Ecofisiologia exercicio

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO 
UNIDADE ACADÊMICA DE GARANHUNS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL E PASTAGENS
José Fabio Ferreira de Oliveira
Professor: Drº Albericio
MANEJO DE FORRAGEIRAS NATIVAS DO SEMIÁRIDO
Garanhuns- PE, 2017
ECOFISIOLOGIA DA PRODUÇÃO
1 - Com base no artigo de Noy-Meyr, responda as seguintes questões:
a) Por que o conceito de Pulsos de Precipitação pode ser uma via para o entendimento das respostas das plantas as condições climáticas do Semiárido?
No contexto de ecossistemas desertos controlados por água, com entradas infrequentes, discretos e muito imprevisíveis descritos por Noy-Meir seguindo algumas generalizações a respeito de como as entradas de umidade escassas e esporádicas levam ao armazenamento de carbono e energia. Essas generalizações são em grande parte baseada no modelo de pulso-reserva desenvolvido por Mark Westoby e Ken Bridges (dados não publicados), que retrata uma relação simples e direta entre a precipitação, o que desencadeia os "pulsos" de produção primária e os resultados em "reservas" de carbono e de energia que se acumulam nas sementes, órgãos de armazenamento, etc. No ambiente intermitentemente favorável de terras áridas, essas reservas estão inativas até serem desencadeadas pelo próximo evento de chuva. Na ausência de tempestades 'biologicamente importantes ", as reservas diminuem lentamente ao longo do tempo (respiração, herbivoria, decadência), então não é provável que sejam limites sobre o período de tempo entre os eventos de tempestade que podem estimular um pulso de crescimento. Os três atributos de precipitação (baixo, variável e imprevisível), em ecossistemas semi-áridos e áridos manifestam uma extraordinária diversidade de dinâmica observada mundo, especialmente no que diz respeito à composição da comunidade de plantas e produtividade primária.
b) Que base conceitual pode ser definido um Bioma?
Conjunto de vida (vegetal e animal) definida pelo agrupamento de tipos de vegetação contíguos e identificáveis em escala regional, com condições geoclimáticas similares e história compartilhada de mudanças, resultando em uma diversidade biológica própria". Em outras palavras, ele pode ser definido como uma grande área de vida formada por um complexo de ecossistemas com características homogêneas. No caso da caatinga, esse bioma é um bioma único e exclusivamente brasileiro que apresenta grande variedade de paisagens, riqueza biológica e endemismo. 
c) Defina Caatinga e quais dificuldades são encontradas para defini-la considerando como uma vegetação típica do Semiárido.
Caatinga (do tupi: caa (mata) + tinga (branca) = mata branca) área ou região que apresenta este tipo de vegetação, região morfoclimática do Nordeste brasileiro, de clima árido e fauna típica, e que tem fronteiras e áreas de interseção com a região do cerrado, é o único bioma exclusivamente brasileiro, o que significa que grande parte do seu patrimônio biológico não pode ser encontrado em nenhum outro lugar do planeta. A caatinga é um bioma diversificado em paisagens e tipos vegetacionais devido às variações geomorfológicas, climáticas, topográficas, e à ação antrópica, que influenciam a distribuição, riqueza e diversidade de suas espécies vegetais. Sua vegetação é constituída, especialmente, de espécies herbáceas, arbustivas e arbóreas de pequeno porte, geralmente dotadas de espinhos, caducifólias, perdendo suas folhas no início da estação seca. A dificuldade para defini-la é que a caatinga é muito variável, observando vários tipos de caatingas, consequentemente, vários ecossistemas observando-se complexidade nos estudo que esbarram na falta de informações sobre a flora, as características morfofuncionais das plantas que a compõem e os fatores ambientais que condicionam sua distribuição e abundância, tem sido substituída pelo conhecimento subjetivo de alguns poucos estudiosos, com experiência suficiente para definir conjuntos coerentes, mas imprecisamente caracterizados. Uma consequência disso é a dificuldade de transmissão de seus resultados, visto que as classificações resultantes são aceitas mais pela autoridade de quem as propõe do que pelos argumentos científicos que elas encerram.
d) Hipoteticamente como se daria o crescimento e o desenvolvimento de uma espécie da caatinga?
