Exercicios de botanica 2

Prévia do material em texto

INSTITUTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
 
 
 
 
Felesmar Rodrigues de Souza Oliveira 
 
 
 
 
Lista de exercícios– Estresses Abiótico e 
Biótico 
 
 
 
 
Atividade apresentado junto à disciplina de 
botânica e fisiologia vegetal, ministrada 
pelo Prof. Dr. Michael dos Santos Brito. 
 
 
 
 
 
 
São José dos Campos 
2021 
 
 
1) Defina biomassa vegetal e sua correlação com estresse? 
 
A biomassa é a matéria orgânica viva que em diferentes processos biológicos fixa fontes de 
carbono em moléculas que compõem as células dos seres vivos e são importantes para as 
cadeias tróficas. A biomassa pode também definida como qualquer material derivado da vida 
vegetal e que seja renovável em um período de tempo inferior a 100 anos. Assim, biomassa 
vegetal é conceitualmente o peso do material vegetal ou a medida da massa de carbono 
organicamente ligado. As variações na biomassa estão diretamente relacionadas a estresses 
do meio, podendo ser causado por fatores bióticos ou abióticos. Como em condições de 
estresse hídrico que diminui a taxa de crescimento da planta e também diminui o índice de 
área folear que consequentemente diminuirá a acumulação de biomassa. Outro exemplo é o 
estresse causado pelo aumento de concentração de carbono que age diretamente nas 
dinâmicas de fixação do carbono aumentando o acumulo de biomassa, deixando a 
composição da planta pobre em outros elementos. Todavia, o estresse do meio pode 
influencia diretamente no acumulo e nas variações de biomassa. 
 
2) Qual a relação entre estresse abiótico e taxa decrescimento? Explique. 
 
A agua é essencial para manter a homeostasia das plantas e variações na disponibilidade atua 
de forma desarmônica no equilíbrio homeostático. O déficit hídrico provoca desidratação 
celular tornando inviável processos metabólicos essenciais, como consequência desse déficit, 
ocorre uma diminuição no volume e uma diminuição na pressão do turgor. Um efeito 
secundário é a diminuição na eliminação de íons que ao longo do tempo com concentrações 
maiores tornam-se citotóxicos e também pode ocorrer a produção de ácido abacisico que 
dificulta trocas gasosas e promove o fechamento dos estômatos inibindo a fotossíntese que 
é essencial para o desenvolvimento da planta, diminuindo a fixação de carbono e a taxa de 
crescimento da planta, também abscisão foliar, citorrise, cavitação etc. 
 
3) Sob condições de estresse, no entanto, é possível que o programa de crescimento 
vegetativo termine de maneira prematura, e a planta pode imediatamente começar a fase 
reprodutiva. Nesse caso, a planta passa por uma transição ao florescimento, à fecundação e 
à produção de sementes antes de alcançar seu tamanho pleno. Explique o fenômeno 
evolutivo que ocorre aqui. 
 
Nas condições descritas, as plantas desenvolveram rotas de desenvolvimento com o intuito 
de maximizar o potencial reprodutivo e assim ter maiores chances de perpetuação da espécie 
naquele meio. Essas rotas se diferem pelo ciclo de vida das plantas, onde para plantas anuais 
é vantajoso mudanças metabólicas direcionadas para o desenvolvimento prematuro das 
plantas para uma produção maior de sementes viáveis e as plantas perenes, por sua vez 
tendem a realizar um ajuste metabólico para armazenamento de recursos alimentares para a 
sobrevivência da mesma até o próximo período de reprodução. 
 
 
 
4) Diferencie aclimatação de adaptação 
 
A aclimatação pode ser definida como uma mudança não permanentes na fisiologia ou 
morfologia de um organismo devido a mudanças no meio e caso as condições iniciais forem 
reestabelecidas, as mudanças são revertidas. A adaptação está relacionada com eventos 
genéticos que quando ocorre pressões seletivas em uma espécie e por consequência 
mutações genéticas que tornem os indivíduos de uma espécie mais adaptáveis ao meio e 
essas mudança se tornam hereditárias. 
 
5) O que é proteção cruzada? 
 
Produção cruzada se refere a um aumento de tolerância de plantas a uma exposição 
subsequente a um diferente tipo de estresse abiótico. Os eventos de estresse podem causar 
uma acumulação de proteínas responsivas ao estresse e a metabolitos que persistem nas 
plantas por um período de tempo e se as mesmas forem submetidas ao mesmo estresse o 
efeito será reduzido. 
 
