Condução de água e sais minerais

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Biologia 
 
 
 
Tema: 
Fisiologia Vegetal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fisiologia Vegetal 
 
1) Introdução 
 
A fisiologia vegetal é a parte da biologia que estuda o funcionamento do organismo 
das plantas, que inclui: a nutrição vegetal, o crescimento, a ação dos hormônios 
vegetais e a floração. 
 
 
 
 
 
Fisiologia Vegetal 
 
2) Nutrição Vegetal 
 
I) Elementos químicos essenciais às plantas 
 
 Macronutrientes: Elementos químicos necessários em quantidades relativamente 
grandes. 
 Micronutrientes: Elementos químicos necessários em pequenas quantidades. 
 
 
 
 
Macronutrientes Micronutrientes 
Hidrogênio (H) Cloro (Cl) 
Carbono (C) Ferro (Fe) 
Oxigênio (O) Boro (B) 
Nitrogênio (N) Manganês (Mn) 
Fósforo (P) Sódio (Na) 
Cálcio (Ca) Zinco (Zn) 
Magnésio (Mg) Cobre (Cu) 
Potássio (K) Níquel (Ni) 
Fisiologia Vegetal 
 
2) Nutrição Vegetal 
 
I) Elementos químicos essenciais às plantas 
 
Macronutrientes 
 
 C, H, O, N, P (são os principais constituintes das moléculas orgânicas) 
 Ca (constituição da lamela média) 
 K (regulador da pressão osmótica no interior da célula vegetal) 
 Mg (componente da clorofila) 
 
 Micronutrientes 
 
 Na, Cl, Cu, Zn, Fe, Bo, etc. 
 Atuam como co-fatores de enzimas 
 Necessários em quantidades pequenas 
 
 
 
Fisiologia Vegetal 
 
2) Nutrição Vegetal 
 
II) Correção de solos deficientes em nutrientes 
 
 Adição de Adubos orgânicos 
o Restos de alimentos 
o Restos vegetais 
o Fezes de animais 
 No processo de decomposição biológica (microrganismos) ocorre a 
liberação de elementos essenciais ao desenvolvimento das plantas. 
 
 Adição de Adubos químicos 
o Contém sais minerais com os seguintes macronutrientes: N, P, K 
 
Obs.: A adubação excessiva pode causar a contaminação de lagos e rios, morte 
de animais, e possíveis problemas à saúde humana. 
 
Fisiologia Vegetal 
 
Calagem: aplica-se carbonato de cálcio (CaCO3) para a 
correção de solos ácidos (ricos em Al). 
2) Nutrição Vegetal 
 
III) Absorção de água e sais pelas raízes 
 
 Local de absorção nas raízes: zona pilífera 
 Após atravessar a epiderme: 
 
 A água se locomove em direção ao xilema via: 
 
a) Simplasto: passando por dentro das células 
via plasmodesmos. 
 
a) Apoplasto: passando entre as células 
 
 Ao chegar na endoderme: 
Simplasto 
Apoplasto 
Células contém estrias de Caspary (suberina) 
 
o Ocorre a seleção dos sais minerais que 
entram no xilema 
o Regulação da quantidade de água que 
pode entrar para dentro do xilema. 
 
Fisiologia Vegetal 
 
2) Nutrição Vegetal 
 
IV) Condução da seiva Bruta 
 
Pressão positiva da raiz Capilaridade 
Fisiologia Vegetal 
 
2) Nutrição Vegetal 
 
IV) Condução da seiva Bruta 
 
 Sentido de condução da seiva bruta: raízes  folhas 
 Como a água sobe até as folhas? 
 
 Teorias existentes 
 
I. Pressão positiva da raiz (contribui, mas não explica). 
o Transporte ativo de sais minerais para dentro do xilema (+). 
o Água penetra do solo para o xilema por osmose. 
o Problema: nem todas as plantas possuem esta característica. 
 
II. Capilaridade (contribui, mas não explica). 
o As moléculas de água são capazes de subir espontaneamente em um 
tubo de pequeno calibre. 
o Ocorre adesão entre moléculas de água e o tubo e também ligações de 
hidrogênio entre as moléculas de água. 
o A água sobe até a força de adesão se igualar a força gravitacional. 
o Problema: o máximo que a água pode alcançar é meio metro de altura. 
Fisiologia Vegetal 
 
2) Nutrição Vegetal 
 
IV) Condução da seiva Bruta 
 
III. Teoria da tensão-coesão (Teoria de Dixon) 
 
 
 
 
 
 
I. Ocorre transpiração foliar 
II. A pressão dentro do xilema das folhas diminui 
III. Ocorre fluxo de água no sentido: caule  folhas 
IV. A pressão dentro do xilema do caule diminui 
V. Ocorre o fluxo de água no sentido: raiz  caule 
VI. A coesão entre as moléculas de água e a tensão 
existente na coluna de água no xilema permitem 
a subida da água desde a raiz até as folhas. 
 
