aula 04 nutricao

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Nutrição Mineral de plantas
Fisiologia das plantas cultivadas
Introdução
Matéria fresca vegetal (MF): 80 – 95% de água;
Matéria seca (MS): 10 a 20%;
MF 70ºC MS 600ºc cinzas;
C + H + O = 45% + 45% +6% = 96% da MS – Não minerais;
Elementos minerais: 4% da MS das plantas;
CRITÉRIOS PARA ESSENCIALIDADE:
1) Um elemento é essencial quando a planta não completa o seu ciclo de vida na ausência deste, não sendo capaz de produzir descendentes férteis (sementes viáveis);
2) O elemento não pode ser substituído em sua totalidade por outro ;
3) O elemento deve ter função específica como: fazer parte de algum composto essencial ou para ativar enzimas ou para regulagem osmótica;
Baseado nesse critério, que é de Arnon & Stout (1939),
Os elementos a seguir são conhecidos como sendo elementos químicos essenciais para as plantas superiores:
C, H, O
Macronutrientes: N,P,K,Ca,Mg,S
Micronutrientes: B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo e Zn
Elementos benéfios: Sódio e Silício e Cobalto
Sódio (Na), silício (Si) e cobalto (Co) não foram estabelecidos como essenciais para todas as plantas superiores, mas podem ser consideradas substâncias úteis. 
No caso do sódio, é essencial para algumas espécies, como Chenopodiaceae e espécies adaptadas a condições salinas, que absorve este elemento em altas concentrações. O sódio tem efeito benéfico e em alguns casos é essencial. 
Elementos benéficos: Sódio e Silício e Cobalto
Silício é um nutriente essencial para planta de arroz. 
O cobalto está bem estabelecido que é essencial para microrganismos fixadores de N2, cobalto é requerido nos nódulos de leguminosas e de Alnus.
NITROGÊNIO
Associado com muitos compostos:
	Aminoácidos 
 Proteína
	ácidos nucleicos
A deficiência de N verifica-se parada no crescimento, acúmulo de carboidratos. O carboidrato acumulado é utilizado para síntese de antocianina. 
Em algumas variedades de milho e tomateiro pode-se verificar deficiência de Nitrogênio, pela presença de antocianina. 
NITROGÊNIO
Em muitas plantas a deficiência se manifesta por clorose.
O Nitrogênio tem alta mobilidade e então a deficiência se manifesta inicialmente nas folhas velhas.
FUNÇÃO EM DESTAQUE: Componentes estrutural de proteínas
	METABOLISMO DO NITROGÊNIO
1) Redução do nitrato a amônio
Absorção: NO3- (predominante) e NH4+;
NO3- Nitrato Redutase NO2- Nitrito Redutase NH4+
Ocorre na raiz ou nas folhas: 
2) Assimilação do amônio (NH4+) e biossíntese de aminoácidos
Transporte do N na forma de aminoácidos ou NO3-
Não se transporta NH4+ (tóxico)
Incorporação do NH4+ em aminoácidos inicia-se pela sínteses de GLUTAMATO:
NH4+ GLUTAMINA SINTETASE (GS) GLUTAMINA GLUTAMATO SINTETASE 2 GLUTAMATO
 (GOGAT)
 síntese de de outros aminoácidos
FORMA SIMPLIFICADA!!!
FIXAÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO (leguminosas)
FÓSFORO
O fósforo é componente de um grande número de componentes da célula, incluindo açúcares fosfatados, usado na fotossíntese, respiração, fosfolipídio, componente de nucleotídeo, DNA, RNA.
	O sintoma de deficiência verifica-se pela parada no crescimento, coloração verde escura das folhas, pontos necrosados, formação de antocianina em excesso e morte das folhas.
Fósforo tem alta mobilidade.
FUNÇÃO EM DESTAQUE: Fornecimento e armazenamento de energia;
POTÁSSIO
O potássio tem papel importante na regulação do potencial osmótico das células.
É ativador de muitas enzimas envolvidas na fotossíntese e respiração.
É absorvido como íon potássio
Sintoma de deficiência: clorose marginal, necrose nas margens e nas pontas e entre nervuras de folhas e que estende por toda a folha. 
