AULA 2 Potencial hídrico e transporte pelo xilema



Documentos relacionados
AULA 2 Potencial hídrico e transporte pelo xilema

Fisiologia vegetal. Aulas práticas. Departamento de Botânica Faculdade de Ciências e Tecnologia de Coimbra Universidade de Coimbra

ÁGUA NO SOLO. Geografia das Águas Continentais. Profª Rosângela Leal

Células-guarda: decisão do dilema fome x sede

Fisiologia Vegetal. Curso de Zootecnia Prof. Etiane Skrebsky Quadros

Manejo de irrigação Parâmetros solo-planta-clima. FEAGRI/UNICAMP - Prof. Roberto Testezlaf

Os constituintes do solo

UNIDADE III RELAÇÕES HÍDRICAS

Ciclo hidrológico. Distribuição da água na Terra. Tipo Ocorrência Volumes (km 3 ) Água doce superficial. Rios. Lagos Umidade do solo.

Fisiologia Vegetal CLASSIFICAÇÃO DOS VEGETAIS COM DE ACORDO COM A DISPONIBILIDADE ÁGUA

Matéria Orgânica do solo (m.o.s)

Biologia Fascículo 06 Lara Regina Parra de Lazzari

INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO

Célula Importância. Lentes objetivas Marcelo Francisco Pompelli Tela do computador. Estômato aberto e a câmara substomática.

CADERNO DE EXERCÍCIOS 2D

Aluno (a): Professor:

Capítulo 5 Água subterrânea. Introdução a Hidrologia de Florestas

Água e Solução Tampão

Maria do Carmo de C. D. Costa

Segundo a classificação de Whittaker (1969), as plantas são organismos eucariontes, multicelulares, autótrofos, que realizam fotossíntese.

TRANSLOCAÇÃO DE SOLUTOS ORGÂNICOS

Existem diversos tipos de transporte que podem ocorrer através da membrana plasmática. Vejamos abaixo:


BIOVESTIBA.NET BIOLOGIA VIRTUAL Profº Fernando Teixeira UFRGS FISIOLOGIA VEGETAL

Fisiologia Vegetal 1. A ÁGUA NA VIDA DAS PLANTAS:

Prof: Franco Augusto

RELAÇÕES SOLO-ÁGUA-PLANTA EM AMBIENTES NATURAIS E AGRÍCOLAS DO NORDESTE BRASILEIRO. PROMOÇÃO Universidade Federal Rural de Pernambuco PARTE I

As forças atrativas entre duas moléculas são significativas até uma distância de separação d, que chamamos de alcance molecular.

QUÍMICA QUESTÃO 41 QUESTÃO 42


Membrana Celular: Bicamada Lipídica Nutrição

XILEMA PRIMÁRIO. Duas partes: Protoxilema e Metaxilema. Protoxilema: diferenciação ocorre cedo lacunas do protoxilema

IT AGRICULTURA IRRIGADA. (parte 1)

GABARITO DE BIOLOGIA FRENTE 3

CAPACIDADE TÉRMICA E CALOR ESPECÍFICO 612EE T E O R I A 1 O QUE É TEMPERATURA?

MEMBRANA PLASMÁTICA PROFESSORA RENATA BASSANI

Tema 06: Proteínas de Membrana

Características e os efeitos das propriedades coligativas

Escola da Apel Técnicas Laboratoriais de Biologia. Trabalho elaborado por:

Ø As actividades humanas dependem da água para a agricultura, indústria, produção de energia, saúde, desporto e entretenimento.

A HIDROSFERA. Colégio Senhora de Fátima. Disciplina: Geografia 6 ano Profª Jenifer Tortato

Abril Educação Água Aluno(a): Número: Ano: Professor(a): Data: Nota:

QUÍMICA CELULAR NUTRIÇÃO TIPOS DE NUTRIENTES NUTRIENTES ENERGÉTICOS 4/3/2011 FUNDAMENTOS QUÍMICOS DA VIDA

LISTA DE EXERCÍCIOS ESTUDO DOS GASES

MORFOLOGIA VEGETAL. Morfologia externa e interna da raiz e do caule PROFª SANDRA BIANCHI

Exercícios de Propriedades Coligativas e Coloides

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

Relações hídricas parte 3

SURFACTANTES. Prof. Harley P. Martins Filho. Sabões, detergentes, álcoois de cadeia longa e outras moléculas relacionadas são anfifílicas.

