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26/03/2018 1 FISIOLOGIA VEGETAL Diego Ismael Rocha dirocha@ufg.br Bibliografia: Fisiologia Vegetal Gilberto Barbante Kerbauy. 1º ou 2ª edição Fisiologia Vegetal Lincoln Taiz and Eduardo Zeiger 3ª edição - 2004 Bibliografia Fisiologia Vegetal Lincoln Taiz and Eduardo Zeiger 4ª edição Fisiologia Vegetal Lincoln Taiz and Eduardo Zeiger 5ª edição Fisiologia Vegetal Ciência que estuda os fenômenos vitais das plantas - Descrever e explicar os processos existentes na planta - Explicar as funções de cada tipo de órgão, tecido, célula, organela e dos constituintes químicos da planta - Estudar como os diferentes processos e funções respondem às mudanças no ambiente. Água e as células vegetais A água é um dos principais fatores que influenciam na distribuição Temperatura Luz Water Allen et al. (2010) A água é um dos fatores do desenvolvimento vegetal http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:2006-01-15_coin_on_water.jpg http://www.sinauer.com/detail.php?id=8667 26/03/2018 2 Papéis Fisiológicos da água - Constituinte do corpo da planta - 80 - 95% da massa de uutecidos vegetais em crescimento - Solvente Universal - permite que gazes, minerais e outros solutos entrem nas células e se movam de um órgão para o outro. - Turgescência - papel essencial da água , que auxilia no alongamento e crescimento celular; abertura dos estômatos, translocação de assimilados. - Tamponamento da Temperatura - propriedade termoreguladora, pois tecidos que possuem grande quantidade de água não sofrem mudanças bruscas de temperatura. A água tem propriedades incomuns δ- δ- δ- δ- δ+ δ+ δ+ δ+ O arranjamento dos átomos na molécula de água possibilita uma distribuição assimétrica (polar) das cargas O H H δ- δ+ δ+ - + - Alto calor latente de vaporização (582 cal/g a 25oC) energia necessária para que as moléculas passem da fase líquida para a fase gasosa em tª constante (transpiração) Consequência: Refrigeração - Alto calor específico (1 cal/g.1oC) quantidade de energia necessária para aumentar a temperatura numa quantidade específica (ex: de15,5oC p/ 16,6oC) Consequência: Controle da Flutuação de temp. A água tem propriedades incomuns δ- δ- δ- δ- δ+ δ+ δ+ δ+ Pontes de Hidrogênio COESÃO força de atração entre moléculas de água (pontes de hidrogênio) ADESÃO força de atração entre moléculas de água e superfícies sólidas (cargas) A água tem propriedades incomuns Tensão superficial: é um efeito que ocorre na camada superficial de um líquido que leva a sua superfície a se comportar como uma membrana elástica. A água tem propriedades incomuns Capilaridade: fenômeno originado por coesão + adesão + tensão superficial Processos de transporte de água - Difusão – gradiente de concentração - Fluxo de Massa – gradiente de pressão Osmose – pressão hídrica 26/03/2018 3 Processos de transporte de água Difusão – gradiente de concentração Fluxo de Massa – gradiente de pressão Osmose – pressão hídrica moléculas de um fluido se movem em massa, na mesma direção, em resposta a um gradiente de pressão. Movimento da água através de uma membrana diferencialmente permeável, governado pela combinação dos gradientes de pressão e de concentração. Movimento espontâneo de partículas individuais, ao acaso, de uma região para outra adjacente onde as partículas estão em menor concentração (a favor de um gradiente de concentração). Processos de transporte de água Em qualquer um dos casos (osmose, fluxo de massa e difusão), é necessário que haja entre os dois pontos uma diferença de energia livre das moléculas de água. Esta diferença de energia livre pode ter várias causas e se expressa em diferença de POTENCIAL HÍDRICO. Potencial Hídrico Energia livre de Gibbs “capacidade de realizar trabalho” joules/mole de água (unidade de potencial químico) joules/cm3 = dinas/cm2, 106dinas/cm2 = 0,987 atm = 1bar = 0,1MPa (unidade de energia) (energia livre da água por unidade de volume) Por demonstração matemática: o potencial da água pura é 0 (ZERO).....0 atm O potencial hídrico (H2O), é uma medida da energia livre da água. Potencial Hídrico ΨH2O = Ψos + Ψp + Ψg Ψos - Potencial osmótico - É normalmente negativo, pois expressa o efeito dos solutos, dissolvidos principalmente nos vacúolos. Ψp - O potencial de pressão - É normalmente positivo (+), exceto em alguns momentos decorrentes de perda de água pelo xilema (tensão – pressão negativa). Ψg - O potencial gravitacional – Desprezível à nível celular O somatório dos componentes do potencial hídrico (H2O) celular normalmente é negativo. Quando H2O = 0 – significa estado de turgescência Potencial Hídrico O fluxo sempre se dá de um local de energia mais alta para um local de menor energia, LOGO, a água se desloca de um local de alta energia (MAIOR POTENCIAL) ONDE ESTÁ “MAIS PURA” --- Para um local de menor energia (MENOR POTENCIAL) ONDE ESTÁ “MENOS PURA” Obs: MAIS PURA = MENOS SOLUTOS DISSOLVIDOS = MAIOR ENERGIA!!! Potencial Hídrico O que acontece com o POTENCIAL DA ÁGUA (ΨH2O) se adicionarmos sal na água pura?? Fica negativo!!! A água compromete parte de sua energia para reagir com as moléculas do sal!!!! 26/03/2018 4 Potencial Hídrico Membrana semipermeável H2O pura + sal H2O pura Qual a direção do fluxo de água entre os recipientes A e B? A B Potencial Hídrico Membrana semipermeável H2O pura + sal H2O pura Qual a direção do fluxo de água entre os recipientes A e B? A B Potencial Hídrico H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2O SE UMA CÉLULA FOR JOGADA NA ÁGUA..... ELA SE ENCHE DE ÁGUA POR CAUSA DOS SOLUTOS (ΨOS) ATÉ QUANDO VAI CRESCER? VAI ESTOURAR??? Potencial Hídrico ÁGUA entra, inicialmente, devido à diferença de Potencial Osmótico. Mas... a parede segura a expansão, aparecendo o Potencial de Pressão LOGO........ ÁGUA ΨH2O = Ψos + Ψp Pressão positiva = pressão de turgor Pressão negativa = tensão Onde encontrar a informação da aula...
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