translocação de solutos orgânicos

FACULDADE EVANGÉLICA DE GOIANÉSIA

CURSO DE AGRONOMIA

Professor: Joseanny Cardoso da Silva Pereira

Disciplina: Fisiologia vegetal II

Translocação de solutos orgânicos

Introdução

Século XVII

Floema transporta substâncias

Solutos orgânicos

Sacarose

Fotoassimilados

Fotossintatos

Para que ocorra a translocação desses solutos orgânicos é essencial:

Disponibilidade de fotossintatos no órgão produtor

Sistema eficiente de transporte

interligando esses órgãosÓrgãos consumidores

Solutos orgânicos

3O2 + H2O CO2 + 3 PGA

A maior ou menor disponibilidade de fotossintatos é o resultado dos processos:

Sistema de comunicação entre todas as células da planta

Nutrientes absorvidos

Açúcares

Transporte a longa distância

Transporte perpendicular

Sistema de comunicação entre todas as células da planta

FonteDreno

Órgão produtor ou de reserva

Órgão consumidor

Fonte

Outro tipo de fonte é um órgão de reserva que exporta durante determinada fase de desenvolvimento.

Qualquer órgão exportador, tipicamente folhas maduras, que são capazes de

produzir fotossintatos em excesso para suas necessidades.

Estação de crescimento do 1º ano: dreno

2ª estação de crescimento: fonte

Beta maritima

Fonte secundária

Reservas hidrolisadas da batata difundem-se até a gema fornecendo substratos que são transformados em

substâncias necessárias ao desenvolvimento da planta em formação.

Dreno

Importam carboidrato para o seu desenvolvimento normal.

Fotossintetizem, mas, insuficientemente.

Inclui órgãos não fotossintetizantes da planta e órgãos que não produzem produtos fotossintéticos o suficiente para o

seu crescimento ou para suas reservas.

Sistema de transporte

A comunicação entre as fontes e os drenos de fotoassimilados das plantas ocorre por meio do:

Xilema, floema e plasmodesmas

Xilema

É o tecido que transporta água e sais minerais a partir do solo, sistema

radicular até a parte aérea da planta.

Estrutura do xilema

Formado por inúmeros vasos

capilares que fazem a comunicação entre todos os tecidos da

planta.

Estrutura do xilema

Esses vasos capilares são formados por elementos

menores, interligados entre si, que na realidade são células

mortas.

Os elementos de vasos e os traqueídeos possuem paredes

secundárias e ausência de protoplasto na maturidade.

Estrutura do xilema

Traqueídeos PontoaçõesElemento de vasos

Elemento de

vasos

PontoaçõesEsclerênquima

Fim de um

elemento de vaso

Estrutura do xilema

Seção longitudinal

Floema

É o tecido através do qual são translocados os produtos da

fotossíntese de folhas adultas, em franca produção, para áreas de crescimento e de reserva,

incluindo raízes.

O floema serve também para redistribuir água e vários outros compostos solúveis através da

planta.

Floema O floema apresenta menor desenvolvimento e é muito

menos volumoso se comparado ao xilema, que tem crescimento cumulativo ao longo de todo o

desenvolvimento da planta

Ao contrário do xilema o floema é um tecido vivo e o sentido da translocação é

ascendente ou descendente, dependendo do local da

demanda.

Folha de grama

Floema

Em geral, é encontrado no lado externo do tecido vascular

primário e secundário.

Plantas com crescimento 2º: floema constitui a casca interna.

Floema

Se estendem da folha até a raiz e, se desenvolvem pela

diferenciação de células cambiais.

O floema é conhecido como tubo crivado, formado por

pilhas de elementos crivados

Elementos crivados do floema

São células especializadas para o transporte de fotossintatos. Não possuem núcleo.

Tubo crivado

Direção do fluxo

Placa crivada

Poro do tubo

Feijão Mamona Abóbora

Poros das áreas crivadas: diâmetro entre 1 e 15 µm

Elementos crivados do floema

Junto aos elementos crivados existem as células

companheiras.

Essenciais na translocação dos solutos orgânicos.