O MEIO TERRESTRE. Profa. Sueli Bettine

Gerenciamento e Tratamento de Águas Residuárias - GTAR

SUSPENSÕES E SOLUÇÕES

Como os seres vivos modificam o ambiente?

Formulações de Adjuvantes Agrícolas

Parte subterrânea da planta, funções:

atividade 2 Como ocorre o transporte de água no corpo das plantas Construir explicações a partir de observações

Conceitos e aplicações dos adjuvantes

5ª SÉRIE/6º ANO - ENSINO FUNDAMENTAL UM MUNDO MELHOR PARA TODOS

ANO INTERNACIONAL DOS SOLOS

MICROSCOPIA Robert Hooke, obra: Micrographia; Denominação células.

Por que os peixes não se afogam?

MEMBRANA PLASMÁTICA (Modelos da Ultra-Estrutura)

OCORRÊNCIA DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS. Hidrogeologia Prof: Frederico Campos Viana

CLIMATOLOGIA. Profª Margarida Barros. Geografia

As proteínas transportadoras

ÁGUA NA PLANTA. Katia Christina Zuffellato-Ribas

Prof. Francisco Hevilásio F. Pereira Fisiologia Vegetal

BOTÂNICA PARTE I Ramo da biologia que estuda as plantas. Briófita & Pteridófita

As Águas Subterrâneas no Ciclo Hidrológico

EXERCÍCIOS PROPOSTOS. Absorção. 3. (Unesp) Considerando o movimento de substâncias nas plantas, foi construída a tabela:

ESTADOS DA MATÉRIA. O átomo é composto por outras partículas ainda menores.

NÚCLEO DE ENGENHARIA DE ÁGUA E SOLO

Introdução. Muitas reações ocorrem completamente e de forma irreversível como por exemplo a reação da queima de um papel ou palito de fósforo.

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

Transformações físicas de substâncias puras Aula 1

CALORIMETRIA, MUDANÇA DE FASE E TROCA DE CALOR Lista de Exercícios com Gabarito e Soluções Comentadas

COMPOSIÇÃO QUÍMICA CELULAR COMPOSTOS INORGÂNICOS: ÁGUA- SAIS MINERAIS COMPOSTOS ORGÂNICOS: CARBOIDRATOS

DESSALINIZAÇÃO DE ÁGUA DESSALINIZADORES

BIOQUÍMICA DA ÁGUA. Disciplina: Bioquímica, Prof. Dr. Vagne Oliveira

AULA PRÁTICA DE QUÍMICA GERAL Estudando a água parte 32

As membranas são os contornos das células, compostos por uma bicamada lipídica

a) 8% em solução no plasma, 40% em ligação com a hemoglobina e 52% em ião carbonato.

COMPONENTES DO POTENCIAL HÍDRICO

hidratação ASSOCIAÇÃO PORTUGUESA DAS BEBIDAS REFRESCANTES NÃO ALCOÓLICAS

AULA 3 Fisiologia estomática e Translocação pelo floema

a) Incorreta. O aumento da temperatura desloca o equilíbrio para o lado direito, no sentido da formação do vapor (transformação endotérmica).

O Aquecimento Global se caracteriza pela modificação, intensificação do efeito estufa.

Introdução à Química Inorgânica

Feixes condutores duplos e colaterais, ou seja, cada feixe tem xilema e floema, colocados lado a lado.

IRRIGAÇÃO SUBSUPERFICIAL

TEMA 4 VAPOR DE ÁGUA, NÚVENS, PRECIPITAÇÃO E O CICLO HIDROLÓGICO

A Água na Planta. Fisiologia Vegetal Unidade II. Prof. José Vieira Silva (UFAL Arapiraca)

Relações Hídricas na estrutura vegetal FISIOLOGIA VEGETAL. Fenômenos relacionados com a água: Propriedades da água. Alto calor específico

Se um sistema troca energia com a vizinhança por trabalho e por calor, então a variação da sua energia interna é dada por:

Reviva & Brilhe. Acorde revitalizado e brilhe o dia todo com Restretto.

