FISIOLOGIA DO ESTRESSE EM PLANTAS

Professor: José Vieira SilvaDiscentes: Cinara Bernardo da Silva José Adeilson Santos Barreto Julianna Catonio da Silva

Universidade Federal de Alagoas Campus de Arapiraca

Ciências Agrárias

O QUE É ESTRESSE ?

É um desvio significativo das condições ótimas para a vida,

e induz mudanças e respostas em todos os níveis funcionais

do organismo, os quais são reversíveis a princípio, mas podem

se tornar permanente (Larcher, 2000)

É um fator externo que exerce uma influência desvantajosa

para a planta (Taiz & Zeiger, 2002)

RESPOSTA AO ESTRESSE: ADAPTAÇÃO OU

ACLIMATAÇÃO

Tolerância: aptidão da planta para enfrentar um ambiente

desfavorável

Planta adaptada:

resistência geneticamente

determinada, adquirido por

processo de seleção

durante muitas gerações

Planta aclimatada:

tolerância aumentada

como consequência de

exposição anterior ao

estresse

ESCAPE / EVITAR / TOLERAR

FATORES DE ESTRESSE

ABIÓTICOS

• Água

• Radiação

• Temperatura

• Gases

• Minerais

• Efeitos Mecânicos

BIÓTICOS

• Planta

• Micro-organismos

• Animais

• Origem Antropogênica

ESTRSSE HÍDRICO: FALTA OU EXCESSO DE ÁGUA

Déficit hídrico: conteúdo de água de um tecido ou célula

que está abaixo do conteúdo de água mais alto exibido no

estado de maior hidratação.

Fonte: http://www.google.com/imgres?imgurl=http://verdypaisagismo.com.br

DÉFICIT HÍDRICO E A FOTOSSÍNTESE

A água = principal doador de elétrons

Fechamento estomático= impede a entrada de CO2

Abscisão foliar para perder menos água

DÉFICIT HÍDRICO E O CRESCIMENTO VEGETAL

Diminui a turgescência necessária para a expansão celular

DEFICT HÍDRICO E A TRANSLOCAÇÃO DE FOTOASSIMILADOS

O déficit hídrico diminui indiretamente a quantidade de

fotoassimilados translocados, pois reduz a fotossíntese e o

consumo de assimilados das folhas em expansão.

RESPOSTA AO DEFICITE HÍDRICO

ESCAPE= plantas de ciclo rápido

EVITAÇÃO=plantas que mantém o Ψw alto (Isohídricas)

Fonte: http://www.google.com/imgres?imgurl=http://verdypaisagismo.com.br

RESPOSTA AO DEFICITE HÍDRICO

Diminuição da área foliar• Falta de água causa contração celular, afrouxamento de parede e redução no turgor. Isso causa redução na expansão celular e foliar

Abscisão foliar

• Estimulo na síntese de etileno

• Acentuado crescimento das raízes

Fechamento estomático

• ABA: Ácido abscisíco

RESPOSTA AO ESTRESSE HÍDRICO

Síntese de açúcares protetores• São agentes protetores durante a desidratação celular principalmente trealose• Mantém estabilidade das membranas

Ajuste osmótico• Aumento no conteúdo de solutos no citosol das células, diminuindo Ψo, para que as células absorva mas água• Os solutos acumulados são (solutos compatíveis) são: prolina, álcoóis de açúcar (sorbitol e manitol) e amina quaternária (betaína).

Proteínas Lea (Late embryogenesis abundant)

RESPOSTA AO DEFICITE HÍDRICO

Folhas de plantas jovens de algodoeiro (Gossypium hirsutum) sofre

abscisão em resposta ao estresse hídrico (adaptado,Taiz & Zeiger, 2002)

RESPOSTA AO ESTRESSE HÍDRICO

Estimula o metabolismo CAM Cutícula mais espessa Presença de tricomas, cera refletora cuticular. Alteração na orientação das folhas

Temperatura foliar alta + déficit hídrico = estresse térmico.

Algumas plantas suportam altas taxas de temperatura (C4, CAM),

outras tem a fotossíntese afetada (C3)

ESTRESSE POR CHOQUE TERMICOS

Diminuição da fotossíntese (Fotoinibição)

• Degradação da enzimas

• Produção de radicais livres oxigênio singleto (Foto-oxidação)

• Diminuição da estabilidade das membranas celulares

DANOS CAUSADOS POR ESTRESSE TÉRMICO

ADAPTAÇÕES

Fonte: http://www.google.com/imgres?imgurl=http://3.bp.blogspot.com

ESTRESSE POR ALAGAMENTO

Diminui a disponibilidade de oxigênio:

• Respiração anaeróbica

• Baixa produção de ATP

• Acúmulo de etileno

Fonte: http://www.google.co/imgres.companoramio/photo

Epnastia= maior crescimento da parte superior causando o curvamento do caule. Formação de raízes adventícias

RESPOSTA DAS PLANTAS A AUSÊNCIA DE O2

Fonte: c356.4shared.com/doc/b-ME6Osg/preview.html

Formação do Aerênquima induzido pelo acúmulo de etileno qual promove a morte das células do cortx• Formação de pneumatóforos (raízes respiratórias)

Como algumas plantas sobrevivem em solos alagados?

Fonte: c356.4shared.com/doc/b-ME6Osg/preview.html

Halófitas = nativas de solos salinos• Tamarix sp, Atriplex sp

Glicófitas =menos resistentes ao sal que as halófitas• Milho, cebola, algodão, alface, feijão etc...

Dois efeitos: osmóticos e iônicos específicos • 1º Diminui o Ψw• 2º Inibição da atividade de varias enzimas

ESTRESSE SALINO

SINTOMAS CAUSADO PELO SAL

Pode provocar nanismo e inibição do crescimento da raiz.

O crescimento das gemas pode ser adiado, os ramos ficam

atrofiados e as folhas têm área menor

ESTRATÉGIA PARA EVITAR O DANO CAUSADO PELO SAL

Presença de estrias de caspary na endoderme =

restringem o movimento de íons para o xilema via

apoplasto. Devem atravessar via simplasto, atravessando

a membrana plasmática, onde há seleção

Presença de glândulas de sal nas folhas de

algumas espécies

•Atriplex sp (erva-sal)

ESTRESSE POR CONGELAMENTO E RESFRIAMENTO

As espécies tropicais e subtropicais são tipicamente suscetíveis ao

dano por resfriamento; ( feijão, arroz, tomate, batata-doce etc...)

“Capacidade de adaptação”

Foto: Marcelo Grucke / VC no ESTV

ESTRESSE POR CONGELAMENTO E RESFRIAMENTO

Danos por Congelamento:

• Formação de gelo no apoplasto levando a dessecação

• Formação de gelo no simplasto levando a ruptura da

membrana

Danos por Resfriamento

• Alteração na fluidez da membrana = diminuindo a

fotossíntese, transporte de solutos, respiração e a transdução

de sinais

• Pode modificar atividade de muitas enzimas

RESPOSTA AO CONGELAMENTO E RESFRIAMENTO

Proteínas anticongelamento

Síntese de açúcares e outras substâncias induzidas pelo frio

Evitação do congelamento formando isolantes térmicos por

pilosidade ou adensamento

METODOLOGIA PARA MEDIR O ESTRESSE EM PLANTAS

Obrigado!!