BIOLOGIA 3 Prof.: Vinícius (Minguado) LISTA 8.a FISIOLOGIA VEGETAL ORIENTAÇÕES A lista 11 trata de fisiologia vegetal, assunto bastante importante e recorrente. Resolva as questões com foco e atenção e não deixe de treinar a escrita da resposta nas dissertativas. Bons estudos! =D RESUMO TEÓRICO Transpiração: trata-se da perda (por evaporação) para o ar de vapor d água por meio da cutícula (transpiração cuticular) ou do estômato (transpiração estomática). Como o processo se dá por difusão simples, para que ocorra o ar atmosférico deve estar mais seco do que o ar no interio da folha. CONDUÇÃO ABSORÇÃO (Raiz) TROCAS GASOSAS Trocas gasosas englobam a perda de vapor d água e a entrada e saída de oxigênio e gás carbônico. Podem ocorrer pela epiderme, porém, na maioria das vezes, os estômatos são os proncopasi responsáveis. CONDIÇÕES AMBIENTAIS REAÇÃO DOS ESTÔMATOS Intensidade Alta Abre luminosa Baixa Fecha Concentração Alta Fecha de CO 2 Baixa Abre Suprimento de Alto Abre água Baixo Fecha Os principais fatores que contribuem para a subida da seiva bruta são: capilaridade, pressão positiva da raiz e a hipótese de Dixon (coesão-adesão-tensão). A condução de seiva orgânica é explicada pela hipótese de Münch (arrastamento molecular). EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 1. (Fuvest 2007) Existe um produto que, aplicado nas folhas das plantas, promove o fechamento dos estômatos, diminuindo a perda de água. Como conseqüência imediata do fechamento dos estômatos, I. o transporte de seiva bruta é prejudicado. II. a planta deixa de absorver a luz. III. a entrada de ar atmosférico e a saída de CO2 são prejudicadas. IV. a planta deixa de respirar e de fazer fotossíntese. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e II. b) I e III. c) I e IV. d) II e III. e) III e IV. Mecanismo de Abertura: Transporte ativo de íons K+ para dentro das célulasguarda absorção de água pelas células-guarda (osmose) células-guarda ficam túrgidas ostíolo se abre. Mecanismo de Fechamento: Difusão de íons K+ para fora das células-guarda eliminação de água pelas células-guarda (osmose) célulasguarda ficam flácidas ostíolo se fecha. Resolução: I) CORRETO, pois o fechamento dos estômatos faz diminuir a transpiração da planta. Como a transpiração está intimamente relacionada à subida da seiva bruta (teoria de Dixon), o transporte desse tipo de seiva será prejudicado. II) INCORRETO, pois os estômatos estão relacionados a trocas gasosas e não à absorção de luz. III) CORRETO, pois os estômatos estão relacionados a trocas gasosas. IV) INCORRETO. Alternativa B. CASD Vestibulares BIO 3 1
2. (UFJF 2012) O esquema abaixo representa caminhos de absorção de água pelos vegetais: 2. (UFTM 2012) Uma planta da mata atlântica foi submetida a condições ideais de temperatura, umidade no solo e concentração de gás carbônico, e mantida sob luminosidade natural ao longo dos dias. O gráfico que melhor expressa a variação da transpiração, ao longo de pelo menos dois dias, é indicado em: Sobre o esquema, responda às seguintes questões: a) Qual órgão vegetal está representado no esquema acima e qual a região, quanto à morfologia externa, onde foi realizado o corte esquematizado? b) Quanto à compartimentalização, diferencie os caminhos (A e B) que a água pode seguir quando está sendo absorvida pelo vegetal. c) A camada de células (Y) se encontra entre o córtex e o cilindro vascular, possui suas paredes celulares impregnadas por suberina, formando faixas denominadas estrias de Caspary. Nomeie a camada Y e cite a função das estrias de Caspary no processo de absorção de água pelos vegetais. Resolução: a) Raiz. Zona pelífera. b) A absorção de água de dá pelo caminho a, por dentro das células (via simplasto) e pelo caminho B, pelos espaços intercelulares (via apoplasto). c) A camada Y é a endoderme. As estrias de Caspary fazem com que a água que estava sendo absorvida via espaços intercelulares, passe a ser conduzida por dentro das células. EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1. (UFSCar) O