SECAGEM DE GRÃOS. Disciplina: Armazenamento de Grãos

PlanetaBio Resolução de Vestibulares FUVEST ª fase

Água como solvente. Objectivos de Aprendizagem. No final desta lição, você será capaz de:

A MEMBRANA PLASMÁTICA

Extração de DNA. Prof. Silmar Primieri

Transcrição:

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE BOTÂNICA DISCIPLINA DE ECOFISIOLOGIA AULA 2 Potencial hídrico e transporte pelo xilema A água H 2 O ÁGUA - PARTICULARIDADES Pontes de Hidrogênio energia intrínseca de 20 kj mol -1 ligações covalentes 464 kj mol -1 meia vida = 2 10-10 segundos d + H pontes de hidrogênio 0,177 nm Marcelo Francisco Pompelli + d d + H + d Pontes de hidrogênio no gelo São mais ordenadas do que na água líquida tornando-a densa pontes de hidrogênio Potencial hídrico (Y w ) Unidades de medida do Y w : bar à unidade de pressão 1 bar = 0,987 atm 1 bar = 0,1 MPa 10 bars = 1 MPa 1 N m -2 = 1 Pascal Fatores que reduzem o potencial de água adição de solutos forças matriciais pressão negativa - transpiração Componentes do potencial hídrico (Y w ) à adição de solutos (Y s ) à presença de matriz coloidal partículas de solo, celulose (Y m ) à pressão hidrostática ascensão no xilema (Y p ) à pressão gravitacional (Y g ) Y w = Y s + Y m + Y p + Y g Neste sentido ào Y s, Y m, Y s diminuem o Y w, uma vez que são negativos à Já o Y p aumenta Y w, uma vez que é positivo Gelo Pontes de hidrogênio são estáveis líquida As pontes são fracas e encontram-se em constante reformação

Fatores que diminuem o Y w Exemplo no solo Y m na célula: à parede celular (celulose) à proteínas à colóides do plasma em geral Y m no solo: à Y a = potencial de adsorção à Y c = potencial capilar Þ Embebição de sementes: aumenta o volume à Y m COMPARAÇÃO DE UNIDADES DE PRESSÃO ü Pneu de carro cheio = 0,2 MPa ü Pressão da água em canos caseiros = 0,2 a 0,3 MPa Fonte: www.geocities.com.br à O potencial de pressão é o estado de tensão ao qual a planta ou os tecidos estão submetidos Ex.: volume celular com entrada de água causa distenção da parede Retenção de água no solo Retenção de água no solo Retenção de água no solo a) água higroscópica b) água como vapor c) água líquida -2,0-1,6 higroscópica PMP A capacidade de retenção de água no solo vai depender da sua composição físico química -2,0 gravitacional água capilar água higroscópica -1,6 Y w solo (MPa) -1,2-0,8-0,4 capilar gravitacional Y w solo (MPa) -1,2-0,8-0,4 PMP Solo argiloso Solo arenoso água em processo de drenagem capacidade de campo água mantida nos microporos água disponível para as plantas água aderida às partículas de solo ponto de murcha 10 20 30 40 50 60 70 CC 10 20 30 40 50 60 70 CC Teor de umidade (%) MS Teor de umidade (%) MS

