manual de laboratorio de fisiologia vegetal 2005

RELAES HDRICAS

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RELAES HDRICAS

Prof. Dr. Roberto Cezar Lobo da CostaDETERMINAO DO CONTEDO RELATIVO DE GUA (C.R.A.) E DO DFICIT DE SATURAO DE GUA (D.S.A.) EM DISCOS DE FOLHAS

1. INTRODUO

A gua o principal constituinte das clulas vegetais, podendo chegar at 97%, como o caso das folhas de alface. Ela possui uma srie de caractersticas que a tornam meio fundamental para a manifestao de todos os fenmenos fsicos, qumicos e biolgicos essenciais para o desenvolvimento das plantas. Nos tecidos lenhosos e nos rgos dormentes o contedo de gua cai abaixo de 80%. Em algumas sementes secas o contedo de gua pode ser de apenas 5%. As sementes maduras de algumas plantas (ex. Amaryllis e Crinum spp.) tem alto teor de gua (normalmente acima de 70%), o que lhes possibilita germinarem sem suprimento de gua.

O mtodo usual para a determinar o contedo de gua consiste em secar o material em estufa at peso constante. Deve-se tomar cuidado para evitar carbonizao, o que acarretar perda de matria seca, razo pela qual em geral se usam temperaturas relativamente baixas (inferiores a 85%). Uma pequena quantidade de gua, associadas a substncias orgnicas (gua de ligao), no e removida por esse processo. O contedo de gua pode ser expresso em porcentagem de peso fresco ou de peso seco. Geralmente se usa porcentagem de peso fresco, mas algumas vezes prefervel usar porcentagem de peso seco, especialmente quando o contedo de gua elevado, uma vez que em tais casos, grandes variaes de quantidade de gua presente podem causar pequenas alteraes no teor expresso como porcentagem de peso fresco. Por outro lado, o contedo de gua representado como porcentagem de peso seco pode algumas vezes ser mal interpretado, porque se a matria seca alterada, por exemplo, como o resultado de acumulo ou consumo de produo de reserva, o contedo de gua por unidade matria seca se alterar se a quantidade real de gua presente permanecer constante.

O contedo de gua de uma planta bastante varivel e muda muito com as flutuaes de umidade do solo e do ar. Em muitos casos a transpirao excede a absoro de gua durante a maior parte do dia e o teor de gua diminui. A noite a situao se inverte. Desse modo uma planta reabastece durante a noite, os tecidos que perderam gua durante o dia anterior. Em cactus, como por exemplo, em Opuntia cujos estmatos se fecham durante o dia ocorre o contrario.

De modo anlogo, o contedo de gua do tronco de uma rvore decdua em regies temperadas se eleva durante o inverno, quando a transpirao baixa, e diminui no vero, quando a transpirao alta. Isto tem conseqncias importantes na industria da silvicultura, quando os troncos de madeira so transportados flutuando rio abaixo; os que tm gua so mais densos do que os que tiver sua gua parcialmente substituda por ar.

O contedo relativo de gua (CRA), a quantidade de gua de um tecido comparada com a quantidade que ele poder reter sem infiltrao nos espaos areos. A (CRA) de uma folha medido tomando-se seu peso da matria fresca (PMF1) e a seguir colocando-a para flutuar na gua, preferivelmente luz, e depois, pesando-a novamente (PMF2) depois de enxugar a gua superficial. O peso da matria seca (PMS) ento determinado conforme descrito acima e o seu CRA calculado a partir da frmula:

CRA = PMF1 PMS PMF2 PMS

Assim, o valor mximo do CRA a UNIDADE, freqentemente o CRA expresso como porcentagem do contedo mximo de gua, multiplicando-se o valor obtido na frmula acima por 100. O dficit de saturao de gua (DSA) o termo algumas vezes aplicado diferena entre CRA, expresso como porcentagem e 100, isto :

DSA= 100 CRA (%)

2. OBJETIVO

Determinar o contedo relativo de gua (CRA) e o dficit de saturao de gua (DSA) de discos de folhas de vrias espcies vegetais.

3. MATERIAL NECESSRIO

Placas de petri

Furador de rolhas

Estufa de ventilao forada de ar

Balana

Cmara iluminada (bancada iluminada)

Folhas de espcies vegetais sugeridas pelo instrutor.

4. PROCEDIMENTO

Retire (corte) 50 discos (2 cm de dimetro) de uma folha de cada uma das espcies sugerida pelo instrutor e pese-a imediatamente, anotando o peso da matria fresca inicial (PMF1). Coloque-as em uma placa de petri com gua e leve-as para baixo da bancada iluminada, deixando-as ai por um perodo de 10 horas. Aps esse perodo, pese-os novamente (PMF2) depois de enxugar a gua superficial. Determine o peso da matria seca (PMS) aps coloc-los por 24 horas em estufa de ventilao forada com temperatura de 80 0C +/- 5C.

Com os resultados das pesagens, calcule o contedo relativo de gua (CRA) e o dficit de saturao de gua (DSA) de cada folha e construa uma tabela mostrando as espcies utilizadas e os respectivos resultados.

5. QUESTIONRIO

Defina CRA e DAS.

Por que na determinao do Peso da Matria Seca (PMS) usa-se a estufa com temperaturas mais ou menos 800C?

Qual a diferena em se determinar o contedo de gua em termo de porcentagem de peso da matria seca ou porcentagem de peso da matria fresca?

Qual a importncia do conhecimento do contedo de gua para Silvicultura?

Determine o C.R.A. de uma folha determinando espcie vegetal sabendo-se que o peso da folha aps a sua retirada da planta era de 1,05g; o peso aps ressaturao era de 1,15g e o peso aps 48 horas em estufa de ventilao forada era de 0,05g. Indicar o C.R.A. em porcentagem.

Prof. Dr. Roberto Cezar Lobo da Costa

PLAMASMLISE, TURGESCNCIA E EFEITO DE SUBSTNCIAS TXICAS SOBRE A PERMEABILIDADE DAS MEMBRANAS CELULARESINTRODUO

Quando se coloca uma clula vegetal numa soluo, ela ganhar ou perder gua, conforme seu potencial hdrico seja menor ou maior do que o potencial hdrico da soluo externa. Se o potencial da clula for maior do que o da soluo externa, ela perder gua, e o protoplasma, com o vacolo iro contrair-se, at separar-se da parede celular. Esse fenmeno denomina-se plasmlise. O fenmeno inverso chama-se Deplasmlise. Eles s ocorrem por existir uma permeabilidade diferencial (Permeabilidade seletiva ou semipermeabilidade) que mantm as duas fases - SOLUO EXTERNA e SOLUO INTERNA - separadas. A membrana celular deixa a gua passar livremente, mais impede em maior ou menor grau a passagem dos solutos, e isso faz com que as fases, externas e interna se conservem individualizadas. certo que o vacolo funcionam como um todo, em suas relaes hdricas.

Se as membranas plasmticas, cuja integridade fsica essencial para a manuteno da permeabilidade, forem danificadas por agentes qumicos e fsicos, os solutos tero livre trnsito e se distribuiro no meio aquoso (EXTERNO e INTERNO) por difuso. As clulas e organelas perdero, portanto a capacidade de reter solutos contra o gradiente de concentrao (Potencial eletroqumico, mais precisamente). A parede clulas das clulas vegetais, por outro lado no oferecem restries passagem de gua e solutos (exceto molculas muito grandes). Como os microsporos e microcapilares de sua estrutura esto cheios de gua, retida com grandes foras mtricas, molculas gasosas no a atravessam. No tecido que perde gua por evaporao (TRANSPIRAO), as paredes celulares estaro hidratadas, j que o fluxo de gua se d do vacolo para a parede celular. Grandes tenses desenvolvem-se assim nas clulas, podendo levar ruptura e desorganizao da estrutura protoplasmtica e consequentemente morte.

2- OBJETIVOS

Observar os processos de plasmlise, deplasmlise e turgescncia em clulas de tecido foliar.

Verificar o efeito do lcool etlico sobre a permeabilidade das membranas celulares.


Soluo de sacarose a 0,25M lcool etlico

Microscpios Lmina de barbear

Tiras de papel filtro Estilete e basto de vidro

Pina de ponta fina Folha de Zebrina pendula

gua destilada

Lminas e lamnulas de vidro para microscopia

4. PROCEDIMENTOS

Com o auxilio de uma lmina de barbear e uma pina remova alguns fragmentos da epiderme inferior de urna folha de Zebrina (de preferncia sobre a nervura principal). Coloque-os em uma lmina com uma gota de gua destilada, cobrindo com a lamnula, e observe ao microscpio. Substitua a gua secando com papel de filtro, por uma soluo de sacarose 0,25M. Observe como o protoplasma se desloca da parede celular em conseqncia da sua diminuio de volume. Este fenmeno chama-se PLASMLISE. Substitua novamente a soluo de acar por gua destilada, se no houver mudana alguma, repita o procedimento com clulas plasmolisadas recentemente.

Depois de provocar plasmlise num fragmento de epiderme de Zebrina segundo a tcnica usada anteriormente, trate-o com uma ou duas gotas de lcool. Observe o que acontece com o pigmento vermelho do vacolo (ANTOCIANINA).

5. QUESTIONRIO

1. Defina plasmlise e deplasmlise.

2. Desenhe uma clula normal e uma plasmolisada.

3. Qual o pigmento vermelho nas clulas de Zebrina e onde se localiza?

4. Que que sai da clula durante a plasmlise, gua ou suco celular? Qual a evidncia para sua concluso.

5. Por que a sacarose e no outro soluto qualquer utilizado para provocar o fenmeno da plasmlise?

6. Por que o pigmento no saiu das clulas quando houve plasmlise e saiu quando as clulas plasmolisadas foram tratadas com lcool?

7. Por que quando se quer determinar plasmlise em clulas utiliza-se soluo de sacarose ou de carbonato de clcio e nunca substncias tais como ter e acetona?

8. Por que clulas de uma folha no se plasmolisam quando a folha murcha?


DETERMINAO DO POTENCIAL OSMTICO ((os) DE TECIDOS VEGETAIS PELO MTODO PLASMOLTICO

INTRODUO

Este mtodo baseia-se no fato de que, numa clula em condio de plasmlise incipiente soluo plasmolisante externa e o suco celular tm a mesma presso osmtica ((). Sendo a presso de parede, neste ponto igual a zero (e desprezando o valor da presso mtrica), tem-se que os valores de dos potenciais hdricos da soluo externa e do suco celular so tambm iguais.

O problema, para ocaso de uma nica clula, resume-se ento em encontrar uma soluo que cause a plasmlise incipiente (estado fisiolgico no qual a presso da parede comea a eqivaler a zero). Para o caso de tecidos, considera-se que a plasmlise incipiente se manifesta quando 50% das clulas esto plasmolisadas.

2. OBJETIVO

Determinar a presso osmtica de um tecido foliar empregando o mtodo plasmoltico.


Soluo de sacarose 0,08 0,10 - 0,12 - ........... 0,26M

Lminas e lamnulas

Papel absorvente

Microscpios

Folha de Zebrina pendula4. PROCEDIMENTOS

Coloque algumas gotas de cada uma das solues de sacarose separadamente em cada lmina. Tome, em cada uma 2 ou 3 fragmentos de epiderme de Zebrina. Aps 20 a 30 minutos examinar no microscpio os pedaos correspondentes a cada soluo, contando o nmero de clulas vermelhas trgidas e clulas vermelhas plasmolisadas. Determine a porcentagem de clulas plasmolisada para cada soluo. Construa um grfico em que na abcissa esto as concentraes das solues e nas ordenadas, a porcentagem de clulas plasmolisadas. Identifique a soluo equivalente plasmlise incipiente.

