Fisiologia Vegetal FCE tds exercícios e desafios

Prévia do material em texto

Desafio
A energia vinda do Sol é o principal fator para a manutenção da vida na Terra. O processo de fotossíntese é o único de importância biológica que pode aproveitar essa energia. Uma grande fração dos recursos energéticos do planeta resulta da atividade fotossintética em épocas recentes ou passadas.
Devido ao aquecimento global, muitas plantas estão sofrendo com o aumento da temperatura, prejudicando, assim, um dos processos importantes para seu desenvolvimento, que é a fotossíntese.
​​​​​​​​​​​​​​Diante das informações apresentadas, responda:
 a) Quais seriam as alternativas para diminuir a emissão de CO2 com o uso de recursos energéticos para manutenção das indústrias, dos automóveis e da energia geral?
 b) Qual é o papel da fotossíntese no combate ao aquecimento global?
Resposta 
a) Grande parte dos recursos energéticos do planeta tem sua origem na atividade fotossintética pré-histórica (carvão mineral, gás e petróleo) ou relativamente recente (lenha e carvão vegetal, entre outros). Assim, todas as vezes que essas fontes de energia são utilizadas, se devolve para a atmosfera o CO 2 que, em tempos passados, havia sido incorporado na biomassa de organismos fotossintetizadores. Nesse sentido, o uso de fontes alternativas de energia, como a energia solar e a energia eólica, ou de combustíveis renováveis (biocombustíveis), como o etanol, oriundo da cana-de-açúcar, seria fundamental para diminuir as emissões de CO2, o principal gás causador do efeito estufa.
b) O processo da fotossíntese é responsável por retirar do Meio Ambiente o gás carbônico, o principal gás causador do efeito estufa. Logo, a fotossíntese é essencial para a redução da concentração de CO2 na atmosfera (sequestro do carbono). Assim, ações que promovam o sequestro do carbono (atividade fotossintética), como o florestamento e o reflorestamento, devem ser prioritárias no combate ao aquecimento global.
Exercícios
1. 
A célula vegetal é uma das estruturas responsáveis por todo o processo fisiológico que ocorre nas plantas. Qual das estruturas a seguir ocorre somente na célula vegetal?
A. Membrana plasmática.
B. Mitocôndrias.
C. Parede celular.
D. Núcleo.
E. Ribossomos.
2. 
O fototropismo é um processo fisiologico que as plantas fazem ao procurarem orientação através da luz para seu crescimento. Para que esse fenômeno ocorra, há ação de um hormônio vegetal. Que hormônio é esse?
A. Etileno.
B. Ácido abscísico.
C. Citocinina.
D. Auxina.
E. Giberelina.
3. 
Nem todas as espécies de plantas respondem da mesma forma aos efeitos abióticos aos quais são expostas. Por exemplo, quando falamos da exposição a luz, existem plantas de "dia curto" e plantas de "dia longo", como é o caso da formação de tubérculos em variedades de batatas, que, quando iluminadas por 20 horas, não apresentam formação de tubérculos, mas, quando iluminada por 10 horas, há uma formação satisfatória deles. Isso significa que a formação de tubérculos esté sujeita a:
A. fotoperiodismo.
B. fotossíntese.
C. fotonastia.
D. fototropismo.
E. fotoindução.
4. 
Dona Maria foi à feira e comprou uma dúzia de bananas, mas elas estavam verdes. O feirante, para garantir a venda, deu a ela uma banana madura e disse para colocá-las próximas a ela, que logo amadureceriam. Os frutos maduros liberam que tipo substância?
A. Oxigênio.
B. Vapor de água.
C. Etileno.
D. Gás carbônico.
E. Giberilina.
5. 
As plantas têm seu desenvolvimento através de fases fenológicas. Sabe-se que todas essas fases têm importância no seu desenvolvimento. Qual dessas fases representa o envelhecimento ou a morte da planta?
A. Frutificação.
B. Senescência.
C. Florescimento.
D. Germinação de sementes.
E. Crescimento vegetativo.
Desafio
As plantas têm ciclos de vida. Existem plantas angiospermas que podem ser categorizadas como anuais, bianuais ou perenes. As anuais completam seu ciclo de vida da germinação ao florescimento, passando pela produção de sementes e morte da planta em um único ano ou menos.
