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Prática 01: Quebra de dormência: Germinação de sementes Questões da ficha 1. Os métodos utilizados nesta aula prática apresentaram alguma eficiência em relação às sementes que não receberam tratamentos pré-germinativos (testemunha)? Se sim, descreva-os. Sim, os tratamentos pré-germinativos (escarificação mecânica e imersão em ácido sulfúrico) permitiram a quebra da dormência das sementes de Anadenanthera pavonia através do rompimento do tegumento rígido e isso facilitou a absorção de água e o embrião pôde germinar mais rápido que aquelas sementes que não tiveram tratamentos pré-germinativos. 2. Qual tipo de quebra de dormência apresentou maior eficiência germinativa para a A. pavonia? Apresente justificativa para tal escolha. A escarificação mecânica no lado oposto à micrópila, porque, comparado aos outros tratamentos, este foi o que apresentou o maior número de sementes germinadas em um espaço mais curto de tempo. 3. Quais dos métodos trabalhados você indicaria para um pequeno agricultor ou pequeno viveirista florestal? Justifique sua resposta. A escarificação mecânica, pois resulta em uma germinação mais rápida das sementes, além de ser um método prático e barato. Diferentemente das outras técnicas, os ácidos são produtos caros e de difícil manuseio, oferecendo riscos à saúde do operador e danos à semente, enquanto o uso de água quente gera muito gasto de energia elétrica no final do mês. Questões da página 98 1. Qual tratamento é mais indicado para superar a dormência tegumentar da espécie estudada? A escarificação mecânica no lado oposto à micrópila, pois apresentou maior eficiência germinativa às sementes. 2. Qual é o tempo mínimo necessário para o ácido sulfúrico superar a dormência das sementes de falso pau-brasil? 10 minutos. 3. O aumento do tempo de imersão em ácido sulfúrico aumenta a porcentagem final de germinação da espécie estudada? Sim. Na imersão de 15 minutos houve a germinação de um número maior de sementes (9- 10 por repetição) quando comparada àquelas que ficaram imersas por 10 minutos (4-5 por repetição). 4. Sementes que passaram mais tempo em contato com o ácido sulfúrico germinaram mais rápido? Sim, as sementes que ficaram 15 minutos em ácido sulfúrico começaram a germinar no quarto dia, enquanto àquelas que permaneceram apenas 10 minutos iniciaram a germinação no quinto dia. 5. Há algum tratamento prejudicial para a germinação de sementes da espécie estudada? Sim, o tratamento com água quente, pois inviabilizou a germinação. Prática 02: Alelopatia em plantas (Questões da ficha) 1. O extrato aquoso de P. juliflora apresentou algum efeito alelopático? Sim, inibiu o crescimento e desenvolvimento vegetativo das sementes de Lettuca sativa (alface crespa). 2. O extrato aquoso de M. alicia apresentou algum efeito alelopático? Sim, assim como o caso anterior, o extrato inibiu o crescimento das sementes de L. sativa 3. O extrato aquoso da espécie desconhecida apresentou algum efeito alelopático? Sim, o extrato da espécie Sanchesia nobilis (independência) impediu a germinação das sementes de alface. 4. Sendo P. juliflora uma espécie exótica da Caatinga brasileira, você, como biólogo, recomendaria a utilização de substâncias alelopáticas para controlar ou erradicar esta espécie exótica deste ecossistema, tão vulnerável? Sim, pois serve como alternativa ao uso de herbicidas. É recomendado no controle populacional de plantas exóticas que, por não possuírem inimigos naturais, pode tornar-se uma espécie invasora, ameaçando a biodiversidade deste bioma. Prática 03: efeito da temperatura sobre a permeabilidade das membranas celulares em beterraba (Beta vulgaris) - pág. 77 1. Por que a absorbância é bastante baixa nos cilindros que permaneceram entre 5°C e 25°C e aumenta em temperaturas elevadas? Porque em temperaturas baixas o tonoplasto (membrana do vacúolo) fica em estado cristalizado (moléculas muito unidas) aprisionando a betacianina em seu interior, resultando numa absorbância baixa. Em temperatura elevada (60°C) o tonoplasto fica em estado de gel (moléculas espaçadas) permitindo a saída da betanina para o meio externo e por isso é possível detectar uma alta absorbância. 