001 Primeira Prova Respondida

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Questões — Primeira Prova — Fisiologia Vegetal — Fernanda Vandanezi 
- Quais são os mecanismos de uma planta em locais alagados? Quais são as consequências da fermentação? Quais as modificações bioquímicas e 
morfológicas que a planta sofre para sobreviver a esse ambiente? 
algamento → resposta anaeróbica → fermentação e modificações; 
→ Mecanismo de uma planta alagada / Modificações bioquímicas: 
Durante o alagamento, gases como o oxigênio, CO2 e o etileno têm uma difusão lenta na água e, assim, as plantas quando alagadas, enfrentam 
uma grande barreira na difusão desses gases através da água, restringindo a respiração aeróbia, fazendo então um dos processos de fermentação; 
 
 ∟ em ambiente sem/com pouco oxigênio: 
 - quando a concentração de oxigênio fica entre 5-2% (hipoxia) ou cai a 0% (anoxia) — o Ciclo de Krebs e a CTE é interrompido; 
 - respiração passa a ser restrita à glicólise — fermentação; 
 - fermentação alcoólica: 
- enzimas descarboxilase — convertem o piruvato em acetaldeído e esta ação resulta na liberação de CO²; 
- o acetaldeído então é oxidado pelo NAD+ (que é reduzido) — produzindo o NADH e dando a origem ao etanol; 
 ∟ este NADH produzido é importante — ele vai voltar para converter o G-3P → 1,3 bifosfoglicerato; 
 ∟ este processo, vai permitir a produção de mais duas moléculas de ATP — fazendo com que a produção de energia 
 não pare completamente; 
- fermentação lática: piruvato → desidrogenase do lactato — usa NAD+ para oxidar o piruvato → forma NADH e Lactato; 
 ∟ este NADH produzido é importante — ele vai voltar para converter o G-3P → 1,3 bifosfoglicerato; 
 ∟ este processo, vai permitir a produção de mais duas moléculas de ATP — fazendo com que a produção de energia 
 não pare completamente; 
+ Modificiação bioquímica→ algumas espécies possuem enzimas que varrem o etanol produzido, evitando danos celulares. 
→ Consequências da fermentação: 
A fermentação é mecanismo ineficiente para as plantas porque uma vez que o número de moléculas de ATP produzido por uma molécula de 
glicose oxidada, cai de 36 para apenas 2. Além disso, o processo fermentativo gera substancias toxicas, etanol e lactato, que dependendo da 
duração e da condição do alagamento pode não ser bom para o metabolismo celular, levando a senescência e morte dos tecidos afetados em 
indivíduos não adaptados a ambientes com baixas tensões ou ausência de oxigênio. Quando em exposição é reduzida, a planta pode recuperar, o 
que não acontece quando a exposição a essas condições é prolongada, uma vez que as raízes são danificadas pelo etanol. 
→ Modificações Morfológicas: 
Pode também ocorrer a morte das plantas não adaptadas, que não conseguem desenvolver estruturas morfológicas e não apresentam enzimas 
e/ou metabolismo adaptado para a eliminação do etanol acumulado. 
Mas algumas plantas possuem estruturas morfológicas adaptadas para manter a oxigenação dos tecidos — o aerênquima, lenticelas e /ou 
pneumatóforos. 
 
- Oxidase alternativa — o que os animais não têm que as plantas têm? 
A transferência de elétrons do citocromo c para o a3 (oxidase normal) é o local onde a CTE dos animais é interrompida em resposta à adição de 
cianeto (CN), interrompendo totalmente o fluxo de elétrons e, consequentemente, toda a respiração, o que leva o indivíduo à morte devido à 
acidose celular. Todavia, ao contrário do que ocorre em mitocôndrias animais, o funcionamento da CTE nas mitocôndrias dos vegetais não é 
interrompido pela adição de cianeto. Estudos subsequentes demonstraram que as mitocôndrias vegetais apresentam uma via auxiliar de fluxo de 
elétrons, denominada oxidase alternativa (AOX); 
• cianeto — adicionando cianeto no Complexo 4 = mitocôndrias vegetais têm uma via auxiliar de fluxo de elétrons — oxidase alternativa (AOX); 
 esta via recebe elétrons diretamente do pool de UBQ e reduz o O2 a H2O — sem passar pelos complexos III e IV; 
 ∟ neste caso apenas o complexo I funciona — o que vai levar menos H+ para o espaço intermembrana; 
 isso vai gerar um aumento da velocidade do fluxo de e- → para levar mais H+ pro espaço, compensando a redução do acumulo de H+; 
 ∟ gerando calor e o aumento da temperatura — irreversível quando a AOX é promovida por cianeto; 
 ∟ esse processo é feito naturalmente pelo ácido salicílico para promover o aquecimento das plantas em locais frios — reversível; 
 
