Aula 1 - Apresentação ao curso e introdução à fisiologia das plantas

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Prof. Rafael de Oliveira Xavier
Universidade Federal do Piauí
Centro de Ciências da Natureza
Departamento de Biologia
DBIO/CCN024 - FISIOLOGIA VEGETAL
Cronograma do curso
• Apresentação da disciplina e introdução à fisiologia das plantas (03/05/2023) 
• Não Haverá Aula (08/05/2023) 
• Estrutura e funcionamento da célula vegetal (15/05/2023) 
• Relações hídricas - parte 1 (17/05/2023) – propriedades da água
• Relações hídricas - parte 2 (22/05/2023) – potencial hídrico
• Relações hídricas - parte 3 (24/05/2023) – balanço hídrico
• Nutrição mineral - parte 1 (29/05/2023) 
• Nutrição mineral - parte 2 (31/05/2023) 
• Assimilação de nitrogênio e fósforo (05/06/2023) 
• Fotossíntese - fase fotoquímica (07/06/2023) 
• Avaliação 1 (12/06/2023 - 12/06/2023) 
Cronograma do curso
• Fotossíntese - fase fotoquímica (14/06/2023) 
• Fotossíntese - fase bioquímica (19/06/2023) 
• Fotossíntese - fase bioquímica (21/06/2023) 
• Fotossíntese - ecologia e evolução (26/06/2023) 
• Transporte pelo floema (28/06/2023) 
• Respiraçao (03/07/2023) 
• Sinalização vegetal - hormônios (parte 1) (05/07/2023) 
• Sinalização vegetal - hormônios (parte 2) (10/07/2023) 
• Sinalização vegetal - respostas à luminosidade (12/07/2023) 
• Avaliação 2 (17/07/2023) 
Cronograma do curso
• Introdução ao desenvolvimento vegetal (19/07/2023) 
• Fisiologia de sementes (24/07/2023) 
• Desenvolvimento inicial e tropismos (26/07/2023) 
• Crescimento vegetal (31/07/2023) 
• Senescência vegetal (02/08/2023) 
• Florescimento e frutificação (07/08/2023) 
• Produção de compostos secundários (09/08/2023) 
• Fisiologia, Ecologia e Evolução (14/08/2023) 
• Avaliação 3 (16/08/2023) 
Cronograma do curso
• Seminários - parte 1 (21/08/2023) 
• Seminários - parte 2 (se necessário) (23/08/2023) 
• Exame final (28/08/2023) 
Avaliação
• 3 provas dissertativas – P1, P2 e P3.
• Nota de participação (Par) – conjunto das atividades feitas a cada aula.
• Nota do seminário (Sem) – obtida pelo grupo após apresentação de um 
dos temas propostos.
• Nota final: média(P1+P2+P3)+Par+Sem
3 
• Nota final<7 e >4 – exame final.
Sugestão de temas para seminário
• Fotossíntese e mudanças climáticas 
• Adaptações fisiológicas à seca e encharcamento do solo
• Adaptações fisiológicas à falta de nutrientes 
• Origem e evolução da fotossíntese.
• Epigenética e resistência de plantas ao estresse
• Fisiologia de plantas de ambientes brasileiros – escolher um ambiente.
• Inovações tecnológicas na pesquisa em Fisiologia Vegetal 
• Bioprospecção de compostos secundários de plantas
• Fisiologia de plantas medicinais
Normas para seminário
• Grupos de 2 alunos (sem repetição de tema):
• Apresentações de 20 a 30 minutos + 10 min para perguntas.
• Recursos: disponibilizaremos projetor e quadro, mas liberdade para uso de outros 
meios.
• Entrega de resumo expandido (modelo no google Drive): 
• Dados do grupo e tema escolhido
• Breve descrição do conteúdo abordado na apresentação (1000 palavras).
• Avaliação do seminário – resumo, adequação ao tema escolhido, organização do 
conteúdo, clareza e tempo de apresentação.
Parte 1 – Introdução à 
fisiologia das plantas
Prof. Rafael de Oliveira Xavier
Fisiologia physis = natureza 
logos = estudo
• Estudo do funcionamento dos organismos – funções e mecanismos envolvidos na 
manutenção dos processos vitais.
Relação com processos físicos e químicos.
Mecanismo – etapas e eventos envolvidos na 
execução de uma determinada função. Ex: 
Ciclo de Krebs.
Função fisiológica – processo ou atividade que ocorre 
em um organismo vivo. Ex: Respiração
Fisiologia
• Interação com ambiente biótico e abiótico.
• Disciplina interdisciplinar: biofísica, bioquímica, biologia celular, biologia molecular, 
ecologia e evolução
Fisiologia vegetal
• Estudo do funcionamento das plantas.