2. Por que a absorbância é alta quando se congela o cilindro de beterraba? Porque quando colocou água destilada ogo após a retirada dos cilindros de beterraba do freezer, houve uma mudança brusca de temperatura fazendo com que o tonoplasto, que estava em sua forma cristalizada, se rompesse de vez, liberando instantaneamente todo o conteúdo de betacianina. 3. Cilindros de batatinha poderiam ser utilizados para se estudar o efeito das temperaturas sobre a permeabilidade das membranas, através do método colorimétrico? Justifique. Não, pois os vacúolos das células da batatinha não armazenam compostos pigmentados que possam ser medidas no fotocolorímetro, diferente da beterraba cuja betanina tem coloração violácea. 4. Por que os fruticultores geralmente armazenam seus frutos em temperaturas baixas, mas nunca em temperaturas inferiores a zero? Temperaturas baixas reduzem a velocidade metabólica da respiração vegetal, consequentemente o processo de degradação é diminuído e o tempo de vida útil em prateleira é prolongado, conservando-o além de sua época de produção, beneficiando tanto produtores quanto consumidores. Contudo, temperaturas muito baixas podem danificar o fruto devido à baixa concentração de O2, altos níveis de CO2 e umidade relativa do ar reduzida. Algumas consequências do frio excessivo são: produção de substâncias tóxicas como álcool e etanol que são prejudiciais aos tecidos vegetais; desenvolvimento de patógenos, principalmente bactérias anaeróbicas; amolecimento de frutos com polpa, além de problemas na casca como escurecimento, descoloração, murchamento e enrugamento. 5. Qual a importância da lavagem dos cilindros de beterraba em água destilada antes do experimento? Porque ao cortar as fatias de beterraba usando o estilete há o rompimento de alguns tonoplastos previamente, liberando o conteúdo de betanina e isso influenciaria no resultado final do experimento. 6. Represente esquematicamente a estrutura química das betalaínas, alvo desta prática. Prática 04: Atividade da catalase em tubérculos de batata (Solanum tuberosum) – pág. 74 1. Ao cobrir fatias de batatinhas com peróxido de hidrogênio, observa-se maior evolução de bolhas de oxigênio nos tecidos mais próximos da periferia do que nos tecidos internos. Por quê? Porque as batatas realizam sua respiração através de lenticelas - células localizadas na superfície deste tubérculo. 2. Que diferenças existem entre catalases, proteases e desidrogenases quanto às reações que catalisam? Proteases são enzimas que hidrolisam ligações peptídicas das proteínas, originando polipeptídeos de baixo peso molecular e/ou aminoácidos livres. Desidrogenases são enzimas que catalisam reações de oxidorredução, transferindo hidrogênio e íons de um substrato a outro. Catalases é uma enzima do tipo peroxidase que rompe as ligações existentes nas moléculas de peróxido de hidrogênio, resultando em moléculas de oxigênio e água. 3. Explique a principal diferença entre enzimas ‘’pré-existentes’’ e as sintetizadas ‘’de novo’’ As enzimas ‘’preexistentes’’ são aquelas que já existem na célula e que, de acordo com a necessidade, são ativadas ou inibidas pela atividade celular. As sintetizadas ‘’de novo’’ são produzidas a partir dos eventos de transcrição e tradução e pela ligação entre aminoácidos ribossomais. Prática 05: Atividade da desidrogenase - Q10 darespiração (pág. 71) 1. O teste de tetrazólio é específico para determinar a atividade de que grupo de enzimas? Desidrogenases. 2. Em que regiões da semente aparece a coloração vermelha? Justifique sua resposta. Na região interna, porque é onde está localizado o tecido embrionário da semente (tecido vivo) que dará origem à nova planta adulta. Vale ressaltar que nos tubos onde as sementes passaram por um breve período em água quente a coloração foi mais intensa devido à hidratação, levando à ativação de várias enzimas de crescimento da planta, diferente daquelas que passaram uma hora a 60°C e não apresentaram nenhuma coloração, pois a enzima malato desidrogenase foi desnaturada com a temperatura elevada. 