor pode matá-la. O fechamento dos estômatos atua nesse sentido.

16 TRANSPIRAÇÃO VEGETAL ABERTURA e FECHAMENTO: hormônio ácido abscísico. Na falta de H 2 O o ácido abscisico chega até as células estomáticas e estimula a saída de de K +. Assim a concentração osmótica reduz e elas perdem água por osmose para as células vizinhas. Ficam flácidas e fecham.

17 TRANSPIRAÇÃO VEGETAL TÚRGIDA FLÁCIDA

18 TRANSPIRAÇÃO VEGETAL

19 TRANSPIRAÇÃO VEGETAL

20 TRANSPIRAÇÃO VEGETAL

21 TRANSPIRAÇÃO VEGETAL

22 TRANSPIRAÇÃO VEGETAL O movimento dos estômatos e os fatores ambientais o Luz o CO 2 o Temperatura o Stress hídrico

23 Taxa de transpiração

24 Taxa de transpiração SECO ÚMIDO

25 GUTAÇÃO ou SUDAÇÃO: perda de água na forma líquida pelos hidatódios das folhas Em dias frios e úmidos com solo encharcado de água as raízes podem empurrar água não podendo ser evaporada pela baixa temperatura e saturação de umidade do ambiente, saindo pelos bordos da folha através de pequenas aberturas que são os hidatódios.

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27 CONDUÇÃO DE SEIVA

28 CONDUÇÃO DE SEIVA BRUTA OU INORGÂNICA

29 CONDUÇÃO DE SEIVA BRUTA OU INORGÂNICA SEIVA BRUTA : água + sais (xilema). SENTIDO : raiz folhas TEORIA de DIXON ou COESÃO- TENSÃO-ADESÃO: folhas exercerem uma força de sucção que garante a ascensão de uma coluna de água no interior do xilema desde as raízes, conforme ocorre a transpiração.

30 CONDUÇÃO DE SEIVA BRUTA OU INORGÂNICA TEORIA de DIXON ou COESÃO TENSÃO TRANSPIRAÇÃO

31 CONDUÇÃO DE SEIVA BRUTA OU INORGÂNICA Coesão e adesão das moléculas de água

32 CONDUÇÃO DE SEIVA BRUTA OU INORGÂNICA

33 CONDUÇÃO DE SEIVA ELABORADA OU ORGÂNICA SEIVA ELABORADA : açúcares (floema). SENTIDO : folhas raiz TEORIA DO FLUXO EM MASSA ou TEORIA DO FLUXO POR PRESSÃO ou TEORIA DO EQUILÍBRIO OSMÓTICO: a SE move-se pelo floema, ao longo de um gradiente decrescente de concentração, desde o local em que é produzida (concentração ALTA) até o local onde é consumida (concentração BAIXA).

34 Hipótese de Münch Floema após a fotossíntese = [glicose] pressão osmótica água do Xilema para o Floema Floema após distribuição glicose p/ tecidos = [glicose] floema [glicose] tecidos água F p/ tecidos água do X p/ F FISIOLOGIA VEGETAL CONDUÇÃO DE SEIVA ELABORADA OU ORGÂNICA

35 Anel de Malpighi FISIOLOGIA VEGETAL CONDUÇÃO DE SEIVA ELABORADA OU ORGÂNICA

36 FOTOSSÍNTESE Processo bioquímico composto por diversas etapas e dezenas de reações, em que moléculas de H 2 O e de CO 2 originam moléculas orgânicas. Os produtos da fotossíntese são moléculas de glicídios, principalmente SACAROSE e AMIDO.

37 FATORES QUE AFETAM FOTOSSÍNTESE CLOROFILA- reflete a luz verde e absorve os comprimentos de onda das luzes AZUL e VERMELHA.

38 FATORES QUE AFETAM FOTOSSÍNTESE

39 FATORES QUE AFETAM FOTOSSÍNTESE Pode ser afetada por diversos fatores: TEMPERATURA; CONCENTRAÇÃO DE CO2; INTENSIDADE E O COMPRIMENTO DE ONDA DA LUZ.

40 FATORES QUE AFETAM FOTOSSÍNTESE

41 FATORES QUE AFETAM FOTOSSÍNTESE Plantas mantidas em condições ideais de luminosidade e de concentração de CO2 aumentam a taxa de fotossíntese à medida que aumenta a temperatura ambiental. A temperatura superior à 35ºC ocorre a redução da fotossíntese e da maioria das funções vitais. Isso ocorre devido a DESNATURAÇÃO das enzimas em temperaturas elevadas.

42 FATORES QUE AFETAM FOTOSSÍNTESE O CO2 atua como fator limitante do processo fotossintético, por que não há gás carbônico na atmosfera. Em condições ideais de TEMPERATURA e concentração de CO2, a taxa de fotossíntese aumenta proporcionalmente ao aumento de luminosidade, até atingir certo VALOR-LIMITE, chamado PONTO DE SATURAÇÃO LUMINOSA (PSL) ou PONTO SATURAÇÃO FÓTICA (PSF).