Área lateral da placa

crivada

mitocôndria

núcleo

RE

cloroplasto

vacúolo

plasmodesma

Célula companheira

Elemento do tubo crivado

Poro da placa

crivada

Placa crivada

calose

plastídeo

RE liso

Proteína-p

Floema - células companheiras

Possibilita a comunicação

entre as células através dos

plasmodesmos

Os elementos de tubo crivado evitam a perda da seiva pela planta

Obstruindo o floema

Acúmulo da proteína do floema, que parece ser sintetizada nas células

companheiras e transportadas para o citosol do elemento de tubo

Existe outro mecanismo!

Produção e acúmulo do polissacarídeo calose (polímero de glicose).

Formação de calose em Bambu

Camada de calose

obstruindo a placa

inteira

20 min

Placa lesionada Deposição de calose

3 min

Camada espessa de calose

10 min

Estruturas em

“chaminé”

10 min

Feixes vascularesMonocotiledônea e Dicotiledônea

Monocotiledôneas possuem tecido vascular em feixes ao longo do caule. Em contraste, os feixes vasculares das dicotiledôneas são dispostos em anel ao redor do caule

Anelando um caule

Bloqueio do fluxo do floema, fluxo de água via xilema continua

Translocação de fotossintatos entre fonte e dreno de fotoassimilados

Para que haja fluxo de fotoassimilados entre a fonte e o dreno, a fonte deve estar produzindo

acima do que está consumindo e o dreno consumindo, de modo

existir um gradiente de concentração entre os

referidos órgãos.

Como os fotoassimilados vão para o floema?

Conversão das trioses-fosfato em sacarose

1º

2º

Transporte da sacarose das células do mesófilo

para as células companheiras

Como ocorre o transporte de solutos no floema?

Existe uma teoria!

Hipótese do fluxo por pressão

Leva em consideração resultados de muitos

experimentos.

Teoria da translocação por fluxo de pressão ou de Munch

A teoria

Gerado como consequência do carregamento do floema

por açúcares na fonte e descarregamento no dreno

Fluxo de solução

Impulsionado por um gradiente de pressão

Elemento de

vaso do xilema

Elemento crivados

do floemaCélula companheira

Célula-fonte

Célula-dreno

Sacarose

Sacarose

Distribuição dos fotossintatos

Ocorre em dois níveis: Alocação e Partição

A regulação do direcionamento do

carbono fixado para os vários caminhos

metabólicos

Volume do fluxo para um dado dreno e a

distribuição diferencial de fotoassimiladosdentro da planta

Inclui a reserva, utilização e o transporte

do carbono fixado

Os drenos não supridos igualmente!

15 folhas

Os drenos competem pelos fotossintatos

Tecidos reprodutivos Tecidos vegetativosx

Concentração de solutos na seiva

Composição da seiva do floema de mamona

(Ricinus communis)

Componentes Concentração mg mL-1

Açúcares 80-106

Aminoácidos 5,2

Ácidos orgânicos 2,0-3,2

Proteína 1,45-2,20

Cloretos 0,355-0,675

Fosfato 0,350-0,550

Potássio 2,3-4,4

Magnésio 0,109-0,122

A seiva do floema é composta de uma série de

substâncias e íons conforme mostrado no quadro ao lado.

Substâncias transportadas no xilema e no floema

Água95%

Substâncias solúveis

95%: Água 5%: Substâncias solúveis

Substâncias orgânicas: 98%

%: Substâncias inorgânicas (minerais)

Açúcares: 95%Aminoácidos, substâncias nitrogenadas, hormônios

entre outras: 5%

Sacarose: 99%

1%: Outros açúcares como estaquiose, verbanose, rafinose entre outras

Velocidade de transporte

Qual é a velocidade de locomoção no floema?

Plantas C3: 30-100 cm h-1

Plantas C4: 200 cm h-1

E no xilema, qual é a velocidade de locomoção?

Em árvores que transpiram rapidamente pode chegar a 60 m h-1

Velocidade de transporte

Plantas Velocidade (cm h-1)

Metasequóia 48-60

Batata 20-80

Beterraba 50-135

Feijão 107

Curcubita sp. 250-300

Trigo 100

Cana-de-açúcar 240-350