5. QUESTIONRIO

Defina plamlise incipiente.

Por que a plasmlise incipiente pode ser utilizada para determinar a presso osmtica (() de um tecido? Por que a plasmlise qualquer no poderia ser utilizada para medir esse parmetro?

Qual a presso omtica das clulas do material usado, em MPa, a 20oC?

Por que em plasmlise incipiente, a presso osmtica da clula igual presso osmtica da soluo externa?

Na determinao da presso osmtica das clulas de Zebrina pelo mtodo plasmoltico voc chegou a um valor equivalente a uma soluo 0,12M da sacarose:

a) Qual o valor da presso de parede das clulas em plasmlise incipiente?

b) Qual o potencial hdrico das clulas nessa mesma condio?

A presso osmtica da clula em plasmlise incipiente tem o mesmo valor que a presso osmtica da clula em sua condio inicial? Explique. O que seria necessrio para corrigir o valor da primeira para que ela eqivalesse ao valor da segunda?

Quais so as principais vantagens e desvantagens deste mtodo para determinar a presso osmtica do tecido?


DETERMINAO DO POTENCIAL HDRICO ( (w) DE TECIDOS VEGETAIS PELO MTODO DENSIMTRICO OU SCHARDAKOW1. INTRODUO

O mtodo tem como princpio, a medio da transferncia de gua lquida entre amostras de tecido vegetal e solues testes de presso osmtica conhecidas. No mtodo de Schardakow, a transferncia determinada pela mudana de densidade das solues testes. A densidade das solues aumentar, diminuir ou permanecer invarivel, conforme o tecido tenha potencial hdrico maior, menor ou igual ao da soluo.

2. OBJETIVO

Determinar o potencial hdrico de um tecido foliar mediante o mtodo densimtrico.


Solues de sacarose de 0,05 0,10 - 0,15 0,20 - ....... 0,50M

Tubos de ensaio grandes (10)

Tubos de ensaio pequenos (10)

Azul de metileno (cristais)

Pipetas de ponta capilar (pipeta Pasteur)

Tesoura ou lmina de barbear

Pina(1)

4. PROCEDIMENTO

Tome 2ml de cada uma das solues de sacarose 0,05 0,10 0,15 0,20 - .......0,50M, em tubos de ensaio grandes. Tome tambm a mesma srie paralela de solues em tubos de ensaio pequenos. Do material indicado pelo Instrutor, tome pequenos fragmentos (cortados com lmina de barbear ou tesoura) e coloque-os em cada um dos tubos de ensaio grande at nivelar os 2ml das solues de sacarose. Aps 1 hora, coloque um pequeno cristal de azul de metileno em cada tubo grande, a fim de colorir as solues que estiverem em contato com os fragmentos.

Com uma pipeta de ponta capilar, tome um pouco de cada soluo colorida e solte lentamente uma gota no meio da soluo de igual concentrao que permaneceu sem fragmentos nos tubos de ensaio pequenos, observe, contra uma fonte de iluminao, se a gota se desloca para cima, para baixo, ou permanece mais ou menos estacionria (segundo seja o potencial hdrico do material estudado, superior, inferior, ou igual da soluo em que est submerso). Caso a gota colorida no estacione em qualquer das solues, pode-se repetir o ensaio, utilizando-se uma srie de solues cujas concentraes sejam intermedirias entre as concentraes em que a gota desceu e subiu, respectivamente. Determine o potencial hdrico do tecido, em MPa, consultando a tabela apropriada que relaciona as molaridades das solues de sacarose e suas presses osmticas.

5. QUESTIONRIO

Qual o fundamento de mtodo de Schardakow de determinao do potencial hdrico em tecidos vegetais?

Porque o mtodo de Schardakow de determinao do potencial hdrico tambm denominado de mtodo densimtrico?

Em folhas de Zebrina pendula encontrou-se, pelo mtodo densimtrico um potencial hdrico de 0,3MPa. Em plasmlise incipiente o mesmo apresentou uma presso osmtica de +0,2 MPa. Considerando que no tenha havido alterao no volume celular, pergunta-se:

Qual a presso de turgescncia (P) do tecido (potencial de presso)?

Este tecido absorveria gua, se colocado em gua pura? Porque?

Voc pode com esse mtodo, determinar o valor da presso osmtica das clulas? Explique.

Quais so as vantagens e desvantagens do mtodo densimtrico na determinao do potencial hdrico em tecidos vegetais?

Qual a funo do azul de metileno nestes exerccios? Se fosse tecido de beterraba haveria necessidade desse corante?

Presses osmticas (() de solues molares de sacarose, 20 C, em BARS.

Molaridade

(M)

SEGUNDAS DECIMAIS

0,000,010,020,030,040,050,060,070,080,09

0,00,000,260,540,801,071,341,611,872,142,41

0,12,672,953,213,473,754,014,274,544,815,08

0,25,365,645,946,226,506,797,077,367,657,94

0,38,238,528,829,129,419,7010,0010,3310,6410,94

0,411,2411,5511,8512,2612,5612,8713,1713,4713,8814,18

0,514,4914,7915,2015,5015,8016,2116,6116,9217,3217,63

0,618,0318,3418,7419,1519,4519,8520,2620,6720,9721,37

0,721,7822,1822,5923,0023,4023,7024,1124,6225,0225,43

0,825,8326,3426,7427,1527,5527,9628,3628,7729,1729,68

0,930,0930,5931,1031,5032,0132,5233,0233,5334,0434,54

1,035,0535,5636,1636,6737,1837,6838,1938,7039,3039,81


DEMONSTRAO DA OSMOSE NA CLULA DE TRAUBE

1. INTRODUO

As membranas de permeabilidade diferencial so de diversas naturezas. Nos primeiros estudos sobre os fenmenos osmticos empregavam-se membranas inorgnicas aderidas parte interior de cpsulas de argila ou porcelana que so permeveis gua e impermevel a solutos de peso molecular elevado, conseguindo-se desta maneira um osmmetro perfeito.

A membrana de Traube, formada pela combinao qumica do CuS04 com K4Fe (CN)6, facilmente observada em laboratrio, quando esses dois compostos reagem em meio aquoso. Quando um cristal de ferrocianeto adicionado uma soluo de sulfato de cobre, nota-se facilmente a formao contnua de membranas atravs do rompimento (absoro de gua alm do limite da resistncia da membrana) e aumento de tamanho, quando ocorre a combinao dos dois solutos, ao entrarem em contato.

2. OBJETIVOS

Observar o processo de osmose e o crescimento osmtico da clula de Traube.


Soluo de CuSO4 a 2%

Cristal de K4Fe (CN)6 Tubo de ensaio (1)

4. PROCEDIMENTOS

Coloque no tubo de ensaio 10mL de soluo de sulfato de cobre e adicione um cristal de ferrocianeto de potssio. Ponha o tubo num lugar firme e sem tocar nele ou mov-lo, observe o que acontece no perodo de 1 hora.

5. QUESTIONRIO

Escreva a reao qumica que esta envolvida na formao da clula artificial de Traube. Qual a constituio qumica da membrana?

Que substncia existe dentro e fora da clula de Traube?

Qual a substncia que atravessa a membrana? Qual a evidncia de sua resposta?

Que aconteceria se a membrana de Traube fosse permevel aos ons cobre?

Durante a formao da clula de Traube, as membranas se rompem e se refazem continuamente at que o processo se detm. Qual a causa da paralisao do processo?

Por que a clula artificial de Traube se presta para demonstrar o fenmeno osmose?

Por que as clulas vegetais no se rompem quando colocadas em gua destiladas, mesmo sabendo-se que a sua concentrao de soluto (meio interno) maior que o lado de fora (meio externo)?

Prof. Dr. Roberto Cezar Lobo da CostaSUDAO OU GUTAO

1. INTRODUOAlm da perda dgua em forma de vapor (transpirao), as plantas herbceas, em certas situaes, podem perder gua na forma lquida (sudao ou gutao). Ao longo das margens das folhas dessas plantas existem poros de abertura fixa, associados com um tecido parenquimatoso modificado (epitema) - os hidatdios. Quando sobre presso no xilema, a chamada presso radicular, a gua forada a sair atravs dos hidatdios na forma de gotas (GUTAO).

2. OBJETIVOS

Estudar as condies necessrias para a ocorrncia do fenmeno da gutao ou sudao.


2 vasos (de plstico ou papel parafinado, pequenos) com 2 ou 3 plantinhas de milho em cada um

Soluo de sal de cozinha (NaCl) a 5%

Campnula ou cuba de vidro

4. PROCEDIMENTO

Obtenha dois vasos pequenos com 2 ou 3 plantinhas de milho de 5cm ou mais. Regue um dos vasos com soluo de sal de cozinha a 5% e outro com gua. Cubra ambos com uma campnula ou cuba de vidro. Observe as margens das folhas durante duas ou trs horas.

5. QUESTIONRIO

Por que no houve sudao no vaso irrigado com sal?

Qual a fora responsvel pela sudao, e como essa fora se origina na planta?

Por que h necessidade de cobrir as plantas com campnula?

Descreva a estrutura tpica de um hidatdio, fazendo um desenho e nomeando devidamente os tecidos existentes.


CONSTRUO E USO DE UM OSMMETRO

INTRODUO

A osmose a difuso de molculas de gua atravs de uma membrana seletivamente permevel uma membrana que permite o movimento de gua mais inibe a passagem de solutos. Na ausncia de outras foras, o movimento da gua por osmose de uma regio de concentrao de solutos mais baixa (meio hipotnico) para uma regio de concentrao de solutos mais alta (meio hipertnico) e, portanto de uma regio de maior potencial hdrico para uma regio de menor potencial hdrico.

importante enfatizar que na osmose, a difuso da gua atravs de uma membrana semi-permevel ocorre tanto da soluo hipotnica para a hipertnica quanto no sentido inverso. A presso de difuso da gua, porm, maior no sentido da soluo hipotnica para a hipertnica. A tendncia da gua de mover-se atravs da membrana, devido aos efeitos dos solutos sobre o potencial hdrico ((W) (a energia potencial da gua) chamado potencial osmtico ou potencial dos solutos ((os), que sempre negativa.

OBJETIVOS

O objetivo desta prtica construir um osmmetro e observar o fenmeno da osmose.

MATERIAL NECESSRIO

Fita de dilise de 15 cm.Pipeta graduada de 1,0 mL.Elstico ou liga de borracha.Soluo de Sacarose 25 %Soluo de corante azul de metileno 1 %Becker de 1,0 LTesoura.Suporte para pipeta.4. PROCEDIMENTO

Coloque uma fita de dilise de 15 cm em um recipiente com gua destilada por aproximadamente 1 hora. Aps esse perodo, arrume a fita de dilise em forma de saco, vendando completamente um dos seus lados. Em seguida, adiciona uma soluo de sacarose 25 % juntamente com 3 gotas de azul de metileno no saco de dilise e posteriormente coloque a ponta da pipeta graduada na abertura do saco e vede (amarre) com elstico ou liga de borracha. Prenda a pipeta no suporte e mergulhe o saco de dilise com a soluo de sacarose em um Becker contendo gua destilada. Marque o nvel inicial na pipeta e observe o resultado depois de aproximadamente 1 hora. Faa um desenho esquemtico do resultado encontrado e discuta-o.