• Até metade do século XIX: vitalismo (plantas contem um “princípio vital” que não pode 
ser explicado por leis da física e química).
• Final do século XX – grande desenvolvimento a partir do trabalho de Julius von Sachs:
• Reconhecimento de que o funcionamento das plantas é controlado por fenômenos 
químicos e físicos.
• Experimentos para estudos de funções em plantas.
• Múltiplas contribuições (ex: estudo da germinação de sementes, transporte de água 
da planta e conceito de fotossíntese)
Plantas Animais
Envoltório celular Membrana plasmática + parede 
celular
Membrana plasmática
Obtenção de carboidratos fotossíntese Absorção/ingestão
Carboidrato para 
armazenamento
amido glicogênio
Obtenção de nutrientes Absorção pelo sistema de raízes Absorção/ingestão
Longevidade determinado/indeterminado geralmente determinada
Crescimento determinado/indeterminado geralmente determinado
Deslocamento sésseis geralmente móveis
Sistema vascular sim/não sim/não
Sistema digestivo/excretor ausente presente
Sinalização Sinais químicos Sinais químicos /Sistema nervoso
Fisiologia comparativa de plantas e animais
Evolução de plantas e animais 
• Ancestral comum – célula eucariótica.
• Multicelularidade evoluiu independentemente nos dois grupos.
• Moléculas e mecanismos fisiológicos distintos.
Alberts et al 2002
Relações evolutivas entre plantas e algas
Polygonum lapathifolium
Resposta ao ambiente
• Animais: comportamento e adaptações 
metabólicas
• Plantas: resistência ao estresse e 
plasticidade fenotípica.
Rato canguru - Dipodomys gravipes
Pleurodema diploslister – estivação na caatinga
Melocactus zehntneri – coroa de frade
Longevidade
Pinus longaeva – até 5 mil anos
Strongylocentrotus purpuratus – centenas de anos
Balaena mysticetus - Baleia da Groelândia
Drosera montana - carnívora
Parte 3 – Revisão de 
estrutura e anatomia vegetal
Estrutura da planta
• Três órgãos principais: raiz, caule e folhas.
Cuscuta racemosa (cipó-chumbo) - holoparasita.
Tecidos vegetais
• 3 sistemas: 
dérmico (proteção externa – ex: epiderme)
fundamental (preenchimento – ex: medula e parênquima)
vascular (transporte – ex: xilema e floema)
Estrutura da planta
• Crescimento: regiões de divisão 
celular (meristemas).
• Crescimento primário: 
meristemas apicais e axilares
Plantas como organismos modulares
• Organismos multicelulares podem ser divididos em 2 grandes grupos:
• Unitários: ontogenia segue um plano corporal bem definido
(ex: vertebrados, artrópodes, moluscos)
• Modulares: ontogenia a partir de repetições de programas de 
desenvolvimento, cada um produzindo uma unidade estrutural (módulo), 
geralmente em um sistema ramificado.
(ex: plantas, corais, esponjas)
Elkhorn coral (Acropora palmata) – idade estimada em até 5000 anos Li et al 2020
https://www.fisheries.noaa.gov/species/elkhorn-coral
Plantas como organismos modulares
• Exemplo de módulo de uma planta: caules 
que culminam no desenvolvimento de 
inflorescências.
• Muitas vezes podem originar novos 
organismos inteiros – tipos celulares 
indefinidos
• Crescimento muitas vezes indefinido sob 
condições favoráveis.
Euphorbia trigona
Eichhornia crassipes Invasão no Kênia
Nova Brasília - Teresina
Atividade 1
• Discuta algumas características particulares sobre a fisiologia das 
plantas.
	Slide 1
	Slide 2: Cronograma do curso
	Slide 3: Cronograma do curso
	Slide 4: Cronograma do curso
	Slide 5: Cronograma do curso
	Slide 6: Avaliação
	Slide 7: Sugestão de temas para seminário
	Slide 8: Normas para seminário
	Slide 9
	Slide 10: Parte 1 – Introdução à fisiologia das plantas
	Slide 11: Fisiologia
	Slide 12: Fisiologia
	Slide 13: Fisiologia vegetal
	Slide 14
	Slide 15: Evolução de plantas e animais 
	Slide 16
	Slide 17: Resposta ao ambiente
	Slide 18: Longevidade
	Slide 19: Parte 3 – Revisão de estrutura e anatomia vegetal
	Slide 20: Estrutura da planta
	Slide 21: Tecidos vegetais
	Slide 22: Estrutura da planta
	Slide 23: Plantas como organismos modulares
	Slide 24
	Slide 25: Plantas como organismos modulares
	Slide 26
	Slide 27
	Slide 28
	Slide 29: Atividade 1