FUNÇÃO EM DESTAQUE: Ativação de enzimas e regulagem do potencial osmótico
ENXOFRE
Enxofre é componente de proteínas.
É requerido na síntese de clorofila.
Sintoma de deficiência: é muito semelhante ao de nitrogênio, porém nas folhas mais altas;
Enxofre tem baixa mobilidade;
FUNÇÃO EM DESTAQUE: componente dos aminoácidos sulfurados (cistina, cisteína, metionina);
CÁLCIO
síntese de parede celular, participa da divisão celular, na formação de fusos na mitose, altera a permeabilidade da membrana.
Sintoma de deficiência: clorose das pontas e margens de folhas jovens, necrose de ápice, região meristemática e parede celular jovem.
FUNÇÃO EM DESTAQUE: Estrutura e resistência da parede celular;
CÁLCIO
A deficiência inicia necrose e murchamento de folhas jovens, aparecimento de folhas jovens deformadas, raiz pequena, com muitas ramificações e morte dos meristemas da raiz.
Baixa translocação no floema: Queimadura apical do alface (“tip burn”), podridão estilar do tomate (“blossom end rot”) , “bitter pit” (maçã), colapso da polpa (manga)
O cálcio tem baixa mobilidade.
MAGNÉSIO
Magnésio participa da ativação de enzimas da respiração, da síntese de DNA, RNA, é componente da porfirina da clorofila, mantém estabilidade entre subunidades dos ribossomos.
Sintoma de deficiência: clorose internerval, amarelecimento das folhas ou esbranquiçamento, abscisão foliar prematura.
Magnésio tem alta mobilidade.
FUNÇÕES EM DESTAQUE: Metabolismo de ATP e de N, principalmente nos cloroplastos e clorofila;
FERRO
É componente de enzimas responsáveis pela transferência de eletrons (reações redox), como o citocromo (Fe2+ para Fe3+).
Participa da síntese de clorofila.
Importante em solos alcalinos (deficiência)
Sintoma de deficiência: clorose internerval em folhas jovens, nervuras cloróticas e esbranquiçamento.
O ferro tem baixa mobilidade
FUNÇÕES EM DESTAQUE: Transferência de e- na Fotossíntese e para a nitrogenase (nos nódulos) em leguminosas
COBRE
Cobre está associado com enzimas das reações redox. Ex: plastocianina.
Sintoma de deficiência: escurecimento das folhas com pontas necrosadas nas folhas que se estendem das pontas às margens.
As folhas são mal formadas e abscidam.
O cobre tem baixa mobilidade. 
FUNÇÃO EM DESTAQUE: Transporte de e- na fotossíntese
BORO
O boro tem papel na síntese de ácidos nucleicos, pela resposta hormonal e tem função na permeabilidade da membrana;
Sintomas de deficiência: necrose escura das folhas jovens e ápice. Nas folhas os sintomas começam pela base. As plantas deficientes em boro perdem a dominância apical, tem divisão celular inibida. 
BORO
Em frutos, raízes jovens e tuberosas, aparecem anormalidades relacionadas com degradação do tecido inteiro.	
O B tem baixa mobilidade.
FUNÇÕES EM DESTAQUE: Biossíntese de componentes de parede celular
MANGANÊS
Manganês é ativador de enzimas, como as decarboxilases e deidrogenases envolvidas no ciclo do ácido tricarboxílico, na fotólise da água durante a fotossíntese.
Sintomas de deficiência: clorose internerval com desenvolvimento de pequenos pontos de necrose, e os sintomas iniciam-se em folhas jovens.
MANGANÊS
	O Mn tem baixa mobilidade;
FUNÇÃO EM DESTAQUE: quebra da água para fornecer energia na fotossíntese;
ZINCO
Ativa enzima da síntese de clorofila, síntese de IAA.
Sintoma de deficiência: redução dos entrenós, folhas pequenas, retorcidas, clorose internerval de folhas velhas, com necrose com pontos brancos.
O zinco tem baixa mobilidade.
FUNÇÃO EM DESTAQUE: Síntese de auxina (IAA)
MOLIBDÊNIO
É requerida na redução de N - redutase do nitrato e nitrogenase(em leguminosas)
Sintoma de deficiência: clorose internerval, necrose e abscisão prematura de flor.
