Transpiração vegetal

Prof. Dr. Leandro Felício

O que é transpiração

■Perda de água pela folha na forma de vapor d`água.

No livro...

■Livro 06 – página 324 a 328

Importância da transpiração vegetal

■ Controle térmico vegetal;■Gar an t i r ab so rção de água e

ascendência de seiva bruta pelo vegetal ! Teoria coeso-tenso-transpiratória;

■Garantir absorção de sais que participam da nutrição inorgânica;

■ Tem relação direta com as trocas gasosas na folha;

■ Ambienta lmente a tr anspir ação (evapotranspiração) contribui com a umidade relativa do ar e com a formação de chuva;

Nutrição inorgânica

■ Elementos químicos essenciais às plantas

▪ Macronutrientes: Elementos químicos necessár ios em quantidades relativamente grandes.

▪ Micronutrientes: Elementos químicos necessários em pequenas quantidades.

Macronutrientes Micronutrientes

Hidrogênio (H) Cloro (Cl)

Carbono (C) Ferro (Fe)

Oxigênio (O) Boro (B)

Nitrogênio (N) Manganês (Mn)

Fósforo (P) Sódio (Na)

Cálcio (Ca) Zinco (Zn)

Magnésio (Mg) Cobre (Cu)

Potássio (K) Níquel (Ni)

Obs: a maioria dos nutrientes são a b s o r v i d o s p e l a s r a í z e s d i s s o l v i d o s n a á g u a ! transpiração constante gera absorção constante ! fornece os nutrientes.

Nutrição inorgânica

■Macronutrientes

▪ C, H, O, N, P (são os principais constituintes das moléculas orgânicas)

▪ Ca (constituição da lamela média)▪ K (regulador da pressão osmótica no interior da célula vegetal)▪ Mg (componente da clorofila)

■Micronutrientes

▪ Na, Cl, Cu, Zn, Fe, Bo, etc.▪ Atuam como co-fatores de enzimas▪ Necessários em quantidades pequenas

Nutrição inorgânica

■A correção da nutrição do solo pode ser feita por adubação:▪ Adição de Adubos orgânicos

o Restos de alimentoso Restos vegetaiso Fezes de animaiso No processo de decomposição biológica (microrganismos) ocorre a

liberação de elementos essenciais ao desenvolvimento das plantas.

▪ Adição de Adubos químicoso Contém sais minerais com os seguintes macronutrientes: N, P, K

Obs.: A adubação excessiva pode causar a contaminação de lagos e rios, morte de animais, e possíveis problemas à saúde humana.

Adubação verde

■A leguminosa prepara o solo com mais nitrogênio para o próximo cultivo.

■O próximo cultivo é plantado sobre uma cama dos restos do cultivo passado:▪ Decomposição aumenta

nitrogênio no solo.

Tipos de transpiração

1. Cuticular : ocorre diretamente pela cutícula da epiderme ! não controlável.

2. Estomática: ocorre através do estômato ! controlável.

Anatomia da folha

1- Cutícula - reduz a transpiração; 2 - Epiderme Superior - proteção; 3 - Parênquima Paliçádico - fotossíntese; 4 - Tecido de Condução de Seiva - Floema e Xilema; 5 - Parênquima Lacunoso - fotossíntese - favorece a circulação de gases; 6 - Célula Anexa - armazena água; 7 - Estômatos - trocas gasosas ; 8 - Ostíolo - abertura estomática por onde entra e sai gases; 9 - Câmara Subestomática - armazenamento de gases; 10 - Mesó f i l o Fo l i a r - é o espaço compreendido entre as duas epidermes da folha, onde se localiza o parênquima clorofiliano;

Estômato

■Controla a transpiração e as trocas gasosas.

■ Duas células guarda (fotossintetizantes)■ Células subsidiárias (ao redor das cel.

guarda)■ Ostiolo (abertura) entre as cel. guarda

Estômato

■Abertura e fechamento controla transpiração e trocas gasosas.

Obs: a abertura e fechamento do estômato é controlado pela turgidez das céulas guarda.

Principais fatores que influenciam na transpiração

a) Luminosidade

▪ Estimula a abertura dos estômatos▪ Maioria das plantas (abrem estômatos durante o dia) e os fecham

(à noite)▪ Dia ! luz ! fotossíntese ! abertura dos estômatos ! trocas gasosas

b) Concentração de gás carbônico (CO2)

▪ Baixas concentrações de CO2 ! Estômatos abrem▪ Altas concentrações de CO2 ! Estômatos se fecham

c) Disponibilidade de água

▪ Pouca água no solo ! estômatos se fecham▪ Muita água no solo ! estômatos abre Adaptação à

economia hídrica

Adaptação à fotossíntese

Fatores que influenciam na transpiração

Fatores que influenciam na transpiraçãoExternos Internos

Temperatura Superfície de evaporaçãoUmidade do solo Espessura da cutículaUmidade do ar Grau de abertura dos

estômatosVentilação Concentração de CO2 no

mesófilo foliar.Luz

Mecanismo de abertura estomático

Abertura

Entrada de K+Água entra nas células guarda

Células guarda tornam-se túrgidasPromove a abertura do ostíolo

Fechamento

Saída de K+Água sai das células guarda

Células guarda tornam-se plasmolizadasOcorre o fechamento do ostiolo

Mecanismo hidroativo

■Muita água presente no solo ! Potássio bombeado para a célula guarda ! célula guarda túrgida ! ostíolo aberto

Obs: o bombeamento é controlado pelo hormônio ácido abscísico (ABA).

