livro - fisiologia vegetal - ufpb

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  • CB Virtual 5

    Universidade Federal da Paraba Universidade Aberta do Brasil

    UFPB VIRTUAL COORDENAO DO CURSO DE LICENCIATURA EM CINCIAS BIOLGICAS DISTNCIA

    Caixa Postal 5046 Campus Universitrio - 58.051-900 Joo Pessoa

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    UFPB

    Reitor

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    Pr-Reitor de Graduao

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    Coordenador

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    Diretor

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    Departamento de Sistemtica e Ecologia

    Chefe

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    Curso de Licenciatura em Cincias Biolgicas Distncia

    Coordenador

    Rafael Angel Torquemada Guerra

    Coordenao de Tutoria

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    Coordenao Pedaggica

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    Coordenao de Estgio

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    Apoio de Designer Instrucional

    Luizngela da Fonseca Silva

    Artes, Design e Diagramao

    Romulo Jorge Barbosa da Silva

    Apoio udio Visual

    Edgard Adelino Ruiz Sibro

    Ilustraes

    Christiane Rose de Castro Gusmo

  • CB Virtual 05

    Este material foi produzido pelo curso de Licenciatura em Cincias Biolgicas Distncia da Universidade Federal da Paraba. A reproduo do seu contedo esta

    condicionada a autorizao expressa da UFPB.

    C 569 Cadernos Cb Virtual 5 / Rafael Angel Torquemada Guerra ... [Org.].- Joo Pessoa: Ed. Universitria, 2010. 422p. : II. ISBN: 978-85-7745-536-2 Educao a Distncia. 2. Biologia I. Guerra, Rafael Angel Torquemada Guerra. UFPB/BC CDU: 37.018.43

  • Fisiologia Vegetal

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    Fisiologia Vegetal Prof Zelma Glebya Maciel Quirino

    UNIDADE 1

    RELAES HDRICAS E UTILIZAO DOS ELEMENTOS MINERAIS NOS VEGETAIS

    1. GUA NOS VEGETAIS

    A vida organizou-se em ambiente aqutico, e a gua continua sendo o meio no qual se

    desenvolvem a maioria das atividades bioqumicas das clulas, essenciais para a vida. A gua funciona como constituinte do protoplasma, como solvente e participa de vrias reaes, alm de desempenhar um papel importante na manuteno do turgor, mantendo o equilbrio intracelular.

    Nos vegetais o contedo de gua pode variar de 85 a 95% em clulas vivas (lembrando que os vegetais so formados por clulas mortas tambm), porm em sementes esse valor pode chegar a somente 5% do peso total, por questes metablicas as quais sero discutidas na unidade 4.

    A gua circula nos vegetais, de forma contnua atravs do corpo da planta, desde os plos radiculares epiderme das folhas. As plantas absorvem e eliminam continuamente gua, sendo o processo de liberao na forma de vapor conhecido como transpirao. Esses processos (absoro e transpirao) so de grande interesse para a fisiologia pelo fator econmico, pois existe uma relao entre a quantidade de gua transpirada e o crescimento vegetal, ou seja, com a produo vegetal como um todo.

    :: FIQUE POR DENTRO!! :: A continuidade da gua no corpo do vegetal forma um complexo sistema conhecido como

    solo-gua-planta. A descrio deste sistema ser abordada a seguir, porm previamente sero descritos alguns conceitos necessrios ao seu entendimento.

    1.1 PROPRIEDADES DA GUA

    A gua possui propriedades que a permitem atuar como solvente e ser prontamente

    transportada ao longo do corpo da planta. Essas propriedades so resultantes principalmente da estrutura polar da molcula. Exemplos de trs propriedades so: tenso-coeso, solvente, elevado calor especfico.

    Tenso e coeso - A molcula de gua possui uma atrao intermolecular resultando na formao de pontes de hidrognio, propriedade conhecida como coeso (Figura 1). Como conseqncia desta fora coesiva, a gua acaba apresentando uma tenso superficial. A tenso da gua extremamente elevada quando comparada a outros lquidos, a exceo do mercrio.

    As clulas vegetais acumulam substncias em seus vacolos, ento acabam absorvendo gua por osmose, fazendo com que ocorra um aumento da presso sobre a parede celular, chamada de presso de turgor. Toda essa presso ajuda a manter a clula rgida ou trgida.

  • Fisiologia Vegetal

    364

    Esta tenso faz com que o lquido possa suportar uma coluna ininterrupta sem quebrar. Como por exemplo, ao longo de um cano de plstico.

    Solvente A gua, devido ao tamanho diminuto de sua molcula e a sua polaridade, tem a capacidade de neutralizar cargas de molculas, o que facilita sua atuao como meio para interaes entre substncias.

    Elevado calor especfico Devido ao arranjo de suas molculas a gua requer uma grande quantidade de energia para aumentar a sua temperatura, o que faz com que as plantas possam no suportar as variaes de temperaturas no ambiente.

