Relacoes Hidricas

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BIB133-135: Fisiologia Vegetal
Rhodophyta
Cianobactéria Euglena
Ipê
Rhodophyta
Cianobactéria
Euglena
Ipê
Complexidade
Woese (1987): baseado na filogenia molecular do gene SSU rRNA. 
Eucariotos:
- genética 
- celular
Propôs um sistema de três domínios: eubactéria, arqueobactéria e eucariotos.
Eucariotos:
- aumento da complexidade 
celular (diversas organelas 
funcionalmente especializadas).
Estrutura do genoma nuclear das 
plantas:
tamanho e conteúdo
O tamanho dos genomas 
vs a complexidade dos 
organismos
O tamanho dos genomas vs a complexidade dos organismos
Fragmento de 65 Kb
Eucariotos:
- aumento da complexidade genética (regiões espaçadoras, introns, TEs, 
famílias multigênicas, regiões repetitivas, etc).
Organismos autótrofos
Quimioautótrofos
(energia de uniões 
químicas)
Fotoautótrofos (energia da luz):
FOTOSSÍNTESE
CO2+2H2A (CH2O)+2A+H2O
hv
CO2+2H2S (CH2O)+2S+H2O
hvCO2+2H2O (CH2O)+O2+H2O
hv
Bactérias púrpuras
Cianobactérias
Eucariotos fotossintetizantes
(algas e plantas)
FOTOSSÍNTESE QUE LIBERA O2
CO2+H2O (CH2O)+O2+H2O
hv
A fotossíntese que libera O2
● A fotossíntese baseada em clorofila a, nos 
procariotos, é restrita a algumas eubactérias.
● Os eucariotos fotossintéticos adquiriram esta 
capacidade através de endossimbiose.
A molécula de clorofila a e sua associação em 
fotossistemas são extremamente complexos e 
possivelmente surgiram uma única vez.
Importância evolutiva:
• Primeiros organismos fotossintetizantes →O2→ O3 (barreira 
contra UV)
• São pouco sensíveis a UV e a fotossíntese é estimulada por 
baixos teores de O2
A liberação de O2 para a atmosfera terrestre é o 1o
evento de poluição e alterou completamente a 
atmosfera e consequentemente o rumo evolutivo dos 
seres vivos.
Os mais antigos fotossintetizantes
A origem das organelas: teoria da endossimbiose
(simbiogênese)
F
F
Periciclo
•Sentidos
•Conceitos de Fonte e 
Dreno
Transporte
Relações hídricas
ÁGUA
-Estrutura: molécula 
bipolar.
< energia: líquido >energia: gás
-Propriedades 
físico-químicas: 
Solvente:
Térmicas: 
Coesão e adesão: 
interfase ar-água, 
tensão superficial, e 
capilaridade.
Incolor
solvatação
< energia: líquido >energia: gás
-Transporte de água:
Difusão: gradiente de 
concentração.
Fluxo de massa: gradiente 
de pressão.
Osmose (água entra na 
célula): potencial hídrico 
(potencial químico/V de água). Movimento 
da água através de uma 
membrana semipermeável.
Potencial de soluto (ou osmótico)
Potencial de pressão (ou pressão hidrostática)
Gravidade
D: coeficiente de difusão.
X: distância.
r: raio
n: viscosidade.
X: distância.
(Para soluções ideais)
R: constante dos gases
T: temperatura
ρ: densidade
h: altura
g: gravidade
Transporte de água no nível celular
Curtas e Longas 
distâncias.
Taxa de transporte
Distâncias curtas
20°C
Movimento até ψw (da célula)= ψw (da solução)
ψw (da célula)= ψs(igual) + ψp(aumenta)= ψs(igual) + ψp(igual) =ψw (da solução)= -0,244 MPa
(Para soluções ideais)
R: constante dos gases
T: temperatura
Plasmólise
Resistência da parede
Velocidade 
de entrada
Lp: condutividade hidráulica 
da membrana celular
Transporte de água 
desde o solo até a 
atmosfera.....
passando pela planta:
Quais as forças 
(componentes do 
potencial hídrico) 
principais em cada 
parte do trajeto.
No solo a água se mobiliza 
principalmente por potencial de 
pressão ou pressão hidrostática
desprezível
desprezível: concentrações de soluto muito 
baixas (exceção solos salinos)
Solos úmidos: ψp ~ 0
Quando começa a secar...se gera uma 
pressão negativa (coesão/adesão)
Capacidade de Campo:
Capacidade de retenção de água dos 
solos.
T: tensão superficial
r: raio e curvatura da interfase 
ar-água
=
Potencial mátrico=ψm= ψw do solo e sementes
(potencial hídrico ou um componente)
Em CC ou menos:
Ponto de murcha permanente: ψsolo≤ ψ planta ..... ψp (célula)?