3. Descreva a reação enzimática que conduz ao aparecimento da cor vermelha. A enzima malato desidrogenase possui dupla função, ela tanto oxida o malato em oxaloacetato como reduz o NAD a NADH. Para comprovar a atuação dessa enzima foi adicionado o corante 2,3,5-trifeniltetrazólio, um composto incolor e solúvel que quando é reduzido produz sais de formazana, um composto insolúvel e vermelho. 4. Zonas meristemáticas de raízes vivas apresentam reação positiva ao teste de tetrazólio, porém partes suberosas de raízes dão resultado negativo ao mesmo tipo de teste. Justifique essa afirmativa. As zonas meristemáticas das raízes são formadas por células vivas em contínua divisão que originam novas células e são responsáveis pelo crescimento/alongamento da planta, sendo assim elas possuem atividade respiratória e, por isso, ao realizar o teste de tetrazólio, essas regiões ficam coradas de vermelho, mostrando o resultado positivo. Já as partes suberosas são formadas por células mortas altamente lignificadas, responsáveis pela sustentação, proteção e condução de substâncias no vegetal. Por não realizarem trocas gasosas, essa zona apresentam resultado negativo ao mesmo teste. Prática 06: Movimento em plantas 1. Observar o comportamento do crescimento em diferentes posições nas plantas de feijão, suas estratégias de sobrevivência em busca de luz e as influências provocadas por essas modificações nas suas características morfológicas (crescimento e alongamento celular promovidos pelo fotoperiodismo, número de folhas) 2. Qual o papel do fitocromo e das auxinas no direcionamento do crescimento apical caulinar nas plantas de feijão? Prática 07: Efeito do etileno na maturação dos frutos (Questões da ficha) 1. Apresente a fórmula química da clorofila A e do licopeno, evidenciando nesse esquema as partes mais hidrofílicas e hidrofóbicas das moléculas. A fórmula química da clorofila A é C55H72O5N4Mg, essa molécula apresenta uma região hidrofílica formada pelo anel porfirítico com um átomo de magnésio no centro ligado a quatro átomos de nitrogênio, além disso, a clorofila A possui em sua cadeia um radical metil (CH3) que a diferencia dos outros tipos de clorofila (B, C e D). A região hidrofóbica é formada por uma longa cauda de hidrocarbonetos. A fórmula química do licopeno é C40H56. O licopeno é um composto poliinsaturado com várias ligações duplas, formado por uma cadeia linear de hidrocarbonetos o que o torna uma molécula de caráter hidrofóbico. 2. Houve alteração no teor de licopeno e clorofilas nos tomates ao longo dos 14 dias de experimento? Sim, a produção do licopeno é maior quando o fruto está maduro, devido ação do etileno fornecido pela banana no decorrer dos dias, enquanto a produção é inibida pela alta temperatura da geladeira, pois retarda o amadurecimento. 3. Qual tratamento apresentou maior concentração de licopeno? O tratamento com banana em temperatura ambiente aos 14 dias. 4. Explique porquê são encontrados tanto clorofila em tomates vermelhos quanto licopeno em tomates verdes. O tomate, quando jovem, também realiza fotossíntese, isso justifica a presença da grande quantidade de clorofila em sua fase imatura, dando-lhe a coloração verde. É através desse processo que o fruto consegue energia para realizar seu metabolismo e armazenar nutrientes. Na fase de amadurecimento, o etileno (hormônio gasoso), além da maturação, faz com que a quantidade de clorofila diminua e o teor de licopeno aumente, dando a coloração vermelha típica do tomate. Ou seja, ambos os pigmentos já estão presentes no fruto desde o início, porem a abundancia de um inibe a expressão do outro, devido a ação de um fitormônio. 