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Faculdade de Engenharia Ambiental e dos Recursos Naturais FIVA Disciplina: Engº JOÂO SHENGA, MSc. Aula – 1 Joao.shenga@uzambeze.ac.mz Introdução a Fisiologia Vegetal e Animal TEMA: UNIVERSIDADE ZAMBEZE 1 1 Metodologia de Ensino: Aulas teóricas, teórico-práticas, laboratoriais e seminários. Objectivos da Disciplina: No final desta disciplina os estudantes devem ser capazes de: Compreender os processos vitais a nível celular; Compreender os metabolismos principais nas plantas e animais; Compreender o papel dos reguladores de crescimento nas plantas; Interpretar os processos de desenvolvimento das plantas e animais; Avaliação de Frequência: A avaliação de frequência é contínua e obedecerá aos seguintes critérios: Seminários 15%. Mini-teste 10% Trabalho Prático 15%. Dois testes escritos (T1 e T2) de frequência, com duração de duas horas (120 minutos) com um peso de 60%. Metodologia de Ensino: NFreq= 0,3 T1 + 0,3 T2 + 0,15 Pratica + 0,15 Seminário +0,1 Mini-teste Avaliações: Testes 1º Teste (18/09/2023) semana 08. 2º Teste (01/11/2023) semana 14. Seminário e Trabalho prático Seminário-1: (28-30/08) semana 05; Seminário-2: (13/09) semana 07; Seminário-3: (02/10) semana 10; Seminário-4: (11-18/10) semana 11- 10; Seminário-5: (15/11) semana 16; Trabalho prático: (20/08 à 08/11) Período de Frequência: As actividades da Disciplina irão desenvolver-se em 16 semanas: Aulas: 09 de Agosto de 2022 a 24 de Novembro de 2022 4 Plano Temático: As actividades da Disciplina irão desenvolver-se em 16 semanas: Aulas: 09 de Agosto de 2022 a 24 de Novembro de 2022 Ordem. Tema Horas Contacto Direto Estudo Independente AT AP AL Sem. Subtotal L E P Subtotal Total 1 Introdução a Fisiologia Vegetal e Animal 4 2 6 4 2 1 7 13 2 A água 2 2 2 6 4 1 2 7 13 3 A nutrição 2 4 2 8 4 3 7 15 4 As fotos reações 4 2 2 8 3 4 7 15 5 Respiração. 6 2 2 10 2 3 2 7 17 6 Os reguladores de crescimento e o desenvolvimento das plantas 2 2 6 10 2 3 2 7 17 7 Embriologia e meio interno 2 2 2 6 4 2 1 7 13 8 Sistemas de órgãos nos animais 6 2 2 10 4 3 7 17 Total 28 12 8 16 64 27 14 15 56 120 5 Importância das plantas e animais para a humanidade. 6 Desde o início da agricultura, o homem têm transformado florestas, pastagens e outros ecossistemas em terras agrícolas. Durante a "revolução verde" nas décadas de 1960 e 1970, os rendimentos das safras aumentou significativamente, a partir da modernização, sobre tudo através do desenvolvimento da Mecânica, da Química e da Fisiologia Vegetal e Animal. Como consequência, algumas terras agrícolas que eram produtivas no passado foram perdidas para desenvolvimento Urbano. Outras terras sofreram desertificação, degradação do solo ou salinização causada por irrigação excessiva. O estudo das plantas desperta interesse, não só por simples curiosidade, mas, principalmente, devido ao fato de serem essenciais e imprescindíveis ao homem. A história do Homo Sapiens em nosso planeta é uma demonstração inequívoca de que desde os primórdios de sua existência, ele depende direta ou indiretamente, das plantas e animais. Medicamentos Alimentos Abrigo Veiculo Instrumentos Alimentos para o homem e animais; Madeira para moradia e mobiliário; Fibras para vestimenta; Medicamentos para prevenção e cura de doenças em animais e no homem; Papel, Borracha, Temperos, Bebidas alcoólicas (aguardente, whisky, gim, rum, vodka, vinho, licor, cerveja, etc.) e não alcoólicas (sucos, chá, café, chocolate, etc.); combustíveis e seus derivados (madeira, álcool, querosene, gasolina, asfalto, plásticos, fertilizantes, etc.). Considerando-se apenas as plantas possuidoras de sistema vascular (pteridófitas, gimnospermas e angiospermas), verifica-se que elas fornecem: O homem contemporâneo continua estreitamente dependente das plantas e animais . Além disto, as plantas contribuem para o embelezamento do meio físico e manutenção do oxigênio atmosférico em níveis que permitem a vida animal em nosso planeta. BIOLOGIA Fisiologia é uma área de estudo da biologia responsável em analisar o funcionamento físico, orgânico, mecânico e bioquímico dos seres vivos. Bacteriologia Ornitologia Botânica Entomologia ETC. Biologia molecular Biologia do desenvolvimento Genética Ecologia Fisiologia Etc. «FATIAS» DIVISÕES TAXONÓMICAS «CAMADAS» DIVISÕES BASICAS Em sentido literal a fisiologia é o estudo do funcionamento do organismo. A palavra fisiologia deriva da apalavra physis, que significa «natureza, função ou funcionamento» e logos que significa “estudo”. Define-se usualmente como o estudo dos processos e funções do vegetal/animal, bem como as respostas das plantas/animais às variações do meio ambiente (solo, clima e outras espécies vegetais e animais). 