5. QUESTIONRIO

O que osmose?

Qual a finalidade de se colocar o corante azul de metileno nessa experincia?

Por que ocorreu uma elevao da coluna lquida na pipeta?

Qual a diferena entre uma substncia que se move a favor de um gradiente de concentrao e uma substncia que se move contra esse gradiente?

Em termos de concentrao de solutos e potencial hdrico, qual a diferena entre solues isotnicas, hipotnicas e hipertnicas?

O potencial hdrico de uma clula X igual a 0,4 MPa e de uma clula Y igual a 1,8 MPa. Se estas clulas forem colocadas em contato to ntimo, observa-se um movimento de gua de uma para outra. Qual ser o sentido do movimento da gua? Justifique sua resposta.

TRANSLOCAO


RECUPERAO DE TURGESCNCIA EM RAMOS CORTADOS1. INTRODUO

A translocao de gua no xilema, das razes para a parte area, requer segundo a teoria de Dixon, que a coluna dgua permanea ntegra, continua. Se a coluna se romper (cavitao), o fluxo de gua cessar no vaso particular em que ocorrer a ruptura. A gua nesse caso deve de algum modo contornar a bolha para haver movimento. Considera-se que a coeso da gua suficientemente elevada para no haver ruptura e manter assim a continuidade da coluna lquida.

Por outro lado, a coluna pode separar-se por ventura entrar ar nos vasos do xilema (embolia). Normalmente isso no se verifica, dado impermeabilidade dos vasos lenhosos, mesmo sob as altas tenses a que podem estar submetidos. Todavia, nos ramos cortados o ar penetra rapidamente nos vasos, interrompendo a continuidade da coluna lquida e interpondo uma grande resistncia ao fluxo.

2. OBJETIVO

Verificar o papel da presena de ar nos vasos, na translocao de gua pelo xilema.


Trompa de vcuo (ou bomba de vcuo) lmina de barbear

Frasco de qutazato (Becker de 600ml) ramos de plantas adequadas

Massa plstica moldvel

4. PROCEDIMENTO

Obtenha quatro ramos ou menos iguais de tomateiro, feijoeiro, caruru de porco, quebra pedra ou outra planta qualquer sugerida pelo instrutor. Deixe-os murchar durante uma ou duas horas sobre mesa do laboratrio. Quando os ramos estiverem tombando por falta de turgescncia, submeta-os aos seguintes tratamentos.

1 . Mergulhe a base do primeiro em um copo contendo gua.

2 . Corte cerca de 5cm da base do segundo e mergulhe a extremidade cortada em um copo contendo gua, como no caso anterior.

3 . Mergulhe em gua a base do terceiro, corte cerca de 5cm (debaixo dgua) e deixe-o absorvendo gua.

4 . Coloque a base quarto num frasco para vcuo (qutazato) contendo gua at pela metade, tampe bem a boca do frasco com massa plstica (com cuidado para no quebrar ou amassar o caule), aplique vcuo durante 5-10 minutos, desligue o vcuo e deixe o ramo absorvendo a gua do prprio frasco.

Observe os quatro tratamentos continuamente durante uns 30 minutos. Explique detalhadamente as diferenas encontradas.

5. QUESTIONRIO

Dentro dos tratamentos aplicados, quais os ramos que recuperaram a turgescncia mais rapidamente?

Como voc explica as diferenas na velocidade de recuperao da turgescncia?

Como voc poder correlacionar esse fenmeno com a teoria coeso-tenso-transpiratria de Dixon?

Tendo em vista suas observaes, que recomendao voc faria a um floricultor quando ao perodo do dia mais indicado para cortar ramos de flores? Que explicao voc daria para justificar sua recomendao?

Como voc trataria um ramo de flores para conserv-lo trgido por mais tempo?


DESENVOLVIMENTO DE TENSES INTERNAS DE GUA EM PLANTAS .INTRODUODurante o dia, a absoro de gua pelo sistema radicular no compensa a perda de gua pela transpirao nas folhas, o que provoca diminuio do potencial hdrico nestas. Uma vez que nos elementos dos vasos do xilema a gua deve manter-se coesa (Teoria de Dixon), a queda do potencial hdrico nas folhas transmitida para os elementos dos vasos (xilema), originando tenses internas. A contrao dos troncos de muitas espcies florestais, durante o dia, uma prova de que se encontram sob tenso. Qualquer fator que promova mais rpida perda de gua do que absoro, ou que reduza a absoro (falta de gua no solo, por exemplo) leva ao desenvolvimento de tenses internas de diferentes magnitudes. Essas tenses podem alcanar magnitudes bastante baixas (valor negativo), o que pressupe uma alta resistncia mecnica dos vasos, impedindo o seu colapso.

OBJETIVO

Demonstrar a existncia de tenses internas na planta, atravs da absoro de corante solvel em gua.

MATERIAL NECESSRIO Vasos com plantas de girassol ou outra planta sugerida pelo instrutor (6), com comprimento de aproximadamente 30 cm.

Soluo de azul de metileno a 1%.

Placas de Petri (6).

PROCEDIMENTO

Tome 6 (seis) vasos com plantinhas de girassol, com 30 cm de comprimento, trs dos quais tenha sido submetidos a dficit hdrico ( 2 tratamentos, sendo 1 com gua e outro sem gua com trs repeties). Coloque as plantas com dficit de gua em posio horizontal, imergindo a poro mediana na soluo de azul de metileno a 1% contida na placa de Petri. Com uma lmina de barbear, corte a haste (caule) da planta, mantendo, as seces cortadas submersas na soluo de azul de metileno a 1% por um minuto. Retire as partes seccionadas e lave-as rapidamente em gua de torneira, enxugando-as com papel absorvente. Remova as folhas da parte terminal e seccione ao nvel do solo a parte inferior. Tome a parte apical e faa cortes transversais de 0,5 cm de comprimento. Examine cuidadosamente as superfcies seccionadas (de preferncia com o auxlio de uma lupa) e determine a presena do azul de metileno nos feixes vasculares. Registre a distncia mxima, a partir do seccionamento original, em que o mais leve indcio do corante observado em qualquer feixe, em direo ao pice (movimento acrpeto). Proceda da mesma forma para determinar a distncia do movimento do corante na parte inferior (movimento baspeto).

Repita o processo para a planta com suprimento abundante de gua e em todas as repeties.

Apresente seus resultados na forma de desenho esquemtico uma seco transversal da haste (caule), indicando principalmente os tecidos em que o corante observado e/ou como tabela e discuta-os.

QUESTIONRIO.1. Em que tecido a soluo de corante se movimenta?

2. Caso o sistema fosse puramente fsico (sem clulas vivas), as observaes seriam diferentes?

3. Que ocorreria caso a experincia fosse realizada com plantas submetidas a diferentes graus de deficincia hdrica?

4. Dentre os dois tratamentos utilizados, em qual deles o corante atingiu maior distncia, na direo do pice das plantas de girassol? Como voc explica sua resposta?

5. Quando se faz o corte no caule que esteja sob tenso interna de gua, o corante sobe mais em direo do pice do que da base? Explique.

6. Por que se desenvolvem maiores tenses internas de gua na planta durante o dia do que durante a noite?

7. Tem-se observado, que o dimetro dos troncos de certas rvores contraem-se durante o dia. Como se explica esse fato?

8. Que outro mtodo experimental voc poderia usar para provar que a perda de gua na planta (transpirao) induz o desenvolvimento de tenses internas de gua?

9. Por que aboboreiras apresentam murchas durante o perodo da tarde, em dias claros de vero, mesmo sabendo-se que h boa disponibilidade de gua no solo?

10. Comente um critrio fisiolgico que voc poderia empregar para diagnosticar deficincia de gua no solo.


MEDIO DA TRANSPIRAO PELO MTODO DO POTMETRO

1. INTRODUO

A intensidade na troca de gases varia na diferentes formas de vida. Nos vegetais, o intercmbio de gs carbnico e de oxignio diretamente proporcional ao vapor de gua. Logo, as plantas com altas taxas de absoro de CO2 apresentam altas perdas por transpirao, o que torna implcito que elevados consumos de gua aumentam a produtividade das culturas.

A fotossntese e a respirao envolvem processos qumicos complexos, sensveis e muitas variaes, diferentemente da transpirao, que mais simples, controlada principalmente por variveis fsicas ligadas difuso dos gases. Pode-se considerar a transpirao como fluxo de gua proveniente de um reservatrio de capacidade limitada, o solo, a outro de capacidade ilimitada, a atmosfera, sendo a fora impulsora o gradiente de potencial de gua. Se o solo estiver mido, este gradiente pode cair a zero durante a noite, mas com a chegada do dia e a gua evaporando das plantas ao ar, haver decrscimo nos potenciais e o conseqente aumento no gradiente de potencial e no fluxo, desde as razes at o caule, as folhas e a atmosfera.

Apenas uma pequena frao, geralmente menos de 1% da gua absorvida, usa-se nas reaes metablicas e, portanto, responsvel pelo aumento da biomassa. As perdas de gua por transpirao ocorrem em qualquer parte da planta exposta atmosfera externa, ressaltando-se os estmatos, seguidos, em pequena escala, da cutcula das folhas. O conjunto solo-planta-atmosfera, em termos prticos, uma srie de condutores por onde flui a gua com resistncias variveis.

Tm-se empregado diversos mtodos para a avaliao da transpirao, dentre eles tm o do POTMETRO DE GANONG, onde uma bolha de ar introduzida no tubo capilar e o movimento dessa bolha, registrado em escala, usado como indicao da taxa de transpirao. Se o dimetro do tubo capilar for conhecido, pode ser calculada a quantidade de gua absorvida em um dado tempo (Q = vazo).

Os potmetros de um modo geral, so usados tanto para plantas inteiras como para ramos cortados. Quando no se tem o controle da temperatura onde se realizar o experimento, existe a necessidade de um potmetro controle, sem plantas, que indicar possveis mudanas no volume da gua devidas s variaes da temperatura ambiente (gradiente de temperatura). importante que a gua esteja temperatura ambiente antes de se iniciar as medidas.

As velocidades de absoro de gua de um ramo cortado, no potmetro, no so necessariamente iguais s que estariam ocorrendo se o ramo estivesse preso planta, porque as tenses no xilema e a resistncia do sistema radicular aos movimentos de gua so eliminadas pelo corte. Pode entrar ar em alguns vasos do xilema durante o corte, tornando-os no funcionais, aumentando desse modo resistncia global do caule. Por essa razo, desejvel, quando possvel, usar plantas intactas. Esses experimentos no podem ser prolongados, devido dificuldade de se arejar as razes convenientemente.

Com base no princpio de conservao da massa, onde a massa (ou peso) de um fluido que atravessa uma seo qualquer da corrente sempre a mesma, podemos inferir, tambm, que o volume de lquido por unidade de tempo, que atravessa todas as sees de um fluxo de corrente, tem sempre o mesmo volume.