6) Qual o papel da genética clássica na tentativa de contornar a susceptibilidade em plantas 
ao estresse? Como isto é feito? 
 
Com os conhecimentos advindos da genética clássica foi possível ter um maior conhecimento 
das vias envolvidas em processos de envelhecimento foliar, diminuição nutricional das 
plantas entre outros. Com os esses conhecimento foi possível realizar melhoramentos nas 
técnicas e também a produção de plantas transgênicas que são mais robustas e sofrem menos 
com os estresses do meio. 
7) O que são regulons ? 
 
Regulons são um conjunto de genes que são regulados como uma unidade. Os regulons atuam 
ativando simultaneamente rotas especificas de resposta ao estresse e suprimem vias não 
essenciais ou que poderiam causar injurias a planta durante o estresse. 
 
8) Dentre os microrganismos quais são considerados como os mais devastadores causadores 
de patologias vegetais? Cite uma dessas doenças e o efeito causado? 
 
Alguns fitopatógenos do grupo oomicetos são considerados os organismos que causam as 
patologias vegetais mais devastadoras. Um exemplo é a doença requeima ou mela que podem 
atingir culturas de batatas, tomate e cacau e é causada pela Phytophthora infestans que 
inicialmente causa pequenas manchas irregulares que evoluem para necrose dos tecidos e 
morte dos folíolos. Essa patologia vegetal tem grande impacto na economia e historicamente 
esteve envolvida na grande fome irlandesa. 
 
 
 
9) Além das patologias infecciosas, há um segundo tipo de estresse que acontece em plantas. 
Que tipo de estresse é este? Qual o papel da coevolução neste tipo de estresse? Exemplifique 
 
Esse tipo de estresse é chamado de estresse biótico ou seja causado por seres vivos. Nas 
cadeias tróficas normalmente iniciadas por herbívoria e ao do tempo as plantas 
desenvolveram mecanismos moleculares, fisiológicos e morfológicos para evitar serem 
consumidas e em contrapartida os organismos desenvolveram também estratégias para 
burlar esses mecanismos. Também pode-se ressaltar o estresse causado por elelopatia que é 
a guerra química entre plantas. Esses eventos demonstram a coevolução, que mostra a intima 
relação entre plantas e seres vivos, como é observado nas flores e as abelhas que estão 
intimamente relacionadas ou na mudança na morfologia de algumas flores e adaptação de 
insetos e pássaros para consumir o néctar. Assim, a coevolução tem o papel de estabelecer 
relações benéficas, maléficas ou comensais mediadas por mecanismos de mudanças 
morfológicas, metabólicas, fisiológicas, etc. 
 
10) É correto afirmar que acúleos, gloquídios e espinhos correspondem a uma mesma 
estrutura de defesa e origem tecidual? Explique 
 
Não, pois os mesmo derivam de tecidos distintos, porem tem a mesma finalidade de defesa 
física contra herbívoros de porte médio e grande, mas são ineficazes contra herbivores 
menores, como insetos. 
 
11) O que é deterrência química? Qual estrutura de defesa das plantas apresenta essa 
característica? 
 
Deterrência química é um mecanismo utilizado pelas plantas para proteção contra herbivoria 
que se baseia na produção de metabolitos secundários que causam efeitos desagradáveis 
como irritação e inflamação, como é visto nas folhas de urtiga que causam irritação. A 
estrutura que apresenta essa característica é o tricoma. 
 
 
12) É correto afirmar que um tricoma pode exercer a função de um mensageiro na presença 
de um herbívoro? Comente 
 
Sim, o tricoma pode enviar sinais elétricos ou químicos as células adjacentes para ativação de 
vias de defesa no mesofilo da folha. 
 
13) O que são os fitólitos? Cite a ocorrência destaestrutura em uma planta amplamente 
cultivada no estado de São Paulo 
 
 
 
Os fitólitos são cristais de sílica que se formam nas paredes epidérmicas e nos vacúolos e 
conferem dureza as paredes celulares, dificultando para os insetos herbívoros a mastigação 
das folhas de gramíneas. Um exemplo de planta com apresenta essa estrutura é a cana de 
açúcar que é amplamente cultivada no estado de são Paulo. 
 
