BVE 270 PROVA DA AGUA

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BVE 270 – PROVA AGUA
FISIOLOGIA DE ANGIOSPERMAS
>> AGUA NAS PLANTAS
Plantas, agricultura e água 
❖Autotróficos (fotossíntese) -> uso da agua na fotossíntese -> Leva nutrientes e hormônios
❖Outros fatores 
 ❖Água Aspectos gerais 
 A ÁGUA
Propriedades: 
 ➢Estrutura polar 
 > Ligações de Hidrogênio
 >Solvente universal
 ➢Ponto de fusão e ponto de ebulição elevados (PF = 0°C PE = 100°C)
 >Devido pontes de Hidrogênio PF e PE são elevados em comparação a outras moléculas de Massa Molecular (MM) semelhantes.
➢Alto calor específico (↑1°C em 1g) 
 – tamponar flutuações de temperatura 
 - Energia necessária para elevar a temperatura da água em uma quantidade específica 
➢Alto calor latente de vaporização 
 – energia necessária para ir do estado líquido à gasoso com temperatura constante (44 Kj mol-1 à 25°C)
➢Coesão e adesão 
 >Forças atrativas entre moléculas do mesmo tipo (coesão) e entre moléculas diferentes (adesão)
 Ex: agua com agua e agua com superfície das plantas
➢Resistência a tensão
 >Tensão negativa no interior da planta 
➢Tensão superficial 
 >Energia necessária para aumentar a área de superfície 
➢Capilaridade e cavitação
 >Movimento de água ao longo de um tubo capilar
Atuação de forças de adesão e coesão -> transporte de agua e nutrientes na planta
 ❖Conteúdo de água na planta – varia com o tipo e idade do órgão 
5-15% (sementes secas ao ar) 
~50% (caule e similares lenhosos) 
75-95% (raízes, caules e folhas de plantas herbáceas)
90-95% (frutos suculentos)
( Funções físicas
▪Sustentação mecânica 
▪Regulação térmica 
( Funções fisiológicas ( Funções metabólicas 
▪Expansão celular ▪Solvente e meio de transporte de substâncias 
▪Abertura estomática e movimentos foliares ▪Reações de hidrólise
▪Fotossíntese
Fluxo de água no sistema solo -> planta -> atmosfera
Solo (subsolo) > rizosfera > raiz > caule > pecíolo > limbo > mesofilo > estômato > atmosfera
>> Transporte no xilema: relação com as propriedades da água
Condução (xilema) 
Movimento contínuo 
Cavitação = formação de bolhas de ar que interrompem o fluxo de seiva 
Evapotranspiração Transpiração – estabilidade térmica
>Forma das plantas >Crescimento e expansão celular > Turgor
Como a água se movimenta na planta? 
Existe gasto de energia no transporte de água na planta? 
O fato de o movimento ser espontâneo quer dizer que o processo ocorreu a favor de um gradiente de energia (do maior para o menor potencial) – formas de energia
 