A1V1 = Q1A2V2 = Q2( Quantidades Q1 = Q2( A1V1 = A2V2Q = A . V (rea x volume)

Ao se iniciar o experimento, como o mesmo no se prolongar por um intervalo de tempo muito grande, podemos inferir que a taxa de absoro igual a taxa de transpirao, e ainda:

Q = A . V

( . D2

( A =

4

( . D2

( Q = x V

4

( . D2 . V

( Q = 4

( . D2 . Vm

Q = x 10-6 dm3/seg

4

( . D2 . Vm

Q = x 10-6 L / seg

4

( . D2 . Vm

Q = x (L / seg

4

( = 3,1416 ....

D = Dimetro do tubo capilar (mm)

Vm = velocidade mdia da bolha de ar (mm/seg)

Q = taxa de transpirao = taxa de absoro de gua

OBJETIVO

Determinar a taxa de transpirao do ramo de uma planta atravs do mtodo do potmetro de GANONG.

MATERIAL NECESSRIO

Potmetro de GANONG.

Tubo de vidro capilar graduado ( = 2 mm).

Escala milimtrica.

Becker de 1 L.

Rolhas de borracha.

Funil de separao.

Plantas sugeridas pelo instrutor.

Cronmetro.

PROCEDIMENTO

Coloque o ramo de uma planta no potmetro de GANONG, preencha o mesmo com gua de torneira e vede, hermeticamente, o potmetro com as rolhas de borracha. Introduza uma pequena bolha de ar no tubo capilar, suspendendo-o temporariamente do Becker com gua, de modo a posicion-la na origem (se necessrio, afaste a bolha para a extremidade direita do tubo capilar, abrindo, vagarosamente a torneira do funil de separao). Anote o deslocamento (em milmetro) da bolha e o tempo (em segundos) gasto nesse deslocamento. Repita o experimento, quantas vezes for necessrio, deslocando a bolha para a origem e anote novamente a distncia percorrida (em mm) e o tempo gasto (em segundos), por cada repetio.

Calcule, a velocidade mdia ( Vm ), sabendo-se que a velocidade o espao dividido pelo tempo e aps, a transpirao do ramo utilizado no experimento.

V1 + V2 + ... + Vn Vm =

n

Vm = velocidade mdia da bolha de ar.

V1 = velocidade da bolha na primeira repetio.

V2 = velocidade da bolha na segunda repetio.

Vn = velocidade da bolha na repetio n.

n = nmero de repeties.

5. QUESTIONRIOO que transpirao e absoro de gua pela planta e qual a relao existente entre esses dois processos?

Por que se torna difcil fazer a correlao transpirao/absoro de gua pela planta, utilizando-se esse mtodo?

Por que as velocidades de absoro de gua de um ramo cortado, no potmetro, no so necessariamente iguais s que estariam ocorrendo se o ramo estivesse preso a planta?

Explique o mecanismo de transpirao em plantas de grande porte, como por exemplo, as sequias gigantesConstrua e analise um grfico, mostrando o andamento dirio da transpirao, absoro e resistncia estomtica, em um dia tpico de vero.

Qual a transpirao de um ramo de uma planta herbcea, sabendo-se que o mesmo quando submetido ao potmetro de GANONG, foi observado que a bolha de ar do aparelho, levou 5 minutos para deslocar-se em 15 cm no tubo capilar de 2 mm de dimetro?


EXSUDAO DA SEIVA DO FLOEMA1. INTRODUO

Quando se corta um caule sadio de abbora, o floema exsuda rapidamente. A exsudao comea com velocidade acima de 1000cm/hora, mas dentro de 2 minutos diminui e pra. Cortando-se uma fatia de um milmetro da base do caule da base do caule, o processo se renova. Pode-se repetir a operao por horas, e o volume total do exsudado coletado e muitas vezes maior do que o volume do floema do caule que foi removido nos cortes sucessivos.

O fato descrito comprova a existncia de presso (positiva) no contedo do floema, e constitui uma evidncia a favor da hiptese do fluxo de massa. A existncia da presso na seiva do floema um requisito fundamental para a hiptese de Mnch (fluxo por presso).

2. OBJETIVO

Verificar a existncia da presso (positiva) na seiva do floema.


lcool etlico comercial

Lmina de barbear

Tubo de ensaio grande e folha de abbora com pecolo

4. PROCEDIMENTO

Tome um tubo de ensaio contendo lcool comum at cerca da metade da altura. Corte a base do pecolo de uma folha de abbora usando uma lmina de barbear, e introduza rapidamente o pecolo no tubo com lcool. Observe, quando a exsudao parar, remova o pecolo do lcool, corte uma pequena fatia de sua base e introduza novamente no lcool. A observao mais fcil colocando-se o tubo contra a luz.

5. QUESTIONRIO

1. De quais regies do pecolo se verifica a sada do exsudado?

2. Por que a sada de exsudado paralisa depois de alguns minutos de ter feito o corte?

3. Qual o estado normal da seiva do floema, sob presso ou sob tenso? Que o levou a essa concluso?

4. Se a folha estivesse murcha, mesmo assim poderia haver exsudao de seiva do floema? Que relao existe entre os dois fenmenos?

5. Qual a composio da seiva do floema?

6. Por que se utiliza lcool para visualizar a sada do exsudado? Por que voc no utiliza gua destilada?

7. De que modo os afdeos (pulges) se alimentam das plantas e que relao tem isso com o estado da seiva no floema?

8. Os vasos Laticferos da seringueira esto sob presso ou sob tenso? Justifique.

9. Voc poderia correlacionar a sada do exsudado com o modelo da teoria do fluxo em massa por presso de Mnch?


CONSTRUO DE UM MODELO DA HIPTESE DO FLUXO POR PRESSO DE MNCH1. INTRODUO

A hiptese do fluxo por presso, levantada por E. Mnch em 1926 a mais difundida para explicar a translocao no floema. Ela implica um mecanismo passivo de transporte no floema e baseia-se num modelo real de fcil construo, ou seja, dois osmmetros interligados por um tubo.

2. OBJETIVO

Construir e observar o funcionamento do modelo fsico da hiptese do fluxo em massa por presso (hiptese de Mnch)


Sacos de dilise (2), dimetro 2-3cm, comprimento 15cm (outro tipo sugerido pelo instrutor, por exemplo: tripa artificial)

Soluo de sacarose (25%)

Soluo de bicromato de potssio (colorao levemente alaranjada)

copo (2)

Tubo em U 2-3mm

4. PROCEDIMENTO

Coloque em gua por uma hora duas tiras de tubos de membrana de dilise (ou outro tipo de membrana sugerido pelo instrutor) de 15cm de comprimento. Amarre cuidadosamente uma extremidade de tiras de maneira a no deixar qualquer vazamento. Encha um dos sacos com soluo de sacarose concentrada e amarre vigorosamente a outra extremidade na parte terminal de uma vara de vidro em forma de U. Encha o outro saco de dilise com gua de torneira e amarre sua extremidade no outro terminal do tubo em U. Faa a imerso do saco com sacarose em um copo com gua contendo a soluo de bicromato de potssio. O saco, contendo gua, deve estar imerso em um copo com gua. Disponha os copos de tal maneira que o que receber o saco com gua fique num nvel superior a 10-15cm do copo com soluo de sacarose. Observe o sistema em operao durante duas horas.

5. QUESTIONRIO

1. Como as trs partes desse modelo podem ser correlacionados com as partes de uma planta viva?

2. Qual o papel do bicromato de potssio colocado em gua no copo o com saco de sacarose?

3. Na hiptese do fluxo em massa de Mnch, qual a fora matriz do movimento? Qual razo existe para que seja denominada Fluxo em massa.

4. Qual a evidncia de que no modelo artificial de Mnch, a translocao de solutos orgnicos se d sob presso e no sob tenso?

5. No modelo artificial de Mnch o transporte de soluo de sacarose de uma clula para a outra paralisa aps algum tempo. Como se explica que, numa planta viva, o fluxo se mantenha sustentado, sempre da fonte (folha) para o dreno (razes, por exemplo)?

METABOLISMO


SEPARAO DE PIGMENTOS DE CLOROPLASTOS POR CROMATOGRAFIA EM PAPELINTRODUOOs pigmentos dos cloroplastdeos localizam-se nos tilacides, associados s pores lipoproteicas das membranas. Suas principais funes so a absoro da energia radiante e a transferncia desta energia a uma srie de compostos oxiredutveis, os quais do origem ao O2, ATP e NADPH +H+. Dos pigmentos das plantas superiores, existentes nos cloroplastdeos, o nico que participa diretamente da fotossntese a clorofila a, enquanto a clorofila b e os caratenides participam indiretamente, transferindo energia luminosa clorofila a.Em virtude das diferentes estruturas qumicas que estes pigmentos apresentam, suas cores so bastante distintas. A clorofila a verde-azulada, a clorofila b verde-amarelada, as xantofilas so amarelas e os carotenos alaranjados. Alm de suas cores, estes pigmentos apresentam diferentes afinidades, quer pela gua, quer por solventes orgnicos.

Uma tcnica de separao destes pigmentos a cromotografia em papel. Essa tcnica tem revolucionado a separao ou deteco de produtos de reao, a determinao e a identificao de compostos, foi desenvolvida por A.J.P. Martin na Inglaterra em 1944. Ela consiste no uso de tiras de papel de filtro como suporte de uma fase aquosa, enquanto uma fase mvel orgnica se dirige para o pice. A separao est baseada na partio, lquido-lquido dos compostos. A razo entre a distncia percorrida pelos compostos e a distncia percorrida pela frente do solvente chamada de valor Rf do composto.

2. OBJETIVOSeparar e identificar alguns pigmentos existentes nos cloroplastdeos, por meio de cromografia de papel.

3. MATERIAL NECESSRIO Folhas de plantas sugeridas pelo instrutor (3)

Tesoura

Areia lavada

Almofariz

Acetona

Algodo

Funil de vidro (1)

Tubo de ensaio (1)

4. PROCEDIMENTOTome 3 folhas de plantas sugeridas pelo Instrutor. Pique as folhas com uma tesoura e junte os pedaos com um pouco de areia num almofariz. Coloque um pouco de acetona e homogenize. Filtre o homogenado em algodo com funil de vidro e receba o filtrado num tubo de ensaio.

Corte uma tira de papel de filtro de aproximadamente 20 por 4cm, tomando o cuidado de manuse-lo o mnimo possvel (a gordura da mo atrapalha). Com uma pipeta Pasteur, faa umas 5 a 10 camadas de extrato dos pigmentos foliares sobre a origem do cromatograma. As camadas de pigmentos devero ser estreitas e concentradas, devendo-se, portanto ventilar levemente o papel, aps espalhar cada camada. Tome 5 a 10ml de tetracloreto de carbono (solvente) no fundo de cuba. Fixe a tira de papel de filtro numa placa de petri e introduza-o no interior da cuba at que a sua extremidade encoste, no solvente, mas sem mergulhar a origem. Aps 1 a 2 horas identifique os pigmentos, tendo em vista que a clorofila a verde-azulada, a clorofila b verde-amarelada, o caroteno laranja e a xantofila amarela.

