fisiologia vegetal · gutaÇÃo ou sudaÇÃo: ... (concentração alta) até o local onde ... a...

FISIOLOGIA

VEGETAL

Profº. Msc. José Cesar de Souza

FISIOLOGIA VEGETAL

Fenômenos relacionados com a:

• Transpiração

• Absorção

• Transporte de água e sais

• Transporte de açúcares

• Nutrição

• Crescimento e desenvolvimento

• Fotoperiodismo

• Germinação

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ABSORÇÃO

Ocorre principalmente na zona dos pelos

absorventes que existe na raiz.

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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.

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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.

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ABSORÇÃO

Ao chegarem ao cilindro central:

Os sais minerais são transferidos por processos

ativo para dentro do xilema;

A água é transferida por osmose.

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ABSORÇÃO

MACRONUTRIENTES: a planta

necessita em grande

quantidade.

MICRONUTRIENTES: a planta

necessita em menor

quantidade.

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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%).

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• Perda de água na forma de vapor.

• Controla a redução da temperatura interna da

planta.

• Difusão de CO2 (fotossíntese).

Transpiração estomática

• Fotoativo = luz (estômatos abertos)

• Hidroativo = água (estômatos abertos)

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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.

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TRANSPIRAÇÃO VEGETALTA

XA

DE T

RA

NSP

IRA

ÇÃ

O

TEMPO

T.E + T.C

T.C

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.

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ABERTURA e FECHAMENTO: hormônio ácido

abscísico.

Na falta de H2O 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.

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TÚRGIDA FLÁCIDA


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• O movimento dos estômatos e os fatores

ambientais

o Luz

o CO2

o Temperatura

o Stress hídrico

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Taxa de transpiração

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Taxa de transpiração

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SECO ÚMIDO

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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CONDUÇÃO DE SEIVA

CONDUÇÃO DE SEIVA BRUTA

OU INORGÂNICA

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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.

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OU INORGÂNICA

TEORIA de DIXON ou COESÃO TENSÃO TRANSPIRAÇÃO

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OU INORGÂNICA

Coesão e adesão das moléculas de água

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OU INORGÂNICA

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OU INORGÂNICA

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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).

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

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Anel de Malpighi

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Processo bioquímico composto por diversas

etapas e dezenas de reações, em que moléculas

de H2O e de CO2 originam moléculas orgânicas.

Os produtos da fotossíntese são moléculas de

glicídios, principalmente SACAROSE e AMIDO.

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FOTOSSÍNTESE

CLOROFILA- reflete a luz verde e absorve os

comprimentos de onda das luzes AZUL e VERMELHA.

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FATORES QUE AFETAM FOTOSSÍNTESE

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Pode ser afetada por diversos fatores:

TEMPERATURA;

CONCENTRAÇÃO DE CO2;

INTENSIDADE E O COMPRIMENTO DE ONDA DA LUZ.

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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.

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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).

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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.

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FOTOSSÍNTES X RESPIRAÇÃO

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PSF

PCF

RESPIRAÇÃO

INTE

NSID

AD

E D

O P

RO

CESSO

RESPIRAÇÃO > FOTOSSÍNTESE

RESPIRAÇÃO < FOTOSSÍNTESE

INTENSIDADE LUMINOSA

RESPIRAÇÃO = FOTOSSÍNTESE

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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

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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.

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LUZ E DESENVOLVIMENTO DAS PLANTAS

O fitocromo ocorre sob duas formas:

A inativa, chamada fitocromo R (Pr).

A ativa, chamada fitocromo F (Pfr).

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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.

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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.

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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;

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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.

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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.

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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.

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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.

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FOTOPERIODISMO

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FOTOPERIODISMO

FOTOPERIODISMO

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.

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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.


HORMÔNIOS VEGETAIS

• Também chamados de fitormônios, são

mensageiros químicos que agem a distância,

estimulando ou inibindo processos vitais.

• auxinas

• giberelinas

• citocininas

• ácido abscísico

• etileno

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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)

HORMÔNIOS VEGETAIS

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HORMÔNIOS VEGETAIS

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Ação do A.I.A. na raiz e caule.

HORMÔNIOS VEGETAIS

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Fototropismo e Geotropismo

• semente = AIA desenvolvimento do ovário e

formação do fruto.

PARTENOCARPIA = AIA sobre ovário

desenvolvimento de frutos sem sementes.

• abscisão foliar = [AIA] queda das folhas.

HORMÔNIOS VEGETAIS

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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.

HORMÔNIOS VEGETAIS

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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.

HORMÔNIOS VEGETAIS

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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.

HORMÔNIOS VEGETAIS

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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.

HORMÔNIOS VEGETAIS

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HORMÔNIO PRINCIPAIS FUNÇÕESLOCAL DE

PRODUÇÃOTRANSPORTE

AuxinaEstimula 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).

RaízesAtravés 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

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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