Ecologia - mecanismos de fotossíntese

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• Bactérias desenvolvem resistência a antibióticos;
• ‘Pragas’ desenvolvem resistência a agrotóxicos ou
pesticidas (‘defensivos agrícolas’);
Extinção local ou regional de espécies que não têm
variabilidade que possibilite a seleção de indivíduos
resistentes a produtos/condições estabelecidas.
Exemplos de seleção artificial?
Origem e distribuição de espécies
domesticadas - animais
Agrobiodiversidade – variedades
crioulas, raças curraleiras
Problemas com perdas 
de variedades?
Krahôs e sementes crioulas de milho
Agrobiodiversidade – importância
cultural
Seleção natural vs. seleção artificial
Seleção natural – vantagem reprodutiva de indivíduos
nas condições ambientais presentes (não pré-
deteminadas)
Seleção artifical:
- Intencional - caraterísiticas desejadas
- Não intencional – ‘corrida armamentista’ contra 
‘pestes’ e patógenos
Corrida armamentista também ocorre naturalmente: 
co-evolução
Ecologia de Populações e 
Comunidades
Profa. Isabel Belloni Schmidt
Dept. Ecologia – UnB
isabels@unb.br
Condições Ambientais
Tipos de metabolismos fotosintéticos
Heterogeneidade de recursos - luz
Inclinação da Terra – estações do ano
Quantidade de luz (energia) nos trópicos é > que em ambientes temperados
Maior área continental no hemisfério norte → variação anual de temperatura
Determinantes de condições e recursos
• Latitude;
• Altitude;
• Geologia;
• Condições locais de solo;
• Comunidade biótica.
Condições e recursos
caracterizam nicho ecológico de uma espécie
Hutchinson (1957): Nicho é o hiper volume com n-
dimenções de fatores ambientais que uma espécie
requer para sobreviver e se reproduzir;
Nicho ecológico 
Hutchinson (1957): Nicho é o hiper volume com 
n-dimenções de fatores ambientais que uma
espécie requer para sobreviver e se reproduzir;
Nicho ecológico 
Nicho ecológico é moldado pela evolução
“Mudanças na frequência alélica em uma população 
de uma geração para outra”
Evolução é fortemente influenciada pelo
sucesso reprodutivo dos organismos, 
que é determinada pela capacidade destes 
organismos de sobreviver e se reproduzir com as 
condições e recursos que encontram.
Onde está a biodiversidade?
• Quantidade de recursos (luz, água, temperatura, 
nutrientes);
• Heterogeneidade espacial (topografia, geologia, 
microhabitats);
• Heterogeneidade climática (diária e anual);
• Interações biológicas
O que influencia padrões de biodiversidade?
Onde está a biodiversidade?
(ambientes aquáticos)
Luz e temperatura – ventos e umidade
Ar quente pode reter mais pressão de água do que ar frio
Quantidade de vapor de água na atmosfera
Equador: ar quente (> umidade) → 
expande e sobe 
30º latid.: ar resfriado (< umidade) → 
torna-se denso e desce
30º latid.: ar resfriado (< umidade) → 
torna-se denso e desce
Cinturões de alta pressão subtropicais – ar seco desce e 
captura umidade próximo aos trópicos
Ventos alísios também influenciam correntes marítimas
Circulação termoalina
Altitude também influencia precipitação e clima
Escala regional e local
Cadeias montanhosas – sombras de chuva
Exemplos no Brasil ?
Redução de cerca de 6oC a cada 1.000m de altitude – ocorrência de 
climas temperados em latitudes tropicais
Altitude também influencia precipitação e clima
Determinantes de biomas terrestres
Produtividade primária
Produtividade primária
• Plantas, algas e cianobatérias
Fotosintese –
6 CO2 + 6 H20 + fótons → C6H1206 + 6 O2
Abertura de estômatos – Trocas gasosas
Pressão negativa, potencial osmótico
Abertura de estômatos nas folhas
+ sistema vasular – pressão
negativa que gera fluxo de água
do solo para as folhas permitindo
troca gasosa para entrada de CO2
nas folhas
Mecanismo de coesão- tensão
Células guarda – arranjo de 
microfibras de celulose
permitem expansão das 
células-guarda e abertura
de estômatos para
ocorrência de trocas gasosas
Complexo estomático
Obtenção de Água - raízes
• Ascenso hidráulico: 
raízes transferem água
para solo para reduzir
potencial osmótico e 
possibilitar obtenção
de nutrientes de 
camadas superficiais
do solo 
• Maior [ ] nutrientes
Obtenção de Água - raízes
• Modificações foliares –
espinhos, ceras, pêlos…
• Quantidade e distribuição
de estômatos
• Mecanismos de fotosíntese
Controle de perda de água
• Sistemas de fotossíntese
– C3
– C4
– CAM
Controle de perda de água
• Sistemas de fotossíntese
– C3
– C4
– CAM
Controle de perda de água
Diferenças anatômicas e fisiológicas que 
alteram uso de água pelas plantas
Rubisco
↓ afinidade
por CO2
(carbosilase e 
oxigenase)
Fotorespiração
CICLO DE CALVIN-BENSON
Separação física
• fotosíntese
ocorre nas
células da 
bainha
• PEP: ↑ 
afinidade
por CO2
• ↑ gasto
Energia
•↓ tecido
fotosint.
Absorvem Co2
à noite, 
convertem em
Malato
Ciclo de Calvin 
de dia
~ C4 (separação espacial) +
Separação temporal
Consequências Ecológicas
• Disponibilidade de água influencia forma e 
crescimento de plantas;
• Ambientes diferentes favorecem estrátegias de 
vida diferentes;
• Formações vegetais dependem do ambiente.
Determinantes de biomas terrestres
Produtividade primária
Onde está a biodiversidade?
Textos no Moodle + Leituras (Ricklefs 2010):
Capítulo 1 - Introdução
Capítulo 6 – Evolução e Adaptação
Capítulo 4 – Clima, água e solo
Capítulo 3 – Mecanismos fotosintéticos
Capítulo 7 – História de vida e ajuste evolutivo
Capítulos 10 e 11 – Ecologia de populações
Revisão:
Capítulos 2 – ambiente físico, fluxos de energia
Planejamento: 
Aula prática 07/04, 8:30 em sala + campo
Prova 28/04, em sala 09-12h