5. QUESTIONRIO1. Transcreva a estrutura molecular dos pigmentos dos cloroplastdeos.

2. Os corotenos podem ser considerados hidrocarbonetos?

3. Como se pode explicar a separao pela cromatografia de papel com base na estrutura molecular de cada composto?

4. Por que as duas clorofilas no se separam bem por cromatografia em papel?

5. Caracterize as fases, estacionrias e mvel do sistema e como estaro atuando na separao dos pigmentos?

6. Caracterize Frente, origem e Valor Rf


PIGMENTOS HIDROSSOLVEIS E LIPOSSOLVEIS EM TECIDOS VEGETAIS

1. INTRODUOAlm das clorofilas e carotenides, as plantas contm outros pigmentos tais como, os flavonides, que constituem uma srie de compostos relacionados, solveis em gua, tendo como estrutura bsica um esqueleto C15 de flavona. Os flavonides ocorrem universalmente nas plantas superiores, mas so incomuns nos Criptgamos. Encontram-se dissolvidos em gua no suco celular, tanto de folhas, como frutos, razes e especialmente flores, dando a estas as cores, caractersticas. Destes pigmentos, os mais conhecidos so as Antocianinas, cada uma delas com uma cor distinta que varia desde o azul ao vermelho, embora alguns sejam incolores. Sua colorao sensvel ao pH. Em geral a planta contm vrios destes pigmentos. Sua presena importante no s para beleza de flores. Mas, tambm, como atrativo para insetos polinizadores. Alm disto, parecem ter funo como inibidores de bactrias e recentemente tm sido usadas como marcadores por taxonomistas, na classificao das plantas. As Antocianinas ocorrem como glicosdeos, formados comumente com uma ou duas unidades de glicose ou galactose. A parte molecular sem o acar ainda mantm a colorao e se denomina antocianidina. O acmulo de antocianinas em caules, folhas e frutos so estimulados por altos nveis de luz, por deficincias de certos nutrientes (nitrognio, fsforo, enxofre e outros) e por temperaturas baixas. O acmulo depende de uma certa predisposio de fundo gentico.

2. OBJETIVOObservar as classes de pigmentos lipossolveis e hidrossolveis em tecidos vegetais, por meio de partio em solventes no miscveis.

3. MATERIAL UTILIZADO Homogeinizador (liquidificador)

Tubos de ensaio (2)

Proveta de 50 ou 100ml (1)

Funil separador(1)

Funil de vidro(1)

Folhas coloridas

Acetona a 80%

ter etlico

Papel de filtro

Musselina (tecido leve e transparente)

Pipetas de 5 ou 10ml (2)

4. PROCEDIMENTOSHomogenize 10 a 20g de folhas coloridas em 50ml ou 100ml de acetona a 80%. Filtre o homogenado atravs de oito camadas de musselina e filtrando novamente atravs de duas camadas de papel de filtro.

Tome 20ml do filtrado num funil separador e adicione, escorrendo pelas paredes, igual quantidade de ter etlico e igual quantidade de gua destilada. Proceda a movimentos leves de rotao no funil separador. Observe a separao das camadas.

Num tubo de ensaio tome por estimativa 5ml da camada inferior e dilua com igual volume de gua destilada. Proceda da mesma forma com a camada superior. Observe as diferenas.

5. QUESTIONRIO1. Esquematicamente, mostre a partio de pigmentos lipo e hidrossolveis nas fases do solvente.

2. Onde se localizam, na clula, os pigmentos lipossolveis das plantas? Quais so esses pigmentos?

3. Em que parte da clula se localizam os pigmentos hidrossolveis das plantas? Quais so esses pigmentos?

4. Em que parte da clula se localizam os cloroplastdeos? Faa um esquema da clula vegetal, mostrando os seus principais constituintes.

5. Por que podemos afirmar, com certeza, que as antocianinas no participam da fotossntese?

6. Por que certos frutos ficam mais vermelhos quando expostos a luz solar?

7. Certas plantas possuem folhas de cores diferentes do verde. A que se devem essas cores? Onde se localizam os possveis pigmentos?

8. Se voc fizesse um estrato de ptalas de uma flor avermelhada, que tipo de pigmentos seriam encontrados ao fazer-se sua separao por partio em solventes? Que aconteceria se voc alterasse o pH da soluo?


FOTOSSNTESE: PROVA DO CONSUMO DE CO2 EM PLANTAS TERRESTRES1. INTRODUONa fotossntese, a luz (Radiao eletromagntica) utilizada para transferir eltrons para a reduo de NADP+ a NADPH2, com a oxidao da gua e gerar energia para a formao de ATP, a partir da ADP e H2PO4-. Esse poder assimilador (eltrons e energia) usado para reduzir CO2 a carboidratos, com um ganho lquido de energia (energia qumica). O processo como um todo pode ser representado pela equao geral:

luz

CO2 +2 H2O (CH2O)n + H2O + O2

cloroplasto

Observa-se que o processo fotossinttico compreende (3) trs passos principais, a saber:

Processo fotoqumico, que resulta na converso da energia luminosa em energia qumica pela formao NADPH2 e ATP. O processo envolve pigmentos para a absoro da luz (reao biofsica), cofatores e enzimas diversas (reaes qumicas e bioqumicas); os principais pigmentos responsveis, pela absoro de luz so as clorofilas e posteriormente os carotenides.

Processo fsico de transporte, por difuso do CO2 do ar externo at o centro de reao nos cloroplastdeos.

Processo bioqumico: relacionados com a reduo do CO2 e consta de vrias reaes enzimticas.

Os fatores externos que afetam diretamente a fotossntese, como a luz, concentrao de CO2 e temperatura tem efeito seletivo sobre cada um desses processos parciais. O processo fotoqumico afetado apenas por luz. O processo difusivo funo da diferena de concentrao de CO2 no ar externo (ou turbulento) e no centro de reao dos cloroplastdeos, sendo levemente afetado pela temperatura. J os processos bioqumicos so afetados principalmente pela temperatura.

O estado hdrico da folha (medido pelo seu potencial hdrico) tem um efeito indireto no processo de transporte de CO2 atravs da abertura dos estmatos, que ope uma maior ou menor resistncia ao fluxo de gases e de vapor de gua, do interior da folha para o meio externo. Os estmatos so, portanto reguladores tanto da fotossntese quanto da transpirao. Um mtodo simples para determinar o consumo de CO2 em plantas terrestres utiliza-se uma soluo de vermelho de cresol, que indicadora do pH. Essa soluo tem cor prpura e serve para indicar o teor de CO2 no ar. Quando o CO2 aumenta, a soluo torna-se mais cida e a sua cor passa para amarelo (fotossntese menor que a respirao); quando o CO2 diminui, torna-se mais alcalina e sua cor passa para prpura mais intensa (fotossntese maior que a respirao).

2. OBJETIVODeterminar a fotossntese de plantas terrestres pelo consumo de CO2.

3. MATERIAL UTILIZADOTubo de ensaio grande( 4 )

Luminria ( 1 )

Soluo indicadora de vermelho de cresol (NaHCO3 84mg/L KCl 7,46g/L: vermelho cresol 10mg/L); pH ajustado 8,1

Suporte para tubos de ensaio ( 1 )

Folhas de plantas terrestres sugeridas pelo Instrutor

Rolhas de borracha com fixador de folhas.4. PROCEDIMENTOTome 4 tubos de ensaio, munidos de rolha e coloque em cada um 3mL do reagente de cresol. Mantenha os tubos abertos durante duas horas para que haja equilbrio entre o teor de CO2 do meio e da soluo. Em dois tubos coloque uma ou mais folhas de plantas suspensas com um fixador, tomando cuidado para que no entre em contato com a soluo. Feche os 4 tubos, enrole completamente, um tubo com folha e outro sem folha de papel alumnio (tratamento escuro) e os outros dois devem ficar expostos luz. Observe o que acontece com a soluo aps duas horas.

5. QUESTIONRIO

A soluo indicadora de vermelho de cresol bastante vermelha em meio alcalino, e amarela em meio cido. Por que as folhas imprimem colorao amarelada a este tipo de soluo quando mantidos no escuro?

Escreva a equao geral da fotossntese?

Faa um desenho esquemtico dessa experincia, indicando cada componente (material utilizado).

Por que plantas de sol, quando colocadas a sombra, geralmente morrem?

Como se prepara uma soluo indicadora de vermelho de cresol?

Por que a colorao indicadora de vermelho de cresol torna-se avermelhada quando a folha for iluminada e torna-se amarela quando a folha mantida no escuro? Justifique sua resposta.


FOTOSSNTESE: PRODUO DE O2 EM PLANTAS AQUTICAS1. INTRODUOSabe-se hoje que, na presena de luz, os cloroplastdeos na planta formam um poder redutor o NADPH, pela reduo do NADP+ e oxidao da gua, com liberao de O2. Essa reduo envolve a transferncia de 4 eltrons por molcula de O2 liberada. Esta reao com liberao de O2, que ocorre na primeira fase da fotossntese d-se o nome da fotlise da gua ou reao de Hill. Como a solubilidade do O2 na gua pequena, a medio da qualidade deste gs desprendido pelas plantas aquticas d uma boa indicao da intensidade de fotossntese.

OBJETIVOSDemonstrar a fotossntese de plantas aquticas pelo desprendimento de O2.

Saber construir um grfico a partir dos resultados obtidos.

MATERIAL NECESSRIO

Eldea sp. ou cabomba ou outra planta aqutica sugerida pelo Instrutor, recentemente colhida.

Becker de 600 mL, tubo de vidro de forma alta.

Lmina de barbear.

Tubo de ensaio grande.

Bicarbonato de sdio 2% (NaHCO3)

Funil de vidro.

Refletor com lmpada de 200W.

PROCEDIMENTO

Tome um Becker ou tubo de vidro e encha-o com gua da torneira e soluo de Bicarbonato de sdio 2%, na proporo de 1:1. Tome alguns ramos recm-cortados de Eldea sp ou outra planta sugerida pelo Instrutor, coloque-os sob um funil de vidro invertido e mergulhe o conjunto no Becker ou tubo de vidro. A haste do funil deve ficar totalmente imersa. Encha com gua um tubo de ensaio, tape sua abertura com o dedo, inverta-o sobre a haste do funil, retirando o dedo lentamente depois de mergulhado, de modo a ficar totalmente cheio de gua. Coloque o conjunto ao redor da lmpada e observe o que acontece com a planta e a gua do tubo.

Determine o nmero de bolhas produzidas por minuto, durante trs minutos consecutivos, com a planta situada a 90cm da fonte de luz, 30cm e 10cm. Cada vez que a lmpada for mudada de posio, esperar cinco minutos (5) antes de iniciar nova contagem. Faa um grfico e uma tabela mostrando os resultados de seu experimento, colocando na ordenada o nmero mdio de bolhas por minuto e na abscissa a distncia em cm.

QUESTIONRIO

O que reao de Hill? Qual o oxidante natural de Hill?

Qual o papel da luz e dos cloroplastos na fotossntese?

Que gs forma as bolhas que se desprendem de um ramo de Eldea iluminado? Que evidncias voc obteve como suporte de sua afirmao?

Por que o aumento de intensidade luminosa faz tambm aumentar a fotossntese em Eldea.

Por quem, ao medir-se a taxa de fotossntese em resposta variao na intensidade de luz, deve-se sempre colocar o tubo contendo Eldea em um copo com gua?

Faa um desenho esquemtico dessa experincia, indicando cada componente (material utilizado).

Escreva a equao qumica da fotlise da gua.


