Resumo de Fisiologia Vegetal 1

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Resumo de Fisiologia Vegetal
Aula 1
Célula Vegetal:
Parede Celular: vacúolo e plastídios. Crescimento, formar matéria-prima, forma da célula, rigidez e resistência, diferenciação celular, reconhecimento da planta, defesa, absorção, transporte e secreção, sequestro de Carbono.
Parede celular primária: celulose, hemicelulose e pectina, fina e semirrígida, permite o crescimento e a divisão celular.
Parece celular secundária: rígida e resistente. Sustentação e proteção.
Campos de pontoações primárias: por onde as células se conectam por meio de plasmodesmos na parede celular primária.
Pontoações: constrições características na parede celular secundária onde se conectam os plasmodesmos e os desmotúbulos (prolongamento dos retículos endoplasmáticos rugosos, por meio do qual se conectam e transportam proteínas).
Vacúolo: membrana única e suco vacuolar. Origem no retículo endoplasmático rugoso e no complexo de golgi. Rigidez no tecido, alongamento celular, armazenamento de metabólitos primários e secundários, acúmulo de pigmentos e digestão.
Célula túrgida: cheia d’água.
Célula plasmolisada: com pouca água.
Plastídios (plastos): organelas semi-autônomas (possuem DNA próprio, ribissomos, membrana dupla e dividem-se por fissão).
Cromoplastos: pigmentos não-fotossintetizantes (carotenoides: caroteno, β-caroteno e xantofila).
Cloroplastos: pigmentos fotossintetizantes (possuem clorofilas a, b, c e/ou d).
Leucoplastos: sem pigmentos. Armazenamento de amido (amiloplastos), óleo e proteína.
Aula 2
Movimento de Água: seiva bruta.
Seiva bruta: água e sais minerais (da raiz para as folhas pelo xilema).
Seiva elaborada: produtos da fotossíntese (das folhas para a raiz pelo floema).
Importâncias fisiológicas da água para o vegetal: doadora de elétrons para a fotossíntese, desintoxicação, abertura we fechamento de estômatos, expansão celular, transporte de nutrientes minerais, hidrólise de carboidratos, lipídios e proteínas, meio de transporte de gametas no tubo polínico, transporte na disseminação de esporos, sementes e frutos, movimento de produtos orgânicos da fotossíntese.
Balanço hídrico: equilíbrio entre a absorção de água e a transpiração.
Transpiração: dissipa o calor e conduz água e nutrientes minerais absorvidos pelas raízes.
Propriedades físico-químicas da água:
Coesão: força de atração entre as moléculas da água.
Adesão: força de atração das moléculas de água para uma superfície sólida.
Tensão superficial: pressão do ar na superfície da água (quanto maior a tensão superficial, maior a coesão, maior o menisco).
Capilaridade: movimento ascendente da água pelo xilema (considerando-se coesão, adesão e tensão superficial).
Processos de transporte de água:
Fluxo em massa: movimento de moléculas de água em resposta a um gradiente de pressão. Sensível ao raio do tubo, é o principal meio de transporte de água nos vegetais.
Difusão: movimento de fluidos em resposta a um gradiente de concentração (mais concentrado menos concentrado).
Osmose: movimento de água em resposta a um gradiente de concentração através de uma membrana semipermeável.
Aquaporina: proteína que facilita a permeabilidade da água através de uma membrana semipermeável (um tipo de osmose) em resposta a um gradiente de pressão (um tipo de fluxo em massa).
Potencial químico da água: quantidade de energia livre por mol de água.
Potencial hídrico: quantidade de energia livre por unidade de volume (unidade de medida: MPA).
Potencial hídrico puro = 0. Portanto, quanto há solutos dissolvidos na água, o potencial será sempre negativo. O potencial hídrico nunca será positivo.
Símbolo: Ѱw.
Fórmula: Ѱw = Ѱπ + Ѱp (w = hídrico, π = osmótico, p = pressão).
Ѱπ = quanto mais soluto, menor o Ѱπ e menor o Ѱw.
Ѱp = quanto maior a pressão, maior o Ѱw.
Movimento: da área com maior Ѱw para a área com menor Ѱw.
Movimento de água no solo: considera-se Ѱp (quanto mais água, maior o Ѱp. Quanto menos água, menor o Ѱp).
Absorção e movimento de água nas raízes: a água é melhor absorvida nas regiões pilíferas (extensões da epiderme).
Pelos epiderme exoderme parênquima paliçádico reforço de suberina endoderme periciclo xilema.
Rotas de movimentação da água:
Simplástica: por através dos citoplasmas e dos plasmodesmos.
Apoplástica: por meio das paredes celulares (quando chega no reforço de suberina da endoderme, a água prossegue pela rota simplática.
