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CURSO DE FISIOLOGIA VEGETAL

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para evitar a supersaturação. 
Apresentam muitos espaços aéreos para facilitar a flutuabilidade. 
 Higrófilas - Vivem em ambientes úmidos, com o ar quase saturado de umidade 
(musgos e samambaias). Estão sempre em ambientes de sombra e tem grande superfície 
foliar. Apresentam cutícula fina e tem pouco controle da transpiração. 
 Mesófitas - São a maioria das plantas cultivadas. Crescem em solos drenados sob ar 
normalmente seco. Regulam perda de água através dos estômatos, principalmente, com 
cutícula geralmente impermeável e sistema de vasos (xilema) bem desenvolvido, além de 
sistema radicular extenso. 
 Xerófitas - Ocorrem geralmente em desertos ou em regiões de baixa preciptação 
pluviométrica. Apresentam algumas adaptações: folhas pequenas, muitas vezes suculentas; 
presença de pelos e espinhos; armazenam água em caules e folhas; cutícula cerosa, e quase 
sempre apresentam o metabolismo CAM (Metabolismo Ácido das Crassuláceas). 
 A água se apresenta nos três estados físicos da matéria e encontra muitas aplicações 
industriais e urbanas. Mas, seu uso principal está na agricultura (irrigação), no suprimento 
das exigências das plantas cultivadas. Tais exigências são determinadas principalmente 
pelo tipo de clima. 
 A maior parte da água utilizada pelas culturas passa à atmosfera pela evaporação 
(transpiração), através da demanda evaporativa da atmosfera (DEA), que as compele a 
utiliza-la, sendo maior nas regiões quentes e secas (regiões áridas e semi-áridas). 
 
1.2 Estrutura molecular 
 
 A fórmula química da água é H2O, o que significa que cada molécula é constituída 
de dois átomos de hidrogênio (H) e um átomo de oxigênio (O). Como a camada eletrônica 
externa do hidrogênio apresenta deficiência de 1 elétron e a do oxigênio de 2 elétrons, são 
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necessários 2 átomos de H para se combinar com 1 átomo de O e assim, formar a 
molécula. Os dois H se ligam ao átomo de O, formando entre si um ângulo de 105o. Esta 
disposição assimétrica causa um desequilíbrio de cargas eletrostática na molécula de água 
(Figura 1.1 A). Em um dos lados ocorre excesso de carga negativa, ao passo que do lado 
oposto um excesso de carga positiva, criando um “dipolo”, que por sua vez confere às 
moléculas de água uma atração sobre as moléculas vizinhas (coesão) e é também a causa 
da adsorção da água pelas superfícies sólidas (adesão), além da hidratação de certos íons e 
a solução de muitas substâncias (solvente universal). 
 Embora a molécula, como um todo, seja eletricamente neutra, a distribuição 
assimétrica dos elétrons, tornam as moléculas dipolares, de forma que o lado negativo se 
orienta em direção ao pólo positivo e vice-versa. Esta atração entre as cargas contrárias de 
moléculas adjacentes causa a formação de pontes de hidrogênio, forças atrativas 
relativamente fracas, entretanto, induzindo que as moléculas de água se arranjem entre si 
formando uma estrutura mais ou menos ordenada, no estado líquido ou no sólido. 
 
 
 (A) (B) 
 
Figura 1.1 (A) Moléculas de água com os átomos de hidrogênio e oxigênio formando um ângulo 
de 105° (Salisbury & Ross, 1992). (B) Estrutura em rede da água na fase sólida, com 
as pontes de hidrogênio ligando os átomos de oxigênio (esferas escuras) aos de 
hidrogênio (esferas claras), segundo Kramer (1983). 
 