- Como funciona a Cadeia de Transporte de Elétrons? 
- elétrons ricos em energia são convertidos em ATP — pela fosforilação oxidativa na CTE; 
 ∟ a conversão ocorre na membrana interna da mitocôndria = entre a matriz (onde estão NADH E FADH²) e o espaço inter membranas; 
- o papel da CTE — na oxidação (retirada de e-) de NADH e FADH² — esses elétrons retirados serão levados até o oxigênio = aceptor final; 
 ∟ toda vez que essa oxidação ocorre o H+ da matriz é atraído e passa para o espaço intermembrana; 
- a cadeia é composta por complexos proteicos: 
∟ complexo I: é reduzido por 1 par elétrons do NADH → NAD+ e os transfere (via co-fatores) para molécula ubiquinona (que oxida o C1); 
 quando C1 é oxidado pela UB — transfere 4 H+ (a cada par de elétrons) para o espaço intermembrana; 
 complexo II: succinato desidrogenase — promove a oxidação do succinato → fumarato = com a produção de FADH² (como no CK); 
 recebe elétrons do FADH² → FAD+ e os transfere (via co-fatores) para molécula ubiquinona; 
 não bombeia prótons para o espaço intermembranas; 
 ubiquinona — que está reduzida, transfere os elétrons para o complexo III — UB se oxida, reduzindo o complexo III; 
 citocromo C — se desloca até o complexo III e pega os elétrons — oxidando o complexo III e reduzindo o citocromo C; 
 quando o complexo III é oxidado — transfere 4H+ (para cada par de elétrons) para o espaço intermembrana; 
 citocromo C reduzido se desloca até o complexo IV — citocromo C se oxida, reduzindo o complexo 4; 
 complexo IV — os elétrons que chega aqui — são ligados a 2H e O² → formando H²O; 
 quando isso ocorre, o complexo IV — transfere 2H+ (a cada par de elétrons) para o espaço intermembrana; 
∟ a oxidação dos NADH — vão gerar um acúmulo de 10H+ no espaço intermembrana; 
∟ haverá a formação de um gradiente de potencial eletroquímico entre a matriz e o espaço intermembrana (pelo acumulo de H+); 
 esse gradiente é utilizado como força motriz para a produção de energia durante a respiração; 
 ∟ como ocorre? 
 complexo V — permite que os H+ bombeados para o espaço intermembranas retornem para a matriz mitocondrial através de um canal 
 existente no seu interior → acontecendo, o gradiente de potencial eletroquímico é dissipado — libera uma energia → 
 possibilita que moléculas de fosfato inorgânico (Pi) sejam incorporadas ao ADP → originando moléculas de ATP; 
 - cada 3H+ que retornam do espaço intermembranas para a matriz mitocondrial (força próton-motora) — 1 molécula de ATP é produzida; 
 
- O que é dormência? 
 É a incapacidade de germinação das sementes, mesmo que esta esteja em condições ambientais estimuladoras necessárias. 
 
- O que é quiescência? 
É a não germinação das sementes, devido à ausência de um fator ambiental necessário para a sua ativação. 
 