A raiz acumula soluto e as folhas realizam transpiração para q	eu o vegetal receba mais água do solo.
Transpiração nas folhas faz com que reduza a água e aumente o ar aumento da tensão superficial redução da Ѱp e da Ѱw na folha remoção da água no caule redução da Ѱp e da Ѱw no caule remoção da água na raiz redução da Ѱp e da Ѱw na raiz redução da Ѱp e da Ѱw no solo.
Aula 3
Regulação da abertura estomática:
Influenciam: vento (quanto mais vento, maior a evaporação), temperatura (quanto menor a temperatura, mais baixo o metabolismo, o estômato se abre), luz (sinal ambiente dominante) e umidade (quanto maior a umidade na folha, mais água precisa ser evaporada, estômatos se abrem).
Ao amanhecer, a luz azul estimula a produção da proteína H+-ATPase H+-ATPase causa hiperpolarização da membrana plasmática das células da folha hiperpolarização faz com que sejam abertos os canais de influxo de K+ e ativa o simporte Cl-H+ Abertos os canais de influxo de K+, aumenta-se a concentração de K+ na célula Simporte de Cl-H+ aumenta a concentração de Cl na célula Luz vermelha estimula a fotossíntese, aumentando a concentração de Malato e Sacarose na célula Aumentada a concentração de solutos (K+, Cl, Malato e Sacarose), reduz-se o potencial osmótico (Ѱπ) e, consequentemente, o potencial hídrico (Ѱw) diminuído o potencial hídrico, a água entra nas células-guarda, enchem os vacúolos e os estômatos se abrem.
Regulação do fechamento estomático:
Influenciam: temperatura( quanto maior a temperatura, mais rápido o metabolismo, estômatos se fecham), umidade (pouca água, estômatos se fecham), fechamento hidroativo (hormônio ABA sinaliza às células subsidiárias para fecharem os estômatos), teor de CO2 (Muito CO2, estômatos se fecham).
Aumento da concentração de CO2 ou liberação do ABA aumento de Ca no citoplasma abrem-se os canais de efluxo de Cl e Malato, aumenta-se a concentração de fosfatases e inibe a ação da H-ATPase inibição da H-ATPase despolariza a membrana, abre os canais de efluxo de K+, inibe os canais de influxo de K+ e inibe o simporte de Cl-H inibição do simporte de Cl-H aumenta o potencial osmótico (Ѱπ) e, consequentemente, o potencial hídrico (Ѱw) Vacúolos perdem água e murcham, fechando-se os estômatos.
Transporte de assimilados: seiva elaborada (floema):
Células-fonte: de onde saem os assimilados (folhas maduras).
Células-dreno: recebem os assimilados (frutos, raíz, etc).
	
Elementos crivados: 
Gimnospermas: células crivadas (apenas aberturas laterais), célula-albuminosa (acompanha as células crivadas, trocando substâncias entre si).
Angiospermas: elementos de tubo crivado (aberturas laterais e placa crivada nas extremidades), célula companheira (mesma função da albuminosa).
Transporte de substâncas no floema:
Parte da água do xilema vai ao floema célula clorofiliana (fonte) produz sacarose e junto à água, passa a sacarose à célula companheira célula companheira passa a água e a sacarose aos elementos de tubo crivado do floema, aumentando-se o potencial hídrico e o potencial de pressão Água desce pelo floema devido ao aumento dos potenciais (fluxo em massa) ou vai a outras regiões (outras células-dreno) que necessitem de água e assimilados (sacarose, por exemplo) água chega às células dreno e descarrega a sacarose (pela rota simplástica ou apoplástica, quando em ao menos uma parcela não há plasmodesos) soluto (sacarose) saiu da água na célula companheira, aumenta-se os potenciais hídrico e de pressão, água retorna ao xilema.
Aula 4
Fotossíntese
Cloroplastos: estroma (líquido interno), tilacoide (em cujamembrana ocorre a fotossíntese), grano (conjunto de tilacoides) e grana (conjunto de granos). São pigmentos fotossintetizantes.
Fórmula da fotossíntese: 6CO2 + 6H2O = Luz = C6H12O6 + 6O2 
Fase fotoquímica: energia luminosa energia elétrica (NADPH) energia química (ATP).
Oxidorredução: transferência de elétrons entre moléculas (quem doa é oxidada, quem recebe é reduzida).
Meios de dissipação da energia de excitação eletrônica: calor, emissão de luz, ressonância indutiva (transferência de energia entre moléculas próximas) e transferência de elétrons (oxidorredução).
Membrana do tilacoide: carotenoides e clorofila B em volta de um par de clorofila A (centro de reação) complexo antena (vários desse na membrana do mesmo tilacoide).