 As moléculas da água, quando no estado sólido (Figura 1.1 B), estão arranjadas em 
um padrão bem definido (cristais de gelo). Tal padrão não desaparece totalmente no estado 
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líquido, uma vez que as moléculas não se tornam inteiramente independentes uma das 
outras. Neste estado as pontes de hidrogênio continuam a conferir a água uma estrutura 
que lembra a cristalina, apenas tal estrutura não é rígida, nem permanente, mas sim 
flexível e transitória. 
As moléculas líquidas possuem maior energia térmica, pois absorveram cerca de 80 
calorias por grama (cal g-1), denominado calor de fusão, durante sua transição da fase 
sólida para a líquida e, portanto, movendo-se com maior intensidade, mantendo laços mais 
frouxos e menos estáveis com suas vizinhas. 
 Ao atingir a temperatura de 100oC, seu ponto de ebulição à pressão atmosférica, a 
água passa do estado líquido para o gasoso e no processo absorve 540 calorias g-1. Esta 
quantidade de calor, denominado calor latente de vaporização, destrói completamente a 
estrutura intermolecular e separa as moléculas. A água pode ser vaporizada em valores 
inferiores a 100oC, mas nesses casos absorve maior quantidade de calor. Vaporizando-se a 
25oC, por exemplo, o calor latente é equivalente a 580 calorias g-1, (vapor d’água no 
processo de transpiração). 
 
 1.3 Propriedades 
 
 A água é uma substância tão comum que suas propriedades físicas passam 
despercebidas, ou nem sempre são devidamente valorizadas. A água é líquida a 
temperaturas normais e seus pontos de fusão e ebulição são comparados com outras 
substâncias de tamanho molecular semelhante. Dessa comparação, torna-se evidente que a 
água tem pontos de fusão e congelamento bastante elevados. Isto é atribuído à associação 
de moléculas de água através das pontes de hidrogênio. 
 O papel que a água desempenha na produção das culturas e os processos de ações 
interativas envolvidos no crescimento destas não permitem sua quantificação facilmente. 
Daí, o conhecimento de algumas de suas propriedades, poderá facilitar tal compreensão. 
 1.3.1 O Calor específico (1 cal g-1 a 0oC) - Quantidade de energia necessária 
para aumentar em 1oC, 1g de água. O da água líquida é o mais alto de todas as substâncias 
conhecidas, o que significa que seu aquecimento ou resfriamento é relativamente lento. 
Devido a isto, os tecidos vegetais, com elevado conteúdo de água, não sofrem alterações 
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bruscas de temperaturas em respostas às variações ambientais (confere estabilidade 
térmica). O calor latente de fusão (80 cal g-1) e o calor de vaporização (540 cal g-1) são 
também geralmente elevados. Para cada grama de água evaporada a 15oC, a folha perde 
2462 Joules de energia calorífica (588 cal g-1), e assim, a transpiração tem um poderoso 
efeito de refrigerante. 
 1.3.2 Tensão superficial - Medida da resistência à deformação de uma 
superfície limítrofe de separação de uma interface líquido/gás. Na superfície da água, as 
moléculas se orientam de tal modo que a maior parte das ligações de pontes de hidrogênio 
fica voltada para dentro, em direção ao centro da massa líquida (forças coesivas internas). 
Isto confere à água uma elevada tensão superficial (dina cm-2), maior que qualquer outro 
líquido, à exceção do mercúrio. Diminui com a elevação da temperatura (maior pressão de 
vapor - aumenta energia, diminui a coesão) e aumenta com a presença de eletrólitos (íons 
atraem moléculas de água). Os solventes orgânicos diminuem (detergentes, ficam na 
superfície do líquido). 
 A tensão superficial é responsável pela formação de gotículas de água nas folhas 
depois das chuvas ou de orvalho, e evita a entrada de água nos espaços intercelulares das 
folhas através dos estômatos abertos. A presença de sais inorgânicos não exerce muito 
efeito na tensão superficial (Sutcliffe, 1980). Entretanto, substancias surfactantes (certos 
lipídios e ácidos graxos que se concentram na superfície da água reduzem a tensão 
superficial). Tais moléculas são freqüentemente adicionadas aos fungicidas, inseticidas e 
herbicidas nas pulverizações para ajudar a penetração das soluções através dos estômatos 
(espalhantes e adesivos). 
 1.3.3 Capilaridade - Capacidade de ascensão ou depressão de líquidos em 
tubos capilares, dependendo das forças de coesão e adesão. Um tubo capilar mergulhado 
em uma massa de água forma um menisco, como conseqüência do ângulo de contato da 
água sobre as paredes do tubo. A curvatura