5. Qual a natureza da fase inferior e da fase superior? A fase inferior é composta por acetona, um solvente polar cujas moléculas constituintes são eletrostaticamente mais densas que a água, já a fase superior é composta pelo éter etílico, um solvente apolar cujas moléculas são menos densas que a água. Essa diferença de densidade faz com que o éter etílico ‘’flutue’’ sobre a acetona. 6. Que compostos são encontrados em cada uma das fases? Na fase inferior é encontrada a clorofila, pois sua região hidrofílica apresenta afinidade com a acetona que é um solvente polar assim como a água. Na fase superior encontra-se o licopeno que, por ser hidrofóbico, apresenta mais afinidade com o éter etílico que é um solvente apolar. 7. Por que a fase inferior deve ser descartada? Porque a verificação da maturação dos tomates é realizada através da mensuração, em espectrofotômetro, de licopeno sintetizado pelo fruto após o efeito do etileno que fora liberado pela banana. Para obter esse licopeno, deve-se descartar a fase inferior que é rica em acetona e clorofila e ficar apenas com a fase superior onde está a molécula desejada (o licopeno) dissolvida no éter etílico. 8. Se adicionássemos água ao sistema ela estacionaria na fase superior ou inferior? Na fase inferior, pois a água além de apresentar maior densidade que o éter etílico ela também possui maior afinidade com a acetona por ambas serem moléculas polares. Prática 09: Efeito do etileno sobre plântulas de feijão recém-nascidas (pág. 114) 1. Qual é o papel do etileno sobre o gancho plumular do feijão? O etileno funciona como inibidor da abertura do gancho plumular, ou seja, na ausência do etileno observa-se o desenvolvimento e a expansão dos primórdios foliares, enquanto sua presença determina o fechamento dos mesmos. Tudo isso acontece independentemente da atuação do fitocromo (ativado ou inativado pela luz) e da giberelina. Vale salientar a origem do etileno: houve um etileno natural fornecido pela banana e um etileno sintético derivado do carbureto. 2. Como o etileno promove a resposta tríplice em plântulas de leguminosas? A resposta tríplice envolve a abertura do gancho plumular, a altura da parte aérea e o intumescimento caulinar. A abertura do gancho plumular é estimulado apenas pela ausência do etileno. A altura da parte aérea é regulada pela ação do etileno juntamente com o fitocromo: quando apenas o fitocromo está presente, a planta apresenta altura desejável (10 cm); quando apenas o etileno está presente, as sementes não emitem a parte aérea; quando ambas estão presentes, a planta fica com uma altura muito reduzida (2,5 cm) e quando as duas estão ausentes, a planta fica com o dobro da altura ideal (23 cm) devido a ação da giberelina que estimula o crescimento exagerado. O intumescimento está relacionado ao diâmetro caulinar, o etileno é responsável por um maior intumescimento, enquanto a ausência torna o caule fino e frágio. Prática 10: Espectroscopia de luz visível e determinação do coeficiente de absorção molar (pág. 49) 1. Calcule o coeficiente de extinção molar da substância para cada concentração utilizada 2. Calcule o coeficiente de extinção molar médio da substância3. O que representa esse tal de coeficiente de extinção molar? É a capacidade que um mol de substância tem de absorver luz em um dado comprimento de onda. 4. A partir de agora, toda vez que você tiver que dosar a concentração de azul de anilina em uma amostra qualquer e não tiver mais o pó de azul de anilina para fazer uma curva de calibração, é possível calcular a concentração dele numa determinada amostra? Justifique sua resposta Sim, nesse caso é possível obter a concentração da amostra dividindo o valor do coeficiente de extinção molar médio pelo valor da absorbância, lembrando que o valor do caminho óptico do feixe de luz é sempre um. É frequentemente utilizado na verificação da taxa de glicose na corrente sanguínea dos pacientes, pois esse método é mais rápido e econômico aos laboratórios.
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