Energia livre da agua = medida da máxima energia disponível no sistema para realizar trabalho.
 Potencial hídrico Nos sistemas osmóticos, a água desloca-se de regiões de maior potencial hídrico (maior energia livre) para regiões de potencial hídrico mais baixo (menor energia livre)!
>> ABSORÇÃO DE NUTRIENTES PELAS RAÍZES 
Absorção de nutrientes pelas raízes (raiz para folhas ou frutos) 
- Nutrientes absorvidos por difusão, fluxo de massa e interceptação. 
- agua e sais minerais (xilema)
- seiva bruta : macro + micronutrientes + agua
- macro (necessários em grandes quantidades para desenvolvimento 
das plantas) e micronutrientes (co-fatores enzimáticos - minerais) 
retirados do solo.
*Carbono, hidrogênio e oxigênio são necessários para formar glicose e 
planta realiza fotossíntese na presença de glicose.
. Essencialidade:
Componente intrínseco na estrutura ou metabolismo de uma planta ou cuja ausência cause anormalidades severas no crescimento, desenvolvimento e reprodução do vegetal.
Elemento essencial/insubstituível onde sua omissão causa anormalidades na planta e principalmente em seu crescimento. 
Outros 3 são considerados benéficos:
( Na ( plantas halófitas (C4 ), entrada de piruvato nas células do mesofilo para regenerar PEP 
( Si ( depositado como SiO2 na parede celular, contribui para rigidez e elasticidade, previne herbivoria e ataque por fungos
( Co ( necessário para bactérias simbióticas fixadoras de N. Faz parte da Cobalamina, essencial para os animais
Nutrição Mineral:
Papel bioquímico e função fisiológica:
( (Estrutural) Formação de ligações covalentes com o carbono e criação de compostos orgânicos – N e S 
( Armazenamento de energia e manutenção da integridade estrutural – P, B, Si 
( (catalítica e osmorreguladora) Íons livres ou ligados, cofatores e atuação na regulação osmótica – K, Ca
( (reações de oxirredução) Reações envolvendo o transporte de elétrons – Fe
>> Mobilidade dos nutrientes
=> A força motriz para ascensão dos elementos - transpiração (tensão) 
=> Transpiração: acumula nutrientes em folhas maduras (> transp.), em detrimento de partes jovens e frutos. 
 /
 Correção Redistribuição (Fonte ( dreno)
 1) Alta mobilidade no floema = N, P, K, Mg, Cl
 2) Mobilidade intermediária = S, Zn, Mn,Cu, Mo e Ni
 
 3) Relativamente imóveis = B, Fe, Ca
( Nutrientes e deficiência nutricional:
 
 
 