gráfico mostra a transpiração e a absorção de uma planta, ao longo de 24 horas. A análise do gráfico permite concluir que: a) quando a transpiração é mais intensa, é mais rápida a subida da seiva bruta. b) quando a transpiração é mais intensa, os estômatos encontram-se totalmente fechados. c) das 22 às 6 horas, o lenho, sob tensão, deverá ficar esticado como se fosse um elástico, reduzindo o diâmetro do caule. d) não existe qualquer relação entre transpiração e absorção, e um processo nada tem a ver com o outro. e) das 12 às 16 horas, quando se observa maior transpiração, é pequena a força de tensão e coesão das moléculas de água no interior dos vasos lenhosos. 3. (Fuvest) As substâncias orgânicas de que uma planta necessita para formar os componentes de suas células são a) sintetizadas a partir de substâncias orgânicas retiradas do solo b) sintetizadas a partir de substâncias orgânicas retiradas do solo e de substâncias inorgânicas retiradas do ar. c) sintetizadas a partir de substâncias inorgânicas retiradas do solo e do ar. d) extraídas de bactérias e de fungos que vivem em associação com suas raízes. e) extraídas do solo juntamente com a água e os sais minerais 2 Frente 3 CASD Vestibulares
4. (UEL 2011) A figura a seguir é uma fotomicrografia ao microscópio óptico de estômato de Tradescantia, em vista frontal: 6. (Fuvest 2011) Uma das extremidades de um tubo de vidro foi envolvida por uma membrana semipermeável e, em seu interior, foi colocada a solução A. Em seguida, mergulhou-se esse tubo num recipiente contendo a solução B, como mostra a Figura 1. Minutos depois, observou-se a elevação do nível da solução no interior do tubo de vidro (Figura 2). Os estômatos são responsáveis pela regulação das trocas gasosas e pela transpiração nos vegetais. A concentração de CO2 e a temperatura atmosférica são fatores ambientais que influenciam no controle do mecanismo de abertura e fechamento dos estômatos. Com base na figura, no texto e nos conhecimentos sobre o processo de abertura e fechamento de estômatos, assinale a alternativa que explica corretamente as razões fisiológicas pelas quais a luz influencia neste processo. a) Na ausência de luz, as células-guarda recebem íons Na+, perdem água para o ambiente por osmose, tornam-se murchas e, como consequência, o ostíolo se fecha. b) Na presença de luz, as células-guarda eliminam íons K+, perdem água para o ambiente por osmose, tornamse flácidas e, como consequência, o ostíolo se fecha. c) Na ausência de luz, as células-guarda eliminam íons Na+, absorvem água por osmose, tornam-se túrgidas e, comoconsequência, o ostíolo se abre. d) Na presença de luz, as células-guarda recebem íons K+, absorvem água por osmose, tornam-se túrgidas e, como consequência, o ostíolo se abre. e) Na presença de luz, as células-guarda recebem íons Na+, perdem água para o ambiente por osmose, tornam-se flácidas e, como consequência, o ostíolo se abre. 5. (UFRS) Associe os processos fisiológicos, listados na coluna um, com as estruturas e elementos relacionados ao movimento da água e de solutos nas plantas, na coluna dois: O aumento do nível da solução no interior do tubo de vidro é equivalente: a) à desidratação de invertebrados aquáticos, quando em ambientes hipotônicos. b) ao que acontece com as hemácias, quando colocadas em solução hipertônica. c) ao processo de pinocitose, que resulta na entrada de material numa ameba. d) ao processo de rompimento de células vegetais, quando em solução hipertônica. e) ao que acontece com as células-guarda e resulta na abertura dos estômatos. 