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FISIOLOGIA DO ESTRESSE Profa. Patrícia Morais 1. Introdução • Estresse: é um fator externo que exerce uma influência desvantajosa para a planta. • Tipos de estresse – Déficit hídrico – Calor e choque térmico – Resfriamento e congelamento – Estresse salino – Deficiência de oxigênio • Limitam a distribuição das espécies • Resistência: geneticamente determinada • Aclimatação: exposição anterior • Mecanismos de adaptação e aclimatação 2. Déficit hídrico e resistência à seca • Inibição da expansão foliar – Redução do turgor – Fatores bioquímicos e moleculares • Abscisão foliar – Após o desenvolvimento da área foliar – síntese e sensibilidade ao etileno • Aprofundamento das raízes – Mais fotoassimilados para as raízes – Cresce em direção ao solo úmido • Fechamento dos estômatos – Desidratação imediata – Fechamento hidropassivo: UR – Fechamento hidroativo: desidratação total • Ajuste osmótico de células auxilia a manter o balanço hídrico da planta fig 25.6 • Altera a dissipação de energia das folhas • fig 25.7 • Presença de cutícula • Metabolismo CAM • Altera a expressão gênica – Proteínas LEA e outros genes – Processos ABA-dependentes e ABA- independentes fig 25.9 3. Estresse e choque térmico • Temperatura foliar alta + déficit hídrico estresse térmico tab 25.3 • Temperatura > 45°C (maioria dos tecidos) • Tecidos desidratados: temp. • Fotossíntese é inibida antes da respiração – Temperatura > ponto de compensação: desequilíbrio entre FS e respiração – Plantas adaptadas a temp. baixas se aclimatam fracamente a temp. alta • Reduz a estabilidade de membrana fig 25.10 – Excessiva fluidez • Várias adaptações protegem as folhas: • Tricomas foliares refletivos e ceras foliares, enrolamento foliar e orientação vertical, folhas pequenas • Proteínas de choque térmico (HSPs) – Chaperonas moleculares fig 25.11 – Induzidas por outros tipos de estresse • Cálcio citosólico: GABA (y-aminobutírico) • Fig 25.12 4. Resfriamento e congelamento • Resfriamento: acima da temp. congelamento • Congelamento: abaixo da temp.congelamento • Danos resfriamento: inibição da FS e RS, síntese protéica e aumento da degradação de proteína • Alteração na fluidez da membrana: – Quanto mais saturado, mais sensível • Aclimatação: enzima dessaturação • Formação de cristais de gelo e a desidratação matam a célula • Proteínas anticongelantes e açúcares • ABA promove a aclimatação • Síntese de chaperonas moleculares e proteínas LEA 5. Estresse salino • Halófitas e glicófitas fig 25.14 • potencial hídrico e toxicidade • Na+ e/ou Cl-: inibição da FS e crescimento • Exclusão de íons: estrias de Gaspary e vacúolo • Aclimatação: estresse hídrico e toxicidade 6. Deficiência de oxigênio • Típica de solos inundados • Dano no metabolismo da raiz origina-se em parte pela falta de ATP • As raízes danificadas prejudicam as partes aéreas • Estruturas especializadas: alongamento do pecíolo em arroz e aerênquima • A maioria dos tecidos não tolera condições anaeróbicas: acidose citosólica (falta ATP/ativ ATPase) • Aclimatação: síntese de proteínas Estresse por poluentes Fontes de poluição do ar Naturais As atividades humanas são responsáveis por grande parte do dano que é feito à atmosfera, no entanto muitas situações de poluição têm causas naturais. Vulcões – as erupções vulcânicas lançam para a atmosfera grandes quantidades de poeiras e cinzas, bem como enxofre e cloro. Pólen – as plantas produzem grandes quantidades de pólen que são responsáveis por alergias e outros problemas de saúde. Tempestade de areia – lançam areia e pó a grandes distâncias, colocando uma enorme quantidade de partículas na atmosfera. Incêndios florestais – responsáveis pela emissão de monóxido e dióxido de carbono, bem como fumos e cinzas. Atividade de plantas e animais – emissão de metano. Antropogénicas Apesar de existir poluição do ar com causas naturais, o Homem é o grande causador de poluição atmosférica e quem produz os poluentes mais perigosos. As principais fontes de poluição são: Fontes estacionárias – Centrais termoelétricas, fábricas, incineradoras, etc. Fontes móveis – Meios de transporte. Incêndios florestais controlados ou outros causados pelo Homem. Queima doméstica de lenha, carvão, gasóleo ou outros combustíveis para cozinhar ou para aquecimento. Substancias voláteis libertadas de tintas, vernizes, solventes, revestimentos, eletrodomésticos, aerossóis. Resíduos em aterro – libertam metano. Atividades militares – liberam substâncias radioativas e gases tóxicos. Chuva Ácida A queima de carvão e de combustíveis fósseis e os poluentes industriais lançam dióxido de enxofre e de nitrogênio na atmosfera. Esses gases combinam-se com o hidrogênio presente na atmosfera sob a forma de vapor de água. O resultado são as chuvas ácidas. As águas da chuva, assim como a geada, neve e neblina, ficam carregadas de ácido sulfúrico ou ácido nítrico. Ao caírem na superfície, alteram a composição química do solo e das águas, atingem as cadeias alimentares, destroem florestas e lavouras, atacam estruturas metálicas, monumentos e edificações. EFEITO ESTUFA O efeito estufa é um fenômeno natural, ele mantém a Terra aquecida ao impedir que os raios solares sejam refletidos para os espaço e que o planeta perca seu calor, sem ele a Terra teria temperaturas medias abaixo de 10ºC negativos. O que vem ocorrendo é o aumento do efeito estufa causado pelas intensas atividades humanas, sendo a principal delas a liberação de CO2 (dióxido de carbono) na atmosfera. Ele é um dos gases que naturalmente contribuem para a o efeito estufa normal do planeta, mas que agora com seu aumento na atmosfera pode intensificar esse efeito, levando a uma aquecimento maior do planeta.
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