DETERMINAO DO ESPECTRO DE ABSORO DOS PIGMENTOS FOTOSSINTTICOS E DO TEOR DE CLOROLAS a, b, (a + b) e RAZO CLOROFILA a CLOROFILA b EM FOLHAS DE CUPUAUZEIRO SUBMETIDAS AO SOMBREAMENTO E A PLENO SOL.1. INTRODUO

As folhas absorvem quase que totalmente as radiaes das faixas do azul-violeta e do amarelo-vermelho, mas transmitem ou refletem quase que toda a radiao da faixa do verde. nos cloroplastos; estruturas anatmicas encontradas nas folhas; que encontramos os pigmentos responsveis por essa absoro: caroteno, xantofila, clorofila a e clorofila b. Cada fton da radiao absorvida ir excitar uma molcula da clorofila ou carotenide nos tilacides dos cloroplastos.

Pode-se purificar um pigmento e medir, com auxlio de um espectrofotmetro, a sua absorbncia relativa nos diferentes comprimentos de onda, e assim construir um espectro de absoro. Quando se estuda o efeito da luz de diferentes comprimentos de onda (usando quantidades no saturantes) num processo, por exemplo, fotossntese, obtem-se o espectro de ao. O espectro de ao comparado com o espectro de absoro do pigmento, ajuda a elucidar a possvel participao do pigmento no processo.

Os pigmentos dos cloroplastos localizam-se nos tilacides, associados s pores lipoproticas das membranas cloroplastidiais. Suas principais funes so a absoro da energia luminosa e a transferncia desta energia a uma srie de compostos oxirredutveis, os quais do origem ao O2, ATP e NADPH2. Dos pigmentos das plantas superiores existentes nos cloroplastos, o nico que participa diretamente da fotossntese, a clorofila a, enquanto a clorofila b e os carotenides (caroteno e xantofila) participam indiretamente, transferindo energia luminosa clorofila a.

2. OBJETIVOS

a) Determinar o espectro de absoro dos pigmentos dos cloroplastos de folhas de plantas de cupuauzeiro cultivado a pleno sol e na sombra.

b) Determinar o teor de clorofilas a, b, (a + b) e razo Clorofila a / Clrorofila b de folhas de plantas de cupuauzeiro cultivado a pleno sol e na sombra.


Acetona P.A.

Espectrofotmetro (visvel)

Almofariz com pistilo

Bomba de vcuo

Papel alumnio

Isopor

Gelo

Balana semi-analtica

Balo volumtrico de 25 mL

Plantas de cupuauzeiro cultivadas a pleno sol e na sombra

4. PROCEDIMENTO

Coletar algumas folhas (3 amostragens de cada planta = repeties), enrolar em papel alumnio, identificar e colocar sobre o gelo, dentro de um isopor e levar ao laboratrio de Fisiologia Vegetal. A extrao e o teor dos pigmentos sero feitos pelo mtodo descrito por ARNON, 1949. Pesar 100 mg de cada amostra, colocar em um almofariz, contendo acetona 80%, macerar e posteriormente, filtrar a vcuo (repetir essa filtrao at que o precipitado fique bege) (TODA A EXTRAO DEVE SER FEITA SOBRE O GELO E NO ESCURO). Transfira o sobrenadante para um balo volumtrico de 25 mL e aferir o volume. Utilizando esse extrato; denominado extrato cetnico de pigmentos foliares; mea a absorbncia nos comprimentos de onda na faixa de 390 a 700 nm, leituras a cada 20 nm de intervalo, com o auxlio de um espectrofotmetro. Utilize acetona 80% para ajustar o zero de absorbncia. Nos pontos de maior absoro, faa leitura a cada 5 nm. Construa um grfico com os seus dados, colocando nas abscissas os comprimentos de onda (() e nas ordenadas, as respectivas absorbncias (A). Posteriormente, com uma outra alquota do extrato cetnico, ler em absorbncia a 644 nm e 662 nm e o branco para zerar o aparelho acetona 80%. As concentraes de clorofila a, clorofila b clorofilas (a + b) e razo Cl a/ Cl b sero determinadas conforme as relaes a seguir (ARNON 1949) e expressas em mg de Clorofila / g MF:

Clorofila a =(9,78 x A 662 - 0,99 x A 644) x 0,25

Clorofila b =(21,4 x A 644 - 4,65 x A 662) x 0,25Clorofilas (a + b) = (5,13 x A 662 + 20,41 x A 644) x 0,25

5. QUESTIONRIO

1. Quais so as faixas de comprimento de onda que os extratos de pigmentos dos cloroplastdeos mais absorvem?

2. Por que a absorbncia na regio do verde menor?

3. Os carotenides apresentam um espectro de absoro semelhante ao das clorofilas?

4. Quais so os comprimentos de onda mais absorvidos pelos carotenides (carotenos e xantofilas)?

5. Se quisermos quantificar as clorofilas a e b de um extrato cetnico de pigmentos por meio de um espectrofotmetro, pode-se utilizar comprimentos de onda na faixa da luz azul? E vermelho? Justifique sua resposta.

6. Qual o princpio bsico do funcionamento de um espectrofotmetro?

7. Transcreva a estrutura molecular dos pigmentos dos cloroplastos.

8. Os carotenides podem ser considerados hidrocarbonetos? Por que?

9. Em que parte dos cloroplastos se localizam os pigmentos fotossintticos? Mostre atravs de uma figura esquemtica essa localizao.

10. Faa um desenho esquemtico de um cloroplastdeo (cloroplasto), mostrando seus principais constituintes.


DETERMINAO DO PONTO DE COMPENSAO LUMINOSO EM FOLHAS ISOLADAS DE PLANTA SUPERIOR.1. INTRODUO

A taxa fotossinttica de folhas isoladas pode variar de acordo com a intensidade luminosa, se expostas ao ar atmosfrico normal (320 ppm de CO2) com exceo das Crassulceas, que fixam o CO2 mesmo em total obscuridade. A intensidade luminosa na qual a fotossntese igual a respirao (troca de CO2 entre a folha e o meio ambiente zero) chamado de ponto de compensao luminoso. Este ponto varia com as espcies, com a intensidade luminosa durante o crescimento, com a temperatura e com a concentrao de CO2 . Somente acima deste ponto pode ocorrer aumento no peso da matria seca das plantas.

Um mtodo simples para determinar o ponto de compensao luminoso utiliza-se uma soluo de vermelho de cresol, que indicadora de pH. Essa soluo tem cor prpura e serve para indicar o teor de CO2 no ar. Quando o CO2 aumenta, a soluo torna-se mais cida e sua cor passa para amarelo (fotossntese menor do que a respirao); quando o CO2 diminui, torna-se mais alcalina, e a sua cor passa a prpura mais intensa (fotossntese maior do que a respirao). Se no ocorrer variao em sua cor, significa que o CO2 do ar permaneceu constante (fotossntese igual respirao).

2. OBJETIVO

Determinar o ponto de compensao luminoso e verificar o efeito do dficit hdrico sobre a fotossntese de folhas isoladas.


Folhas de plantas sugeridas pelo Professor.

Soluo indicadora de vermelho de cresol composta de NaHCO3 (84 mg/L) + KCl (7,46 g/L) + vermelho de cresol (10 mg/L); ajustando o pH 8,1.

Tubos de ensaio grande.

Suporte para os tubos de ensaio.

Rolhas de cortia ou borracha com suporte para as folhas.

Papel alumnio.

Pipetas graduada de 10 mL.

Lmpada de 200 W.

Abajur para colocar a lmpada.

4. PROCEDIMENTO

Coloque 2 mL da soluo indicadora de vermelho de cresol em todos os tubos de ensaio, fechando-os bem com a tampa de cortia ou borracha. Deixe o primeiro tubo como testemunha. Fixe um segmento de folha trgida, ou a prpria folha (dependendo do tamanho) em cada um dos tubos seguintes e coloque-os distncias de 50, 100, 150, 200 e 250 cm da fonte luminosa. Proceda do mesmo modo com um outro tubo, mas enrole-o completamente em papel alumnio (tratamento escuro), colocando-o a 100 cm da fonte. Tome num outro tubo um segmento de folha murcha e coloque-o frente luz forte. Tome um tubo de ensaio que contenha apenas a soluo indicadora, e sopre-o seguidamente observando a mudana de colorao.

Aps 2 horas ou mais um pouco, observe a colorao da soluo indicadora nos diversos tratamentos e determine o ponto de compensao luminoso da(s) espcie(s) em estudo.

5. QUESTIONRIO

Que ponto de compensao luminoso?

Se o ponto de compensao luminoso da planta 500 lux, o que significa isso?

Por que plantas de sol, quando colocadas sombra, geralmente morrem?

A soluo indicadora de vermelho de cresol bastante vermelha em meio alcalino, e amarela em meio cido. Por que pedaos de folhas imprimem colorao amarelada a este tipo de soluo quando so mantidas no escuro?

Plantas mantidas sob intensidade luminosa abaixo do ponto de compensao luminoso no sobrevivem. Por que?

Sob um dossel florestal, a intensidade mdia de luz incidente de 3.000 lux. Dispe-se de duas espcies arbreas cujos pontos de compensao de luz so:

A 5.000 lux

B 1.500 lux

Qual das duas teria condies de germinar e estabelecer-se sob a floresta? Justifique sua resposta.

Determinou-se o ponto de compensao de luz de uma folha a 20C; posteriormente o ponto de compensao de luz da mesma folha foi determinado a 40C. Haveria alguma alterao nos valores medidos? Justifique sua resposta.

Espcie50cm100cm150cm200cm250cmMurchaEscuro

Grama

Capim Colonio

Samambaia

Cacau

Caf

Acssia

Obs: verificar com o auxlio de um luxmetro quando vale em lux cada distncia.


ATIVIDADE DESHIDROGENATIVA EM SEMENTES DE MILHO (Zea mays) E ATIVIDADE DE CATALASE EM TUBRCULOS DE BATATINHA (Solanum tuberosum L.)1. INTRODUO

A degradao enzimtica da molcula de glicose na respirao fundamentalmente um processo de oxidorreduo, em que o carbono oxidado do nvel de (CH2O) a CO2 e o oxignio reduzido de O2 a H2O. Portanto, enzimas do grupo das oxirredutases, Com o uso de sais de tetrazlio, que so aceptores de hidrognio, possvel verificar a presena in situ da atividade de deshidrogenases, pois as formazanas precipitam-se onde ocorre essa atividade. A presena de deshidrogenases ativas considerada sinal de vitalidade do tecido vegetal. As enzimas deshidrogenases catalisam reaes bioqumicas do tipo:

B H2 + A+ B+ + AH2

(substrato reduzido) (aceptor oxidado) (produto oxidado) (aceptor reduzido)

Durante a respirao, pode haver formao de perxido de hidrognio (H2O2), que txico para as clulas. Sabe-se que esta substncia um potente inibidor de muitas enzimas, devendo existirportanto um mecanismo enzimtico nos tecidos que promova sua destruio. H evidncias de que as clulas geralmente; contm enzimas chamadas catalases, que utilizam H2O2 como substrato:

2 H2O2 CATALASE 2 H2O + O2

Outras funes de catalases nas plantas superiores ainda no esto bem definidas ou determinadas.

2. OBJETIVOSa) Verificar a presena e localizao da atividade de deshidrogenases em sementes de milho.

b) Determinar a presena e observar a atividade de catalases em tubrculos de batatinha.


Sementes de milho, embebidas durante 12-24 horas, em gua corrente de torneira.

Tubos de ensaio (2) ou pequenos frascos de boca larga.

Soluo a 1% de cloreto de 2,3,5-trifenil-tetrazlio (TTC).

Lmina de barbear.

gua oxigenada a 20 volumes.

Placa de Petri (1).