Transpiração 
Fisiologia Vegetal 
 
Teoria mais aceita atualmente 
2) Nutrição Vegetal 
 
V) Nutrição orgânica das plantas 
 
 Plantas: autotróficas 
 Produzem sua própria matéria orgânica por meio da fotossíntese 
 CO2 + H2O + Luz  C6H12O6 + O2 
 
a) Trocas gasosas via estômatos 
 
Estômato 
o Estruturas 
 Duas células guarda (fotossintetizantes) 
 Células subsidiárias (ao redor das cel. guarda) 
 Ostiolo (abertura) entre as cel. guarda 
 
 
 
 
CO2 
O2 
Fisiologia Vegetal 
 
2) Nutrição Vegetal 
 
V) Nutrição orgânica das plantas 
 
 
 
 
 
 
Abertura 
 
Entrada de K+ 
Água entra nas células guarda 
Células guarda tornam-se túrgidas 
Promove a abertura do ostíolo 
 
Fechamento 
 
Saída de K+ 
Água sai das células guarda 
Células guarda tornam-se plasmolizadas 
Ocorre o fechamento do ostiolo 
 
Fisiologia Vegetal 
 
2) Nutrição Vegetal 
 
Fatores que determinam a abertura dos estômatos: 
 
a) Luminosidade 
 
 Estimula a abertura dos estômatos 
 Maioria das plantas (abrem estômatos durante o dia) e os fecham (à noite) 
 Dia  luz  fotossíntese  abertura dos estômatos  trocas gasosas 
 
b) Concentração de gás carbônico (CO2) 
 
 Baixas concentrações de CO2  Estômatos abrem 
 Altas concentrações de CO2  Estômatos se fecham 
 
c) Disponibilidade de água 
 
 Pouca água no solo  estômatos se fecham 
 Muita água no solo  estômatos abrem 
 
 
 
 
 
Adaptação à economia hídrica 
Adaptação à fotossíntese 
Fisiologia Vegetal 
 
2) Nutrição Vegetal 
 
VI) Condução de seiva elaborada 
 
Teoria mais aceita: Fluxo de massa 
 
Como a matéria orgânica se movimenta no floema? 
 
 Folhas (órgãos fonte) 
o Floema possui maior concentração de 
matéria orgânica. 
 
 Raízes (órgãos dreno) 
o Floema possui menor concentração de 
matéria orgânica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Floema Xilema 
Transpiração 
Fonte 
(folhas) 
Dreno 
(raízes) 
A água passa do xilema para o floema, onde existe 
 maior concentração de matéria orgânica (osmose) 
Ao atingir o floema a água empurra as moléculas 
orgânicas para o seu destino onde serão assimiladas 
 
Então, o que faz com que a água 
se movimente no interior do 
floema é a diferença de 
pressão osmótica existente 
entre o órgão fonte (folhas) e o 
dreno (raízes) 
 
Fisiologia Vegetal 
 
2) Nutrição Vegetal 
 
VI) Condução de seiva elaborada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fisiologia Vegetal 
 
Experimento do fluxo de massa 
3) Hormônios Vegetais 
 
 Também chamados de fitormônios. 
 Regulam o funcionamento fisiológico das plantas. 
 São cinco hormônios vegetais: Auxina, Citocinina, Etileno, Giberelina e Ácido Abscísico. 
 
a) Auxina 
 
 Ácido Indolacético (AIA) 
 Descoberta por Charles Darwin (1881) 
 Local de produção: gema apical do caule 
 
Funções: 
 
 I) Alongamento celular 
 II) Tropismos (movimentos vegetais) 
 III) Enraizamento de estacas 
 IV) Dominância apical 
 V) Desenvolvimento do caule e da raiz 
 
 
 
 
 
 
Fisiologia Vegetal 
 
3) Hormônios Vegetais 
 
a) Auxina 
 
 I) Alongamento celular 
 
 
 
 
 
 
Membrana 
plasmática 
Parede 
celular 
Auxinas 
estimulam 
Proteína 
bombeadora 
de H+ Expansinas 
Molécula de 
celulose 
Molécula de celulose sofrem 
alongamento 
Expansão da 
parede celular 
Alongamento 
celular 
Parede celular 
Fisiologia Vegetal 
 
3) Hormônios Vegetais 
 
a) Auxina 
 
 II)Tropismos 
 
 As auxinas controlam os tropismos: movimentos de curvatura da planta em resposta a 
um determinado estímulo. 
 
i. Fototropismo 
 
Tipo de tropismo em que a fonte estimuladora do movimento da planta é a luz. 
 