43 FOTOSSÍNTES X RESPIRAÇÃO Alimentos produzidos por fotossíntese são utilizados pela própria planta para suas funções vitais. A liberação da energia desses alimentos é feita pela respiração celular. A nutrição e o desenvolvimento da planta dependem do equilíbrio entre esses dois processos.

44 FOTOSSÍNTES X RESPIRAÇÃO

45 FOTOSSÍNTES X RESPIRAÇÃO

46 INTENSIDADE DO PROCESSO FISIOLOGIA VEGETAL FOTOSSÍNTES X RESPIRAÇÃO PSF RESPIRAÇÃO = FOTOSSÍNTESE PCF RESPIRAÇÃO < FOTOSSÍNTESE RESPIRAÇÃO RESPIRAÇÃO > FOTOSSÍNTESE INTENSIDADE LUMINOSA

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48 FOTOSSÍNTES X RESPIRAÇÃO PLANTAS HELIÓFILAS: desenvolvem bem com muita luz e têm o PC elevado. PLANTAS UMBRÓFILAS: desenvolvem-se bem mesmo com pouca luz e apresentam PC baixo

49 FOTOSSÍNTES X RESPIRAÇÃO

50 LUZ E DESENVOLVIMENTO DAS PLANTAS A resposta das plantas a estímulos luminosos está relacionada a uma proteína reguladora, o FITOCROMO. Cromoproteína fotossensível responsável pela percepção da duração do fotoperíodo. Principalmente em áreas meristemáticas. Interage com outros hormônios (FLORÍGENO) afetando a germinação, floração, crescimento entre outros processos.

51 LUZ E DESENVOLVIMENTO DAS PLANTAS O fitocromo ocorre sob duas formas: A inativa, chamada fitocromo R (Pr). A ativa, chamada fitocromo F (Pfr).

52 LUZ E DESENVOLVIMENTO DAS PLANTAS

53 LUZ E DESENVOLVIMENTO DAS PLANTAS

54 LUZ E DESENVOLVIMENTO DAS PLANTAS FITOCROMO R transforma-se em FITOCROMO F ao absorver luz vermelha de comprimento de onda ao redor 660 nanômetros (vermelho curto ). FITOCROMO F transforma-se em FITOCROMO R ao absorver luz vermelha de comprimento 760 nanômetros (vermelho longo ) ou se permanecer no escuro.

55 LUZ E DESENVOLVIMENTO DAS PLANTAS Durante o dia as plantas recebem tanto vermelho curto como vermelho longo, mas o equilíbrio fica deslocado para o FITOCROMO F. Durante a noite, esse fitocromo converte-se em FITOCROMO R.

56 FOTOPERIODISMO É a floração de diversas espécies de planta que dependem da relação entre a duração do período iluminado e do período de escuridão. Plantas cuja floração depende do fotoperiodismo são classificadas: PLANTAS DE DIA CURTO; PLANTAS DE DIA LONGO;

57 FOTOPERIODISMO PLANTAS DE DIA CURTO (PDC) São as que florescem se a duração dos dias for inferior a um determinado valor-limitante (fotoperíodo crítico). São plantas que florescem no início da primavera ou do outono. Exemplos: morangueiro e crisântemo.

58 FOTOPERIODISMO PLANTAS DE DIA LONGO (PDL) São as que florescem se a duração do período iluminado dos dias for superior a um fotoperíodo crítico. São plantas que florescem no verão. Exemplos: alface e espinafre.

59 FOTOPERIODISMO Não é o período de iluminação que importa no fotoperíodo, mas sim o período contínuo de escuridão em relação ao período de iluminação. EXPLICAÇÃO: nas plantas PDC, o fitocromo Pfr atua como inibidor da floração. Assim, elas só florescem em estações do ano em que as noites são longas; isso porque o fitocromo Pfr converte-se em fitocromo Pr, deixando de inibir a floração.

60 FOTOPERIODISMO Nas plantas PDL, o fitocromo Pfr atua como indutor da floração. Assim, elas só florescem se os períodos de escuridão são pouco prolongados, sem que haja conversão total de fitocromo Pfr em fitocromo Pr. Em noites longas, as PDL não florescem, porque todo fitocromo Pfr é convertido em fitocromo Pr, que não induz a floração.

61 FOTOPERIODISMO

62 FOTOPERIODISMO

63 Interpretação dos resultados. Uma planta de dia curto (noite longa) floresce quando é iluminada com fotoperíodos inferiores ao fotoperíodo crítico (b). O período de escuridão precisa ser contínuo. A interrupção do período de escuridão com flash impede o florescimento (c), mesmo que a planta seja iluminada com fotoperíodos inferiores ao crítico.