Absorção de água no solo O movimento de moléculas de água por difusão Equilíbrio hídrico de uma célula vegetal Magnitude de Absorção região de maior absorção pela raiz Regiões da Raiz Raiz Equilíbrio hídrico de uma célula vegetal Equilíbrio hídrico de uma célula vegetal Potencial hídrico afeta a captação e perda de água pelas células vegetais Se uma célula plácida for mergulhada em um ambiente com alta concentração de soluto a célula perde água e torna-se plasmolisada Célula plasmolisada em equilíbrio osmótico com o meio circundante y S = -0.9 y w = -0.9 MPa Solução de sacarose 0.4 M: y S = -0.9 y w = -0.9 MPa Célula flácida inicial: y S = -0.7 y w = -0.7 MPa Equilíbrio hídrico de uma célula vegetal Se a mesma célula flácida for mergulhada em uma solução com baixa concentração de soluto a célula ganha água e torna-se túrgida Célula flácida inicial y S = -0.7 y w = -0.7 MPa destilada: y S = 0 y w = 0 MPa Célula túrgida em equilíbrio osmótico com o meio circundante.7 y S = -0.7 y w = -0 MPa

Equilíbrio hídrico de uma célula vegetal A perda de turgor nas plantas causam murcha Parede celular - Exemplo Transporte de água pela planta que pode ser revertida quando a planta é rehidratada 4 Através dos estômatos, as folhas captam e expelem O 2. O é utilizado para dirigir a. Boa parte do O 2 produzido pela pode ser usado na respiração celular H 2 O O 2 Sacarose 5 Açúcares são produzidos na nas folhas Luz 3 Através da transpiração água é perdida pelas folhas (principalmente através dos estômatos). Cria-se então uma força motriz que dirige o fluxo através do xilema 6 Açúcares são transportados pelo floema até as raízes e outras partes da planta 2 A água e os minerais são transportados das raízes para a parte aérea, através do xilema 1 As raízes absorvem água e minerais dissolvidos na superfície H 2 O Minerais O 2 Fonte: Campbell & Reece, 2005 Fonte: Campbell & Reece, 2005 Transporte de água pela planta Elevação hidráulica Precipitação (Y g ) Raízes profundas como na planta de Salvia (Artemisia tridentata) durante a noite durante o dia Interceptação pelas plantas (10-50%) Lixiviação (erosão) Superfície Elevação hidráulica em Artemia tridentata. A água absorvida pelas raízes profundas move-se em direção às raízes. À noite, com uma baixa taxa de transpiração, a água pode ser liberada nas camadas mais superficiais, favorecendo assim outras plantas com raízes menos profundas. Durante o dia, a maior parte da água captada pelas raízes é direcionada para a transpiração da própria planta. Fonte: Richards & Caldwell, 1987 Infiltração Percolação

Evapotranspiração Perda de vapor de água para a atmosfera Transporte de água através da planta Captação de água pelas raízes Evaporação na superfície das folhas Evaporação A água se move através de um gradiente de potencial hídrico (Y w ) na Superfície Y w = - 0,8 MPa Contínuum Solo-planta-atmosfera Y w = - 30 MPa Folhas Y w = - 1,5 MPa Superfície das raízes Y w = - 1,1 MPa O que acontece a noite? Com os estômatos fechados o que acontece com esse fenômeno? Como o Y w responde então? Elevação Hidráulica: movimento de água no ecossistema A noite, com os estômatos fechados o Y w da planta iguala-se com o Y w Folhas Y w que era de 1,5 MPa passa para 0,4 MPa na superfície Y w = - 0,8 MPa Y w = - 30 MPa Superfície das raízes Y w que era de 1,1 MPa passa para 0,4 MPa A água se move através de um gradiente de potencial hídrico (Y w ) Elevação hidráulica: movimento noturno de água através das raízes das profundidades únido para regiões mais secas na superpície A água se move através de um gradiente de potencial hídrico (Y w ) na superfície Y w = - 0,8 MPa Superfície das raízes Y w que era de 1,1 MPa passa para 0,4 MPa nas profundidades Y w = - 0,3 MPa