Existem plantas nativas anuais e algumas culturas agrícolas, como hortaliças e cereais. No entanto, as bianuais, como nabos, geralmente necessitam de duas estações de crescimento para completar seu ciclo de vida, florescendo e frutificando apenas no segundo ano. Plantas perenes vivem muitos anos e abrangem árvores, arbustos e algumas herbáceas.
Agora você, como um agrônomo contratado por esse produtor, acha essa uma boa ideia? 
Se não for uma boa ideia, qual é a recomendação que você daria a esse produtor? Explique.
Resposta 
Essa não é uma boa ideia, pois as raízes de cenoura provavelmente serão menores no final do segundo ano devido aos alimentos armazenados nelas, que serão utilizados para produzir flores, frutos e sementes.
Diante dessa situação, a recomendação que daria ao produtor é que o melhor a se fazer nesse caso é um novo plantio das cenouras para uma boa produtividade. 
Exercícios
1. 
Na estrutura da planta e no crescimento do corpo de uma planta, os meristemas apicais da raiz e do caule são primários em origem, porque estão presentes na planta desde o embrião. A atividade desses meristemas forma os tecidos primários e leva ao crescimento em comprimento dos órgãos, formando o corpo primário ou estrutura primária do vegetal. Esse processo acontece sendo resultado de:
A. Diferenciação celular.
B. Morfogênese.
C. Divisão celular.
D. Alongamento celular.
E. Distensão celular.
2. 
Os meristemas apicais são tecidos vegetais que fazem parte do meristema e dão origem aos tecidos primários, formando o corpo primário ou a estrutura primária do vegetal. Os meristemas apicais estão localizados no ápice do eixo vegetal (raiz e caule), bem como de todas as suas ramificações. Tratando-se de diferenciação celular, a mudança de um meristema apical de uma fase juvenil para a fase vegetativa madura é muitas vezes revelada pela:
A. mudança na morfologia das folhas produzidas.
B. início do crescimento secundário.
C. formação de raízes laterais.
D. ativação dos genes de identidade de meristemas florais.
E. formação de caule.
3. 
A parede secundária, que não é observada em todas as células vegetais, apresenta como função principal garantir a sustentação do vegetal. Diferentemente da parede primária, ela inicia a sua deposição:
A. durante a divisão celular.
B. durante a fase de crescimento.
C. durante a meiose.
D. durante a mitose.
E. após a fase de crescimento celular.
4. 
A atividade meristemática é de extrema importância para o desenvolvimento dos tecidos das plantas. Sabendo disso, qual das seguintes estruturas origina-se, diretamente ou indiretamente, da atividade meristemática?
A. Xilema secundário.
B. Folhas.
C. Tecido dérmico.
D. Raiz.
E. Todas as estruturas acima.
5. 
A raiz é o órgão especializado para a fixação da planta no solo e para a absorção de água e sais minerais em solução, podendo ainda desempenhar as funções de reserva de substâncias e de aeração em plantas aquáticas. Pensando na estrutura de uma secção transversal da parte lenhosa de uma raiz, qual das seguintes estruturas não seria observada?
A. Células esclerenquimáticas.
B. Células parenquimáticas.
C. Elementos de tubo crivado.
D. Pelos de raiz.
E. Endoderme.
Desafio
Os mecanismos fotossintéticos C3, C4 e CAM estão associados a características fisiológicas que repercutem não só sobre a eficiência fotossintética, mas também sobre o desempenho das plantas em diferentes condições ambientais. Cada um desses mecanismos
fotossintéticos tem implicações ecológicas significativas e foi selecionado, ao longo do processo evolutivo, por conferir vantagens adaptativas especiais em condições ambientais diversas.
As respostas diferenciadas das plantas C3, C4 e CAM à variação da intensidade luminosa, à variação da concentração intrafoliar de CO2, à temperatura e à disponibilidade de água e nitrogênio permitem compreender, parcialmente, o sucesso de cada tipo fotossintético em situações ambientais diversas.
Apresentados os aspectos gerais dos mecanismos fotossintéticos, você, como profissional, é procurado por um produtorque tem dúvidas em relação aos efeitos ambientais sobre a fotossíntese que afeta a produção de plantas.