Tubrculo de batatinha.

4. PROCEDIMENTO

Tome 10 sementes de milho bem+ebidas de vspera e ponha em gua fervente (100C), deixando a por 5 minutos. Com uma lmina de barbear, corte cada semente longitudinalmente, num plano perpendicular s faces chatas, expondo o eixo maior do embrio. Faa o mesmo com outro lote de sementes embebidas, mas que no sofreram fervura. Conserve os lotes separados. Emirja as sementes cortadas em soluo de TTC. Utilize soluo bastante para cobrir as sementes. Observe as mudanas de cor que ocorrem com tempo. Faa um esquema da distribuio da colorao vermelha nas sementes vivas (tome casos tpicos se por ventura houver diferenas entre as sementes).

Usando uma placa de Petri, cubra uma fatia fina de tubrculo de batatinha com uma soluo diluda (30:1) de perxido de hidrognio 20 V. A evoluo de bolhas de oxignio denota a presena da catalase. Repita a operao com uma fatia de batatinha que tenha sido anteriormente fervida por 5 minutos. Interprete os resultados. Faa um desenho esquemtico dos seus resultados.

5. QUESTIONRIO

O teste do TTC especfico para determinar a atividade de que tipo de enzima? Por que?

Por que o teste do TTC pode ser usado para indicar a vitalidade de sementes?

Quando sementes de milho divididas ao meio so colocadas em soluo de TTC (incolor), apareceu colorao vermelha em certas regies das sementes. Que tipo de reao essa? Em que regies da semente apareceu a colorao?

Zonas meristemticas de razes vivas apresentam reao positiva ao teste do TTC. Partes suberosas de razes velhas do resultado negativo ao mesmo tipo de teste. Explique esses resultados.

D o nome de pelo menos trs (3) deshidrogenases que voc conhece e por que o teste do TTC se presta muito bem para determinar a atividade dessas enzimas?

Escreva a equao geral para a ao de uma deshidrogenase.

D a reao da catalase, indicando o substrato e o produto dessa reao.

Cobrindo-se fatias de batatinha com gua oxigenada, observa-se maior evoluo de bolhas de oxignio nos tecidos da periferia do que nos tecidos internos. Por que?

Que diferenas existem entre catalase e deshidrogenase quanto s reaes que catalisam?

Explique a principal diferena entre enzimas pr-existentes e sintetizadas de novo.


ATIVIDADE DA REDUTASE DO NITRATO EM FOLHAS PLANTAS SUPERIORES SUBMETIDAS AO ESTRESSE HDRICOINTRODUO

O nitrognio inorgnico normalmente absorvido pelas plantas na forma de nitrato (NO3-), embora sob certas circunstncias, ons amnio(NH4+) possam ser assimilados. A seqncia global da absoro do nitrognio inorgnico no material orgnico pode ser resumida nas seguintes seqncias de reaes:

a) Reduo do nitrato, via nitrito amnio

b) Assimilao de amnia no glutamato

c) Transaminao do glutamato para aminocidos

d) Sntese de outros aminocidos.

Alm disto, um nmero de bactrias e microorganismos simbiticos so capazes de reduzir o N2 atmosfrico a amnio. No caso das leguminosas, e outras plantas superiores o microorganismo fixador de nitrognio encontrado nos ndulos das razes.

Para a maioria das plantas no seu meio ambiente natural, o nitrato a fonte usual de nitrognio. O nitrato tem que ser transformado em amnio antes que possa se combinar com os compostos de carbono, de modo a formar os vrios componentes nitrogenados da clula. O processo conhecido como reduo assimilatria do nitrato para diferencia-lo da reduo do nitrato (tipo respiratrio) feito por vrios tipos de bactrias, as quais, sob micro-aerofilia ou condio anaerbias, usa nitrato como um aceptor de eltrons no lugar do oxignio molecular. Pode-se estimar que as plantas assimilam 1010 toneladas de nitrato por ano.

A reduo assimilatria do nitrato ocorre nas plantas superiores, algas e vrias bactrias, fungos e leveduras. O processo pode ser resumido do seguinte modo:

(+5) (+3) (-3)

NO3 2e- NO2 6e NH4+

RN RNi

Isto envolve a participao seqencial de duas metaloprotinas redutase do nitrato e redutase do nitrito. A fonte fisiolgica de eltrons a piridina nucleotdeo reduzido ou ferredoxina reduzida, isto vria de acordo com o tipo de enzima. O ATP no necessrio para a redutase do nitrito ou nitrato. Ambas as reaes ocorrem com decrscimo de energia livre.

Em eucariticos, a redutase do nitrato um complexo enzimtico (PM ~ 200 300.000 D), possuindo flavina (FAD), grupo heme (citocromo b557) e molibdnio. Eltrons provenientes do NAD(P)H (da fotossntese ou oxidao dos carboidratos) so transferidos para o nitrato atravs da cadeia enzimtica de transporte de eltrons:

NAD(P)H NO3

[FAD cit. b Mo]

NAD(P)+ NO2 + H2O

Em algas e tecidos fotossintticos, a redutase do nitrato parece estar localizada no citoplasma ou fracamente ligada membrana externa do cloroplasto.

A enzima apresenta uma alta taxa de regenerao protica e esta presente em altos nveis quando as clulas so alimentadas com nitrato, porm esta enzima encontra-se reprimida quando a mesma encontra-se em meio contendo ons amnia.

A atividade da redutase do nitrato estimada medindo a quantidade de nitrito produzido a partir do nitrato, e a redutase do nitrito pelo desaparecimento do nitrito na mistura de reao. O metro in vivo utilizado para a determinao do nitrito (SNELL & SNELL, 1949), baseado na formao de um sal de diaznio durante a reao em meio cido com a sulfanilamida. Este complexo reage com o N-(1-Naftil) etilenodiamina (NNEDA), formando um complexo colorido, o qual vermelho, e possui mximo de absoro em 540nm.

OBJETIVOS

a) Determinar a atividade da redutase do nitrato em tecidos de plantas superiores.

b) Diferenciar a atividade de redutase do nitrato sob condies de estresse hdrico.

MATERIAIS E REAGENTES

Tampo fosfato (KH2PO4) 0,1 M pH 7,5 contendo isopropanol 1% (V/V), KNO3 (50mM) e cloranfenicol (15mg/L).

Sufanilamida 1% em HCl 2,4 N.

NNEDA 0,02%.

Tubos de ensaio.

Tubos de ensaio para bombas de vcuo, com rolha de borracha.

Bomba de vcuo.

Banho-maria.

Termmetro (0 1000C).

Espectrofotmetro (visvel).

Estantes para tubos de ensaio.

Agulhas e mangueiras de borracha.

Papel alumnio.

Agitador de tubos

Espcie sugerida pelo Instrutor. (6)

Vasos plsticos de 1 Kg (6)

Terra preta devidamente adubada.

PROCEDIMENTO

Plante, em casa-de-vegetao, seis (6) unidades da espcie sugerida pelo Instrutor. Aps um ms de crescimento e desenvolvimento das plantas, aplique aproximadamente quatro (4) dias consecutivos de estresse de gua na metade dos vasos plantados trs (3) e em seguida, leve-as (trs controles e trs estressadas) ao laboratrio de Fisiologia Vegetal para anlise. Pesar aproximadamente 200 mg de discos foliares(=1cm2) recm-colhidos da espcie sugerida pelo instrutor com e sem estresse hdrico. Transferir para tubos de ensaio para vcuo contendo 5,0mL do tampo fosfato (meio de reao) e em seguida fazer vcuo por 2 minutos aps, colocar os tubos de ensaio um banho-maria 300C por 30 minutos e ao abrigo da luz (escuro). Em tubo de ensaio comum, adicionar 1 mL de tampo + 2 mL do extrato de reao + 1 mL de sulfanilamida 1% + 1 mL de NNEDA 0,02%. Deixar em repouso por 15 minutos. Fazer a leitura no espectrofotmetro 540nm contra o branco (3 mL de tampo fosfato + 1 mL de sulfanilamida + 1 mL de NNEDA). Comparar absorbncia com o curto padro de NO2 (nitrito) e expressar a atividade da enzima em (moles de NO2. h1 gMF-1 . Apresentar os resultados em um grfico e discute-o.

OBS. Aps a realizao da curva-padro do nitrito chega-se a uma formulao que transforma absorbncia em concentrao conforme descrita abaixo:

W = 6 x L ((moles NO2- / g MF / h) (quando tomamos 1 mL de extrato enzimtico); L= leitura do espectrof.

W = 3 x L ((moles NO2- / g MF / h) (quando tomamos 2 mL de extrato enzimtico); L= leitura do espectrof.

QUESTIONRIO

Mostre a reao qumica de reduo do nitrato a amnia e indique as enzimas envolvidas nesses passos metablicos.

Mostre a estrutura qumica da redutase do nitrato, indicando a cadeia transportadora de eltrons.

Qual o efeito do estresse hdrico na atividade da redutase do nitrato? Justifique sua resposta.

De que maneira estimada a atividade da redutase do nitrato em plantas pelo mtodo in vivo e mostre os principais passos metablicos que ocorrem at a formao do complexo colorido o qual vermelho, e possui mximo de absoro em 540nm?

Explique qual a finalidade de se cobrir os tubos de ensaio com pepel alumnio nessa determinao?Na formulao do tampo fosfato voc coloca um lcool (isopropanol).

Qual a finalidade de se usar este lcool? Justifique sua resposta.

Em que parte da clula vegetal ocorre reduo do nitrato a nitrito e a desse composto a amnia?

Em quais regies da planta ocorre a atividade de redutase do nitrato? Mostre um esquema de uma planta indicando no mesmo cada um dos passos de reduo de nitrato amnia.


CRESCIMENTO

E

DESENVOLVIMENTO


EFEITO DA AUXINA SOBRE O CRESCIMENTO DIRECIONAL DE PLANTAS.

1. INTRODUO

Nos caules das plantas, a maior taxa de crescimento acorre nos tecidos logo abaixo do meristema apical. Estudos feitos com caules de plntulas (ervilha) mostraram que naquela regio h uma forte correlao entre a taxa de crescimento e as quantidades de auxinas difusveis. Foi tambm encontrado que a auxina extrada do coleptilo de aveia estava intimamente relacionada com a taxa de crescimento deste rgo. Estas observaes indicam que a concentrao de auxina no tecido pode regular sua taxa de crescimento.

A distribuio desigual de auxinas no caule um dos fatores que podem ocasionar um crescimento diferencial (curvatura) de plantas.

2. OBJETIVOObservar os efeitos de auxinas no crescimento diferencial de caule de plantas.


Vaso contendo duas plantas de feijo com 21 dias de idade.

Pasta de lanolina com auxina (AIA) a 0,1%.

Lanolina pura.PROCEDIMENTO

Aplique pasta de lanolina contendo auxina (AIA) lateralmente no caule de plantas de feijo, no entren situado logo abaixo do trifololo mais novo. Trate a outra planta de maneira idntica primeira, mas utilize apenas lanolina pura.

Observe os resultados aps uma semana.