Simplasto e Apoplasto
A água entra e se mobiliza a través da raiz de acordo ao potencial hídrico...
Substância cerosa hidrofóbica
No Xilema o componente principal é o potencial de pressão ou pressão 
hidrostática...(filme)
Nesse transporte a transpiração é determinante...a água é arrastada pela 
pressão negativa gerada nas folhas
No Mesófilo...a 
evaporação da 
água na folha 
gera uma 
pressão 
negativa no 
xilema 
(potencial de 
pressão ou 
pressão 
hidrostática) da águaT: tensçao superficialr: raio de curvatura da interfase 
ar-água
(Filme)
No 
Mesófilo...quando 
a água se 
evaporou da 
superfície celular 
para o espaço 
intercelular...a 
difusão através 
dos estômatos é a 
principal força que 
transporta a água 
para fora.
(Só 5% sai pela 
cutícula)
Só 5% da água é 
retida e 
incorporada ao 
metabolismo, 95% 
é 
transpirada.(filme)
Difusão: gradiente de 
concentração.
D: coeficiente de difusão.
X: distância.
Taxa de transporte
(Filme)
Quanto mais quente.....maior 
a perda de água
Umidade relativa do ar!
Quanto mais vento...... maior 
a perda de água
Saturação do ar!
A difusão vai depender da diferencia de concentração de vapor de água ...
Temperatura (no ar)
Movimento do ar
Entrada de K+ e Cl-, baixa potencial 
hídrico...
A difusão vai depender da diferencia de concentração de vapor de água e 
resistência estomática....quando e como abrem os estômatos?
Após luz azul: ativação de bombas 
de prótons, baixa o pH, 
despolarização da membrana.
entra água, abrem os estômatos.
Diferencias entre a saída de água e 
entrada de dióxido de carbono
Razão de transpiração
Plantas C3: 500 moléculas 
de H2O perdidas por cada 
molécula de CO2 fixada.
Plantas C4: 250 moléculas 
de H2O perdidas por cada 
molécula de CO2 fixada 
(etapa fotoquímica e 
bioquímica da fotossíntese 
em lugares diferentes) .
Plantas CAM: 50 moléculas 
de H2O perdidas por cada 
molécula de CO2 fixada 
(etapa fotoquímica e 
bioquímica da fotossíntese 
em momentos do dia 
diferentes).
•Aumenta a 
concentração de CO2 
diminuindo a atividade 
oxidativa da Rubisco
(fotorrespiração).
•Estômatos fechados 
sem perda de água.
•Consumo de energia.
Malato
Diferencias entre a saída de água e entrada de dióxido de carbono
Razão de transpiração
Plantas C3: 500 moléculas 
de H2O perdidas por cada 
molécula de CO2 fixada.
Plantas C4: 250 moléculas 
de H2O perdidas por cada 
molécula de CO2 fixada 
(etapa fotoquímica e 
bioquímica da fotossíntese 
em lugares diferentes) .
Plantas CAM: 50 moléculas 
de H2O perdidas por cada 
molécula de CO2 fixada 
(etapa fotoquímica e 
bioquímica da fotossíntese 
em momentos do dia 
diferentes).
Causas
-Gradiente de H2O (dentro da 
folha-ar) 50 vezes maior que 
de CO2.. Baixa quantidade de 
CO2 na atmosfera e alta 
concentração de vapor de H2O
dentro da célula.
-O CO2 difunde muito mais 
lentamente que a H2O no ar.
-O CO2 precisa cruzar 
membrana, citoplasma e 
membranas de cloroplasto 
antes de ser assimilado.
Solo - planta - atmosfera
RH: umidade relativa do ar 
O MOVIMENTO DE ÁGUA SEMPRE ESTÁ DETERMINADO PELO:
MAS EM CADA REGIÃO HÁ ALGUM COMPONENTE PRINCIPAL:
No Solo: potencial de pressão ou pressão hidrostática (fluxo de massa)
Absorção Solo-Raiz: potencial hídrico (osmose)
Raiz: potencial hídrico (osmose, simplasto e apoplasto)
Xilema: potencial de pressão (fluxo de massa), coluna de água.
Folha-Ár: gradiente de concentração (difusão)
Célula a Célula: potencial hídrico (osmose)A água move-se sempre em direção ás regiões de menor potencial 
hídrico ou de baixa energia livre.
Queda no potencial hídrico da planta
Centeio transgênico sobre-
expressando um gene LEA após 
5 dias de estresse hídrico e dois 
com água.
Alteração da expressão gênica
Relações hídricas...
Fim