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A ÁGUAA ÁGUA 1. A ÁGUA NA VIDA DAS PLANTAS1. A ÁGUA NA VIDA DAS PLANTAS Papel fundamental: 1g M.O. → 500g de H2O absorvidas, transportadas e transpiradas → desequilíbrio → mau funcionamento → balanço rigoroso. mesófitas → 82% da H2O absorvida transpirada. xerófitas → 50% da H2O absorvida transpirada. > parte da célula → vacúolo (90-95%) e citoplasma (5-10%) → 80-95% dos tec. veg. em crescimento. Fenômenos vitais ativos → suprimento hídrico. recurso + abundante que plantas precisam p/ crescer e funcionar. recurso que + limita produtividade e distribuição da vegetação → evolução. Água limita a produtividadeÁgua limita a produtividade Raízes → 71-93% Caules → 48-94% Folhas → 77-98% Frutos → 84-94% Sementes → 5-15% Madeira → 35-75% Conteúdo de água:Conteúdo de água: Estimativa do conteúdo de água da planta (CEstimativa do conteúdo de água da planta (CAA):): CA(%): 100[(MF - MS)/MF] Funções da água na planta:Funções da água na planta: Constituinte do protoplasma→Forma ambiente → reações celulares. Termorreguladora. Participa de reações químicas essenciais. P/ tecido funcionar → saturado c/ água → céls túrgidas. Afeta ÷ e alongamento celular. Meio de transporte de solutos, gases e minerais. Afeta forma e estrutura dos órgãos vegetais (flores, raízes) → turgescência. ↓↓ ↓↓ ↓↓ conteúdo hídrico causa:conteúdo hídrico causa: Perda de turgescência; ↓ alongamento celular; Fechamento dos estômatos; ↓ transpiração; ↓ fotossíntese; ↓ respiração; ↑ ↑ ↑ → desorganização do protoplasma → morte. absorção e perda de Habsorção e perda de H22O O →→ contínuas contínuas →→ >>>> >>>> perdida perdida →→ transpiraçãotranspiração. . Transpiração Transpiração →→ fotossíntesefotossíntese.. Transpiração Transpiração →→ dissipa calor do sol dissipa calor do sol →→ efeito efeito resfriante. resfriante. Transpiração:Transpiração: Propriedades especiais Propriedades especiais estrutura polar da moléculaestrutura polar da molécula - Solvente- Solvente - Transportada pela planta- Transportada pela planta 2. 2. ESTRUTURA E PROPRIEDADESESTRUTURA E PROPRIEDADES Polaridade e ligações de hidrogênio:Polaridade e ligações de hidrogênio: H + O H + O →→ ligação covalenteligação covalente →→ cargas cargas parciais = parciais = →→ molécula s/ carga líquidamolécula s/ carga líquida.. -- ++ ++ Separação de cargas e forma da Separação de cargas e forma da molécula molécula →→ polarpolar →→ atração entre atração entre cargas opostas de mol. vizinhas.cargas opostas de mol. vizinhas. http://programs.northlandcollege.edu/biology/Biology1111/animations/hydrogenbonds.html (460 KJ.mol-1) (8-42 KJ.mol-1) Excelente solvente:Excelente solvente: Molécula pequena e polaridade → dissolve +++ substâncias que outras. + Abundante e melhor solvente → solvente universal. Ligações de Hidrogênio → propriedades térmicas: ++++ Ligações de H entre moléculas H2O → forte atração → ↑↑↑ energia p/ romper ↓ Propriedades térmicas não comuns: 1. Calor específico → calor necessário p/ ↑ a Tº da água em qdade específica: ajuda estabilizar flutuações de T° da planta. 