5. QUESTIONRIO

1. Explique as diferenas encontradas.

2. Por que no se faz aplicao de pasta de lanolina com auxina no caule logo abaixo das folhas cotiledonares ou primrias?

3. Poderia voc correlacionar este fenmeno com os tropismos de caules?


EFEITO 2,4-D NO ALONGAMENTO DE RAZES1. INTRODUO

As razes so extremamente sensveis a auxinas, quando comparadas aos caleptilos e aos caules (cerca de 2000 vezes para AIA exgeno). Desde que as auxinas aparentemente no so sintetizadas na ponta da raiz, mas vem da parte area por transporte polar acrpeto (nas razes), o seu papel regulador no alongamento duvidoso.

As razes sintetizam etileno e sabe-se que o etileno exgeno inibe o alongamento radicular com a mesma eficincia com que inibe alongamento de caule (exceto em plantas aquticas como arroz). possvel que a inibio do alongamento das razes por concentraes supra-timas de auxina seja assim devida ao aumento na produo de etileno pelo tecido radicular.

2. OBJETIVO

Avaliar o efeito de concentrao crescente de auxina sinttica 2,4-D no alongamento de razes.


Placa de Petri ou material semelhante (6).

Tampo fosfato pH 6,0 (10mM).

Soluo me de 2,4-D a 1000mg/L preparada em tampo fosfato

Pipetas de 5 a 10mL.

Papel de filtro ou mata-borro.

Rgua graduada.

Sementes de pepino.

4. PROCEDIMENTO

A partir da soluo me de 2,4-D (1000mg/L) prepare, em tampo as seguintes solues:

a) Tampo (controle)

b) 10-3 mg/L de 2,4-D

c) 10-2 mg/L de 2,4-D

d) 10-1 mg/L de 2,4-D

e) 1 mg/L de 2,4-D

f) 10 mg/L de 2,4-D

Coloque no fundo das placas de Petri um ou dois discos de papel mata-borro. Marque as placas com a letra correspondente ao tratamento e coloque 25 sementes de pepino em cada. Adicione a cada, 10mL da soluo respectiva. Coloque o conjunto em lugar escuro e no final de uma semana remova as sementes e mea o comprimento da raiz primria de cada plntula com aproximao de milmetros. Determine a mdia dos comprimentos de cada tratamento e construa um grfico, em papel milimetrado, usando o comprimento mdio das razes no eixo das ordenadas contra o logaritmo das concentraes de 2,4-D no eixo das abscissas.

5. QUESTIONRIO

1. Por que, no correr desse exerccio, utilizaram-se solues de 2,4-D em meio tamponado (tampo fosfato)?

2. Que conclui voc sobre o efeito da auxina sinttica 2,4-D no alongamento das razes?

3. Como voc poderia explicar, pelo menos uma parte, que altas concentraes de 2,4-D provocam um engrossamento das razes?

4. Pelas suas observaes as razes e caules apresentaram a mesma resposta as aplicaes exgenas de 2,4-D? Como voc explica as diferenas encontradas?

5. Altas concentraes de 2,4-D podem ser consideradas inibidoras da germinao. Por que?

6. Por que a aplicao de 2,4-D em solos, onde haja sementes em germinao, geralmente acarreta a morte de todas as plntulas, sejam mono ou dicotilednea?


INDUO DE RAZES ADVENTICIAS EM ESTACASINTRODUO

A propagao vegetativa por estacas de caule uma prtica comum em muitas plantas de interesse econmico. Dependendo do grau de lignificao, as estacas podem ser herbceas ou lenhosas. Algumas espcies possuem iniciais radiculares pr-formados no periciclo e suas estacas enrazam facilmente. Na maioria das espcies, todavia o enraizamento pode ser estimulado pela aplicao de auxina. Algumas s enrazam com aplicao de auxina, havendo outras que no enrazam mesmo com a aplicao de auxina.

As auxinas comumente usadas para induzir o enraizamento, so o cido indolil-butrico (AIB) e o a cido (-naftaleno-actico ((-ANA), ambas sintticas, e por isso tendo a vantagem de serem mais estveis na planta. Sua aplicao faz-se de trs maneiras:

Mtodo de imerso lenta: as estacas so fixadas durante longo tempo (geralmente 24h) com suas bases numa soluo aquosa diluda (20-200mg/L).

Mtodo de imerso rpida: as bases das estacas so imersas brevemente numa soluo mais concentrada (1500 2000 mg/L) de auxina em lcool 50%.

Mtodo de p: as bases das estacas so umedecidas e introduzidas num p inerte, comumente talco, contendo a auxina, em geral na concentrao de 1%.

O bom processo do enraizamento no depende apenas de auxina, devem ser levados em conta outros fatores, como tipo de estaca (juvenil, madura), poca do ano, composio do meio de enraizamento, grau de umidade, bem como a concentrao de auxina pode induzir uma formao abundante de razes, mas pode inibir o crescimento posterior tanto das razes como do prprio caule.

OBJETIVO

Verificar o efeito de auxina na formao de primrdios radiculares em estaca, e no crescimento posterior das razes.


Soluo aquosa de AIB a 100, 50, 20, 10, e 0 mg/L.

Estacas (Coleus, feijo) (20)

Copos (vidros ou plstico) (5)

4. PROCEDIMENTO

Tome copos contendo solues de AIB nas concentraes de 100, 50, 20, 10 e 0mg/L e, em cada copo mergulhe 3cm da base de 4 estacas com folhas, de coleus ou feijo. Depois de 24horas substitua as solues do regulador por gua pura. Deixe as estacas luz difusa do laboratrio. Aps duas semanas, conte o nmero de primrdios radiculares por tratamento e verifique comparativamente o comprimento das razes. Se o intervalo de duas semanas for insuficiente, aguarde mais tempo.

5. QUETIONRIO

1. Em que tratamento ocorreu maior enraizamento das estacas? Houve diferenas entre tratamentos quando ao tamanho das razes?

2. Qual a origem anatmica das razes adventcias em estacas?

3. Por que estacas de determinadas espcies s enrazam se estiverem enfolhadas, enquanto estacas de outras espcies enrazam mesmo desfolhadas?

4. Explique qual seriam os possveis modos de ao de auxina sobre o enraizamento de estacas.

5. Por que no se empregam solues de auxina de concentrao elevada no enraizamento de estacas?

6. Poderia um outro tipo de hormnio, que no auxina, provocar o enraizamento de estacas?


DOMINNCIA APICAL1. INTRODUO

Ao fenmeno pelo qual, na grande maioria das espcies vegetais, a gema apical inibe o desenvolvimento das gemas laterais, denomina-se DOMINNCIA APICAL. A remoo da gema apical provoca o arrebentamento das gemas laterais, o que prova este tipo de inibio correlativa. Adicionando-se auxina na superfcie decapitada de uma planta cuja gema apical foi removida, a dominncia mantida, o que leva a concluir que as auxinas esto envolvidas no controle desse fenmeno. Parece que as folhas novas da gema apical produzem grande quantidade de auxinas que seriam o sinal correlativo da dominncia apical.

Desde de que, uma baixa relao auxina / citocinina na gema lateral promove o seu desenvolvimento, pode-se supor que o suprimento de citocininas para as gemas laterais seja regulado pelas auxinas presentes na gema apical, atravs de um mecanismo de transporte dirigido por hormnios (altas concentraes de auxinas na gema apicais orientariam o transporte de citocininas ou de seus precursores para si ao invs de para as gemas laterais). Outros reguladores de crescimento como as giberelinas e o cido abscsico parecem estar envolvidos no fenmeno da dominncia apical.

2. OBJETIVOSObservar o efeito da remoo da gema apical sobre o crescimento das gemas laterais, bem como o efeito da aplicao exgena do cido 3-indoil-actico (AIA) no controle da dominncia apical.


Plantas de feijo ou caupi apresentando o primeiro par de folhas trifoliadas.

Lanolina ou vaselina pura.

Pasta de lanolina ou vaselina contendo 0,1 % de AIA.

Cotonetes.

3. PROCEDIMENTO

Tome trs vasos plantados com trs feijoeiros ou plantas de caupi que apresentam a primeira folha trifoliada completamente expandida. Um vaso servir de controle, enquanto que os outros dois sero decapitados na base da primeira folha. Aplique com o auxlio de um cotonete, lanolina ou vaselina pura na superfcie decapitada das plantas de um dos vasos. No outro vaso cujas plantas foram decapitadas aplique com o auxlio de um cotonete, a pasta de lanolina ou vaselina contendo o AIA.

Ao final de uma a duas semanas, mea (em mm) o comprimento das gemas axilares surgidas. Mea tambm, em mm, o dimetro dos caules ao nvel da superfcie seccionada nas plantas decapitadas e intactas. Faa uma TABELA com os resultados encontrados e discute-os.

5. QUESTIONRIO

Como se explica o desenvolvimento das gemas laterais aps a retirada da gema apical?

De que modo estaria agindo a auxina aplicada na parte decapitada do caule para inibir o crescimento das gemas laterais?

Como se explicam s variaes no dimetro do caule ao nvel das superfcies seccionadas?

Cite tratamentos que poderiam induzir o crescimento das gemas laterais.

Somente as auxinas esto envolvidas na dominncia apical, ou outros fitohormnios podem estar envolvidos nesse fenmeno fisiolgico?

Pelo fato de que o AIA pode substituir a gema terminal na manuteno da dominncia apical, voc poderia dizer que esse hormnio inibe o crescimento das gemas laterais? Que outra explicao mais plausvel voc poderia dar?

Um tcnico agrcola obteve duas amostras, sendo uma de citocinina e outra de cido 3 ildolil-actico, mas esqueceu-se de rotul-las, no sabendo, portanto, identific-las. Como voc poderia ajudar o tcnico na identificao, utilizando-se do fenmeno fisiolgico da dominncia apical como teste?


ATIVIDADE HERBICIDA DO 2.4. - D1. INTRODUO

O 2.4.-D (cido 2,4 diclorofenoxiactico) possui atividade auxnica considervel, em alguns casos superando o efeito do cido indol-actico (AIA), provavelmente por no ser to facilmente inativado, na planta, como a auxina natural. Em muitas espcies, o 2.4.-D estimula a produo de etileno, e os efeitos que aparecem na planta so assim devidos a esse hormnio gasoso. Parece que o 2.4.-D promove a ativao de genes no funcionais, alterando os tipos de RNAs sintetizados, aumentando a atividade das polimerases de RNA e DNA, e afetando a atividade de vrias enzimas respiratrias. O 2.4.-D um potente herbicida, injuriando ou matando muitas DICOTILEDNEAS; seus efeitos sobre o crescimento das MONOCOTILEDNEAS no so acentuados. Por isso empregado como herbicida seletivo de plantas de folhas largas em campos de cereais, nas formulaes de amina e ster. prejudicial a peixes e pode levar poluio (ilegal) de cursos de gua.

2. OBJETIVO

Observar a ao seletiva do 2.4.-D sobre plantas mono e dicotiledneas.


1 - Soluo de 2.4.-D a 1000 mg . L-1, contendo um agente espalhante.

2 - gua contendo agente espalhante na concentrao usada na soluo de 2.4.-D.

3 - Plantas jovens de milho e feijo cultivadas no mesmo vaso (6)

4 - Atomizadores (2)

4. PROCEDIMENTOTome 6 vasos contendo, em cada um, uma planta de milho e outra de feijo. Com o atomizador, pulverize as plantas de 3 vasos com a soluo de 2.4.-D, tomando o cuidado para no contaminar o ambiente de trabalho. Pulverize os outros 3 vasos apenas com a soluo do agente espalhante. Deixe secar e transfira os vasos para local conven

manual de laboratorio de fisiologia vegetal 2005

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