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Resumos fisio vegetal Relações Hídricas Uma das propriedades mais importantes da água é que, ela é solvente universal. - a água é uma molécula polar. Como o átomo de oxigênio é mais eletronegativo, ele atraí mais pra si os elétrons da ligação covalente com o hidrogênio. Como resultado o átomo de oxigênio apresenta carga parcial negativa e os átomos de hidrogênio apresentam carga parcial positiva. Potencial hídrico: o potencial hídrico representa o potencial químico da água, ou seja, a energia livre associada as moléculas de água. Nos movimentos a curta distância, a água desloca-se das regiões de maior potencial hídrico, para menor potencial hídrico. A adição de um soluto na água, faz diminuir o potencial hídrico. O potencial osmótico e o potencial de pressão são de extrema importância para o estudo da fisiologia das plantas. O potencial osmótico representa os efeitos do soluto dissolvidos numa solução. Potencial de pressão: pressão positiva aumenta o potencial. Pressão negativa reduz o potencial. Quanto maior a quantidade de soluto, menor é o potencial hídrico, enquanto qualquer pressão colocada sob o sistema faz aumentar o potencial hídrico. Ex.: um compartimento separado por uma membrana semipermeável (permite apenas a passagem da água e não do soluto), que em um lado possui uma solução com sacarose, e em outro lado possui apenas água. A água vai se deslocar da região de maior potencial hídrico (água pura) para região de menor potencial hídrico (solução com sacarose). A água entra nas células do tecido vegetal porque, existem substancias dissolvidas no interior da célula vegetal, dessa maneira o potencial hídrico do solo é superior, ai a água move-se da região de maior potencial hídrico, para região de menor potencial hídrico. À medida que a água entra na célula atinge-se um valor de potencial hídrico equivalente ao solo, e a água deixa de se mover. Se uma célula for colocada em uma solução muito concentrada ela tende a perder água para o meio. Potencial mátrico: resultante da atração eletrostática entre a água e molécula de colóides. Propriedades térmicas da água: - calor específico: o calor específico é a quantidade de calor que deve ser fornecida para que 1g de determinada substancia tenha sua temperatura elevada em 1ºC. Com exceção da amônia a água tem calor específico maior que qualquer outra substancia. Quando a temperatura da água é aumentada, as moléculas vibram rapidamente, e grande quantidade de energia é requerida pelo sistema para quebrar as pontes de hidrogênio. Sendo assim, as células das plantas podem trocar grandes quantidades de calor com o ambiente sem que ocorram variações consideráveis na temperatura interna da célula. - calor latente de vaporização: energia requerida para separar moléculas de um líquido e mover para uma fase de vapor adjacente, sem uma mudança de temperatura, é chamada de calor latente de vaporização. Calor latente de fusão: energia necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido é conhecida como calor latente de fusão. Propriedades de coesão e adesão da água: A atração entre as moléculas de água é conhecida como coesão. Como consequência dessa alta atração das moléculas de água entre si, a água apresenta também tensão superficial. Nesse caso, as moléculas de água são mais atraídas pelas moléculas vizinhas do que pela fase gasosa do outro lado da superfície. Como resultado de sua alta tensão superficial, a água apresenta dificuldades de se espalhar e penetrar nos espaços de uma superfície. Isso fica evidente na formação de gotículas de nas folhas e no fato de a água não entrar nos espações intercelulares das folhas através dos estômatos abertos. A alta tensão superficial é também a razão de água suportar o peso de pequenos insetos. A mesma força que atraí as moléculas de água entre si, é a responsável por atrair as moléculas de água para as superfícies sólidas; essa propriedade é conhecida como adesão. Essas interações