7. (FURG) As células epidérmicas das raízes (pêlos absorventes) absorvem água do solo, normalmente, quando: a) a concentração de sais das células for menor que a concentração de sais do solo. b) a concentração de sais das células for maior que a concentração de sais do solo. c) a concentração de sais das células for igual a concentração de sais do solo. d) a concentração de água das células for maior que a concentração de água do solo. e) a concentração de água das células for igual à concentração de água do solo. 8. (FGV) O gráfico apresenta a taxa de transpiração de uma planta ao longo de um certo período de tempo. Assinale a alternativa que apresenta a seqüência numérica correta, de cima para baixo, na coluna dois. a) 2-3 - 1-3 2 b) 3-2 - 2-3 1 c) 3-1 - 3-1 2 d) 2-1 - 2-1 3 e) 1-2 - 3-2 - 1 Pode-se afirmar que, nessa planta, no intervalo a) A-B, os estômatos estão se abrindo. b) A-B, a transpiração é apenas estomática. c) A-B, a transpiração é estomática e cuticular. d) B-C, os estômatos estão se fechando. e) B-C, a transpiração é apenas estomática. CASD Vestibulares Frente 3 3
9. (UFC) Mesmo existindo muita água ao seu redor, há ocasiões em que os vegetais terrestres não podem absorvê-la. Esse fenômeno é denominado de seca fisiológica. Analise as declarações abaixo. I. A seca fisiológica pode ocorrer quando o meio externo é mais concentrado (hipertônico) do que o meio interno, em virtude do excesso de adubo ou da salinidade do ambiente. II. A seca fisiológica pode ocorrer em temperaturas muito baixas. III. A seca fisiológica pode ocorrer em locais onde o excesso de água expulsa o oxigênio presente no solo. Assinale a alternativa correta. a) Somente I é verdadeira. b) Somente I e II são verdadeiras. c) Somente II e III são verdadeiras. d) Somente I e III são verdadeiras. e) I, II e III são verdadeiras 10. (UFAL) O gráfico adiante mostra as taxas da fotossíntese e da respiração em diferentes intensidades luminosas. II. Os estômatos abrem-se quando a turgescência das células-guardas é alta, fechando-se quando esta é baixa. III. A reação mais imediata da planta à pouca disponibilidade de água no solo é o fechamento dos estômatos. IV. A conseqüência do contido na afirmação III será uma diminuição da difusão de CO2 para o interior das folhas. V. Considerando a concentração de gás carbônico, a disponibilidade de água no solo, a intensidade luminosa, a temperatura e a concentração de oxigênio, esta última é a que exerce menor efeito sobre o processo de abertura e fechamento dos estômatos. São corretas as afirmações a) I e III, apenas. b) I e IV, apenas. c) II e IV, apenas. d) I, II, III e V, apenas. e) I, II, III, IV e V. 13. (UFPR) A fotossíntese é o processo nutritivo mais importante para os seres vivos e consiste na conversão da energia luminosa em energia química. Um pesquisador mediu a velocidade desse processo numa planta (expressa em mm 3 de O2 liberado / hora / cm 2 de folhas), e os resultados estão representados no gráfico abaixo. Nessa experiência, a concentração de dióxido de carbono (CO2) e a temperatura foram mantidas constantes. Após a análise do gráfico, fizeram-se as seguintes afirmações, I. Em intensidades luminosas menores do que X, a planta consome mais do que produz. II. Em intensidades luminosas maiores do que X, a planta tem condições de armazenar substâncias de reserva. III. Em qualquer intensidade luminosa, a taxa da fotossíntese é maior do que a da respiração. APENAS é correto o que se afirma em: a) I b) II c) III d) I e II e) II e III 11. (UFRS) Qual a razão de os vasos nos quais cultivamos plantas terrestre ornamentais possuírem um orifício no fundo para drenar o excesso de água? a) Elevar o ph da solução do solo e assim permitir uma melhor nutrição das plantas. b) Diminuir a velocidade da decomposição da matéria orgânica do solo. c) Evitar o crescimento demasiado das raízes e a conseqüente necessidade de transplante do vegetal. d) Evitar uma quantidade excessiva de nutrientes disponíveis à planta. e) Permitir a presença de espaços arejados no solo, com oxigênio suficiente para a respiração das raízes 12. (Unesp) Sobre o processo da transpiração dos vegetais, foram feitas as cinco afirmações seguintes. I. Em torno de 95% da água absorvida pelas plantas é eliminada pela transpiração, principalmente pelos estômatos. Se o pesquisador, num segundo experimento, quisesse aumentar a velocidade da fotossíntese, ele deveria: a) diminuir a umidade do solo e aumentar a umidade do ar. b) diminuir a temperatura e diminuir a taxa de CO2. c) aumentar a intensidade luminosa e manter a taxa de CO2. d) diminuir a temperatura e manter a taxa de CO2 constante. e) aumentar a concentração de CO2 e manter a temperatura constante. 