 
 
 
Quando a planta é 
iluminada a auxina 
migra para o lado 
oposto ao da luz 
Fisiologia Vegetal 
 
3) Hormônios Vegetais 
 
i. Fototropismo 
 
Caule: O excesso de auxina estimula o alongamento celular (fototropismo positivo) 
Raiz: O excesso de auxina inibe o alongamento celular (fototropismo negativo) 
 
 
 
 
Caule 
Raiz 
luz luz luz 
Caule 
Fototropismo 
(+) 
↓auxina 
↑alongamento 
↑ auxina 
↑ alongamento 
Auxina 
Raiz 
Fototropismo 
(-) 
Fisiologia Vegetal 
 
3) Hormônios Vegetais 
 
 
ii. Gravitropismo (Geotropismo) 
 
Tipo de tropismo em que a fonte estimuladora do movimento é a força gravitacional 
 
Caule: gravitropismo negativo 
Raiz: gravitropismo positivo 
 
 
 
raiz caule 
Força da gravidade faz com 
que a auxina se acumule na 
região inferior da planta. 
Planta em posição 
horizontal 
Caule 
↑auxina 
↑alongamento 
Raiz 
↓auxina 
↑alongamento 
Fisiologia Vegetal 
 
3) Hormônios Vegetais 
 
Obs.: Nastismos 
 
 Movimentos que ocorrem em resposta a um estímulo, mas que não são 
orientados pela fonte estimuladora. 
 Não há participação de Auxina 
 
 
Ex: Plantas insetívoras (carnívoras) e sensitivas. 
 
 
 
 
 
Vídeo: planta sensitiva 
Vídeo: planta carnívora 
Planta carnívora (Dioneia) Planta sensitiva 
Mimosa pudica 
Fisiologia Vegetal 
 
3) Hormônios Vegetais 
 
a) Auxina 
 
 III) Enraizamento de estacas 
 
 Por estímulo da auxina, raízes adventícias podem 
 surgir a partir de estacas (mudas). 
 
 
 
 
 IV) Desenvolvimento de raiz e caule 
 
Raiz, mais sensível a auxina que o caule 
 
 
 
 
Uma concentração que induza o 
crescimento ótimo do caule, tem efeito 
inibidor sobre o crescimento da raiz. 
Fisiologia Vegetal 
 
3) Hormônios Vegetais 
 
a) Auxina 
 
 V) Dominância Apical 
 
 A auxina produzida na gema apical do caule exerce inibição sobre as gemas laterais, 
mantendo-as em estado de dormência. 
 
 Se a gema apical for retirada (técnica de poda) as gemas laterais passam a se 
desenvolver e novos ramos se desenvolvem. 
 
 
 
Fisiologia Vegetal 
 
3) Hormônios Vegetais 
 
b) Citocinina 
 
 
Funções na planta 
 
I. Estimula a divisão celular 
II. Estimula a morfogênese (diferenciação dos tecidos da planta) 
III. Estimula o alongamento caulinar 
IV. Promove o retardo do envelhecimento da planta (senescência) 
V. Quebra a dominância apical e promove o desenvolvimento das gemas laterais. 
 
 
 Auxina e citocinina podem 
ser utilizadas em conjunto 
para promoverem a 
diferenciação celular em 
vegetais e a formação de 
plantas inteiras a partir de 
um conjunto de céulas (calo) 
calo raízes Caules e folhas 
Fisiologia Vegetal 
 
3) Hormônios Vegetais 
 
c) Etileno (Gás Eteno – C2H4) 
 
 
Funções na planta 
 
I. Promove a germinação em plantas jovens. 
II. Promove o amadurecimento dos frutos 
III. Promove o envelhecimento celular (senescência) 
IV. Estimula a floração 
V. Promove a abscisão foliar (queda das folhas) 
 
 
 
