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Prof. Leandro C. Araujo (DBZ)

Zootecnista

Campus de Ilha Solteira

Relações hídricas em plantas

forrageiras

Funções da água

• Crescimento celular

• Atividades metabólicas

Funções da água

• Constituintes do protoplasma:

80 a 90% da biomassafresca em herbáceas emais de 50% emlenhosas.75% em plantasforrageiras

Funções da água

• Solventes de substâncias:Permiti a entrada de solutos na célula e amovimentação entre os órgãos. Ex. HCO3

-

• Reagente e produto

Sacarose + H2O glicose + frutose (reagente)

Glicose + 6O2 6 CO2 + 6H2O (produto)

Funções da água

• Manutenção de turgidez• Alongamento e crescimento celular. Aberturados estômatos.

Funções da água

• Termorregulador• Propriedades termorreguladora. Resfriamentodo tecido vegetal

figura

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Características da água

• PolaridadeAs ligações de H entre moléculas de H2O e íons eentre H2O e solutos polares em solução reduzema atração eletrostática entre substânciascarregadas aumentando a solubilidade.

Características da água

• Propriedades térmicas

Calor específico: quantidade de enegiarequerida para elevar 1°C na temperatura deuma massa de 1 g (1 cal/g).

Calor latente de vaporização: quantidade deenergia necessária para transformar 1 g deágua líquida em vapor. (586 cal/g a 20°C).

Características da água

• CoesãoAtração entre moléculas similares. Ex.

entre as moléculas de água.

• AdesãoAtração entre moléculas diferentes. Ex.

água e aparede celular.

Características da água

• Tensão superficialEnergia necessária para aumentar a área de superfície.

Retirado de Hopkins (1995)

Funções da água

• Adesão, coesão e tensão superficialgeram um fenômeno denominado deCAPILARIDADE.

Imagem da internet

Potencial hídrico

• Medida da energia livre da água ()= P + S onde:

P= pressão de turgescência

S =Contribuição dos solutos

Quando os tecidos estão em equilíbrio com asolução do meio, células turgidas, = 0.

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Potencial hídricoTransporte de

água

• Absorção radicularÉ necessário o contato direto da raiz com osolo.

Os pelos radiculares maximizam a área decontato e são os principais locais deabsorção.

Regiões maduras das raízes tem maisexoderme que é hidrofóbico

Transporte de água

• Absorção radicularDa epiderme até a endoderme da raizexistem três rotas pela qual a água podefluir:

Rota apoplásticaRota transmembranaRota simplática

Curta distância

Transporte de água

• Absorção radicular

Rota apoplástica: a água move-se pela paredecelular, sem atravessar a membrana.

Apoplásto= sistema contínuo de paredescelulares e espaços intercelulares.

Curta distância

Rota apoplástica

Transporte de água

• Absorção radicular

Rota transmembrana: a água atravessa ascélulas e suas membranas.

Curta distância

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Transporte de água

• Absorção radicular

Rota simplásticas: a água movimenta-se deuma célula a outra através dos plasmodesmas.

Plasmodesmas= canal microscópio delimitadopor membranas, conectando célulasadjacentes através da parede celular.

Curta distância

Rota simplásticas

Transporte de água

• As rotas ocorrem de forma

simultânea e a predominância será em

função da resistência oferecida.

Transporte de água

• XilemaConstitui a porção mais longa da rota detransporte de água, cerca de 99,5%.

Consiste em dois tipos de elementos traqueais:traqueídes e elementos de vasos.

Compostos por células “mortas” não contendomembranas e organelas.

Longa distância

Traqueídes e elementosde vasos.

Transporte de água

• XilemaO espessamento secundário da parede celular ea lignificação dos traqueídes e dos vasos éfundamental para resistir a grandes tensões.

De que forma essa tensões são geradas no xilema?

Longa distância

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Evaporação da água na folha

• Ocasiona tensões negativas pelo xilema

Nas folhas a água étransportada para próximo dascélulas pelas ramificações doxilema (nervuras).

Água líquida

Xilema

Células

Parede celular

Espaço intercelular

Atmosfera

Vapor de água

Evaporação da água na folha

Água sai por difusão

Evaporação na folha

Dependente da umidade relativa do ar(difusão).

Responsável pelo transporte de água na planta(fluxo de massa).