Sendo assim, explique ao produtor o que se espera que ocorra quando esse mecanismo é afetado pela temperatura. Existem diferenças na resposta entre plantas C3 e C4?
Resposta 
A temperatura afeta as reações enzimáticas de todos os processos, inclusive as da fotossíntese. O efeito da temperatura sobre a fotossíntese depende da espécie e das condições ambientais nas quais as plantas estão crescendo. Quando se compara plantas C3 com plantas C4, observa-se que estas últimas têm maiores temperaturas ótimas para a fotossíntese do que as primeiras. Essas diferenças se devem às diferentes taxas de fotorrespiração. Quando aumenta a temperatura, a taxa de fotorrespiração cresce consideravelmente nas espécies C3, reduzindo a fotossíntese líquida. As plantas C4, graças ao mecanismo de concentração de CO2, reduzem a taxa de fotorrespiração a níveis desprezíveis, mesmo em elevadas temperaturas. As temperaturas ótimas para plantas C4 variam de 30 a 45 ºC e para as C3, de 20 a 25 ºC.
1. 
Ao se referir à fotossíntese fase clara e fase escura, nas células vegetais que requerem luz para suas atividades metabólicas, somente na fase escura irá ocorrer:
A. produção de ATP.
B. produção de NADPH.
C. produção de O2.
D. fotólise de água.
E. redução do CO2.
2. 
Pesquisas com algas verde unicelulares, realizadas por Calvin, Bassham e Benson, na década de 40, permitiram conhecer as diversas etapas de redução de CO2 a glicídios. As algas fornecem CO2, que, quando marcados com C14 (carbono radiativo), demonstraram que o primeiro composto estável que aparece é o ácido fosfoglicérico, já que um de seus carbonos era radioativo. Qual fenômeno biológico está sendo descrito?
A. Fotofosforilação cíclica.
B. Fase clara da fotossíntese.
C. Fase escura da fotossíntese.
D. Fotofosforilação acíclica.
E. Fotólise de água.
3. 
A fotossíntese ocorre em duas grandes etapas, que envolvem várias reações químicas: as fases fotoquímica e bioquímica. Pode-se dizer que na fase:
A. fotoquímica, há produção de ATP, NADPH2, fotólise de H2O e produção de O2 livre.
B. bioquímica, os cloroplastos utilizam toda a energia que chega à superfície da planta.
C. bioquímica, há produção apenas de ATP e fotólise de H2O.
D. fotoquímica, ocorre a combinação de CO2 com H2O e pentose para a formação de hexose.
E. fotoquímica, a radiação de cor verde é mais absorvida nas lamelas e nos grana.
4. 
Algumas estruturas como os tilacoides estão presentes nos cloroplastos. Qual dessas características diz respeito às funções dos tilacoides?
A. A luz absorvida pelo pigmento é transformada em energia química.
B. Enzimas catalisam a fixação de CO2.
C. Parte do gliceraldeído-3-fosfato resulta na produção de amido.
D. A falta de oxidação de moléculas de água produz elétrons, prótons e O2.
E. Na parte gel ocorre a fase química da fotossíntese.
5. 
As etapas fotossintéticas podem ser divididas em duas fases: luminosa ou fotoquímica e escura ou bioquímica. Essas fases ocorrem, respectivamente:
A. nos tilacoides e no estroma dos cloroplastos.
B. no estroma e nas lamelas dos cloroplastos.
C. nas lamelas dos cloroplastos e no citoplasma.
D.  no estroma dos cloroplastos e no citoplasma.
E. no citoplasma e nas lamelas dos cloroplastos.
Desafio
A fotossíntese é um processo fotoquímico que consiste na produção de energia por meio da luz solar e da fixação de carbono proveniente da atmosfera.
É o fenômeno autotrófico realizado pelos organismos clorofilados, em geral, plantas e, essencialmente, por algas que habitam o fitoplâncton. Nesse processo, a água e o gás carbônico são absorvidos e metabolizados em carboidratos e oxigênio, utilizando energia luminosa transferida às ligações químicas entre os átomos da cadeia carbônica dos compostos orgânicos formados (glicose).
Esse processo, envolvendo reações químicas com elevado nível de complexidade, foi decisivo para a evolução das condições ambientais, colaborando com surgimento de novas espécies e de relações mantidas entre elas, desde o primórdio até os dias atuais.