O desenvolvimento das espécies da caatinga está intimamente ligado à de precipitação e reserva de agua no solo, ou seja, as plantas crescem em função das oportunidades, uma vez que a precipitação é baixa, variável e imprevisível, consequentemente, a relação de tempo e crescimento/desenvolvimento dessas plantas são bastante variáveis, observando variações em suas fases de crescimento. Dessa forma, a figura abaixo representaria o crescimento e desenvolvimento das plantas da caatinga:
Crescimento
 
Tempo (dias)
	
e) Faça a diferença entre os estratos herbáceo, sub-arbustivo, arbustivo, sub-arbóreo e arbóreo
O estrato herbáceo corresponde as plantas que não possuem cerne e se sustentam graças à água e não aos tecidos de sustentação, como a lignina. Estas plantas apresentam maior resposta aos pulsos, pois são mais exigentes em água e as raízes são mais curtas. Estas plantas crescem rapidamente e completam o seu ciclo em 15 dias. As demais são sustentadas por meio dos tecidos de sustentação como a lignina, sendo que as suas diferenças são identificadas em função dos tamanhos: arbóreo (> 4,5 m de altura); subarbóreo (> 3 m e < 4,5 m); arbustivo (> 1,5 m e < 3 m) e subarbustivo (< 1,5 m).
f) Dentre as variáveis climáticas, chuva, temperatura, radiação solar, fotoperíodo, qual a que exerce maior influência sobre o crescimento das plantas nas condições do Semiárido? Justifique. E em condições de clima temperado?
A chuva no clima semiárido é a responsável pelo desencadeamento dos processos biológicos e fisiológicos e as demais variáveis climáticas são pouco variáveis ao longo dos anos. A chuva no semiárido é caracterizada como irregular, aleatória e imprevisível e toda essa dinâmica remente na produção intermitente de biomassa e na peculiaridade florística, podendo favorece-la ou não. Nas regiões de clima temperadas devido as altas latitudes, a radiação solar, a temperatura e o fotoperíodo são as variáveis climáticas que mais influenciam no crescimento e desenvolvimento das plantas, observando que nessas regiões as quatro estações são mais definidas e onde as diferentes fases de crescimento e desenvolvimento das plantas são mais regulares.
2- Questões gerais.
a. Quais as principais diferenças entre as monocotiledôneas e as dicotiledôneas?	
	b.  
	MONOCOTILEDÔNEAS
	DICOTILEDÔNEAS
	Raiz
	fasciculada  (“cabeleira”)
	pivotante ou axial (principal)
	Caule
	em geral, sem crescimento em espessura (colmo, rizoma, bulbo)
	em geral, com crescimento em espessura (tronco)
	Distribuição de vasos no caule
	feixes líbero-lenhosos “espalhados”(distribuição atactostélica = irregular)
	feixes líbero-lenhosos dispostos em círculo  (distribuição eustélica = regular)
	Folha
	invaginante: bainha desenvolvida; uninérvia ou paralelinérvia.
	peciolada: bainha reduzida; pecíolo;   nervuras reticuladas ou peninérvias.
	Flor
	trímera (3 elementos ou múltiplos)
	dímera, tetrâmera ou pentâmera
	embrião
	um cotilédone
	2 cotilédones
	exemplos
	bambu; cana-de-açúcar; grama; milho; arroz; cebola; gengibre; coco; palmeiras.
	eucalipto; abacate; morango; maçã; pera; feijão; ervilha; mamona; jacarandá; batata.
 
b. Que tipo de relação há entre disponibilidade de água no solo e produção de uma determinada cultura?
