cianobactéria euglena bib133-135: fisiologia vegetalfelix.ib.usp.br/pessoal/marcos/minhaweb3/docs...
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ComplexidadeWoese (1987): baseado na filogenia molecular do gene SSU rRNA.
Eucariotos:- genética - celular
Propôs um sistema de três domínios: eubactéria, arqueobactéria e eucariotos.
O tamanho dos genomas vs a complexidade dos organismos
Fragmento de 65 Kb
Eucariotos:- aumento da complexidade genética (regiões espaçadoras, introns, TEs,
famílias multigênicas, regiões repetitivas, etc).
Organismos autótrofos
Quimioautótrofos(energia de uniões
químicas)Fotoautótrofos (energia da luz):
FOTOSSÍNTESE
CO2+2H2A (CH2O)+2A+H2Ohv
CO2+2H2S (CH2O)+2S+H2OhvCO2+2H2O (CH2O)+O2+H2O
hv
Bactérias púrpurasCianobactérias
Eucariotos fotossintetizantes(algas e plantas)
FOTOSSÍNTESE QUE LIBERA O2
CO2+H2O (CH2O)+O2+H2Ohv
A fotossíntese que libera O2
● A fotossíntese baseada em clorofila a, nos procariotos, é restrita a algumas eubactérias.● Os eucariotos fotossintéticos adquiriram esta capacidade através de endossimbiose.
A molécula de clorofila a e sua associação em fotossistemas são extremamente complexos e
possivelmente surgiram uma única vez.
Importância evolutiva:
• Primeiros organismos fotossintetizantes →O2 → O3 (barreira contra UV)
• São pouco sensíveis a UV e a fotossíntese é estimulada por baixos teores de O2
A liberação de O2 para a atmosfera terrestre é o 1o
evento de poluição e alterou completamente a atmosfera e consequentemente o rumo evolutivo dos
seres vivos.
Os mais antigos fotossintetizantes
-Propriedades físico-químicas:
Solvente:
Térmicas:
Coesão e adesão: interfase ar-água,
tensão superficial, e capilaridade.
Incolor
solvatação
< energia: líquido >energia: gás
-Transporte de água:
Difusão: gradiente de concentração.
Fluxo de massa: gradiente de pressão.
Osmose (água entra na célula): potencial hídrico
(potencial químico/V de água). Movimento da água através de uma
membrana semipermeável.
Potencial de soluto (ou osmótico)Potencial de pressão (ou pressão hidrostática)Gravidade
D: coeficiente de difusão.X: distância.
r: raion: viscosidade.X: distância.
(Para soluções ideais)R: constante dos gasesT: temperatura
ρ: densidadeh: alturag: gravidade
Transporte de água no nível celular
Curtas e Longas distâncias.
Taxa de transporte
Distâncias curtas
20°C
Movimento até ψw (da célula)= ψw (da solução)
ψw (da célula)= ψs(igual) + ψp(aumenta)= ψs(igual) + ψp(igual) =ψw (da solução)= -0,244 MPa
(Para soluções ideais)R: constante dos gasesT: temperatura
Plasmólise
Resistência da parede
Velocidade de entrada
Lp: condutividade hidráulica da membrana celular
Transporte de água desde o solo até a atmosfera.....passando pela planta:Quais as forças (componentes do potencial hídrico) principais em cada parte do trajeto.
No solo a água se mobiliza principalmente por potencial de pressão ou pressão hidrostática
desprezível
desprezível: concentrações de soluto muito baixas (exceção solos salinos)
Solos úmidos: ψp ~ 0Quando começa a secar...se gera uma pressão negativa (coesão/adesão)
Capacidade de Campo:Capacidade de retenção de água dos solos.
T: tensão superficialr: raio e curvatura da interfase ar-água
=
Potencial mátrico=ψm= ψw do solo e sementes(potencial hídrico ou um componente)
Em CC ou menos:
Ponto de murcha permanente: ψsolo≤ ψ planta ..... ψp (célula)?
