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Universidade Federal de Roraima Centro de Ciências Agrárias Departamento de Solos e Engenharia Agrícola Nutrição de Plantas – AGR 061 Cap. 6 – O Transporte e a Redistribuição Prof. Dr. Armando José da Silva O transporte e a redistribuição Conceitos Transporte – Também chamado de TRANSLOCAÇÃO. É a transferência do elemento em qualquer forma de um órgão ou região de absorção para outro qualquer. Redistribuição – É a transferência do elemento de um órgão ou região de residência para outro ou outra em forma igual ou diferente da absorvida. M matéria vegetal M sólida orgânica M solução M contato com a raiz M interior da raiz M parte aérea Fatores Liberação Metabolismo Transporte Absorção Suprimento Redistribuição Folha => fruto Folha velha => folha nova Introdução O transporte e a redistribuição O transporte e a redistribuição Introdução Figura – Esquema da circulação de nutrientes desde sua absorção por células epidérmicas ou corticais; circulação no xilema e no floema e redistribuição entre células da parte aérea e da raiz. O transporte e a redistribuição Introdução As plantas dispõem de 2 sistemas que tornam possíveis a movimentação e a condução de substâncias entre seus órgãos: a) O sistema transportador de produtos assimilados, a “seiva elaborada”, presente na casca; b) O sistema transportador de solutos minerais, a “seiva bruta”, presente no lenho; E na madeira está presente o câmbio (camada fina de células, entre a casca e o lenho), responsável pelo rejuvenescimento dos dois sistemas. O transporte e a redistribuição Introdução Figura . Circulação de água, nutrientes e fotoassimilados na planta. O transporte e a redistribuição O Xilema Os vasos condutores de seiva inorgânica são formados por células mortas. A morte celular é devida à impregnação da célula por lignina, um composto aromático altamente impermeabilizante. A célula deixa de receber nutrientes e morre. Desfaz-se o conteúdo interno da célula, que acaba ficando oca e com as paredes duras já que a lignina possui, também, a propriedade de endurecer a parede celular. A deposição de lignina na parede não é uniforme. A célula, então, endurecida e oca, serve como elemento condutor. Existe, ainda, um parênquima (tecido vivo) interposto que separa grupos de células condutoras. Acredita-se que essas células parenquimáticas secretem diferentes tipos de substâncias que provavelmente auxiliam a preservação dos vasos mortos do xilema. O transporte e a redistribuição O Xilema O xilema é a tubulação especializada na condução da seiva bruta dos solutos inorgânicos. O transporte e a redistribuição O Xilema Como são feitos os estudos sobre o movimento de solutos no xilema? A) Anelamento da casca de troncos ou caules – movimento ascendente dos íons não é impedida B) Radioisótopos via radicular – velocidades de até 60m/h (transpiração) C) Relação direta absorção x transpiração D) Análise do líquido xilemático (alta [íons] – “SEIVA BRUTA” (Tabela 5.1. – Malavolta, 1980) O transporte e a redistribuição O Xilema A) Anelamento da casca de troncos ou caules – movimento ascendente dos íons não é impedida. O transporte e a redistribuição O transporte e a redistribuição O transporte e a redistribuição O Xilema Tabela 5.1. Concentração (micromoles/ml) de íons na solução externa e no exsudado do xilema da mamoneira Íon Solução Externa Exsudado K+ 0,60 5,6 Na+ 0,33 0,74 Ca2+ 0,84 10,1 Mg2+ 0,45 3,9 NO3 - 1,45 12,0 Cl- 0,14 1,03 SO4 2- 0,69 2,00 H2PO4 - 0,11 1,38 HPO4 2- 0,13 0,56 Fonte: Malavolta (1980) O transporte e a redistribuição O Xilema Composição do xilema: Traqueídeos; Vasos; Fibras lenhosas; Parênquima. O transporte e a redistribuição O Xilema Figura – Células do xilema e transferidoras O transporte e a redistribuição O Xilema Traqueídeos Células estreitas (<50 micras) e compridas (entre 100 micras e + de 10 mm). Apresentam perfurações nas paredes, permitindo a comunicação com elementos adjacentes. O transporte e a redistribuição O Xilema Vasos Os vasos são compostos por células mais curtas e grossas que os traqueídeos (diâmetro de 70 a 100 micras). células individuais dos vasos perdem as paredes nas pontas – coluna ôca (“vaso xilemático – caminho facilitado”) A vida útil dos vasos e traqueídeos pode durar vários anos tanto nas dicotiledôneas quanto nas monocotiledôneas. O transporte e a redistribuição O Xilema Fibras Lenhosas As fibras são células longas, finas e lignificadas que, em geral perdem o citoplasma durante a diferenciação. As fibras contribuem principalmente para a sustentação da planta e não para o transporte da seiva. O transporte e a redistribuição O Xilema Parênquima O parênquima vivo permite o movimento lateral de solutos para dentro e para fora das células condutoras (Transporte radial). O transporte e a redistribuição O Xilema O transporte no xilema • Nem todo elemento é transportado como íon inorgânico • N (amidas, aas, ureídeos) • Precipitados (Fe3+ + H2PO4 -) • movimento entre xilema e floema (“ATIVO” nos dois sentidos) (Stout e Hogland, 1940 com K42) O transporte e a redistribuição O Xilema Corte transversal de um caule, mostrando o xilema O transporte e a redistribuição O Xilema Xilema em corte longitudinal na microscopia ótica O transporte e a redistribuição O Xilema Figura – Estruturas do xilema O transporte e a redistribuição O Xilema Figura 5.1. Aspecto do xilema com células transferidoras. O transporte e a redistribuição O Floema Também designado por líber ou tecido crivoso é especializado no transporte de água e de substâncias orgânicas, resultantes da fotossíntese, desde as folhas até aos outros órgãos das plantas. Transporta a seiva floémica ou seiva elaborada (água, sais minerais e compostos orgânicos). O transporte e a redistribuição O Floema É constituído por quatro tipos de células: Células do tubo crivoso: células vivas muito especializadas que se ligam entre si topo a topo, e cujas paredes transversais, com orifícios, constituem as placas crivosas. A principal função é a condução de água e substâncias orgânicas. Células de companhia: células vivas que se situam perto das células dos tubos crivosos, com as quais estabelecem ligações citoplasmáticas. Fibras liberianas: constituídas por células mortas com paredes espessas. A sua principal função é a de suporte. Parênquima liberiano: constituído por células vivas de paredes finas pouco diferenciadas. A sua função é de reserva. O transporte e a redistribuição O Floema O transporte e a redistribuição O Floema O transporte e a redistribuição O Floema Figura 5.1. Esquema do floema e seus componentes. Figura – Estruturas do xilema e do floema O transporte e a redistribuição O Floema Elementos Crivosos 100 a 500 µm de comprimento por 20 a 30 µm de largura; Paredes terminais perfuradas; Degeneração das organelas celulares; Proteína típica (P). Corte transversal de uma raiz mostrando o xilema e o floema O transporte e a redistribuição O Floema Corte transversal de um caule mostrando o xilema e o floema O FloemaO transporte e a redistribuição Diferentes substâncias minerais e orgânicas são encontradas no floema (Tabela 5.2. – Composição do exsudado do floema da mamoneira) Componente Teor (mg/ml) Matéria seca 100 – 125 Sacarose 80 – 106 Proteína 1,45 – 2,20 Aminoácidos 5,2 Cetoácidos 2,0 – 3,2 Fosfatos 0,35 – 0,55 Sulfato 0,024 – 0,048 Cloreto 0,35 – 0,67 Bicarbonato 0,01 Potássio 2,3 – 4,4 Sódio 0,0046 – 0,27 Cálcio 0,02 – 0,09 Magnésio 0,109 – 0,122 Amônio 0,029 O transporte e a redistribuição O Transporte de nutrientes nas plantas se dá de duas formas: Transporte Radial Transporte a Longa Distância O transporte e a redistribuição Corte longitudinal da raiz ilustrando o transporte radial da água e nutrientes por via simplasto até coluna vascular (xilema). O transporte e a redistribuição Redistribuição Raiz – Fonte de nutrientes. Folha – Reservatório. Os íons armazenados nas folhas durante o crescimento, são redistribuídos para outros órgãos antes da senescência das folhas. A redistribuição se dá pelo floema. A redistribuição é controlada por hormônios produzidos pela planta. O transporte e a redistribuição Redistribuição A velocidade de redistribuição depende do elemento considerado. Assim, há elementos altamente móveis, móveis, parcialmente móveis e imóveis, de acordo com a Tabela 4.2. O transporte e a redistribuição Redistribuição Altamente móveis Móveis Parcialmente móveis Imóveis Nitrogênio Fósforo Zinco Boro Potássio Cloro Cobre Cálcio Sódio Enxofre Manganês Magnésio Ferro Molibdênio Tabela 4.2. Mobilidade comparada dos nutrientes aplicados nas folhas. Em cada grupo os elementos aparecem em ordem decrescente Fonte: Malavolta (1980) O transporte e a redistribuição Redistribuição Considerações sobre a redistribuição de alguns elementos em função de sua mobilidade dentro da planta: Fósforo – Elemento altamente móvel. Um átomo de P pode completar um circuito inteiro dentro da planta em 24 horas. Enxofre – Embora seja um elemento móvel, sua circulação é muito lenta, uma vez que ele é utilizado para a síntese protéica. Assim, sua liberação só ocorre após a proteólise. Cálcio – Um dos elementos que menos circula na planta, exigindo um fornecimento constante pela fonte. O transporte e a redistribuição Redistribuição Implicações da mobilidade de nutrientes no floema - N, P, K – rápida redistribuição (sintomas de deficiência observados primeiramente em tecidos + velhos). - S (sintomas em tecidos jovens). - Mg (depende? Normalmente em tecidos jovens). - Ca (praticamente imóvel na redistribuição) . O transporte e a redistribuição Redistribuição A Figura 5.3 apresenta as vias de transporte e de redistribuição dos elementos minerais. Figura 5.3 (Malavolta, 1980) – Representação esquemática da absorção, transporte e redistribuição
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