64 Interpretação dos resultados. Uma planta de dia longo (noite curta) floresce quando é iluminada com fotoperíodos superiores ao crítico (d). Um flash que interrompa o longo período de escuridão (f) promove a floração, mesmo que a planta seja iluminada com fotoperíodos inferiores ao crítico, uma vez que ele encurta artificialmente o período de escuridão. Os fatos descritos em A e B evidenciam que o período de escuridão é continua é que controla a floração. Obs: O valor do fotoperíodo crítico isolado é insuficiente para se determinar se uma planta é PDC ou PDL.

65 Interpretação dos resultados.

66 Interpretação dos resultados.

67 HORMÔNIOS VEGETAIS Também chamados de fitormônios, são mensageiros químicos que agem a distância, estimulando ou inibindo processos vitais. auxinas giberelinas citocininas ácido abscísico etileno

68 HORMÔNIOS VEGETAIS AUXINAS = promovem o alongamento vegetal; produzidas em folhas jovens, sementes e principalmente nos meristemas apicais. AIA = ácido indolacético raiz = [AIA] crescimento raiz principal; [AIA] inibe crescimento raiz principal, estimula crescimento raízes laterais caule = AIA promove alongamento caule, inibindo crescimento gemas laterais (dominância apical)

69 HORMÔNIOS VEGETAIS

70 HORMÔNIOS VEGETAIS

71 HORMÔNIOS VEGETAIS Ação do A.I.A. na raiz e caule.

72 HORMÔNIOS VEGETAIS Ação do A.I.A. na raiz e caule.

73 Fototropismo e Geotropismo

74 HORMÔNIOS VEGETAIS semente = AIA desenvolvimento do ovário e formação do fruto. PARTENOCARPIA = AIA sobre ovário desenvolvimento de frutos sem sementes. abscisão foliar = [AIA] queda das folhas.

75 HORMÔNIOS VEGETAIS GIBERELINAS Produzidas nos meristemas apicais, nas folhas jovens, nas raizes e no embrião. floração alongamento do caule germinação sementes = fim da dormência das sementes. Na presença das auxinas, as giberelinas tem seus efeitos potencializados.

76 HORMÔNIOS VEGETAIS CITOCININAS Produzidas nas raízes. divisão e diferenciação celular dos meristemas podem agir de forma contrária às auxinas retarda o envelhecimento das folhas, estimula o crescimento das gemas laterais, floração, germinação, despertam sementes em dormência.

77 HORMÔNIOS VEGETAIS ETILENO Produzido em todas as partes da planta estimulado por altas concentrações de auxinas. maturação e queda de frutos. quedas de flores e folhas. retarda o crescimento da raiz e das gemas laterais.

78 HORMÔNIOS VEGETAIS ÁCIDO ABSCÍSICO Produzido caule, na coifa, em folhas velhas e frutos maduros. inibe o crescimento e diferenciação dos tecidos. quedas de flores, folhas e frutos. dormência de gemas e sementes.

79 HORMÔNIO PRINCIPAIS FUNÇÕES LOCAL DE PRODUÇÃO TRANSPORTE Auxina Estimula a elongação de caule e raiz. Atua no fototropismo, no geotropismo, na dominância apical e no desenvolvimento dos frutos. Meristema apical, folhas jovens e sementes Polarizado (do caule para as raízes) através do parênquima. Giberelina Promove a germinação de sementes e brotos; estimula a elongação do caule, o crescimento das folhas, a floração e o desenvolvimento de frutos; afeta o crescimento e a diferenciação das raízes. Meristema apical, folhas jovens, raízes e embrião Desconhecido Citocinina Afeta o crescimento e a diferenciação das raízes; estimula a divisão e o crescimento celulares, estimula a germinação e a floração; retarda o envelhecimento. (Cinetina é um tipo de citocinina). Raízes Através do xilema Ácido abscísico Inibe o crescimento; fecha os estômatos quando falta água; atua na quebra da dormência das sementes. Caule, folhas velhas e coifa Através do sistema vascular Etileno Promove o amadurecimento dos frutos; antagoniza ou reduz os efeitos da auxina; promove ou inibe, dependendo da espécie, o crescimento e o desenvolvimento de raízes, folhas e flores. Tecidos de frutos, nódulos foliares e tecidos velhos Desconhecido possivelmente por difusão

80 TIPO CARACTERÍSTICA EXEMPLOS TROPISMO Movimento vegetal orientado por um estimulo externo. Fototropismo. Geotropismo. Tigmotropismo. Hidrotropismo. Quimiotropismo NASTISMO Movimento vegetal não orientados, que ocorrem como resposta de um estimulo externo, independentemente de sua direção. Mimosa pudica. TACTISMO Deslocamentos orientados como resposta a estimulos direcionados. Ciclose em Euglena.

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