- Quais as diferenças entre os tipos de dormência? 
Dormência Primária — é geneticamente controlada, resultante de mecanismos que evitam a germinação das sementes, quando estas estão sob 
condições desfavoráveis ou prolongam o tempo necessário à germinação, aumentando a probabilidade de dispersão e, consequentemente 
reduzindoa competição intraespecífica. 
Dormência Secundária — é um processo associado a condições inadequadas de armazenamento das sementes em depósitos ou até mesmo no 
solo, podendo ocorrer em sementes que geralmente não apresentam dormência. 
 ∟ Ex: se manifesta em sementes soterradas no solo, e mesmo quando embebidas, não germinam. 
 
- Como é a quebra de lipídios das sementes? 
- a planta adulta não armazena lipídio para respiração — isso ocorre apenas na germinação; 
- são armazenados no endosperma — como triglicerídeos = formados por glicerol (álcool de 3C), esterificado a três moléculas de ácidos graxos; 
 ∟ em organelas denominadas oleossomos — no endosperma ou nos cotilédones; 
 apresentam meia unidade de membrana — formam apenas 1 camada lipídica com 3 pernas pra dentro (não bicamada com 2 pernas); 
- após a embebição — síntese de giberelinas → estimulam a síntese de novo de lipases; 
 ∟ lipases — quebram ligações liberando os ácidos graxos do glicerol que se difundem para o interior de uma organela — os glioxissomos; 
 nos glioxissomos — ocorre a β-oxidação e o ciclo do glioxilato; 
 • β-oxidação — cada molécula de ácido graxo é quebrada → originado moléculas de Acetil CoA; 
 após seis reações químicas — Acetil CoA → succinato — levado para a mitocôndria e convertido em malato; 
 malato — transportado para o citosol = permite a entrada de novas moléculas de succinato na mitocôndria; 
 ∟ convertido em oxalacetato → fosfoenol-piruvato (PEP) → e faz o sentido inverso da glicólise; 
gliconeogênese ou glicólise reversa → produz a sacarose, molécula formada a partir da glicose; 
sacarose — transportada para os cotilédones, possibilitando o crescimento dos tecidos da 
 plântula em resposta à ativação do metabolismo respiratório; 
 ∟ nem sempre o malato sai da mitocôndria — maior parte fica lá e promove a respiração; 
 • ciclo do glioxilato — Acetil CoA produzido na β-oxidação serve de substrato para o ciclo existente nos 
 glioxissomos — o ciclo do glioxilato; 
 ∟ glioxissomos — estão presentes apenas no estado heterotrófico da planta, ou seja, quando essas se tornam autotróficas 
 (realizando fotossíntese), essas organelas transformam nos peroxissomos — importante na fotossíntese; 
 
- Germinação de sementes — Funcionamento do Fitocromo: 
Há sementes que germinam apenas na presença de luz (fotoblásticas positivas), que germinam apenas no escuro (fotoblásticas negativas) e as 
germinam tanto na presenta de luz, quanto no escuro (neutras). 
A percepção da luz, é feita pelo pigmento fitocromo, cromoproteína que se apresenta sob duas formas fotorreversíveis. 
- como então, as sementes sabem que estão recendo a incidência de luz? 
 ∟ experimento de Hendrix: sementes de alface quando — na luz = 98% de germinação; 
 no escuro = 5% de germinação; 
 então, testaram as taxas de germinação da semente em todas as luzes do espectro do visível; 
 ∟ resultado — na luz vermelha = maior taxa de germinação (passou a equivaler a luz); 
 na luz vermelho longo = menor taxa de germinação (passou a equivaler ao escuro); 
 ∟ então identificaram o fitocromo = pigmento presente na semente (e na planta adulta) — consegue captar a qualidade da radiação; 
 ∟ qualidade = é a cor, a faixa do espectro da radiação; 
 fitocromo é uma cromoproteína — formado por proteína e o cromóforo (que confere cor a molécula); 
 ∟ é um pigmento fotorrecessivel — a luz é capaz de mudar a estrutura química dele; 
 cromóforo é um tetrapirrol com anéis — que sob radiação a posição desses anéis mudam; 
 
 - Fv é a forma original, sintetizada pela semente e presente nela antes da embebição; 
 