 
No cultivo de banana é comum 
realizar a queima da serragem, 
pois há liberação do gás etileno 
Etileno promove o 
amadurecimento do fruto. 
Etileno promove a queda 
das folhas (abscisão foliar) 
Fisiologia Vegetal 
 
3) Hormônios Vegetais 
 
d) Giberelina 
 
 
 
I. Promove o crescimento dos frutos partenocárpicos 
II. Promove o alongamento caulinar 
III. Realiza a mobilização das reservas da semente para o embrião 
IV. Quebra a dormência em sementes e gemas (primavera) 
 
 
 
 
Germinação das sementes 
Desenvolvimento de 
frutos partenocárpicos 
(sem fecundação). 
Fisiologia Vegetal 
 
3) Hormônios Vegetais 
 
e) Ácido abscísico (ABA) 
 
 
I. Promove a dormência em gemas e sementes (inverno) 
II. Promove o fechamento estomático (falta de água no solo) 
III. Induz o envelhecimento de folhas, frutos e flores. 
 
 
 
Sementes dormentes no período do 
inverno por ação do ácido abscísico 
Fisiologia Vegetal 
 
4) Fotoperiodismo 
 
 
É o mecanismo de floração que algumas plantas angiospermas possuem em resposta 
ao período de luminosidade diária (fotoperíodo). 
 
Fotoperíodo crítico: (FPC) 
 
 Valor em horas de iluminação que determina a floração ou não de uma planta. 
 O fotoperíodo crítico é específico de cada espécie. 
 
I. Plantas de dia-curto: Florescem quando a duração do período iluminado é inferior ao 
seu fotoperíodo crítico. 
 
II. Plantas de dia-longo: Florescem quando a duração do período iluminado é maior que o 
seu fotoperíodo crítico. 
 
III. Plantas indiferentes: A floração não depende do fotoperíodo. 
 
Fisiologia Vegetal 
 
4) Fotoperiodismo 
 
 
a) Plantas de dia-curto 
 
Fotoperíodo crítico da 
espécie = 11 hs 
16 hs 8 hs 8 hs 16 hs 
Floresce quando submetida a um 
período de luminosidade inferior ao 
seu fotoperíodo crítico. 
Não floresce Floresce 
Dia Noite Dia Noite 
Verão Inverno 
Fisiologia Vegetal 
 
4) Fotoperiodismo 
 
 
a) Plantas de dia-longo 
 
Fotoperíodo crítico da 
espécie = 15 hs 
16 hs 8 hs 8 hs 16 hs 
Floresce quando submetida a um 
período de luminosidade superior 
ao seu fotoperíodo crítico. 
floresce Não Floresce 
Dia Noite Dia Noite 
Verão Inverno 
Fisiologia Vegetal 
 
4) Fotoperiodismo 
 
 
 Estudos posteriores revelaram que não é o período de luminosidade 
diária que efetua a floração, mas sim o período de escuro ao qual a planta 
é submetida. 
 
 Plantas de dia-curto: necessitam de uma “noite longa” para florescer 
 
 Plantas de dia-longo: necessitam de uma “noite curta” para florescer. 
 
 
 
Fisiologia Vegetal 
 
4) Fotoperiodismo 
 
 
 
 
 
Interrompendo o período noturno por um 
breve período luminoso a planta de dia-
curto, não floresce, pois na verdade ela 
necessita é de uma “noite longa” contínua. 
Não Floresce 
Floresce 
Interrompendo o período noturno por um 
breve período luminoso a planta de dia-
longo floresce, pois como ela necessita de 
“noite curta” para florescer a interrupção 
da noite longa faz com que a noite se torne 
curta para planta e ela floresce. 
Fisiologia Vegetal 
 
Exercícios 
Fisiologia Vegetal 
 
A) A que conclusões o 
experimento permite 
chegar? 
 
B) Seria o dia ou a noite 
que realmente 
interfere na floração? 
Sabe-se que uma planta daninha de nome “striga”, com folhas largas e nervuras 
peninérveas, invasora de culturas de milho, arroz, cana e de muitas outras 
espécies de gramíneas na Ásia e na África, é a nova dor de cabeça dos técnicos 
agrícolas no Brasil. Sabe-se também que algumas auxinas sintéticas são usadas 
como herbicidas porque são capazes de eliminar dicotiledôneas e não agem 
sobre monocotiledôneas. 
 
 
a) Qual seria o resultado da aplicação de um desses herbicidas no combate à “striga” 
invasora em um canavial? E em uma plantação de tomates? Explique sua resposta. 
 