Mecanismo fotoativo

■ Luz presente ! Alta taxa de fotossíntese ! produção de glicose (1)

■ Luz presente ! Alta taxa de fotossíntese ! aumento de consumo de CO2 ! meio básico ! aumenta atividade da amilase ! produz glicose (2)

■ (1) + (2) ! aumento da pressão osmótica na célula guarda ! ostíolo aberto.

Gráficos transpiração vegetal

■Transpiração e absorção, geralmente, são maiores nos períodos iluminados

Gráficos transpiração vegetal

■Após o fechamento estomático a perda de água diminui, porém ainda ocorre por transpiração cuticular.

Demonstrações da transpiração

Condensação de vaporMétodo gravimétrico

Potômetro

Adaptações vegetais para redução da transpiração

■Folhas de anatomia assimétrica:

■Redução do limbo foliar :

■Grossa camada de cera (folha coriácea):

Adaptações vegetais para redução da transpiração

■Tricomas (pelos nas folhas):

■Estômatos em cripta:

Adaptações vegetais para redução da transpiração

■Abertura dos estômatos a noite – Plantas Crassuláceas (CAM)

Sudação ou gutação

■Perda de água no estado líquido ! adaptação para solos ou atmosfera excessivamente úmidos

Para housedência:

■Livro 06 – Página 334 a 339▪Exercícios 202, 204, 216, 217 e 220.

Condução de seiva

Prof. Dr. Leandro Felício

No livro...

■Livro 06 – página 328 a 334

2) Nutrição Vegetal

III) Absorção de água e sais pelas raízes

▪ Local de absorção nas raízes: zona pilífera ▪ Após atravessar a epiderme:

▪ A água se locomove em direção ao xilema via: a) Simplasto: passando por dentro das células via plasmodesmos. a) Apoplasto: passando entre as células

▪ Ao chegar na endoderme:

Simplasto

Apoplasto

Células contém estrias de Caspary (suberina)

o Ocorre a seleção dos sais minerais que entram no xilema

o Regulação da quantidade de água que pode entrar para dentro do xilema.

Absorçao de água

Sentido de condução da seiva bruta: raízes ! folhas ▪ Como a água sobe até as folhas?

▪ Teorias existentes

I. Pressão positiva da raiz (contribui, mas não explica). o Transporte ativo de sais minerais para dentro do xilema (+). o Água penetra do solo para o xilema por osmose. o Problema: nem todas as plantas possuem esta característica.

II. Capilaridade (contribui, mas não explica). o As moléculas de água são capazes de subir espontaneamente em um

tubo de pequeno calibre. o Ocorre adesão entre moléculas de água e o tubo e também ligações

de hidrogênio entre as moléculas de água. o A água sobe até a força de adesão se igualar a força gravitacional. o Problema: o máximo que a água pode alcançar é meio metro de

altura.

Condução de seiva bruta

Pressão positiva da raiz Capilaridade

Condução de seiva bruta

Processos envolvidos:

III. Teoria da tensão-coesão (Teoria de Dixon) - Teoria mais aceita atualmente

I. Ocorre transpiração foliar II. A pressão dentro do xilema das folhas

diminui III. Ocorre fluxo de água no sentido: caule !

folhas IV. A pressão dentro do xilema do caule

diminui V. Ocorre o fluxo de água no sentido: raiz

! caule VI. A coesão entre as moléculas de água e a

tensão existente na coluna de água no xilema permitem a subida da água desde a raiz até as folhas.

Transpiração

Condução de seiva bruta

Teoria mais aceita: Fluxo de massa Como a matéria orgânica se movimenta

no floema? ▪ Folhas (órgãos fonte)

o Floema possui maior concentração de matéria orgânica.

▪ Raízes (órgãos dreno) o Floema possui menor concentração de

matéria orgânica

FloemaXilema

Transpiração

Fluxo de água entre

xilema e floema

Fonte (folhas)

Dreno (raízes)

A água passa do xilema para o floema, onde existe maior concentração de matéria orgânica (osmose)

Ao atingir o floema a água empurra as moléculas orgânicas para o seu destino onde serão assimiladas

Condução de seiva elaborada

Teoria mais aceita: Fluxo de massa Como a matéria orgânica se movimenta

no floema? ▪ Folhas (órgãos fonte)

o Floema possui maior concentração de matéria orgânica.

▪ Raízes (órgãos dreno) o Floema possui menor concentração de

matéria orgânica

FloemaXilema

Transpiração

Fluxo de água entre

xilema e floema

Fonte (folhas)

Dreno (raízes)

A água passa do xilema para o floema, onde existe maior concentração de matéria orgânica (osmose)

Ao atingir o floema a água empurra as moléculas orgânicas para o seu destino onde serão assimiladas

Então, o que faz com que a água se movimente no interior do

floema é a diferença de pressão osmótica existente

entre o órgão fonte (folhas) e o dreno (raízes)

Condução de seiva elaborada

Condução de seiva elaborada Experimento do fluxo de massa:

No vegetal o processo continua po is a ra i z produz amido, garantindo a diferença de pressão entre centro consumidor e produtor.

Sentido de condução pode ser bidirecional ! no inverno algumas plantas consomem suas reservas da raiz.

Anel de Malpighi

Corte concêntrico do caule ! retira o floema do vegetal

Anel de Malpighi Consequências:

Se feita no caule ! M o r t e d e eudicotiledoneas

Se feita no galho ! Produção de f r u t o s m a i s a d o c i c a d o s e maiores

Anatomia do Caule de eudicotiledônea

Tecidos do caule

Caule monocotiledôneas vs. Eudicotiledôneas

• Obs: o Anel de Malpighi não tem efeito sobre monocotiledôneas pela disposição dos feixes vasculares nesse grupo,.

Para housedência:

■Livro 06 – Página 340 a 344▪Exercícios 221, 225, 226, 230 e 240.