14. (Unicamp 2009) O aumento na taxa de transpiração das plantas, levandoas a um maior consumo de água, torna-as mais sensíveis à deficiência hídrica no solo. a) Explique o mecanismo de reposição da água perdida pela planta com o aumento da taxa de transpiração. 4 Frente 3 CASD Vestibulares
b) Explique o(s) caminho(s) que pode(m) ser percorrido(s) pela água nas plantas, desde sua entrada nos pêlos absorventes até a sua chegada no xilema da raiz. 15. (UFPR 2013) Estômatos são estruturas vegetais especializadas que ocorrem principalmente nas folhas e que apresentam dois estados funcionais característicos, aberto e fechado. Diferentes condições ambientais, apresentadas na tabela abaixo, acarretam a abertura ou fechamento dessas estruturas. a) Preencha a tabela, identificando qual o comportamento que os estômatos terão em cada condição apresentada. b) Dois equipamentos, preparados com a mesma quantidade de planta e o mesmo volume de líquido, foram mantidos sob as mesmas condições de temperatura e de exposição à luz; apenas um fator diferiu entre as duas preparações. Após duas horas, verificou-se que a quantidade de gases coletada de um dos equipamentos foi 20% maior do que a do outro. Qual fator, que variou entre as preparações, pode explicar essa diferença na quantidade de gases coletada? 17. (Fuvest 2012) Na vitória-régia, mostrada na figura abaixo, os estômatos localizam-se na superfície superior da folha, o que acontece também em outras plantas aquáticas. b) Explique um desses comportamentos (apenas um). 16. (Fuvest 2013) A figura abaixo mostra um equipamento que coleta gases produzidos por plantas aquáticas. Nele, são colocados ramos que ficam submersos em líquido; uma válvula controla a saída dos gases. a) Considerando o ambiente em que a vitória-régia ocorre, seus estômatos passam a maior parte do tempo abertos ou fechados? Justifique sua resposta. b) Liste o que entra e o que sai do estômato aberto de uma folha. a) Que gás(gases) é(são) coletado(s) de um equipamento como esse, quando a planta é mantida sob mesma temperatura e sob intensidade luminosa a1) inferior ao ponto de compensação fótico? a2) superior ao ponto de compensação fótico?. 18. (Unicamp 2011) As substâncias orgânicas que nutrem as plantas são produzidas por meio da fotossíntese em células dotadas de cloroplastos, localizadas principalmente nas folhas. Nesse processo, que tem a luz como fonte de energia, moléculas de água (H2O) e de gás carbônico (CO2) reagem, originam das moléculas orgânicas. As moléculas de água são absorvidas principalmente através da raiz, e o CO2, através dos estômatos. a) A abertura dos estômatos depende de diversos fatoresambientais. Cite um fator ambiental que afeta a abertura estomática e explique como isso ocorre. CASD Vestibulares Frente 3 5
b) Que processo permite que a planta utilize parte das substâncias orgânicas produzidas na fotossíntese como fonte de energia para suas células? Em que consiste esse processo? RESOLUÇÕES E GABARITOS 13. [E] A equação da fotossíntese é: CO2 + H2O + luz C6H12O6 + O2 Para aumentar a taxa de fotossíntese devemos manter a temperatura constante e fornecer mais CO2, que é reagente na equação acima. 14. a) A reposição da água ocorre por meio dos pelos absorventes radiculares. De um modo geral, quanto maior a transpiração, tanto maior será a absorção de água pelas raízes. b) Caminhos da água: 1) pelo absorvente parede celulósica das células do parênquima cortical endoderma periciclo xilema. 2) pelo absorvente citoplasma das células vacúolos xilema. 15.a) 1. [A] A ascensão da seiva bruta ou inorgânica através dos vasos lenhosos do xilema depende da transpiração. 