são importantes para a subida da água em tubos de pequenos diâmetros. As propriedades de adesão, coesão e tensão superficial, juntas, ajudam a explicar o fenômeno conhecido como capilaridade, que é o movimento ascendente da água em tubos de pequenos diâmetros, ou no próprio xilema. Processos de movimento da água: São basicamente 3: Osmose, difusão e fluxo em massa. Fluxo em massa: esse movimento de grupos de moléculas por fluxo em massa ocorre quando força externas são aplicadas, tais como pressão ou gravidade; dessa maneira todas as moléculas de água tendem a se mover na mesma direção, em massa. Pode-se então definir fluxo em massa como o movimento conjunto de partículas de um fluido em resposta a um gradiente de pressão. Água e solutos movem-se através do xilema por fluxo em massa. Difusão: basicamente é o movimento do soluto de uma região de maior concentração para uma região de menor concentração. Osmose: basicamente é o movimento da água de regiões mais concentradas para regiões menos concentradas. A osmose ocorre a favo do gradiente de concentração. POTENCIAL HÍDRICO Potencial hídrico do solo é influenciado pelo potencial mátrico, potencial osmótico MOVIMENTO DA ÁGUA ENTRE CÉLULAS E TECIDOS ÁGUA NO SOLO A taxa do movimento de água no solo depende do tipo do solo e de sua estrutura. O solo é constituído de 3 fases: sólida, líquida e gasosa. A estrutura do solo afeta a porosidade, a qual está diretamente relacionada com à retenção de água no solo. Solos argilosos que possuem microporos reterão mais água, e solos arenosos que possuem macroporos reterão menos água. Quando um solo recebe grande quantidade de água, seja por chuva ou por irrigação artificial os poros ficam saturados, diminuindo total ou parcial os espaços aéreos. O conteúdo de água que permanece retido por capilaridade após o excesso de água ter sido drenado livremente, é denominado capacidade de campo. O solo argiloso, por apresentar poros menores e ser menos aerado possui uma capacidade de campo maior. Já o solo arenoso, apresenta poros maiores e é mais aerado, tendo uma capacidade de campo menor. O potencial hídrico da solução dos solos tem dois componentes: o potencial osmótico e o potencial de pressão. Quanto mais seco estiver o solo, menor é seu potencial osmótico. Nos solos úmidos, o potencial de pressão encontra-se próximo a zero. No entanto à medida que a água é evaporada e não reposta, o potencial de pressão diminui, reduzindo também o potencial hídrico. À medida que a água do solo vai secando, a água é primeiramente removida dos espaços maiores entre as partículas. Nessas condições, a água forma uma fina camada envolvendo as partículas. À medida que a água é absorvida pelas raízes, próximo a elas, na rizosfera, pode ocorrer uma tensão, diminuindo o potencial hídrico dessa região, o que facilita o movimento de água no solo em direção as raízes. A condutividade hidráulica do solo determina a facilidade com que a água se movimenta. O solo argiloso vai apresentar baixa condutividade hidráulica, já o solo arenoso apresenta boa condutividade hidráulica. Em um solo perdendo água permanentemente por evapotranspiração durante o dia, as plantas terão dificuldades crescentes de retirar água para balancear as percas por transpiração, levando a uma perda de pressão e murchamento. No entanto, como as plantas transpiram muito pouco durante a noite, o turgor das plantas poderá ser recuperado. Caso o conteúdo de água no solo chegue a um nível muito baixo, mesmo a planta impedindo a perda de água, ela não consegue recuperar a pressão de turgor. Esse ponto é chamado de ponto de murcha permanente, onde mesmo durante a noite a planta não conseguerecuperar o turgor, e só voltarão a se recuperar se mais água for adicionada ao solo. ABSORÇÃO DE ÁGUA PELAS RAÍZES O sistema de raízes exerce várias funções importantes, como sustentação da planta, absorção de água, armazenamento de reservas, síntese de substâncias importantes e absorção de nutrientes. A absorção de