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Aula 2- Perda de água pelos vegetais A perda de água pode chegar a 99% do que foi absorvido e quase toda a água é perdida pelo processo de transpiração. Essa água perdida mantém os estômatos abertos para que essa planta possa, entre tantos processos, fazer a fotossíntese. · Exs: árvore pode perder até 400 litros de água por dia. · Plantas cultivadas podem perder entre 49 L (feijão-de-vaca) e 206 L (milho) água durante seu crescimento As principais funções da água nas plantas · Água como constituinte, constitui moléculas; · Água como via de transporte para essas moléculas; · Água como reagente metabólico; · Turgescência celular mantém a planta ereta Importância da transpiração na planta: - meio para dissipar o calor calor latente de vaporização rouba calor da planta - transporte de água e sais minerais das raízes para a planta toda As duas formas de perda: - Transpiração perda na forma de vapor - Gutação ou Sudação perda de água na forma líquida Transpiração · Perda de água na forma de vapor · Tipos: · Estomática: 90% · Cuticular: 10% · Lenticelar: muito pequena, exceto em árvores, que possuem muitas lenticelas · Duas fases: · Evaporação da célula para os espaços intercelulares do mesofilo · Difusão do vapor para a atmosfera. Essa difusão ocorre em função da diferença de pressão de vapor · PV folha > PV ar · PV: pressão de vapor = capacidade de difusão de um gás Trajetória da água na folha: Chega pelo xilema passa pelos espaços intercelulares entram nas células do parênquima lacunoso/esponjoso chegando às células do parênquima que se limitam com a cavidade subestomática chega à cavidade subestomática na forma de vapor sai p/ atmosfera via ostíolo do estômato. Transpiração X Evaporação · Evaporação não passa por sistema biológico · Transpiração há passagem por sistema biológico Amplitude da transpiração: Transpiração elevada Economia de água Estômatos abertos por mais tempo Estômatos fechados Maior fotossíntese Diminuição da fotossíntese · Influencia diretamente na fotossíntese Quanto maior tempo os estômatos ficam abertos, maior será a taxa fotossintética Estômatos: Introdução · Aberturas epidérmicas foliares · Funções: · Entrada de CO2 para a fotossíntese · Saída de vapor de água durante a transpiração · Localização: · Plantas epiestomáticas: localizados na parte superior (aquáticas) · Plantas hipoestomáticas: inferior (C3) · Plantas anfiestomáticas: ambas as faces (C4) · Anatomia: · Reniforme: dicotiledôneas e monocotiledôneas não gramíneas · Halteres: gramíneas e palmeiras Mecanismos de abertura e fechamento · Teorias: · Scarth (1932) · Levitt (1967) · Acúmulo de íon · ABA Todas teorias se baseiam ou no abaixamento do potencial água da célula estomática (fazendo com que a água entre e ela se abra) ou na elevação do potencial água na célula estomática fazendo com que a água saia. A água se movimenta da região de maior potencial água para a de menor. Teoria de Scarth (1932) · Como reduz o potencial água da célula guarda? Luz: fotossíntese entrada de CO2 e saída de O2 forma OH- eleva o pH do meio amido é convertido em glicose Glicose é solúvel e baixa o potencial osmótico da célula-guarda baixa o potencial água da célula-guarda leva a entrada de água célula turgida estômato abre. Escuro: respiração liberação de CO2 CO2 abaixa o pH do meio glicose é convertida em amido Amido não é solúvel então o potencial osmótico da célula-guarda aumenta aumenta potencial água da célula-guarda perde água (diferença de potencial água) célula flácida estômato fecha. Teoria de Levitt (1967) · Se baseia na teoria de Scarth mas discute se a mudança de pH é realmente rápida o suficiente para a reação de passagem da glicose p/amido e vice-versa. Na teoria de Levitt se insere o consumo e produção de CO2 como variador da concentração de ácidos orgânicos, e esses ácidos ajudariam na variação do pH. Teoria do Acúmulo de Íons: · Aceita ambas teorias anteriores e agora prevê também a entrada de íons minerais Revendo percebi que não entendi nada das teorias do acúmulo de íons e da teoria de Levitt Plantas “CAM”: Abertura estomática noturna · O processo de abertura noturna das plantas CAM acontece por conta da respiração. Na respiração há a formação de malato malato se acumula no vacúolo malato abaixa o potencial osmótico da célula-guarda abaixa o pot. água da célula-guarda há entrada de água estômato abre. Durante o dia esse malato é consumido no processo de fotossíntese aumenta o potencial osmótico da célula-guarda aumenta potencial água da célula-guarda água sai estômato fecha. Fatores que afetam a transpiração: Fatores intrínsecos (da própria planta): · Área foliar · Relação raiz / parte aérea · Estrutura foliar · Cutícula (espessura, impermeabilidade) · Tricomas · Espessura do mesofilo · Número de estômatos do mesofilo Fatores Externos: · Umidade relativa · Temperatura · Pressão de vapor · Disponibilidade de água no solo · Vento (estômatos tendem a se fechar quando há muito vento) Importância da transpiração: · Efeito refrigerante (perda de calor) · Efeito na nutrição · Efeito no crescimento e no desenvolvimento (mantém os estômatos abertos, mantendo assim o processo fotossintético) Gutação · Perda de água na forma líquida (gotas) · Não ocorre quando a planta transpira · Condições: · Planta não transpira · Solo com alto potencial água · Solo aerado (O2) · Absorção ativa de sais Há a absorção ativa de sais pela raiz esses sais diminuem o potencial osmótico das células da raiz diminui o potencial água das céls. da raiz água entra e aumenta o volume pressão + de raiz saída de água pelos hidatódios. Resumo: Abertura estomática se dá pela diminuição do potencial osmótico nas células-guarda, que leva a diminuição do potencial água das céls guarda, que leva a entrada de água e o estômato abre. Fechamento estomático se dá pelo aumento do potencial osmótico das céls guarda, que leva ao aumento do potencial água, que provoca a saída da água e o estômato se fecha. Déficit hídrico, o que caracteriza? · Diferença entre velocidade de transpiração e absorção de água · Baixa disponibilidade de água no solo · Perda de água maior que absorção · Dois tipos: · Temporário (horas mais quentes do dia p. ex) · Permanente (gde tempo sem chuvas) 1. Déficit hídrico temporário · Tempo curto · Velocidade de transpiração maior que de absorção · Independe da disponibilidade de água do solo · Ocorre diariamente · Sem danos à planta 2. Déficit hídrico permanente · Período longo de tempo · Velocidade de transpiração maior que de absorção · Baixa disponibilidade de água no solo · A planta pode entrar em ponto de murcha permanente (PMP) · Potencial água das raízes >>>> potencial água do solo · Planta perde água para o solo · Planta pode se recuperar se houver reposição de água antes do PMP Efeitos fisiológicos do déficit hídrico · Afeta o crescimento · Diminuição da fotossíntese · Respiração · Abscisão foliar (queda por excesso de etileno) · Diminuição da absorção de íons · Reprodução Competição interna por água · Baseia-se no potencial água · Variação do potencial água em diferentes partes da planta gera competição · Ganha quem tiver o menor potencial Fatores que levam à variação do potencial água · Transpiração · Síntese ou acúmulo de açúcares · Estágio de desenvolvimento Fatores fisiológicos que levam a maior resistência à seca · Menor perda de água · Alta eficiência de absorção de água · Armazenamento de água Resistência à seca · Para diminuir a perda de água: · Fechamento dos estômatos · Abscisão foliar · Deposição de cutícula nas folhas · Pelos nas folhas · Folhas pequenas ou modificadas (cactos) · Para aumentar a eficiência de absorção de água: · Raízes profundas (alto desenvolvimento do sistema radicular) · Alta relação raiz / parte aérea · Para armazenamento de água: · Raízes contêm órgãos armazenadores de água: · Rizomas · Tubérculos · Parênquima aquífero Eficiência do uso de água (EUA) · Relação entre carbono assimilado e a perda de água · EUA = matériaseca produzida / quantidade de água perdida · Depende: · Umidade relativa da atmosfera · Temperatura do ar · Déficit hídrico · Tipo de planta (C3, CAM ou C4)
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