Essas informações sobre a fotossíntese foram passadas pelo professor para sua turma de agronomia. Você decidiu fazer um experimento para ver, na prática, como ocorria o processo da fotossíntese e explicar para seus colegas o resultado final desse experimento. 
Após o fim do experimento, como você pode explicar aos seus colegas qual é o produto final da fotossíntese? Como comprovar que essas substâncias foram formadas?
Resposta 
Conclui-se, com o experimento, que o produto final da fotossintese é o oxigênio. No primeiro béquer, no qual foi dissolvido o bicarbonato de sódio, o CO2, produto inicial para que a fotossíntese ocorra, se formará com a água.
A presença de bolhas de ar se formando na parede do funil comprova que a planta em questão está realizando a fotossíntese. 
Exercícios
1. 
Fotossíntese é um processo físico-químico, a nível celular, realizado pelos seres vivos clorofilados, que utilizam dióxido de carbono e água para obter glicose por meio da energia da luz. Quando se fala sobre o processo de fotossíntese, pode-se dizer que:
A. o CO2 é fonte de carbono para a síntese de matéria orgânica e fonte de O2 para a atmosfera.
B. A água é fonte de H+ para a síntese de NADPH2 e de O2 para a atmosfera.
C. O NADPH2 é fonte de energia para a conversão do CO2 em matéria orgânica.
D. O ATP é doador de energia para a quebra da molécula de água que, por sua vez, fornece O2 para a atmosfera.
E. A conversão de CO2 em matéria orgânica produz energia, que é acumulada pelo ATP.
2. 
A manutenção da biodiversidade na Terra é feita graças a dois processos fundamentais: a fotossíntese e a respiração. Para que esses dois processos ocorram, é necessário que ambos:
A. ocorram em seres heterotróficos.
B. participem do ciclo do carbono.
C. produzam diferentes formas de energia.
D. realizem-se alternadamente ao longo do dia.
E. sejam independentes das condições ambientais.
3. 
A fotossíntese é um importante processo bioquímico, envolvendo a produção de açúcar (glicose) a partir da luz solar, água e dióxido de carbono, e liberando oxigênio. Trata-se de uma série de complexas reações bioquímicas e ocorre em plantas, algas, algumas bactérias e alguns fotoautótrofos. A reciclagem do carbono, do oxigênio e da água na biosfera é o processo fundamental da fotossíntese, porque:
A. os autotróficos fotossintéticos utilizam a luz, CO2 e H2O para formação de compostos orgânicos, que, quando utilizados pelos heterotróficos, liberarão CO2 e H2O.
B. os autotróficos fotossintéticos utilizam a luz, compostos orgânicos e O2 para formação de CO2 e H2O, que serão utilizados pelos heterotróficos para formação de compostos orgânicos.
C. a reciclagem de energia necessária à síntese de moléculas simples ocorre por meio da captação da luz pelos heterotróficos.
D. a liberação de CO2, O2 e H2O das macromoléculas orgânicas se deve à luz captada pelos organismos fotossintéticos.
E. a água absorvida pelos organismos fotossintéticos reage com o CO2 para formar carboidratos, que, quando utilizados pelos heterotróficos, liberarão O2.
4. 
As fases da fotossíntese podem ser divididas em duas: fase clara (fotoquímica) e fase escura (fotossintética). Assinale a alternativa correta sobre as fases.
A. Na fase fotoquímica, há produção apenas de ATP e fotólise de H2O.
B. Na fase fotoquímica, os cloroplastos utilizam toda a energia que chega à superfície da planta.
C. Na fase fotossintética, há produção de ATP, NADPH2, fotólise de H2O e O2 livre.
D. Na fase fotossintética, ocorre a combinação de CO2 com H2O e pentose para formação de hexose.
E. Na fase fotossintética, a radiação de cor verde é mais absorvida em nível das lamelas e dos grana.
5. 
A fotossíntese ocorre em duas grandes etapas, que envolvem várias reações químicas: a primeira é a fase clara (também chamada de fotoquímica) e a segunda é a fase escura (também conhecida como fase química). Com relação ao processo da fotossíntese, podese dizer que:
A. na etapa fotossintética ocorre a produção de ATP, NADPH2, fotólise de H2O e produção de O2 livre.
B. temperaturas muito altas e baixas concentrações de CO2 podem aumentar a velocidade da fotossíntese.
C. a taxa de fotossíntese é igual à de respiração no ponto de compensação de uma planta.
D. a formação de ATP e NADPH2 durante a etapa fotoquímica da fotossíntese ocorre, respectivamente, por redução e fotofosforilação.