Recepção de luz nos pigmentos dissipação de energia entre as moléculas recepção dessa luz no centro de reação.
No centro de reação: fotossistema II (P680) é excitado e doa elétrons para a plastoquinona (PQ) PQ liga-se a 2 prótons de hidrogênio (2H+) e torna-se PQH2 PQH2 é oxidado ao doar elétrons ao citocromo citocromo doa elétrons para a plastocianina plastocianina doa elétrons ao fotossistema 1 (P700) fotossistema 1 é excitado e oxidado, doando elétrons à ferroidroxina ferroidroxina doa elétrons ao NAPD+, tornando-a NADPH enquanto isso, ocorre a fotólise da água no lúmen do tilacoide prótons e elétrons são carregados ao complexo ATP-sintase ATP-sintase transforma esses compostos em ATP.
Fotofosforilação cíclica: Fd devolve elétrons para a Plastoquinona para que ele passe por todo o processo de oxidorredução até chegar novamente na Fd. Enquanto não houver NADP+ suficiente para receber a carga eletrônica da Fd, o processo se repetirá para evitar que sejam formados radicais livres como o O2- (superóxido).
Caso a fotofosforilação cíclica venha a falhar, o vegetal dará preferência para a produção do superóxido porque dentre os demais radicais livres, este é o mais fácil de ser degradado por enzimas do próprio vegetal.
Fase química: Ciclo de Calvin-Benson (C3).
3 CO2 entr0ma pelos estômatos entram nos cloroplastos ligam-se à enzima Rubisco Rubisco liga 1 dos 3 carbonos em cada molécula de Ribulose-1,5-bifosfato (em cada volta no ciclo há 3 moléculas de Ribulose, contendo 5 carbonos em cada uma) As moléculas de Ribulose-1,5-bifosfato, agora com 6 carbonos cada, dividem-se, cada uma, em 2 moléculas de uma triose chamada 3-fosfoglicerato (cada uma das 3 ribuloses divide-se em 2 trioses, totalizando 6 moléculas de 3-fosfoglicerato) as moléculas de 3-fosfoglicerato são reduzidas pelo NADH que vieram da fase 1 (dos fotossistemas) e recebem 1 fosfato da ATP que provém do mesmo lugar (ATP e NADH, agora como ADP e NADP+, retornam à fase 1) moléculas de 3-fosfoglicerato tornaram-se moléculas de Gliceraldeído-3-fosfato 1 das 6 moléculas de Gliceraldeídp-3-fosfato é removida do ciclo para ser usada na síntese de glicose (cada molécula de glicose possui 6 carbonos, e cada molécula de gliceraldeído-3-fosfato, apenas 3, sendo necessário, portanto, que o ciclo seja feito 2 vezes para formar cada molécula de glicose) as demais 5 moléculas de Gliceraldeído-3-fosfato são utilizadas na síntese de Ribulose-1,5-bifosfato para que o ciclo seja reiniciado o ciclo.
 
Fotorrespiração (C2): 
Rubisco liga-se ao O2 ao invés de ligar-se ao CO2 Como não há CO2 para ligar-se aos 5 carbonos da Ribulose-1,5-bifosfato, ela permanece com 5 carbonos, dividindo-se em 1 molécula de 3-fosfoglicerato (3C) e 1 molécula de 2-fosfoglicolato (2C) 3-fosfoglicerato continua normalmente no ciclo C3 2-fosfoglicolato, por possuir apenas 2C, precisa adquirir +1 C para tornar-se uma triose 2-fosfoglicolato sai do cloroplasto e vai ao peroxissomo, onde é transformado em Glioxalato glioxalato entra na mitocôndria e recebe 2 moléculas de glicina (contendo 1C cada), ficando agora com 4C glioxalato torna-se uma Serina (com 3C) e libera o Carbono restante para que o vegetal ao menos tente aproveitá-lo Serina retorna ao Peroxissomo e torna-se Hidroxipiruvato hidroxipiruvato é oxidado e torna-se Glicerato Glicerato recebe 1 fosfato (com a quebra de 1 ATP) e torna-se 3-fosfoglicerato 3-fosfoglicerato retorna ao cloroplasto e associa-se ao ciclo C3.
Rubisco: só funciona sob a presença de luz, capta tanto CO2 quanto O2, a sigla é RuBP, o nome completo é Ribulose-1,5-bifosfato Carboxilase / Oxigenase.
Mecanismos fotossintetizantes de concentração de CO2: C4 e CAM.
Redução da Fotorrespiração e aumento da concentração de CO2 próximo à Rubisco.
Mecanismo C4: anatomia Kranz (anfiestomática, parênquima clorofiliano ao redor do feixe vascular, bainha do feixe possui cloroplastos e Rubisco, enzima PEP-carboxilase nos cloroplastos do parênquima clorofiliano).