água ocorre devido a um gradiente decrescente de potencial hídrico entre o meio em que as raízes se encontram e o xilema destas. A absorção de água acontece principalmente pelas raízes mais finas, que se encontram em íntimo contato com um maior volume de solo por unidade de volume de raiz. A zona de mais rápida e maior absorção de água coincide com a região de maior incidência de pelos absorventes nas raízes. Após a água ser absorvida nos pelos das raízes ou pelas células da epiderme das raízes, ela em que se movimentar radialmente atravessando o córtex para chegar aos elementos do xilema no centro do estelo. Para a água chegar até a endoderme ela utiliza a via apoplasta, transmembrana e do simplasto. Rota apoplastica: na via apoplastica, a água não atravessa nenhuma membrana, ela passa nos espaços intercelulares, da raiz até o xilema. Rota simplastica: tanto na rota simplastica quanto na transmembranar a água necessita passar através da membrana das células. Quando a água utiliza a rota simplastica para atravessar a membrana, ela passa por espaços constituídos por citoplasmas de células que são interconectados por plasmodesmas. Rota transmembranar: é a passagem mais simples da água. Ela basicamente entra em um lado da célula e sai no outro lado da célula. Dessa maneira, a água atravessa pelo menos duas membranas de cada célula. Nas raízes mais jovens, a água fluirá diretamente do córtex para dentro do xilema, encontrando relativamente pouca resistência. Nas raízes mais desenvolvidas, o xilema está circundado pela endoderme. A parede das células da endoderme apresenta um espaçamento característico, identificado como estria de Caspary (compostas principalmente por substancias hidrofóbicas). As células da endoderme juntamente com a estria de Caspary, apresenta resistência a entrada da água. Após a chega da água ao estelo ela tem que chegar aos elementos de vasos e traqueídeos. O movimento de água diminui quando as raízes estão sujeitas a baixas temperaturas, níveis elevados de dióxido de carbono, anaerobiose. O fluxo de água será dependente do gradiente decrescente do potencial de água entre o xilema e a solução do solo em contato com a superfície das raízes. Conforme a água evapora pelas folhas, por transpiração, estabelece-se uma pressão negativa no interior da raiz, responsável pela absorção da água. Movimento ascendente de água no xilema O principal tecido envolvido no movimento de água ascendente na planta é o xilema, ele se constitui de um sistema contínuo de tecido vascular que se estende por todo corpo da planta. Ele é constituído basicamente por dois tipos de células, os traqueídeos e os elementos de vaso. As pontoações dos traqueídeos são responsáveis por mantê-los unidos. Os elementos de vaso, além das pontoações, possuem também as perfurações. Desse modo, os elementos de vaso, são unidos por placas de perfuração constituindo colunas continuas e longas, chamadas de vasos. O movimento de água no xilema é um fluxo em massa gerado por um gradiente de potencial de pressão. A teoria considerada mais completa para explicar os movimentos a maiores distâncias é a teoria da coesão e tensão, que combina a transpiração com a alta força de coesão entre as moléculas de água para explicar a formação do potencial de pressão. Pressão positiva de raiz Potencial osmótico para plantas que transpiram rapidamente: contribui relativamente pouco Potencial osmótico para plantas que transpiram lentamente: é importante, pois leva a formação do potencial positivo da raiz. COMO SE DESENVOLVE A PRESSÃO POSITIVA DE RAIZ? Da solução do solo, a planta absorve íons que são depositados ativamente no xilema. O acúmulo de íons diminui o potencial osmótico e o potencial hídrico do xilema. Com a redução do potencial hídrico, a água passa das células corticais para o estelo, atravessando a endoderme gerando então uma pressão hidrostática positiva na raiz. A pressão positiva da raiz é importante para plantas que transpiram devagar, como aquelas que