    A gua tambm possui outras propriedades, mas no sero abordadas, como a densidade, transparncia, etc.

    Figura 1. Estrutura da molcula de gua. Ligaes de hidrognio entre as molculas de gua (cinza-hidrognio; preto-oxignio). Linha pontilhada pontes de hidrognio. Fonte: http://pt.wikibooks.org/wiki/Bioqu%C3%ADmica/A_%C3%A1gua,_solvente_da_Vida

    :: TA NA WEB!!! ::

    :: SAIBA MAIS... ::

    :: FIQUE DE OLHO!! ::

    Vdeo com estrutura da molcula de gua. http://www.youtube.com/watch?v=5m10DszH8a4 Texto sobre propriedades da gua http://www.uenf.br/uenf/centros/cct/qambiental/ag_propriedades.html

    SAIBA MAIS http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/11054/solvente.swf

    RELEMBRANDO Cadernos CB Virtual 2 Fsica para Cincias Biolgicas - Unidade II Fludos - Tenso superficial

  • Fisiologia Vegetal

    365

    1.2 POTENCIAL HDRICO A gua, assim como demais substncias, busca se locomover de locais com maior nvel

    de energia para o de menor nvel, obedecendo tendncia ao equilbrio termodinmico. A energia aqui referida a capacidade de realizar trabalho, ou seja, o potencial qumico da substncia. No caso da gua chamado potencial hdrico, representado pela letra grega psi + w (do ingls water) ( w) pode ser definido como a energia necessria para realizar trabalho em uma molcula de 1 mol de gua pura. Como o w da gua pura zero, por padronizao, e este valor extremamente elevado quando comparado ao de dentro da clula, os demais potenciais hdricos sero sempre inferiores, ou seja, possuiro valores negativos.

    Na planta a gua encontra-se associada a outras substncias e sofre influncia de vrios

    fatores, como: a gravidade e presso. Tais fatores interferem na energia disponvel ou potencial hdrico.

    O valor do potencial hdrico pode ser calculado como o somatrio de quatro outros potenciais

    Potencial osmtico s representa o efeito de dissoluo de solutos, devido propriedade da gua de se ligar a molculas de soluto, o que impede a energia destas molculas de realizar trabalho. Lembre-se que a gua age como solvente se ligando a outras substncias.

    Potencial de presso ou turgescncia p as modificaes da presso sofridas pela

    molcula no sistema exercendo uma fora sobre uma unidade de rea. Em plantas herbceas tem grande importncia na manuteno do hbito ereto.

    Potencial gravitacional g ao do campo gravitacional sobre a energia livre da

    gua. insignificante dentro de razes ou folhas, mas tem importncia em rvores altas. Potencial mtrico m devido capacidade de substncias slidas ou insolveis

    adsorverem molculas de gua, diminuindo assim a energia livre da gua. Assim os slidos ou substncias insolveis atraem as molculas de gua, e diminuem seu potencial hdrico. Normalmente insignificante, a exceo das sementes em germinao.

    Potencial Hdrico resultado do somatrio:

    w = s + p + g + m As diferenas entre os potenciais hdricos entre dois sistemas o que indica o sentido de

    translocao da gua, sempre do maior para o de menor potencial. Seguindo este contexto com relao ao meio exterior e interior do vegetal, no qual gua transportada no sentido do maior para o de menor potencial, formado o modelo que conhecemos como solo-planta-atmosfera (Figura 2).

  • Fisiologia Vegetal

    366

    Figura 2. Representao da absoro de gua ligada a transpirao. Seguindo valores

    crescentes de potenciais.

    :: ARREGAANDO AS MANGAS!! ::

    :: HORA DE TRABALHAR!!! ::

    1.2.1. GUA NO SOLO Voc certamente se lembra de quando estava no ensino fundamental apreendendo sobre

    as funes das partes da planta: sua professora disse que a raiz era responsvel tambm pela retirada da gua no solo. Lembra-se? Agora vamos detalhar um pouco como isto acontece.

    A gua utilizada pelo vegetal proveniente do solo e penetra na planta atravs das razes e para a manuteno da vida esta absoro deve ser de maneira constante.

    No solo, a gua da chuva penetra at o lenol fretico. Uma parte da gua infiltrada retida e estocada nos poros do solo. A quantidade de gua retida est relacionada com a composio do solo (tipo e tamanho dos poros). A capacidade de armazenamento de gua no solo aps infiltrao, ou seja, o contedo hdrico de um solo saturado chamado de capacidade de campo (gramas de gua retida por 100g de solo).

    w - solo

    w - raiz

    w - caule

    w - folha

    w - Atmosfera

    V

    alor

    es d

    e po

    tenc

    ial h

    dri

    co

    NA PRTICA http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/17172/propriedades

    daagua.pdf

    ATIVIDADES http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/10818/ciclodaagua.swf

  • Fisiologia Vegetal

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    :: FIQUE LIGADO!! :: Existem diferentes tipos de solos, porm os que apresentam maior teor de matria