PEP-carboxilase capta o CO2 e o transforma em Oxalacetato Oxalacetato é oxidado em Malato ou Aspartato Malato é oxidado a Piruvato Piruvato torna-se Fosfoenolpiruvato (PEP) PEP reage com a PEP-carboxilase para fazer a fotossíntese.
Maior gasto energético, porém sem competição entre CO2 e O2, funciona sob alta recepção luminosa e altas temperaturas, não funciona bem sob baixas temperaturas. 
Ex.: milho, gramíneas e cana-de-açúcar.
Mecanismo CAM: Mecanismo Ácido das Crassuláceas.
Abrem os estômatos somente à noite, portanto durante o dia, enquanto os estômatos permanecem fechados, necessita-se armazenar substrato para que seja feita a fotossíntese posteriormente.
PEP-carboxilase capta o CO2 durante a noite (quando há menor competição) transforma-o em Oxalato Malato Malato é estocado em forma de Ácido málico quando necessário, degrada o ácido málico em malato Malato é transformado em piruvato amido entra no Ciclo de Calvin.
Ex.: abacaxi, bromélias e orquídeas.
PC: Ponto de Compensação (fotossíntese líquida = 0).
Com o aumento de CO2, aumenta-se a fotossíntese.
Fotossíntese líquida é toda a energia livre que resta da fotossíntese após todas as necessidades energéticas da planta serem supridas.
C4: ponto de compensação menor (demoram mais para atingir o 0 na fotossíntese líquida), param de aumentar a fotossíntese mais rápido (saturam de CO2 com maior facilidade), continuam aumentando a fotossíntese sob o aumento de luz e o aumento de temperatura, não funcionam bem sob baixas temperaturas.
Aula 5: Fitormônios
Hormônios: substâncias orgânicas não nutrientes que, mesmo em baixas concentrações (10-4M), podem inibir, estimular e/ou modificar processos nos vegetais.
Reguladores vegetais: substâncias sintéticas que, aplicadas exogenamente, possuem funções similares às dos fitormônios conhecidos.
Auxinas: AIA (ácido-indolil-3-acético).
Biossíntese: tecidos da parte aérea com rápida divisão celular e crescimento (meristema apical do caule, folhas jovens, frutos e sementes em desenvolvimento).
Mecanismos de controle de nível celular de AIA: conjugação (reversível), transporte (reversível), compartimentalização (reversível) e oxidação (não reversível).
Transporte Basípeto (polar): do ápice para a base. AIA está nas paredes celulares dos tecidos do ápice recebe muitos prótons penetram na célula --: ligam-se aos transportadores PIN (sempre voltados para a base) PIN os carrega do ápice para a base.
Transporte Acroptero (apolar): da base do caule para a raiz. Ápice da raiz está em baixo PIN estão voltados para cima AIA desce pelo floema até o ápice, onde passam a ser transportadas pelos PINs.
Efeitos fisiológicos:
Divisão celular: CDKa, que regula a divisão celular junto com a CYCD3, é estimulada pela auxina, além da auxina estimular o alongamento celular por diferença de pH da membrana (estimula a síntese ou ativa as bombas de próton na célula-alvo bombas jogam H+ para a parede celular e reduz o pH da parede celular ativam enzimas que degradam a parede celular agindo na celulose e hemicelulose afrouxadas ambas as estruturas, a parede celular cresce).
Sistemas de orientação do crescimento dos vegetais: fototropismo (luz unidirecional auxina foge da luz para os tecidos posterioresàquele que está recebendo luz vegetal cresce do lado onde acumulou-se auxina planta curva-se à luz) e gravitropismo (estatólito, célula da coifa na raíz, muda a direção pela gravidade AIA vai ao lado do estatólito planta cresce do lado em que há menor concentração de auxina. 
Diferenciação celular: xilogênese (auxina estimula a formação do xilema), dominância apical (corte no ápice inibe a produção de auxinas, estimulando assim a liberação das gemas laterais para que o vegetal passe a crescer para os lados. Auxina evita a ação das gemas laterais, predominando o crescimento apical. 
Formação do gancho apical ou plumular: não danificar o meristema apical do caule (auxina no ápice é direcionada mais para um lado do que para o outro + auxina estimula o etileno, que inibe o crescimento ).
Desenvolvimento radicular: auxina estimula o etileno para o crescimento do caule etileno acumula no periciclo inibe a passagem da auxina que desce pelo floema periciclo sofre divisão celular, fazendo com que haja o crescimento da raiz.
Desenvolvimento de folha e fruto.
Abscisão foliar: auxina inibe a abscisão (inibindo a ação do etileno, evitando assim que as folhas e os frutos caiam antes de estarem maduros).