O solo e um sistema aberto do qual a agua pode passar para a atmosfera e para horizontes mais profundos fora da zona radicular das culturas. A rede de poros representa caminho onde acontece movimento da agua no estado liquido ou de vapor, mas e também um espaço para o armazenamento que garante o fornecimento gradativo de agua para o crescimento e desenvolvimento das plantas nos ecossistemas. O sistema poroso do solo e também o local ocupado pelas raízes das plantas, organismosdo solo e espaço para as diversas trocas gasosas com a atmosfera. Modificações na organização, tamanho e conectividade dos poros tem reflexo no comportamento da agua no solo e no crescimento de raízes. A qualidade estrutural do solo exerce grande influência na disponibilidade de água, sobretudo por determinar o volume de solo explorado pelo sistema radicular e, consequentemente, a quantidade de água que pode ser acessada pela planta favorecendo um desenvolvimento das plantas e determinando a produtividade. 
c. As principais diferenças entre plantas de metabolismo Quais C3, C4 e CAM?
d. Das variáveis climáticas qual a que exerce maior influência sobre a Evapotranspiração de uma cultura?
 A radiação solar é a maior fonte de energia e é capaz de mudar grandes quantidades de água líquida em vapor d’água. A quantidade potencial de energia que pode alcançar a superfície evaporativa é determinada pela sua localização e época do ano. Devido a diferenças na posição do sol, a radiação potencial difere nas várias latitudes e nas diferentes estações do ano. A radiação solar real depende da turbidez da atmosfera e da presença de nuvens que refletem e absorvem a maior parte da radiação. A evapotranspiração potencial, portanto, é mais elevada no verão, quando os dias são mais longos e tem maior a radiação solar. Nos trópicos a energia solar e a evapotranspiração potencial, no curso do ano, são significativamente mais elevadas que em clima temperado.
3 - Faça os gráficos entre as seguintes variáveis:
a. Eixo das abscissas: luminosidade; eixo das ordenadas: taxa de acúmulo líquido de plantas C3 e de plantas C4. Com base no gráfico indique se plantas C3 possuem maior condição de competir com plantas C4 em ambiente sombreado ou em plena luz
Taxa de acúmulo líquido
Luminosidade
As plantas de metabolismo C3 podem ter maiores condições competitivas em ambientes sombreados, uma vez que o seu ponto de compensação luminoso (equilíbrio entre a absorção e a liberação do CO2) ocorre em condições de iluminação relativamente baixa. Já nas plantas C4 a saturação na assimilação do CO2 ocorre em elevadas intensidades luminosas. Em ambientes nublados, as taxas respiratórias das plantas C3 são muito baixas, de modo que uma pequena fotossíntese líquida [(fotossíntese absoluta) – (fotorrespiração + respiração)], é suficiente para levar a zero as taxas líquidas de troca de CO2 (se iguala a quantidade de CO2 liberado). Nestas condições, o valor da fotossíntese líquida é compensado pela fotorrespiração + respiração. 
b. Eixo das abscissas: temperatura; eixo das ordenadas: taxa de acúmulo líquido de plantas C3 e de plantas C4. Explique a razão para o comportamento apresentado no gráfico.
De maneira geral, a temperatura ótima para as plantas C3 está em torno de 25°C e para as plantas C4 acima dos 35°C, sendo assim, as plantas C4 apresentam temperatura ótima para a fotossíntese mais elevada do que as plantas C3. As plantas C3 possuem sua produtividade mais afetada quando estão em ambientes de temperatura elevada em virtude da maior intensificação dos processos de respiração (FR) e de fotorrespiração (respiração mitocondrial). Nesse caso, ocorre um aumento no ponto de compensação (quantidade de CO2 assimilado se iguala à quantidade de CO2 liberado), e ao mesmo tempo ocorre uma diminuição da afinidade da enzima rubisco para o CO2, sem alterar a afinidade para o O2.
Temperatura 0C
Taxa de acúmulo líquido
ATENÇÃO: Resposta obrigatória para o pessoal da Zootecnia.
a. Eixo das abscissas: [CO2]; eixo das ordenadas: taxa de acúmulo líquido de plantas C3 e de plantas C4. Indique o ponto de compensação das plantas C3 e plantas C4, explicando a razão de possível diferença.