E. a quebra da molécula de água a partir da conversão de ATP em ADP,  com liberação de prótons.
Desafio
Os frutos recebem classificações específicas em função de seu padrão respiratório, podendo ser denominados climatéricos ou não climatéricos. Tal classificação reflete em seu comportamento pós-colheita, portanto, é de grande importância conhecer tais características com a finalidade de colher o fruto no momento adequado, além de saber que tipos de alterações poderão ocorrer durante seu armazenamento.
A seguir, veja o caso de José, que deseja saber mais sobre o comportamento pós-colheita de alguns frutos que ele irá plantar para consumo próprio.
José procurou você e relatou algumas de suas dúvidas a respeito das frutas que ele está plantando. Seu desafio é respondê-las: 
a) Existe diferença do amadurecimento do maracujá e da groselha quando estão na planta-mãe e depois de serem colhidos? 
b) Como José deve proceder no momento da colheita em relação à maturação dos frutos, uma vez que deseja consumi-los maduros? E como ele deve armazenar os frutos em sua casa?
c) Existe algum procedimento que ele possa fazer caso colha os frutos verdes?
d) O que pode ser feito com a planta de groselha para que os frutos permaneçam fixados à planta até atingirem o ponto ótimo de amadurecimento? 
Resposta 
a) Quanto ao amadurecimento das frutas na planta-mãe, ambos ocorrem da mesma maneira, a diferença do amadurecimento ocorre no período pós-colheita. O maracujá é um fruto climatérico, portanto, apresenta a fase de amadurecimento caracterizada por um pico em sua atividade metabólica, em que ocorre aumento rápido e significativo da respiração e elevada taxa de produção de etileno. É um fruto que continua a amadurecer após ter sido colhido. Já a groselha, é um fruto classificado como não climatérico, por isso seus processos de respiração e de produção de etileno mostram-se constantes durante o amadurecimento. Após a colheita, a groselha apresenta poucas mudanças fisiológicas e a taxa respiratória pode até diminuir; por tais motivos, frutos não climatéricos só apresentam a capacidade de amadurecer naturalmente enquanto estão ligados à planta-mãe.
b) Pelo fato de o maracujá ser climatérico e por essa razão continuar amadurecendo após ter sido colhido, é possível realizar a colheita antes da maturação se desejar guardar os frutos em casa, em função das mudanças fisiológicas que continuam a ocorrer durante o armazenamento pós-colheita. Pode ser colhido no ponto de maturação no caso de ser consumido imediatamente, mas entrará em senescência se for colhido bem maduro e ficar armazenado. Já no caso da groselha, que é um fruto não climatérico e por isso não amadurece após ser colhida, é indicado que sua colheita seja realizada no ponto ótimo de maturação, pois assim suas características sensoriais estarão atendendo ao esperado para o consumo. Em ambos os casos, os frutos apresentam características intrínsecas que conferem elevada perecibilidade aos frutos, visto que apresentam alta atividade de água, umidade em torno de 90% e grande quantidade de nutrientes, especialmente açúcares, sendo estas ótimas condições para o desenvolvimento de microrganismos, portanto, o armazenamento dos frutos sob refrigeração pode ser uma alternativa para aumentar a vida útil dos frutos enquanto não são consumidos.
c) É possível colher o maracujá, que é climatérico, e aguardar seu amadurecimento para consumi-lo. No caso de querer acelerar o amadurecimento do maracujá, pode-se embrulhá-lo em papel e o armazenar em local com temperatura elevada (aproximadamente 30°C); dessa maneira, a atividade metabólica aumentará consideravelmente, refletindo no aumento da respiração e da produção de etileno, que é gasoso e ficará retido no interior do papel, entrando em contato com toda a superfície do maracujá, acelerando a amadurecimento do fruto. No caso da groselha, que é um fruto não climatérico, tais estratégias não causam sua maturação, pois sua produção de etileno é muito baixa, então, uma alternativa seria armazená-la associada ao maracujá, visto que é possível que o etileno por ele produzido seja capaz de promover o amadurecimento da groselha.
d) Uma alternativa possível para aumentar a fixação das frutas na planta-mãe até que estejam maduras, é aplicar baixas concentrações de auxina, visto que o fitormônio nessas condições apresenta como característica aumentar o tempo dos frutos presos à planta, permitindo que as alterações fisiológicas, bioquímicas e sensoriais ocorram.