14) Qual a diferença entre metabólitos primários e metabólitos secundários? A qual classe de 
metabólitos está ligada a defesa contra insetos e outros patógenos e por que? 
 
Os metabolitos primários são os chamados essenciais para o bom funcionamento do 
organismos e os secundários são produzidos com diversas finalidades como defesa, atribuir 
cor, sabor cheiro, etc. Os metabolitos secundários estão relacionados com a defesa contra 
patógenos e insetos e os mesmos são armazenados em organelas e vacúolos e podem ter 
ação citotóxica e como mecanismos físicos, como observado na seringueira que produz o 
látex que atua como um adesivo impossibilitando a herbivoria e muitas vezes levando a morte 
do organismo. 
 
15) Qual a relação entre defesa de plantas e compostos medicinais? Cite um exemplo 
 
Alguns metabolitos produzidos pelas plantas para sua defesa e causam diversos sintomas nos 
seres herbívoros. Entretanto, alguns efeitos observados se provaram uteis para fins 
medicinais, pois a atuação dessas moléculas no organismo pode gerar um efeito que seja 
benéfico, como observado no ácido salicílico que tem efeito presente na papoula ou a 
digitoxina que age inibindo a bomba Na+/k+ATPase nas membranas das células cardíaca. 
Portanto, os metabolitos secundários apresentam um vasto potencial para produção de 
compostos medicinais e aplicação em outros segmentos do conhecimento, sendo ideal o 
estudo e elucidação dos seus efeitos e em quais vias os mesmos interagem. 
 
16) “O feitiço pode virar contra o feiticeiro” qual o significado desta frase no mecanismo de 
defesa das plantas. 
 
Isso se deve por que as substancias produzidas tem grande toxicidade e o seu acumulo em 
grandes níveis pode causar danos a planta e eventualmente a morte por necrose tecidual. 
 
17) Cite um exemplo onde a partir de um produto originado de um sistema de defesa da 
planta, pode-se obter um produto de grande valor agregado utilizado no mundo todo. 
 
A seringueira é um excelente exemplo, pois a mesma produz o látex que atua como defesa 
física e é utilizada para produção de borracha natural. 
 
18) Na relação entre planta e inseto identifique a seguinte expressão “Você é o que você 
come”. Explique a vantagem deste mecanismo para o inseto. 
 
 
 
Alguns insetos tem a capacidade consumir esses metabolitos secundários, que normalmente 
são tóxicos para um grande número de insetos, e incorporar essas substancias em seus corpos 
adquirindo colorações fortes e a sua toxicidade, sendo também um mecanismo de defesa, 
pois cores fortes representam perigo. 
 
19) Qual a relação entre a produção de metabólitos em células e/ou tecidos específicos e a 
culinária? 
 
Algumas plantas que produzem os metabolitos secundários constitutivos e os armazenam em 
compartimentos específicos ou em células e quando ocorre o dano a planta esses metabolitos 
são liberados e muitas vezes esses metabolitos dão cheiros e sabores característicos e por 
conta disso são amplamente empregados na culinária para realçar o sabor do alimento ou 
como ornamento dos pratos. 
 
20) O que é a “Hipótese da defesa ótima”? 
 
Essa hipótese enuncia que o suprimento limitado de compostos de defesa está concentrado 
onde é mais necessário a fim de maximizar a adequação ao ambiente, que pode ser 
comprovada observando que em folhas mais jovem a uma maior concentração desses 
compostos, pois as folhas mais velhas estão sujeitas a sofrer mais com senescência. 
 
21) Como a frase “O inimigo do meu inimigo é meu amigo” se insere no mecanismo de defesa 
das plantas? Como ele ocorre? Cite um exemplo. 
 
As plantas podem produzir compostos que atraem inimigos naturais de outros herbívoros, 
isso é observado na planta N.Attenuata, que é uma espécie de tabaco, que quando é atacada 
por lagartas, a mesma produz e libera terpenos que atraem insetos predadores. 
 
22) Qual o papel dos eliciadores na defesa vegetal? Como acontece este tipo de resposta? 
Os eliciadores estão presentes na saliva ou na regurgitação dos insetos e quando ocorre o 
reconhecimento dessas moléculas é desencadeado respostas de defesa vegetal contra 
herbívoros e patógenos. Essa resposta inicia uma complexa via de sinalização, aumentando a 
atividade oxidativa e a produção de oxido nítrico estimula a resposta de hipersensibilidade e 
outros mecanismos de defesa.