Resistências

Resistências a perdade água

Estômatos

• Rota de baixa resistência p/ o vapor de água.

• Competição com a absorção de CO2.

• O teor de água na planta sinaliza a aberturaestomática.

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Água disponível no solo: normalmente aberto

durante o dia e fechado durante a noite.

Água restrita no solo: parcialmente aberto ou

fechado durante o dia

Estômatos

Razão de transpiração: quantidade de água

transpirada pela planta dividida pela quantidade

de CO2 assimilado pela fotossíntese.

Plantas C3= 500 (500 mol H2O/ mol CO2)

Plantas C4= 250 (250 mol H2O/ mol CO2)

Plantas CAM= 50 (50 mol H2O/ mol CO2)

Estômatos

• Células-guardas

Par de células epidérmicas que circundam o poroestomático.

Estômatos

Células-guardasde gramíneas

Forma de haltere.

Estômatos

Células-guardas de leguminosas

Reniforme.Padrão de espessamentoirregular da paredecelular.

Estômatos Transpiração

É a evaporação da água a partir da superfície da

planta.

Menos de 1% é utilizado para a fixação de C, sendoa maior parte perdida na transpiração

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Prof. Leandro C. Araujo (DBZ)

Zootecnista

Campus de Ilha Solteira

Fotossíntese em plantas

forrageiras

Conversão de energia luminosa em

energia química por pigmentos

fotossintéticos, usando água e

CO2 e produzindo carboidratos.(Taiz e Zeiger, 2004)

3812H2O + 6CO2 → 6O2 + 6H2O + C6H12O6

No que consiste a fotossíntese?

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Célula vegetal

• Mesófilo é o tecido fotossintéticomais ativo.

Células do mesófilo

Cloroplastos

Clorofilas

Absorção da luz40

No que consiste a fotossíntese?

Energia solar

O2 Açucares

H2O CO2

Oxidação Redução

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Reações químicas

Oxidação: reação química pela qualelétrons ou átomos de hidrogênio sãoremovidos de uma substância.

Redução: reação química pela qualelétrons ou átomos de hidrogênio sãoadicionados a uma substância.

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• Processo difusivo (resistência ao CO2).

• Processo Fotoquímico (NADPH e ATP).

• Processo bioquímico (ciclo de Calvin,

CO2 carboidrato).

Processos envolvidos

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Célula vegetal

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Cloroplasto

• Reações da fotossíntese nos tilacóides

Os produtos finais são ATP e NADPH (membrana)

ATP e NADPH são utilizados para a síntese de açucares nas reações de fixação de carbono (estroma do cloroplasto)

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Cloroplasto

•Reações da fotossíntese nos tilacóides

Luz absorvida

Energia química

Transferência de elétrons (doadores e receptores)

Reduzir (NADP+ a NADPH), Oxidar (H2O) e ATP

Espectro visível

nm

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Esquema Z

A primeira reação que converte a energia do elétron em energiaquímicas é a transferência de um e- do estado excitado de umaclorofila para uma molécula aceptora.

Oxidaçãoda água

Esquema Z

• Água oxidada e os prótons são liberados no lume pelo PSII.

• O PSI reduz NADP+ a NADPH no estroma.

• Síntese de ATP conhecido como fotofosforilação.

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fotofosforilaçãoClassificação quanto a fixação de CO2 e síntese de CHO.

a. Plantas C3

1° produto estável é o ácido 3-fosfoglicérico

b. Plantas C4

1°s produtos estáveis são: malato e aspartato

(Taiz e Zeiger, 2004)

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51Líquido: 6 CO2+11 H2O + 12 NADPH + 18 ATP Frutose-6-fosfato + 12 NADP+ + 6 H+ + 18 ADP + 17 Pi

Ciclo de Calvin

Ocorre no estroma do cloroplasto.

Rubisco

fotofosforilação

estável

Principais enzimas envolvidas na carboxilação:

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Rubisco PEPcase

C3 (mesófilo)

C4 (bainha vascular)

C4 (mesófilo)

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Fig. 1. Representação do corte transversal da folha de uma planta C3 e uma C4.CBF= células da bainha do feixe; GG= célula-guarda; CSE= câmarasubestomática; Ep= epiderme; MP= mesofilo paliosádico; ME= mesofilo

esponjoso; P= poro estomático.

(Marenco e Lopes, 2009)

C3

C4

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