 
 
 
b) Indique uma auxina natural e mencione uma de suas funções na planta. 
A “striga” e os tomateiros morreriam porque são dicotiledôneas. No canavial só 
morreria a “striga” porque a cana é monocotiledônea. 
Ácido Indolacético (AIA) 
1) Alongamento Celular 
2) Tropismos 
3) Enraizamento de estacas 
4) Dominância Apical 
5) Desenvolvimento do caule e da raiz 
Unicamp 99 
A transpiração é importante para o vegetal por auxiliar nomovimento de 
ascensão da água através do caule. A transpiração nas folhas cria uma força de 
sucção sobre a coluna contínua de água do xilema: à medida que esta se eleva, 
mais água é fornecida à planta. 
 
 
a) Indique a estrutura que permite a transpiração na folha e a que permite a 
entrada de água na raiz. 
 
 
b) Mencione duas maneiras pelas quais as plantas evitam a transpiração. 
 
 
 
c) Se a transpiração é importante, por que a planta apresenta mecanismos para 
evitá-la? 
Unicamp 2000 
Estômatos (folhas) e pêlos absorventes (raiz) 
Fechando os estômatos e produzindo camada de cutícula sobre a epiderme foliar. 
Pois pela transpiração a planta perde água que é fundamental para a ocorrência 
dos processos metabólicos no organismo vegetal. 
Uma alteração climática muito noticiada é o “efeito estufa”, que se atribui ao 
aumento da concentração de gases como o CO2 na atmosfera. Segundo algumas 
previsões, esse fenômeno poderá causar um aumento de 3 °C na temperatura 
média do planeta nos próximos 100 anos. A figura abaixo mostra o crescimento 
relativo de duas espécies de plantas em função da temperatura ambiente. 
Unicamp 2000 
a) Em um local com temperatura média de 20 °C convivem as espécies A e B. Qual das 
duas espécies seria beneficiada pelo aumento previsto de temperatura? Explique. 
 
 Espécie A, pois em 20ºC esta espécie possui o crescimento ótimo e acima dessa 
temperatura sua taxa de crescimento decresce, ao contrário da planta B que a 
partir de 20ºC passa a ter uma maior taxa de crescimento relativo. 
Uma alteração climática muito noticiada é o “efeito estufa”, que se atribui ao 
aumento da concentração de gases como o CO2 na atmosfera. Segundo algumas 
previsões, esse fenômeno poderá causar um aumento de 3 °C na temperatura 
média do planeta nos próximos 100 anos. A figura abaixo mostra o crescimento 
relativo de duas espécies de plantas em função da temperatura ambiente. 
Unicamp 2002 
c) A escassez de água no solo afeta negativamente o crescimento da planta. Por 
quê? 
Com pouca disponibilidade de água no solo as plantas necessitam fechar 
estômatos para evitar a desidratação, logo o CO2 não entra na folha e o processo 
fotossintético permanece interrompido. 
Um agricultor decidiu produzir flores em sua propriedade, localizada perto da 
cidade de Fortaleza (CE). Devido à sua proximidade com a linha do Equador, 
nesta cidade os dias mais longos do ano (janeiro) são de 12:30 horas de luz, e os 
mais curtos (julho) são de 11:30 horas de luz. O agricultor tem dúvida sobre qual 
flor deve cultivar: uma variedade de crisântemo, que é uma planta de dia curto 
e tem um fotoperíodo crítico de 12:30 horas, ou uma variedade de “brinco de 
princesa” (Fucsia sp.), que é planta de dia longo e tem fotoperíodo crítico de 
13:00 horas. 
 
a) Qual espécie de planta o agricultor deveria escolher? Justifique. 
 
 
 
 
 
b) Com relação á floração, o que aconteceria com a espécie de dia curto 
(crisântemo) se fosse dado um período de 15 minutos de luz artificial no meio da 
noite (“flash de luz”) ? Explique. 
 
Unicamp 2003 
Crisântemo, pois requer fotoperíodo diário menor que12:30 
horas o que é vantajoso pois nos períodos de dia curto em Fortaleza esta espécie 
florescerá. No caso do “brinco de princesa”, não ocorrerá a floração, que neste caso 
depende de, no mínimo, 13 horas diárias de luz. 
 
A planta não floresceria, porque o controle da floração 
depende da existência de períodos contínuos de escuridão.