estão em solos úmidos e/ou com umidade do ar alta, acarretando baixa transpiração. Já as plantas que apresentam alta taxa transpiratória, a pressão positiva de raiz nunca se estabelece, porque a perca de água para atmosfera, absorção e transpiração ocorrem de maneira muito rápida. Nesses casos, estabelece-se uma pressão negativa de raiz. Um dos fenômenos observados nas plantas com pressão positiva de raiz, é a eliminação de água pelos hidatódios, que são poros localizados sobre os espaços intracelulares da epiderme das folhas. A gutação geralmente ocorre a noite, quando a transpiração é suprimida e a umidade relativa do ar e do solo é alta, a umidade relativa do ar e do solo estão altas nessas condições. Capilaridade: a capilaridade ocorre devido à interação de forças como adesão, coesão e tensão superficial da água. A força de adesão é gerada entre as moléculas de água, e os elementos traqueais do xilema. As moléculas de água conseguem ficar bem aderidas aos traqueídeos, devido a polaridade: traqueídeos e água são polares. À medida que ocorre o fluxo de água as forças de coesão entre as moléculas de água agem puxando o volume de água que se encontra no interior do xilema. Todavia, o movimento de água através da capilaridade é considerado importante apenas em plantas vasculares de pequeno porte, uma vez que a subida da água é inversamente proporcional ao raio do sistema em que está conduzindo-a. Teoria da tensão coesão: a reposição de água nas folhas deve-se a uma diminuição no potencial hídrico causado pela evaporação nesses órgãos, que provocará o carreamento de água dos terminais do xilema. Do xilema a água é puxada para dentro das folhas. Em resultado disso, a seiva fica sob tensão (pressão negativa). Nas raízes o potencial mais negativo da seiva no xilema, fará com que a água se mova em direção aos elementos condutores, vinda da solução do solo, passando pelo caule, até as células do mesofilo das folhas. É na superfície das paredes celulares das folhas que se desenvolve a pressão negativa que causa o movimento ascendente da seiva no xilema. É importante salientar que, as células do mesófilo estão em contato direto com a atmosfera através de um extenso sistema de espaços intercelulares. Incialmente a água que está sobre a parede celular vai se perdendo para a atmosfera. A medida que a água vai se perdendo para atmosfera, a interface ar-líquido retrai-se entre as células da parede celular. Isso cria gotas microscópicas na superfície ar- água. A medida que a água vai evaporando, os meniscos ficam cada vez menores e a tensão superficial nessa região fica cada vez mais negativa, tendendo a deslocar cada vez mais o líquido a superfície. Com a perca de água para a atmosfera pelos estômatos as células vão ficar hipertônicas, precisando de água novamente. Quando as células puxam para si uma molécula de água, as outras moléculas de água vão sendo puxadas por tensão. Esse mesmo mecanismo é responsável por trazer água para raiz. Transpiração Basicamente é a perda de água pelas plantas na forma de vapor. Cerca de 95% da água que uma planta absorve é perdida por evaporação. A transpiração pode ocorrer em qualquer parte de uma planta, entretanto, cerca de 90% dela, ocorre nas folhas. A cutícula das folhas, impede a saída excessiva de água, tanto na fora devapor quanto líquida. Existem pequenos poros nas folhas, os quais fazem parte do complexo estomático. Os estômatos, geralmente estão mais presentes na superfície abaxial das folhas. Eles promovem as trocas gasosas entre os espaços internos das folhas e a atmosfera. O espaço subestomático. morfologia dos estômatos. A transpiração estomática corresponde com 90 a 95% da água perdida pelas folhas. Por que a transpiração? Argumenta-se que a transpiração é benéfica às plantas porque causa o resfriamento das folhas, ascensão da seiva e aumento na absorção de nutrientes. A importância desse procedimento vai além da necessidade de eliminar o excesso de água. A transpiração da planta permite