 AGUA
 
>> O CAMINHO DOS NUTRIENTES ATÉ O XILEMA
Vasos lenhosos = xilema
No xilema circula agua e sais minerais (seiva bruta)
- Células das extremidades das raízes;
 - pelos absorventes (zona pilífera) -> ativa o transporte ativo
- Epiderme
- Deslocamento até o cilindro central;
 - Espaços intercelulares;
 - Difusão por citoplasmas celulares.
- Endoderme – Estrias de Caspary; >> reforço de suberina que veda 
o espaço intercelular e assim a agua passa VIA SIMPLASTO na endoderme.
- Cilindro central;
 - Célula de transferência.
- Traqueídes e elementos de vaso.
ENTRADA DE AGUA NO XILEMA:
Células que formam o parênquima não estão intimamente ligadas – formam um espaço.
*VIA SIMPLASTO: via onde a agua e nutrientes passa dentro das células do parênquima– em vermelho (TRANSPORTE ATIVO e osmose)
*VIA APOPLASTO: via onde a agua e nutrientes navega no espaço entre as células do parênquima – em azul (DIFUSÃO – solutos - ou OSMOSE - solvente) 
>> DIFUSÃO, OSMOSE e TRANSPORTE ATIVO
=> Na osmose a agua passa do meio menos concentrado de solutos para o meio mais concentrado de solutos. 
=> Processos de absorção da agua – transporte ativo e passivo – Difusão ou transporte ativo (gasto de energia).
TRANSPORTE ATIVO (VIA SIMPLASTO) = Os sais minerais serão bombeados para dentro da célula. Conforme as células do parenquima forem ficando mais concentradasem sais minerais, naturalmente ela vai atrair agua por osmose, um tipo de difusão (difusão da agua). 
O que acontece: primeira a célula tem que absorver muitos sais minerais por transporte ativo (aquele que tem gasto de energia) que vai bombear muitos sais minerais para dentro do citoplasma, quando ela faz isso fica muito concentrada e para não ficar muito concentrada existe a absorção osmotica de agua, isso ocorre de célula em célula.
Sempre acontece de acordo com um gradiente de concentração, deixar a célula bem rica em sais minerais e assim atrair agua e eles são passados por transporte ativo para próxima célula, a agua vem atrás passivamente por osmose ate chegar no xilema.
>> CONDUÇÃO DA SEIVA BRUTA
** TEORIA COESÃO – TENSÃO – ADESÃO:
- finíssimos vasos xilemáticos.
- força de coesão entre as moléculas de agua = coluna liquida 
Continua devido as pontes de hidrogênio.
- folhas perdem agua por transpiração (estomática, cuticular e lenticelar) 
e suas células absorvem seiva bruta do xilema = força de sucção (tensão)
- A tensão “puxa” a coluna liquida dentro do xilema
- molécula de agua conectadas entre si e que se puxam.
Uma molécula de agua esta conectada a outra que na transpiração gera 
uma tensão puxando uma a uma que devido a adesão se mantem unidas,
gera uma afinidade nas moléculas.
A transpiração se dá de 3 maneiras:
Cuticular – passiva - folhas revestidas por cutícula que impermeabiliza as folhas 
Estomática - controlada – estruturas especializadas existentes nas 
folhas formadas por duas células que chamamos de células guarda 
que quando estão cheias de agua abrem um poro por onde o vapor 
de agua sai.
Lenticelar – passiva 
>> TEORIA DA PRESSÃO POSITIVA (impulso da raiz)
Transporte ativo de minerais para dentro das células da raiz 
Conforme os minerais entram nas células da raiz, essas células vão ficando mais concentrada, que garante a entrada de agua por osmose e os minerais são bombeados de célula pra célula até chegar no xilema e a agua vai subindo vai vindo atrás do gradiente de concentração de minerais. A agua vai empurrando a seiva bruta para cima.
Hidatódios: estômatos que perderam a capacidade de se fechar. Plantas com essa estrutura perdem a agua em na forma liquida não em forma de vapor. -> gutação
Ex: morangueiro
>> ESTÔMATOS:
Estrutura epidérmica
Células-guarda (estomáticas) clorofiladas
Quando turgidas abrem o poro (ostíolo) que permite a entrada de gases e agua.
Células subsidiarias -> bombeiam K+ para dentro das células-guarda 
que, muito concentradas nesse ion, absorvem/atraem agua deixando-a
túrgida e, dessa forma, abre um poro que permite a passagem de gases, 
como CO2 e O2 e até o próprio vapor de agua 
Entrada e saída de gases da planta
Migração de ions de potássio para o interior 
das células guarda = absorção de agua = abertura do ostíolo
>> COMPORTAMENTO ESTOMÁTICO:
Pode ser influenciado por:
> Intensidade luminosa:
 - Alta: abre – comprimento de onda azul estimula entrada de íons potássio nas células-guarda; - a planta entende que irá começar a realizar fotossíntese então abre os estômatos para captação de CO2
 - Baixa: fecha;
> Concentração de CO2: 
 - Alta: fecha – queda da taxa de fotossíntese aumenta a concentração de CO2 no mesófilo;
 - Baixa: abre; - entende que está com baixa matéria prima para realizar fotossintese
> Suprimento de agua:
 - Alto: abre;
 - Baixo: fecha – ácido abscísico provoca a saída de potássio.
>> PRODUÇÃO DE SEIVA ELABORADA
Fotossíntese foliar – glicose – outras substâncias orgânicas = seiva elaborada
Fatores que afetam a fotossíntese:
 - Concentração de CO2 na atmosfera;
 - Temperatura;
 . Maximo: 45°C – Desnaturação
 - Intensidade luminosa;
 . Ponto de saturação luminosa – A taxa de fotossíntese deixa de aumentar
 . Ponto de compensação fótico – O2/CO2 produzido = O2/CO2 consumido 
>> CONDUÇÃO DE SEIVA ELABORADA
- Floema (líber/vasos librianos); - > quem conduz a glicose das folhas até a raiz!
- Anel de Malpighi; -> técnica para matar arvores - > interrupção da passagem da seiva pelo floema – raízes deixam de receber glicose e vem a morrer por não receber energia. Com a morte das raízes é interrompido o fluxo de seiva bruta até as folhas (agua e sais minerais) então a planta entra em colapso e morre.
>> DESEQUILIBRIO OSMOTICO (hipótese de Munch) 
 – transporte em massa 
Transporte de seiva elaborada (folhas para raízes) = resultado do desequilíbrio osmótico entre as duas extremidades dos vasos liberianos.