 - quando essa forma Fv recebe a luz V → rapidamente ela passa para a forma FvL; 
 - quando a forma FvL recebe a luz vL → rapidamente ela volta para a forma Fv; 
 - no escuro a forma FvL → passa lentamente para a forma Fv; 
 
 
- qual é a forma que vai estimular a germinação? 
 ∟ a forma FvL — quando se aplica a luz vermelha após a embebição, a forma Fv → FvL (então FvL é a forma que predomina sob a luz vermelha); 
 ∟ quando se tem maior número de germinação; 
 a relação FvL Fv — é baixa quando coloca luz vL; 
 é alta quando coloca luz V — fator que determina → giberelinas podem ser produzidas e então há a produção de enzimas; 
 é um ajuste fino do processo — a semente pega a informação do ambiente através do fitocromo, para saber que pode germinar; 
 
A ação do fitocromo é fundamental, uma vez que ele consegue “medir” não apenas a presença de radiação (intensidade), mas, principalmente, a 
qualidade da radiação que chega à superfície onde se encontram as sementes. Tal fato explica, por exemplo, o aparecimento de novas espécies 
de plantas (não observadas previamente em determinada área) após a realização de aragem do solo e de desmatamentos, que, respectivamente, 
expõe sementes soterradas e altera a qualidade espectral incidente sobre as mesmas. 
 
- Porque ao arar o solo, algumas plantas que nunca lá estiveram, germinam? 
Com o processo de desmatamento, as sementes que estavam soterradas, agora ficam expostas alterando a qualidade espectral incidente sobre 
as mesmas, fazendo com que novas espécies de plantas que antes não estavam nessa área. Essas sementes, podem estar em dormência 
secundária ou necessitam de luz para germinar. 
 
- Espectro de cores das bactérias — há um gráfico (ou figura) dizendo que as bactérias são aeróbias (precisam de oxigênio) e pergunta porque há 
maior concentração de bactérias nos comprimentos de onda relativos ao azul e ao vermelho. 
Se as bactérias são atraídas por oxigênio, uma maior concentração delas indica uma maior concentração de oxigênio. Na figura, observa-se uma 
maior concentração de bactérias nos comprimentos de onda relativos a ao azul e ao vermelho, indicando uma maior concentração de oxigênio 
nessas regiões. Conclui-se então que esses comprimentos de onda são melhor aproveitados pela clorofila para a realização da fotossíntese, visto 
que o oxigênio é um dos seus produtos. 
Concluindo que a fotossíntese depende da luz absorvida pela clorofila. 
 
- Quais as diferenças entre plantas CAM, C3 e C4? 
A anatomia das folhas as plantas C4 difere das C3. Nas C3, os cloroplastos encontram-se distribuídos em todo o mesofilo da folha, e o ciclo de 
Calvin ocorre em todas as células, começando pela fixação do dióxido de carbono atmosférico através da carboxilação da RuBP para formas PGA. 
Nas plantas C4, certas células fixam a maior parte do CO² atmosférico. 
A temperatura ótima para a fotossíntese C4 → 35 graus e C3 → 25 graus. 
Nas plasntas CAM acumulam CO² durante a noite, seus estômatos só abrem durante a noite e estão fechados durante o dia, a fim de retardar a 
perda de água. Além disso, elas toleram altas temperaturas e pouca água. 
 
- Milho (C4) e Feijão (C3), qual deles irá morrer mais cedo em um ambiente com redução de dióxido de carbono? 
Em condições com baixas concentrações de dióxido de carbono (CO²) as plantas C4 (Milho) são mais bem-sucedidas, pois possuem uma enzima 
PEP-carboxilase que tem muito mais afinidade com o CO² em baixas concentrações do que a RuBP-carboxilase do ciclo de Calvin. O sistema 
fotossintético de 2 ciclos das plantas C4 lhes permitem absorver eficientemente CO² e então incorpora-lo no ciclo de Calvin, fornecendo assim 
produtos fotossintéticos finais essenciais ao crescimento da planta. Concluindo, quem morre é o feijão, que é uma planta C3. 
 
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