acelerar o transporte da seiva bruta, substância rica em nutrientes, da raiz até as folhas, onde ela é transformada em seiva elaborada. Fisiologia dos estômatos Caracterização geral: são encontrados em angiospermas, gimnospermas, pteridófitas e briófitas. A maioria do estômatos encontram-se em folhas, com alta funcionalidade. Normalmente, as folhas apresentam de 30 a 400 estômatos por mm². A maioria das plantas apresentam estômatos na parte abaxial, apenas. No entanto as monocotiledôneas podem apresentar estômatos nas duas faces, adaxial e abaxial. A abertura estomática se deve a modificações que ocorrem nas células-guardas. Muitas células guardas são circundadas por células subsidiárias. A mudança de forma das células-guardas como consequência da absorção e perda de água leva a alterações no tamanho do poro. Quando as células-guarda estão túrgidas, os estômatos encontram-se abertos, e, quando flácidas, os estômatos estão fechados. Os estômatos estão intimamente ligados com a regulação das trocas gasosas. Quando as células guardas se desenvolvem, as câmaras subestomáticas formam-se no mesófilo foliar. As câmaras subestomáticas funcionam como reservatórios de gases. Mecanismos que regulam o movimento estomático: a abertura dos estômatos ocorre devido à absorção osmótica da água pelas células-guardas, trazendo como consequência o aumento do turgor e pressão hidrostática. O fechamento estomático ocorre em resposta à saída de água das células guardas, com diminuição da pressão de turgor e o consequente relaxamento de suas paredes. Os estômatos abrem porque as células guarda enchem-se de água. Isso ocorre porque há diminuição do potencial osmótico, devido a entrada de íons de potássio. O conteúdo de k+ é elevado nas células-guardas, quando os estômatos estão abertos, e diminui quando fechados. O fluxo de potássio para dentro da célula ocorre devido a ativação de ma bomba de prótons H+-ATPase localizada na membrana plasmática. O K+ move-se das células subsidiárias para os estômatos. Além do K+, o Cl- e o malato também aumentam nas células-guardas iluminadas. Em resumo, o acúmulo de K+, Cl- e malato, nos vacúolos das células guarda torna o potencial osmótico mais negativo, diminuindo o potencial hídrico. Consequentemente há a abertura estomática, devido ao aumento de água e aumento do turgor das células. A abertura estomática é um processo que demanda energia na forma de ATP. Controle do movimento estomático: fatores ambientais, como nível da água, temperatura, qualidade e intensidade de luz e concentração intracelular de dióxido de carbono, controlam o movimento de abertura e fechamento de estômatos. Esses fatores funcionam como sinais que são percebidos pelas células-guardas e integrados dentro de uma resposta estomática bem definida. Água e temperatura: quando acontece de as células-guardas perderem mais água para a atmosfera do que sua capacidade de absorver das células vizinhas, ocorre um decréscimo na turgidez dessas células, provocando fechamento estomático. O fechamento dos estômatos também pode ocorrer pelo ABA (ácido abscísico). O estresse moderado das folhas leva a síntese do ABA, o qual, chega nas células-guardas, sinaliza a ocorrência de um estresse hídrico na proximidades, induzindo o fechamento dos estômatos. Esse mecanismo geralmente é ativado quando ocorre uma diminuição de água nos mesófilos. Esse estresse hídrico e consequente produção do ABA, pode ser realizado pela raiz ou por células do mesófilo. No caso da raiz, essa sinalização estará indicando uma diminuição de água no solo. Geralmente quando há água em abundância, os estômatos permanecem abertos, para que aja transpiração e dessa maneira a água seja eliminada à atmosfera na forma de vapor. Dióxido de carbono e luz: os efeitos da luz e do CO2 estão intimamente ligados, porque a concentração de CO2 se altera como uma função da taxa fotossintética. Altas concentrações de CO2 promovem o fechamento do estômatos, baixas concentrações de CO2 promovem a