Simplasto e Apoplasto
A água entra e se mobiliza a través da raiz de acordo ao potencial hídrico...
Substância cerosa hidrofóbica
No Xilema o componente principal é o potencial de pressão ou pressão hidrostática...(filme)
Nesse transporte a transpiração é determinante...a água é arrastada pela pressão negativa gerada nas folhas
No Mesófilo...a evaporação da água na folha gera uma pressão negativa no xilema (potencial de pressão ou pressão hidrostática) da água
T: tensçao superficialr: raio de curvatura da interfase ar-água
(Filme)
No Mesófilo...quando a água se evaporou da superfície celular para o espaço intercelular...a difusão através dos estômatos é a principal força que transporta a água para fora.(Só 5% sai pela cutícula)
Só 5% da água é retida e incorporada ao metabolismo, 95% é transpirada.(filme)
Difusão: gradiente de concentração.
D: coeficiente de difusão.X: distância.
Taxa de transporte
(Filme)
Quanto mais quente.....maior a perda de águaUmidade relativa do ar!
Quanto mais vento...... maior a perda de águaSaturação do ar!
A difusão vai depender da diferencia de concentração de vapor de água ...
Temperatura (no ar)Movimento do ar
Entrada de K+ e Cl-, baixa potencial hídrico...
A difusão vai depender da diferencia de concentração de vapor de água e resistência estomática....quando e como abrem os estômatos?
Após luz azul: ativação de bombas de prótons, baixa o pH,
despolarização da membrana.
entra água, abrem os estômatos.
Diferencias entre a saída de água e entrada de dióxido de carbono
Razão de transpiração
Plantas C3: 500 moléculas de H2O perdidas por cada molécula de CO2 fixada.
Plantas C4: 250 moléculas de H2O perdidas por cada molécula de CO2 fixada
(etapa fotoquímica e bioquímica da fotossíntese
em lugares diferentes) .
Plantas CAM: 50 moléculas de H2O perdidas por cada molécula de CO2 fixada
(etapa fotoquímica e bioquímica da fotossíntese
em momentos do dia diferentes).
•Aumenta a concentração de CO2
diminuindo a atividade oxidativa da Rubisco
(fotorrespiração).
•Estômatos fechados sem perda de água.
•Consumo de energia.Malato
Diferencias entre a saída de água e entrada de dióxido de carbono
Razão de transpiração
Plantas C3: 500 moléculas de H2O perdidas por cada molécula de CO2 fixada.
Plantas C4: 250 moléculas de H2O perdidas por cada molécula de CO2 fixada
(etapa fotoquímica e bioquímica da fotossíntese
em lugares diferentes) .
Plantas CAM: 50 moléculas de H2O perdidas por cada molécula de CO2 fixada
(etapa fotoquímica e bioquímica da fotossíntese
em momentos do dia diferentes).
Causas
-Gradiente de H2O (dentro da folha-ar) 50 vezes maior que de CO2.. Baixa quantidade de
CO2 na atmosfera e alta concentração de vapor de H2O
dentro da célula.
-O CO2 difunde muito mais lentamente que a H2O no ar.
-O CO2 precisa cruzar membrana, citoplasma e
membranas de cloroplasto antes de ser assimilado.
O MOVIMENTO DE ÁGUA SEMPRE ESTÁ DETERMINADO PELO:
MAS EM CADA REGIÃO HÁ ALGUM COMPONENTE PRINCIPAL:
No Solo: potencial de pressão ou pressão hidrostática (fluxo de massa)
Absorção Solo-Raiz: potencial hídrico (osmose)
Raiz: potencial hídrico (osmose, simplasto e apoplasto)
Xilema: potencial de pressão (fluxo de massa), coluna de água.
Folha-Ár: gradiente de concentração (difusão)
Célula a Célula: potencial hídrico (osmose)
A água move-se sempre em direção ás regiões de menor potencial hídrico ou de baixa energia livre.
Centeio transgênico sobre-expressando um gene LEA após 5 dias de estresse hídrico e dois
com água.
Alteração da expressão gênica