Taxa de acúmulo líquido
Observa-se que nas plantas C3 o aumento de CO2 acima do ponto de compensação estimula a fotossíntese em um amplo espectro, já em baixas concentrações a fotossíntese é limitada pela capacidade de carboxilação da enzima rubisco. Assim, as plantas de metabolismo C3 são beneficiadas pelo aumento da concentração de CO2 atmosférico. Já a fotossíntese das plantas C4 não é beneficiada por este aumento devido a saturação em baixas concentrações de CO2. 
b. Eixo das abscissas: IAF; eixo das ordenadas: taxa de acúmulo líquido. Explique.
Inicialmente, o acúmulo e o IAF possuem um crescimento mais lento, à medida que o tamanho das folhas aumentam progressivamente, ocorre o aumento do IAF e da interceptação da radiação solar fotossinteticamente ativa. O desenvolvimento do IAF passa a ser linear até o momento em que as folhas formadas no início se tornam senescentes e caem, nesse momento a taxa do IAF começa a diminuir formando uma cursa sigmoide, pois não há mais acúmulo de biomassa e sim uma produção líquida constante, uma vez que a produção e a morte de folhas está em equilíbrio
IAF
Taxa de acúmulo líquido
c. Eixo das abscissas: disponibilidade de forragem; eixo das ordenadas: consumo de MS por animal/dia. Explique.
Disponibilidade de forragem
Consumo de MS por animal/dia
O consumo animal aumenta com o aumento da disponibilidade de forragem até um certo momento onde o consumo animal não mais se eleva, pois as exigências diárias dos animais já foram atendidas . Todavia, nem sempre a maior massa de forragem significará maior consumo, pois pastos com acúmulo de forragem de baixa qualidade ao longo da estação de crescimento apresentarão grande desenvolvimento de estruturas de sustentação (nervura central, bainhas e colmos), o que reduzirá o consumo. A variação na resposta do desempenho animal pode ser interpretada como reflexo da qualidade da forragem, assim, a qualidade da forragem é determinada por dois fatores principais, consumo de matéria seca e valor nutritivo da forragem.
a. Eixo das abscissas: adubação nitrogenada; eixo das ordenadas: produção de MS, teor de PB da forragem e eficiência da adubação nitrogenada. Explique.
A adubação nitrogenada contribui para a formação da clorofila, responsável pela captura da energia solar, e na formação das proteínas, responsável pelo adequado crescimento. O excesso de nitrogênio verificado no gráfico e a redução da produção de MS se deram porque o ciclo vegetativo foi prolongado e o armazenamento de carboidratos foi menor, o que causou também diminuição da eficiência, pois a relação custo/beneficio se tornou alta. O excesso de nitrato pode ser acumulado em vacúolos, mas amônio em excesso é tóxico podendo, por exemplo, desacoplar a fotofosforilação oxidativa. A toxidez de N favorece o desaparecimento de outros nutrientes disponíveis para a planta, pois o excesso desse nutriente pode induzir a deficiência de outro.
PB
 EF
MSPB
Adubação N
	
4) Compare solos de textura arenosa e argilosa com ênfase nos seguintes processos: a) acúmulo de água; b) CTC; c) densidade aparente; d) porosidade; e) matéria orgânica; f) aeração; g) ponto de murcha permanente;
a) Acúmulo de água; O acúmulo de água em solos de textura arenosa é menor comparado a de textura argilosa. O solo de textura arenosa apresenta granulometria de 0,05 a 2mm, permitindo uma aeração e infiltração de água, já o argiloso a apresenta granulometria menor que 0,002mm conferindo uma boa retenção de água.
b) CTC; Solos argilosos apresentam muitas cargas negativas, possibilitando maior capacidade de reter cátions e consequentemente maior CTC, comparados a solos arenosos que possuem poucas cargas negativas baixa CTC.
c) Densidade aparente; A densidade do solo é massa pela unidade de volume de solo seco. Os solos argilosos são menos densos que arenosos, devido esses formarem agregados que apresentam poros entre como dentro destes agregados (grânulos). Esta condição garante um alto espaço poroso total, conferindo assim menor densidade. 