13 PROCESSO – qualquer sequência natural e contínua de acontecimentos que possa ser observada nas plantas. FUNÇÃO – como sendo a atividade natural de uma parte qualquer do vegetal, ou seja, o papel desempenhado por um órgão, tecido, célula, organelo ou constituinte químico da planta. Por exemplo, a atividade fundamental dos cloroplastos é a fotossíntese e a das mitocôndrias é a respiração, já os estômatos desempenham papel importante no controle da difusão, para dentro ou para fora, de vapor de água, de CO2 e de O2. 14 Inter-relações, partindo-se do nível organizacional mais simples para o mais complexo. “ ” No estudo dos seres vivos a relação entre estrutura e função, apesar de complexa, pode ser visualizada como interdependente, ou seja, a função depende da estrutura e esta última é criada (gerada) pela função. As atividades físicas e químicas dos componentes da matéria são objeto de estudo da Física e da Química, respectivamente. O comportamento físico (a) e químico (a) dos componentes celulares, conhecido como metabolismo, é estudado na Bioquímica e na Fitofisiologia Os efeitos do metabolismo no crescimento e no desenvolvimento das plantas, bem como os efeitos das variações ambientais no metabolismo e por via de consequência, no crescimento e desenvolvimento, são objeto de estudo da Fisiologia vegetal. 14 15 Portanto, mudanças no ambiente que redundem em alterações estruturais, quase sempre, resultam em efeitos sobre o metabolismo e, por via de consequência, sobre o crescimento e desenvolvimento do indivíduo. “ ” Em resumo, o perfeito funcionamento do vegetal depende, basicamente, de sua organização estrutural e da atividade física e química dos componentes celulares. 16 Relação entre potencial hereditário, meio ambiente e crescimento e desenvolvimento do vegetal. . “ ” o crescimento e desenvolvimento dependem das atividades físicas e químicas dos componentes celulares, que, por sua vez, são regulados graças a interação entre o patrimônio genético do indivíduo – potencial hereditário - e o meio ambiente. 17 Quando se semeia, em determinada área, um grupo de sementes de arroz e outro de feijão. O PATRIMÔNIO GENÉTICO contido no genoma de cada uma destas espécies garantirá que as plantas produzidas a partir das sementes de cada uma delas tenham as características morfológicas (fenótipo) do arroz ou do feijão. Entretanto, é O AMBIENTE que irá determinar se as plantas serão vigorosas ou raquíticas, turgescentes ou murchas, se irão florescer ou permanecer em estado vegetativo, e assim por diante. interação genótipo-ambiente Dos fatores ambientais que afetam o crescimento e desenvolvimento das plantas, são: Fatores ambientais que afetam o crescimento e desenvolvimento das plantas. A luz (intensidade, qualidade e duração), A umidade (do solo e da atmosfera), A temperatura (do solo e do ar), A concentração de sais solúveis no solo (ânions: cloretos, sulfatos, carbonatos e bicarbonatos – raramente nitratos; cátions: sódio, magnésio e cálcio – raramente potássio) Gases na atmosfera (O2, CO2, C2H4, O3, CO, SO2, H2S, HF, NO, NO2 e Compostos orgânicosvoláteis) são os mais importantes. A produção de alimentos deverá aumentar entre 70 e 100%, enquanto que a área de terra destinada à agricultura permanecerá estática, ou mesmo diminuirá como resultado da degradação do solo e das mudanças climáticas. Source UNEP, international Soil Reference and Information Centre (ISRIC), World Atlas of Desertation, 1997 O clima também influenciará de forma substancial - 15% das emissões globais de efeito estufa vêm do setor agrícola. Com a expectativa de que a demanda global de alimentos cresça tanto quanto 70% até 2050, esses impactos ameaçam crescer substancialmente. Enquanto isso, a população global é previsível para aumentar de 6,8 bilhões