Transporte de água pela planta (continuação) Ascensão da seiva xilemática Fonte: Campbell & Reece, 2005 Legenda Simplasto Apoplasto Rota transmembrana Apoplasto O simplasto é o continuum do citosol conectados O apoplasto é Simplasto por plasmodesmos. o continuum de paredes celulares e espaços intercelulares Rota simplástica Rota apoplástica Rotas de transporte entre células. A nível de tecido, há três rotas: a transmembrana, simplástica e a apoplástica. Substâncias podem ser transferidas por uma ou outra via, dependendo de algumas características específicas Ar externo Y w = 100.0 MPa Espaços de ar da folha Y w = 7.0 MPa Parede celular da folha Y w = 1.0 MPa Xilema caulinar Y w = 0.8 MPa Xilema radicular Y w = 0.6 MPa Solo Y w = 0.3 MPa Gradiente de potencialhídrico Xilema Células do mesofilo Moléculas de água Transpiração Células do xilema Adesão Parede celular coesão, proporcionada pelas Tensão / coesão pontes de hidrogênio das moléculas de água no xilema Moléculas de água Pêlos radiculares Partículas Fonte: Campbell & Reece, 2005 Captação de água água Composição celular do xilema Elementos traqueais constituído de dois tipos básicos: traqueídes que não são perfuradas elementos de vaso com placas de perfuração Composição celular do xilema TRAQUEÍDES São típicas das gimnospermas, sendo também encontradas entre as famílias primitivas das angiospermas Elas de posicionam em fileiras longitudinais, justapondo-se pelas extremidades não perfuradas Fonte: Taiz & Zeiger, 2006 Composição celular do xilema ELEMENTOS DE VASO São característicos das angiospermas e das ordens mais evoluídas das gimnospermas Também ocorrem em fileiras longitudinais, comunicando-se através das placas de perfuração, constituindo vasos Fonte: Taiz & Zeiger, 2006

Composição celular do xilema Composição celular do xilema Ascensão da seiva xilemática dissolução parcial da parede terminal Tanto as traqueídes quanto os elementos de vaso, no curso de sua diferenciação, perdem seus protoplastos, tornando-se aptos para o transporte de água e dos sais minerais dissolução total da parede terminal Nos elementos de vaso, a parede terminal de cada extremidade sofre um processo de dissolução, originando a placa de perfuração Força motriz da ascensão xilemática Força motriz da ascensão xilemática Os estômatos se abrem e se fecham de forma a regular a entrada de COM OS ESTÔMATOS ABERTOS

Os estômatos se abrem e se fecham de forma a regular a entrada de Os estômatos se abrem e se fecham de forma a regular a entrada de Os estômatos se abrem e se fecham de forma a regular a entrada de ESTÔMATOS EM ABERTURA MÁXIMA E ÁGUA EM ABUNDÂNCIA QUANDO A ÁGUA DIMINUI NO SOLO MENOS ÁGUA NO SOLO Os estômatos se abrem e se fecham de forma a regular a entrada de Fatores que afetam a perda de vapor de água Os estômatos Em geral quanto mais estômatos tiver uma planta maior será sua capacidade de regulação das perdas de água num curto tempo O estômato se fecha completamente para reduzir a perda de água, com isso a tbem diminui

Diminuição da área foliar e manutenção de água nos tecidos Raízes profundas e máxima exploração Capacidade de ajuste osmótico 0,9 0,8 Potencial de pressão (MPa) 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 C B A 0,1 Carnegiea gigantea estoca água em seus caules para manter um potencial hídrico elevado como estoque 0-3,0-2,5-2,0-1,5-1,0-0,5 0 Potencial Hídrico Foliar (MPa) A) Ilustra uma típica diminuição do Y p com um rápido declínio do Y w de uma planta sem ajuste osmótico B) Ilustra a mesma planta quando o ajustamento osmótico ocorre com a diminuição do Y w da planta C) Ilustra a resposta da mesma planta durante um subsequente evento de déficit hídrico Capacidade de ajuste osmótico Osmólitos compatíveis (CH 3 ) 3 N + CH 2 COO - (CH 3 ) 3 N + CH 2 CH 2 OH (CH 3 ) 3 N + CH 2 CHO (CH 3 ) 3 N + (CH 2 ) 3 COO - (CH 3 ) 2 N + CH 2 COO - H-H + Glicina Betaína Colina Betaína Aldeído Trimetil-g-amino butirato Dimetil glicina Prolina COO - H 3 C N + H 3 C COO - Prolina betaína