2. Calor latente de vaporização → energia necessária p/ separar moléc. da fase líquida e levá-las à gasosa. ↑↑↑ → quebra ligações de H entre moléc. de H2O: plantas se refrescam por evaporação da H2O da sup foliar aquecida. H2O + atraída às mol. vizinhas q a fase gasosa → atração ≠ → moléc. da sup. puxadas p/ interior da água líquida → ↓ área sup. ↓ p/ ↑ área sup. ar-H2O → quebra de lig. de H → energia → tensão superficial → tensão na sup. de evaporação das folhas → geração de forças q puxam H2O pelo sist. vascular. TENSÃO SUPERFICIAL:TENSÃO SUPERFICIAL: Mtas ligações de H → coesão → H2O c/ >>> resistência à tensão. atração da H2O à fase sólida → adesão. Propriedades de coesão e adesão: Coesão + Adesão + Tensão Superficial → CAPILARIDADE. 3. PROCESSOS DE TRANSPORTE DA ÁGUA:3. PROCESSOS DE TRANSPORTE DA ÁGUA: • movimento da H2O solo → planta → atmosfera: PC, espaços de ar, membrana, citoplasma. • principais: difusão e fluxo de massa. difusão: movimento aleatório das moléculas de H2O em solução → gradiente de concentração. osmose: forma especial de difusão. Água se movimenta através de membrana seletiva, de > p/ < potencial hídrico. fluxo de massa: movimento em conjunto de moléculas em massa → gradiente de pressão. Osmose: TIPOS DE SOLUÇÕES:TIPOS DE SOLUÇÕES: Isotônicas: [solutos] = do citoplasma → célula em equilíbrio osmótico c/ meio. ψwsol = ψwcél Hipotônicas: [solutos] < do citoplasma → célula absorve água → ↑ pressão sobre a PC. ψwsol > ψwcél Hipertônicas: [solutos] > do citoplasma → célula perde água → plasmólise. ψwcél > ψwsol SOLUÇÕES ISOTÔNICAS, HIPOTÔNICAS E SOLUÇÕES ISOTÔNICAS, HIPOTÔNICAS E HIPERTÔNICAS:HIPERTÔNICAS: Plasmólise: Plasmólise incipiente: Plasmólise em célula de cebola: 4. POTENCIAL HÍDRICO: Nas plantas: - Governa transporte pelas membranas; - Permite determinar a direção da osmose; - Expressa a disponibilidade de água. Processo + afetado pelo déficit hídrico → crescimento celular. Potencial químico da água. Mede a energia livre da água. Fatores que influenciam: Ψw = ΨS + ΨP + ΨG + ΨΜ ΨS → Potencial de solutos/osmótico. H2O pura Ψs = 0; Ψp = 0 → Ψw = 0 presença de solutos ↑ ΨS ↓ Ψw ΨP → Pressão hidrostática no sistema. ΨG → Resulta da força da gravidade sobre a água. Importante no solo. A nível celular é desprezível. Ψm → potencial mátrico → resulta da força de coesão que liga a água às partículas do solo. Assim Ψw da célula = ΨS + ΨP Célula A Ψpi = - 20 bars ΨP = + 6 bars Célula B Ψpi = - 16 bars ΨP = + 12 bars Qual o potencial hídrico das células A e B? Em que direção ocorre a osmose? Potencial hídrico: Órgão Potencial Hídrico (MPa) Pecíolo - 0,84 Caule (altura de 225 cm) - 0,50 Caule (altura de 35 cm) - 0,29 Raiz ( parte velha) - 0,24 Raiz ( zona de absorção) - 0,16 Ψw de ≠s órgãos: Volume relativo do protoplasto Ψw (MPa) Ψpi (MPa) ΨP (MPa) 0,9(plasmólise) -1.6 -1.6 0 1,1 -1.0 -1.3 0.3 1,15 -0.67 -1.27 0.6 1,25 (cél túrgida) 0 -1.17 1.17 5. Entrada e saída de água das células: H2O entra/sai da célula gradiente de potencial hídrico Fluxo da água Processo passivo Movimento em resposta a forças físicas Em direção a regiões de baixo Ψw ou baixa energia livre. Exercício de potencial hídricoExercício de potencial hídrico Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32
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