Interação Solo-Planta-Atmosfera

MÁRCIA ALBUQUERQUE

SUELLEN OLIVEIRA

TATIANE SANTIAGO

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁPRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃOCENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS E TECNOLOGIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS AMBIENTAISINTERAÇÃO SOLO-PLANTA-ATMOSFERA

Setembro, 2011

Processo Fotosintético das Plantas CAM ou MAC

Setembro, 2011

O QUE É A FOTOSSÍNTESE?Segundo Mareco e Lopes (2007), consiste na oxidação da água e na redução do CO2 para formar compostos orgânicos, como os carboidratos, a partir da abertura estomática.

O gás carbônico torna-se tão primordial para a planta por um motivo: o balanço entre a H2O que sai da raiz e vai para as folhas e o CO2 que entra pelas folhas e vai para a raiz, inicia uma sequência reacional bioquímica que produz energia para a planta (carboidratos). E durante esse processo é liberado O2 para o meio.

CO2 + 2H2O [CH2O]n + H2O + O2

ΔG0 = 4,8.105 J para cada molécula de CO2 fixada.

CO2

O2

H2O

CARBOIDRATOS

Célula Vegetal

Cloroplastos

Sendo a área foliar a principal responsável pela fotossíntese, tudo se inicia nela. Mais especificamente nos estômatos.

Segundo Lobo (2006), a intensidade de processos como a transpiração, fotossíntese e respiração estão diretamente ligados ao grau de abertura dos estômatos.

Logo, é graças aos cloroplastos encontrados nas células estomáticas que se torna possível a fotossíntese.

Abertura e Fechamento Estomático

H2O H2O

H2O H2O

ΨW GUARDAS > ΨW ANEXAS

ΨW GUARDAS < ΨW ANEXAS

Tudo ocorre na presença de sinal luminoso da seguinte maneira:

• Percepção;

• Transdução (RNA transportador);

• Reposta fisiológica (estômato abre).

A responsável por receber a luz azul é uma membrana proteica da célula guarda denominada flavina (FAD). Já o cloroplasto é quem recebe a luz vermelha que inicia o processo fotossintético.

Logo, segundo Mareco e Lopes (2007) a fotossíntese ocorre em três etapas:

1. Processo fotoquímico: abertura estomática, absorção da luz vermelha e produção de energia química (fosforilação acíclica);

2. Processo difuso: entrada do CO2 atmosférico no interior dos cloroplastos.

3. Processo bioquímico: utilização da energia química produzida pelo proc. fotoquímico (ATP, NADPH, H+) para incorporar o CO2 e oxida-lo na produção de compostos orgânicos (MARECO e LOPES, 2007).

Ciclo CAM ou Ciclo das Crassuláceas

São plantas típicas de ambientes áridos, possuindo como estratégia de sobrevivência a abertura de seus estômatos durante a noite e fechando-se durante o dia.

A fotossíntese MAC ou CAM, representa um sistema especializado de fixação do CO2, destinado a manter um balanço positivo de carbono nos tecidos, ao mesmo tempo que se desenvolve um eficiente mecanismo de absorção de H2O.

Exemplos de Plantas CAM

Características Anatômicas das Folhas

CARACTERÍSTICA C3 C4 MAC

Anatomia da folha Apenas célula do mesófilo

Apresentam Célula do mesófilo e célula da

bainha

Células do mesófilo e usualmente sem

paliçádico definido

Enzima de carboxilação Rubisco (RubP-case) PEP-case e RubP-case Escuro: PEP-caseLuz: RubP-case

Requerimentos energéticos(CO2:ATP:NADPH2)

1: 3 : 2 1: 5 : 2 1 : 6,5 : 2

Razão de Transpiração (uso da água) (g de H2O / g

matéria seca)

450 - 950 250 - 350 50 - 55

Razão Clorofila a / clorofila b 2,8 +/- 0,4 3,9 +/- 0,6 2,5 – 3,0

Ponto de compensação de CO2 (ppm)

30 - 70 0 - 10 0 – 5 (no escuro)

Inibição da fotossíntese por 21% de O2 atm.

Sim (fotorrespiração) Não Sim

Detecção da Fotorrespiração Sim Não (somente nas células da bainha)

Sim (difícil detectar)

Temperatura ótima para Fotossíntese

15 – 25ºC 30 – 40ºC ~ 35 º C

Produção de Matéria Seca (Ton/ha/ano)

22 +/- 0,3 39 +/- 17 Baixa e altamente variável

OBRIGADA!

Referências Bibliográficas:

MOHR, H. & SCHOPFER, P. Plant Physiology. Ed. Springer, 629p., 1995.

TAIZ, L. and ZEIGER, E. Plant Physiology. Sunderland: Sinauer Associates. 792p. 1998.

HOPKINS, W. G. Introduction to Plant Physiology. Copyright 464p. 1995.

LEA, P. J. & LEEGOOD, R. C. Plant Biochemistry and Molecular Biology. Ed. Wiley, 312p., 1993

Site: www.superbiologia.com, visita dia: 05.09.2011