Exercícios
1
Quando os hormônios são sintetizados por vegetais são também chamados de fitormônios e podem atuar tanto na ativação quanto na inibição de processos fisiológicos. Observe as características dos fitormônios na tabela a seguir:
Assinale a alternativa que apresenta respectivamente os fitormônios A, B e C.
A. Auxina, giberelina e etileno.
B. Giberelina, etileno e auxina.
C. Etileno, auxina e giberelina.
D. Auxina, etileno e giberelina.
E. Giberelina, etileno e auxina.
2. 
Alguns frutos, após a colheita, apresentam poucas mudanças fisiológicas e a taxa respiratória pode até diminuir. Por tais motivos, só apresentam a capacidade de amadurecer naturalmente enquanto estão ligados à planta-mãe e devem ser colhidos após terem desenvolvido todas as características sensoriais desejáveis ao paladar para seu consumo, resultantes do processo de maturação.
Assinale a alternativa que apresenta a classificação correta desse tipo de fruto, acompanhada de um exemplo que apresenta esse comportamento. 
A. Não climatérico, goiaba.
B. Não climatérico, cacau.
C. Climatérico, figo.
D. Climatérico, groselha.
E. Climatérico, limão.
3. 
Assinale a alternativa que completa corretamente a sentença a seguir:
De acordo com o conceito de quociente de temperatura (Q10), se eu retirar um fruto climatérico de uma câmara de armazenamento a 12°C e armazená-lo a 22°C, seu valor Q10 deverá ________________, e com isso a vida de útil do fruto ________________, visto que a velocidade das reações metabólicas ________________.
A. Diminuir, diminui, aumenta.
B. Aumentar, diminui, aumenta.
C. Diminuir, aumenta, aumenta.
D. Aumentar, aumenta, diminui.
E. Diminuir, aumenta, diminui.
4. 
A taxa respiratória de um fruto ou de uma hortaliça pode ser definida como a relação entre o oxigênio consumido ou o dióxido de carbono emitido, durante o curso de seu desenvolvimento, maturação, amadurecimento e senescência. Sobre a taxa respiratória, leia as afirmativas a seguir:
I- Frutas como o figo e a nectarina apresentam taxas respiratórias moderadas, com valores entre 10 a 20 miligramas de dióxido de carbono por quilo a cada hora.
II- A taxa respiratória também pode ser expressa em unidade térmica gerada por tonelada de produto, durante 24 horas.
III- Frutas como o mamão e o melão apresentam taxas respiratórias extremamente altas, com valores superiores a 60 miligramas de dióxido de carbono por quilo por hora.
​​​​​​​Assinale a alternativa que indica quais afirmações estão corretas.
A. Apenas a afirmativa I.
B. Apenas a afirmativa II.
C. Apenas a afirmativa III.
D. Apenas as afirmativas II e III.
E. Apenas as afirmativas I e II.
5. 
Sobre a fisiologia pós-colheita, leia as afirmativas a seguir:
I - A respiração de frutas e de hortaliças pós-colheita pode ocorrer tanto de forma aeróbica quanto anaeróbica. No segundo caso, é chamada de fermentação e acarreta na geração de menos energia quando comparada à respiração aeróbica.
II - Entre os métodos de conservação de frutas e hortaliças pós-colheita, é possível citar a utilização de atmosfera modificada, diminuindo a concentraçãode CO2 e aumentando a concentração de O2, fato que acarreta na diminuição de etileno.
III - É possível utilizar a aplicação de elevadas concentrações do fitormônio auxina como método de conservação de frutos climatéricos, visto que é capaz de retardar o amadurecimento. 
Agora, assinale a alternativa que indica quais são verdadeiras.
A. I, II e III. 
B. Apenas I.
C. Apenas III.
D. Apenas I e II.
E. Apenas I e III.