O molibdênio tem baixa mobilidade.
FUNÇÃO EM DESTAQUE: Metabolismo do N
CLORO
Cloro participa da fotossíntese e divisão celular.
Sintoma de deficiência: murcha da ponta das folhas, necrose, redução no crescimento e coloração bronzeada nas folhas, raízes finas.
Importante, dificilmente verifica-se deficiência de clorona natureza.
FUNÇÃO EM DESTAQUE: Fotólise da água - Fotossíntese
Absorção de N e K ao longo do ciclo de vida do tomateiro (Lycopersicon
esculentum cv Santa Clara). Notar que o máximo de nutrientes absorvidos ocorre por
volta de 48 e 60 dias após plantio, ou seja, na época de floração e frutificação (A). Esse
pico de absorção em períodos específicos do ciclo de vida fornece evidências de que as
plantas têm um controle das taxas de absorção de nutrientes, provavelmente devido à
atividade de canais e carreadores. Uma conseqüência prática disso é que a adubação
precisa ser feita no começo do ciclo e intensificada no início do período reprodutivo,
pois a somatória dessas fases representa mais de 70% do total de nutrientes absorvidos
(B). Dados extraídos a partir de Fayad et al. (2002).
Relação entre o pH do solo e a disponibilidade de diversos nutrientes.
Adaptado de Malavolta et al. (1989).
Classificação dos nutrientes
Pode ser Segundo a quantidade requerida: 
Micronutrientes: B, Cu, Cl, Fe, Mn, Mo, Zn 
Macronutrientes: N, P, K, Ca, Mg, S 
Segundo as funções:
Grupo 1: Nutrientes que formam compostos orgânicos nas plantas: N e S
Segundo as funções:
Grupo 2: Nutrientes que são importantes no armazenamento ou na manutenção da integridade estrutural: Ca, P, B, Si (depositado como sílica amorfo na parede celular. Contribui nas propriedades mecânicas da parede celular, incluindo rigidez e elasticidade).
Segundo as funções:
Grupo 3: Nutrientes que permanecem na forma iônica:
K, Na (envolvido com regeneração de PEPcase em plantas C4 e CAM). Substituto para potássio em algumas funções, Ca, Mg, Mn, Cl.
Segundo as funções:
Grupo 4: Nutrientes que estão envolvidos na transferência de elétrons: Fe, Cu, Zn, Mo, Ni.
Absorção, transporte e redistribuição dos nutrientes
DEFINIÇÕES
ABSORÇÃO: Entrado do nutriente no espaço intercelular da raiz ou folha (HÁ OUTRAS DEFINIÇÕES MAIS ESPECÍFICAS;
TRANSPORTE: É o movimento do órgão de absorção, para outra parte do mesmo ou outro órgão;
REDISTRIBUIÇÃO: É o caminhamento do nutriente de um local de residência (folha e xilema dos ramos) para outro qualquer;
ABSORÇÃO RADICULAR
1) Interceptação radicular: A raiz encontra o elemento ao se desenvolver;
2) Fluxo de Massa: se estabelece acompanhando o fluxo do potencial hídrico (longas distâncias) causado pela transpiração;
3) Difusão: movimento a curtas distâncias: ocorre do meio mais concentrado para o meio menos concentrado 
Citado por Malavolta (2006)
Salamoni (2008)
PROVA
Salamoni (2008)
Salamoni (2008)
Transporte de nutrientes
Rota apo e simplástica até Estria de Caspari;
Estria de Caspari até xilema: Transporte ativo e difusão – pela rota simplástica;
Xilema: Transporte por fluxo de massa (acompanha tensão gerada pela transpiração) – apoplasto;
Nutrientes tendem a se acumular mais nos órgão que mais transpiram (folhas maduras);
Nutrientes em excesso se acumulam no vacúolo das células do parênquima foliar e podem ser exportados pelo Floema;
Redistribuição dos nutrientes
Movimento no floema (simplasto) pode ser para baixo e para cima e também para os lados;
Ocorre pelo floema;
(1) móveis: N, P K, Mg, Cl e Mo
(2) Imóveis: Ca, S, B, Cu, Fe, Mn, Zn
SINTOMAS DE DEFICIÊNCIA????
Móveis: baixeiro
Imóveis: Terço superior