nos dias atuais para cerca de 9,2 bilhões em meados do século. Mudança projetada Temperaturas mais quentes; Condições mais secas ou húmidas; Maior frequência de eventos climáticos extremos; Aumento da emissão de CO2 atmosférico; Mudança das condições de mercado; Aumento do estresse por umidade e secas. Safra danificada por calor extremo; Problemas de planejamento devido a previsões menos confiáveis; Aumento da erosão do solo; Aumento das Infestações de insetos; Diminuição da eficácia de herbicidas e pesticidas; Aumento do crescimento de ervas daninhas e surtos de doenças; Apesar de muitos dos efeitos destes fatores ambientais no crescimento e desenvolvimento já serem conhecidos, ainda falta muito para que se possa explicar o que ocorre a nível celular e molecular “ ” A compreensão do que ocorre a este nível poderá fornecer ao homem os conhecimentos indispensáveis ao desenvolvimento de métodos e técnicas capazes, não só de otimizar a produção agrícola como também evitar possíveis efeitos deletérios de certos fatores ambientais sobre o crescimento e desenvolvimento dos vegetais. 23 Os danos pós- colheita de uma hortícola podem chegar a 20% do total produzido. Principais causas são: Importância da fisiologia vegetal Danos físicos por amassamento, manuseio e embalagem inadequadas; Doenças pós-colheita; Transporte dos produtos sob condições rudimentares (Sem refrigeração adequada, estradas mal cuidadas, produtos expostos ao sol e o vento); Desordens fisiológicas resultantes de más condições de armazenamento dos produtos; Armazenamento inadequado do produto. 24 Importância da fisiologia vegetal Determinação de tamanho e quantidade de frutos numa determinada hortícola através da regulação da relação “Source & Sink” da planta. Processo e função Fisiológico Relação “Source & Sink” Alcance Potencial produtivo 25 Áreas da Fisiologia e objectos de estudo Areas da Fisiologia Objecto de estudo Fisiologia Vegetal Estuda o funcionamento do organismo vegetal Fisiologia Animal Estuda o funcionamento do organismo Animal Fisiologia ambiental ou ecológica: Estuda como os animais e plantas reagem ao ambiente em que estão inseridos Fisiologia integrativa Estuda como os diferentes níveis de organização dos animais/plantas interagem para forma um todo coerente. Por exemplo, a fisiologia comparativa estuda como as moléculas estão organizadas para formas as células, como as células estão organizadas para formas os órgãos e como os órgãos estão organizado para forma o indivíduo. Fisiologia mecanicista: Concentra-se no estudo dos mecanismos pelos quais os animais/plantas desempenham suas funções vitais. Duvidas e questões. 26 26 image1.jpg image2.png image3.png image4.png image5.svg image6.png image7.svg image8.png image9.svg image10.png image11.svg image19.svg image12.png image13.png image14.png image15.png image16.png image17.svg image18.png image20.jpg image21.jpg image22.jpg image23.png image24.png image25.png image32.png image33.jpg image26.png image27.svg .MsftOfcThm_Text1_lumMod_75_lumOff_25_Fill_v2 { fill:#404040; } image28.png image29.png image30.png image31.png image34.png image35.svg .MsftOfcThm_Background2_lumMod_25_Fill_v2 { fill:#3B3838; } image36.png image37.svg .MsftOfcResponsive_Fill_ffc000 { fill:#FFC000; } image38.jpg image39.png image40.png image41.png image42.png image43.png image44.svg image45.png image46.png image560.png image47.png image48.png image49.png image50.svg image51.jpg image52.png image53.png image54.svg image55.jpg image56.jpg image64.png image65.svg .MsftOfcThm_Accent4_lumMod_60_lumOff_40_Fill { fill:#FFD966; } image66.png image67.svg .MsftOfcThm_Accent4_lumMod_60_lumOff_40_Fill { fill:#FFD966; } image68.png image69.svg .MsftOfcThm_Accent4_lumMod_60_lumOff_40_Fill { fill:#FFD966; } image70.png image71.svg .MsftOfcThm_Accent4_lumMod_60_lumOff_40_Fill { fill:#FFD966; } image57.png image58.png image59.svg .MsftOfcThm_Accent4_lumMod_60_lumOff_40_Fill { fill:#FFD966; } image60.png image61.svg .MsftOfcThm_Accent4_lumMod_60_lumOff_40_Fill { fill:#FFD966; } image62.png image63.svg .MsftOfcThm_Accent4_lumMod_60_lumOff_40_Fill { fill:#FFD966; } image72.png image73.jpg image74.jpg image75.png image76.png image77.png image78.svg image79.png image80.svg image81.png image82.jpeg