2. [B] A temperatura e concentração de CO2 são ideais, então resta-nos analisar o última fator que afeta a abertura dos estômatos: a intensidade luminosa. Ao meio dia (12 horas) o estômato deve estar aberto e a taxa de transpiração deve ser alta. Nos períodos da tarde e da noite (menor luminosidade) os estômatos se fecham, diminuindo a transpiração. Lembrando que a taxa de transpiração nunca pode ser nula, devido à transpiração cuticular, que sempre ocorre. 3. [C] Do solo a planta retira água e sais minerais e, do ar, ela retira gases como o oxigênio e o gás carbônico. 4. [D] 5. [B] Cutícula é encontrada na epiderme das folhas é tem a função de limitar a transpiração. O floema é tecido onde ocorre a translocação (transporte) da seiva elaborada. Sacarose é o principal carboidrato (açúcar) translocado (transportado) pelo floema. Os estômatos realizam a transpiração (perda de água na forma de vapor). Os vegetais absorvem através de suas raízes os sais minerais na forma de íons inorgânicos. 6. [E] A abertura dos estômatos ocorre quando a concentração das células-guarda aumenta. Este fenômeno provoca a entrada de água (osmose), aumento da turgescência das células estomáticas e abertura do ostíolo. 7. [B] A absorção de água do solo pelos vegetais é por osmose. 8. [C] De A até B a tranpiração ocorre tanto por mei dos estômats quanto por meio da cutícula. De B até C, a transpiração acontece apenas por meio da cutícula num ritmo quase constante. 9. [E] I CORRETO. Se o meio é hipertônico, por osmose, a água sairia das células da raiz, causando a seca fisiológica. II CORRETO. Em temperatura muito baixas, a água presente no solo congela, de tal forma que a planta não consegue absorvê-la. III CORRETO. A condição III ocorre quando o solo está completamente cheio de água e não há espaços para a circulação do ar. 10. [D] Na respiração a planta consome matéria orgânica e na fotossíntese, ela a produz. 11. [E] 12. [E] b) A abertura dos estômatos depende fundamen-talmente da concentração de CO2, da luz e da disponibilidade de água. O aumento da luminosidade intensifica o processo fotossintético, elevando a concentração de glicose no citoplasma das células guarda que, por osmose, tornam-se túrgidas e fecham o estômato. 16. a) a1) Com a planta sendo mantida abaixo do ponto de compensação fótico, a velocidade de respiração é superior à de fotossíntese. Assim sendo, a planta elimina CO2 (dióxido de carbono) para o meio ambiente. a2) Acima do ponto de compensação fótico, a fotossíntese é mais rápida do que a respiração e a planta passa a eliminar oxigênio (O2). b) O fator que variou entre as duas preparações foi o CO2. O aumento da concentração de CO2 em um dos experimentos aumenta a taxa fotossintética, acarre-tando maior liberação de gás oxigênio (O2). 17. a) Abertos. Essa abertura é favorecida pela presença de fatores ambientais como ÁGUA e LUZ. Sendo uma planta aquática a reposição hídrica é constante, o que compensa as perdas de vapor de água. Lembrando que os estômatos abrem com alta intensidade luminosa, baixa concentração de CO2 ou alto suprimento de água. b) A principal função dos estômatos é trocas gasosas, por meio da difusão de gases ocorrem: - saída de vapor de água; - entrada/saída de O2 e de CO2, dependendo da taxa respiração/fotossíntese. 18. a) A luz é um dos fatores ambientais que afeta a abertura estomática. Na presença de luz, as células estomáticas realizam fotossíntese, consomem CO2 e tornam o meio alcalino. Neste meio, o amido (menos solúvel) é transformado em glicose (mais solúvel). A água é absorvida por osmose, provocam do a turgescência das células-guarda e, consequentemente, a abertura do ostíolo. Além da luz, outros fatores ambientais, como CO2 e água, também afetam a abertura estomática. b) Respiração celular. A respiração celular é um processo exotérmico, no qual a matéria orgânica, produzida na fotossíntese, reage com o oxigênio, liberando gás carbônico, água e energia. Esta energia é utilizada nos processos vitais da planta. 6 Frente 3 CASD Vestibulares