abertura dos estômatos. Sabe-se também que a luz é responsável pela abertura dos estômatos, dessa maneira os estômatos abrem-se durante o dia e fecham-se durante a noite. Com o aumento da luminosidade, há o favorecimento da entrada de K+ para as células guarda, com o aumento da concentração de k+ no interior da células guardas há também a entrada da água, aumentando a turgescência e abrindo os estômatos. Na ausência de luz, os estômatos estarão fechados. Com a ausência de luz, há diminuição da fotossíntese e dessa maneira a planta deixa de fazer fotorrespiração e passa somente e respirar, então ela está produzindo gás carbônico, o que ajuda a fechar os estômatos. Evidencias experimentais têm indicado que concentrações elevadas de CO2 podem elevar os níveis de Ca++ no citoplasma, provocando o fechamento dos estômatos. Nas plantas CAM, a abertura de estômatos se dá durante à noite. Essas plantas possuem uma adaptação, uma vez que são plantas que vivem em um ambiente árido, com estresse hídrico. Por abrirem os estômatos durante à noite, reduzem significativamente a perca de água. Nutrição mineral Critérios de essencialidade. Lei do mínimo, que prevê que o crescimento de uma planta cessa se um dos elementos essenciais estiver abaixo da quantidade exigida pela natureza da espécie. Os elementos essenciais são aqueles que: 1 – cuja deficiência impede que a planta complete seu ciclo de vida 2 – que não podem ser substituídos por outro com características similares 3 – que participam diretamente do metabolismo da planta. O restante do resumo sobre minerais está no estudo dirigido. FOTOSSÍNTESE A fotossíntese transforma moléculas oxidadas, com baixo conteúdo de energia, em moléculas com elevado poder redutor e conteúdo de energia. Nesse processo, a luz impulsiona elétrons para níveis mais elevados de energia. Na fotossíntese, quando as moléculas de clorofilas recebem luz, os elétrons ficam excitados. As moléculas especiais de clorofila, que estão nos centros de reação, ao serem excitadas, liberam elétrons. A fotossíntese é dividida em duas etapas: reações dependentes de luz e reações do escuro. As reações que são responsáveis por transformar energia solar em energia química, são as reações dependentes de luz. Durante essa etapa, são formados ATP e NADPH. A etapa seguinte é constituída pelas reações enzimáticas de fixação de CO2 e síntese de carboidratos. A conversão da luz em energia química: através dos pigmentos as plantas conseguem perceber a qualidade e a quantidade de radiação. Os comprimentos de onda de maior importância são: ultravioleta, visível e infravermelho. Estrutura dos cloroplastos: é um tipo de plastídio que ocorre nas folhas e caule das plantas. São organelas circundadas por uma dupla membrana e que possuem um sistema de membranas internas conhecido como tilacóide. Dessa maneira, os cloroplastos possuem três compartimentos distintos: o espaço intermembranar, o estrôma e o lúmem.O tilacóides podem estar empilhados ou não, as regiões empilhadas são chamadas de lamelas do grana. Absorção de luz pelos pigmentos: A clorofila aparece verde para nossos olhos porque ela absorve luz nos comprimentos de onda referentes ao vermelho e ao azul, na região visível do espectro, e a luz nos comprimentos de onda correspondente ao verde é refletida. O comprimento de onda da luz, tem relação inversa com a energia, ou seja, quanto maior o comprimento de onda, menor a energia. A frequência é a característica de onda da luz, já o fóton é a característica de partícula. A clorofila no seu estado de menor energia (estado fundamental) absorve um fóton de luz e passa para um estado de maior energia (estado excitado). A absorção da luz azul excita a clorofila para um estado de maior energia do que o vermelho excitaria, isto porque o azul tem menor comprimento de onda e, consequentemente, maior energia do que o vermelho excitaria. A clorofila excitada é extremamente instável e pode retornar ao seu estado fundamental da seguinte maneira: Fluorescência: nesse estado, a clorofila excitada reemite um fóton de luz e retorna ao seu estado fundamental. Transferência de energia: a molécula excitada transfere sua energia para outra molécula por ressonância induzida. Reação fotoquímica: neste caso, a energia do estado excitado é usada para impulsionar uma transferência de elétrons. Os complexos de absorção de luz e os fotossistemas: Todos os pigmentos ativos na fotossíntese são encontrados nos cloroplastos. Nas plantas superiores são encontrados as clorofilas (a e b), os carotenos e as xantofilas. A maioria dos pigmentos serve como uma antena, coletando a luz e transferindo a energia, por ressonância induzida, para o centro de reação, onde a reação fotoquímica ocorre. A maioria dos pigmentos serve como uma antena, coletando a luz e transferindo a energia, por ressonância induzida, para o centro de reação, onde a reação fotoquímica ocorre. Isto é importante porque uma molécula de clorofila absorve poucos fótons por segundo. O sistema antena, é importante, pois torna o processo ativo a maior parte do dia. A luz é absorvida pelo fotossistema 1 e fotossistema 2. O fotossistema 1 absorve luz preferencialmente a cima de 680 nm, especificamente de 700 nm, e é denominado fotossistema 1. Já o fotossistema 2 absorve preferencialmente em 680 nm. Todas as etapas que constituem as reações dependentes de luz são realizadas por quatro complexos proteicos: fotossistema II, Citocromo B6F, fotossistema I e ATP sintase. A água é oxidada no lúmen do tilacóide, NADP+ é reduzido a NADPH no lado estromal, e o ATP é formado no lado do estroma, com a passagem dos prótons do lumen para o estroma. Nas etapas fotoquímicas podem existir dois caminhos seguidos pelos elétrons, rota cíclica e não cíclica. Fotofosforilação cíclica: A fotofosforilação responsável por apenas formar ATP e ciclica porque o elétron libertado pela molécula de clorofila fotoexcitada regressara a mesma molécula de clorofila no final das reações.O centro de reações P700 recebe um fóton de luz, ele transfere elétrons para ferrodoxina, que reduz a plastoquinona, os elétrons em seguida passam pelo citrocomo b6 e em seguida retornam ao PSI. Fotofosforilação acíclica: a fotofosforilação acíclica envolve o PSII. A luz excita a molécula de clorofila a no centro de reação p680, onde um elétron é liberado. Esse elétron passa para plastoquinona. Uma molécula de H2O sofre fotólise, onde o elétron passa para o PSII, afim de substituir o elétron que foi doado para a plastoquinona. A quebra da molécula de água também libera prótons no lume (para cada 2 moléculas de H2O quebradas, é formado uma molécula de oxigênio). A plastoquinona transfere os elétrons para o Citocromo B6F. Os elétrons então, são transferidos para a plastocianina e da plastocianina para o PSI. O Psi é energizado por fótons, impulsionando a transferência para a ferrodoxina. A ferredoxina transfere os elétrons para ferredoxina-NADP-redutase (FNR). Com a passagem de dois elétrons para a FNR, há a formação do NADPH, através da adição de 2 elétrons e 1 próton. A passagem dos elétrons pela cadeia transportadora de elétrons impulsiona a formação de um gradiente eletroquímico. Os prótons passarão do lúmen para o estroma, através da ATP- sintase. Com a passagem desses prótons, as hélices da ATP-sintase giram, produzindo energia cinética que é utilizada para Fosforilação da molécula de ADP com o Pi, formando o ATP. Professora, nós estendemos a situação das colegas. No entanto, também estamos com o calendário apertado com as provas que estão por vir. Perguntamos no grupo a respeito, e apenas duas pessoas não concordaram. A maior parte dos alunos que estão fazendo a disciplina de fisiologia vegetal estão fazendo todas as outras disciplinas do quinto período. São disciplinas pesadas, que demandam muito tempo de estudo. Os alunos tiveram pouco tempo para estudar para essa prova, então, a maioria acabou concordando que sexta-feira à noite seria a melhor opção para todos, inclusive as pessoas que discordaram da data. Visto que essas pessoas teriam apenas uma prova, na segunda-feira que vem e tem a semana toda para estudar. Os alunos regulares estão com 3 provas, 1 seminário, 1 relatório para entregar, um projeto para desenvolver durante a semana e sem tempo para estudar. Gostaria que avalia-se com carinho nossa situação. Fixação do CO2 A formação das moléculas orgânicas tem início com a reação de fixação do CO2 catalisado Pelo Ribulose bifosfato carboxilase/oxigenasse (RuBisCO). Essa enzima apresenta atividade bifuncional de carboxilação e oxigenação da molécula de ribulose-1,5-bisfosfato. A atividade de carboxilação vai ser responsável pela formação de duas moléculas de 3 carbonos: 2 mol de 3 fosfoglicerato. A oxigenação da Rubisco produz uma molécula de 3-fosfoglicerato e outra de 2-fosfoglicolato. Ciclo C3 É um ciclo redutivo no qual ocorrerá a assimilação do de carbono em todos os organismos, à exceção de algumas espécies. Etapas: São 3 fases: carboxilativa, redutiva e regenerativa. Essas fazem ocorrem no estroma do cloroplasta. 1 – fase carboxilativa: é a reação catalisada pela rubisco. Para cada molécula de Co2 fixada pela Rubisco da origem à duas moléculas de 3-fosfoglicerato. Incialmente o CO2 reage com o C2 da ribulose 5 fosfato, formando um composto instável de 6 átomos de carbono. Em seguida, esse composto intermediário é hidrolisado e são formadas duas moléculas de 3- fosfoglicerato. 2 – fase redutiva: as moléculas de 3 – fosfoglicerato reagem com o ATP, formando o Glicerato 1,3-bifosfato (ação catalisada pela fosfato glicerato quinase). As moléculas de Glicerato 1,3- bifosfato reagem com o NADPH e formam o gliceraldeído 3 – fosfato (ação catalisada pela enzima gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase). 3 – fase regenerativa: a enzima triose fosfato isomerase forma diidroxicetona fosfato a partir da conversão da molécula de gliceraldeído 3-fosfato. Em seguida, ocorrerão uma série de reações afim de regenerar a molécula de ribulose – 1,5 – bifosfato, para dar início ao ciclo, novamente. Balanço energético: fixação e 1 mol de CO2 exige 3 ATPS e 2 NADPH. 2 mol de ATP e 2 mol de NADPH é essencial para alimentar a fase redutiva. 1 ATP é usado para formação de Rubisco a partir da Ribulose 1,5- bifosfato. Fatores que influenciam a taxa de fotorrespiração: aumentam a medida que a intensidade luminosa e temperatura se elevam. Aumento da temperatura foliar porque a solubilidade de Co2 em meio aquosos tende a diminuir rapidamente. Ciclo bioquímico C4: dividida em fase carboxilativa, descarboxilativae regenerativa. O co2 entra nas células do mesófilo, e é transformado em HCO3, pelas anidrase carbônica. Carboxilativa: fixação do Co2 nas células do mesófilo pela ação da PEPcase. Ela forma Oxaloacetato, a partir da fixação do CO2 contido no HCO3, na molécula de PEP. Dentro das células do mesófilo, o Oxaloacetato tem duas rotas: conversão a Malato ou aspartato. Após a formação, o malato ou o aspartato são transportados para as células da bainha, onde ocorre a descarboxilação. Descarboxilação: na descarboxilação a molécula de Malato sofre ação da enzima málica. O Co2 que sai da molécula de malato é incorporado no ciclo de calvin. Ocorre a formação do piruvato. Regeneração: a enzima piruvcato fosfato dicinase, catalisa a conversão do piruvato em PEP. Plantas CAM (metabolismo ácido das crassuláceas): Nas plantas CAM, a fixação do carbono é dividida durante o dia e a noite. Durante a noite ocorre a abertura estomática nas plantas CAMs e a fixação do CO2 nas células. O CO2 é condensado a molécula de PEP, através da ação da PEP carboxilase, formando o oxaloacetato. O oxaloacetato forma o malato, o qual é acumulado nos vacúolos. Durante o dia o malato sofre descarboxilação, formando o piruvato. O CO2 entra no ciclo de Calvin e parte do piruvato é transformado em carboidrato. Durante a noite esse carboidratos são utilizados para formação do PEP.
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