d) Porosidade; Solos de textura arenosa por possuírem partículas maiores, apresentam macroporos em quantidades similares que os argilosos (quando em agregados), entretanto, os argilosos apresentam microporos dentro dos agregados, conferindo maior quantidade de poros totais.
e) Matéria orgânica; Solos arenosos possuemmenor quantidade de matéria orgânica que solos argilosos, os quais têm uma melhor retenção de água e de nutrientes fornecendo condições ideais para o desenvolvimento das plantas. Já os solos arenosos são mais arejados e com uma decomposição mais rápida da MO, pela presença do oxigênio. Partículas de argila aumentam a estabilidade dos substratos orgânicos e a biossíntese microbiana, de forma que em solos mais argilosos há maior proteção da matéria orgânica, pela formação de complexos organo-minerais, o que resulta em acúmulo da matéria orgânica com o aumento no teor de argila.
f) Aeração; Os solos arenosos caracterizam-se pela boa aeração o que ajuda na penetração da água e no desenvolvimento de raízes de plantas. Além disso, eles geralmente são de fácil mecanização apesar do desgaste que eles podem causar às máquinas devido ao atrito. Os solos argilosos não são tão arejados, mas possibilitam um grande armazenamento de água. Isto quer dizer que eles são menos permeáveis, ou seja, a água passa mais lentamente entre os poros ficando então armazenada. Porém, existem alguns solos brasileiros que mesmo sendo compostos em sua maioria por argila, diferem-se por apresentar grande permeabilidade. Isto acontece devido a sua composição que possui grande quantidade de óxidos de alumínio (gibbsita) e de ferro (goethita e hematita). Deste modo, são formados pequenos grãos que se assemelham ao pó-de-café fazendo com que o terreno tenha um comportamento semelhante ao arenoso. Esse tipo de solo é denominado latossolo.
g) Ponto de murcha permanente; é definido como o conteúdo de água de um solo no qual as folhas de uma planta que nele crescem atingem, pela primeira vez, um murchamento irreversível, mesmo quando colocada em atmosfera saturada com vapor de água. Considera-se, normalmente, que o conteúdo de água no PMP corresponde ao potencial matricial de -1500kPa ou -15atm. 
5- Desenhe uma célula vegetal identificando as seguintes estruturas: i) parede celular primária; ii) parede celular secundária; iii) membrana celular; iv) tonoplasto. Após desenhar e identificar as estruturas acima, explique que mecanismo/processo possibilita a entrada de nutrientes na célula vegetal. Qual o modelo mais aceito de membrana plasmática? Como a célula vegetal mantém o gradiente eletroquímico? Não precisa incluir no seu desenho organelas da célula. 
	A entrada de solutos na célula é regulada por membranas semipermeáveis. O modelo mais aceito é o mosaico fluido de membranas semipermeáveis formadas por uma bicamada de fosfolipídios entremeados por vários componentes, dentre eles proteínas e açúcares. As células mantém o gradiente eletroquímico através de transportes passivos ( sem gasto de energia) e ativos contra um gradiente eletroquímico com um gasto de energia (Ex. bomba de Na e K), através das membranas as quais podem ser a plasmática e a membrana do vacúolo o tonoplasto, que possibilita a entra e saída de água e solutos no conteúdo citoplasmático.
6 - Anatomia foliar e fisiologia: Desenhe a seção transversal de uma folha de planta C3 e de uma folha de planta C4, indicando (colocar nome e seta indicadora) diferentes tipos de tecidos/células/estruturas como epiderme, células-guarda, estômatos, mesófilo, bainha vascular, xilema, floema, esclerênquima. Aponte ainda, quando possível, a presença da estrutura “girder” e da anatomia “Kranz”.
Aproveitando o desenho da questão anterior, explique como as diferenças anatômicas entre plantas C3 e C4 influenciam a fixação de CO2 atmosférico? Explore informações como tipo e localização de enzimas fotossintéticas, gradiente de CO2 entre o meio celular e a atmosfera, eficiência no uso da água, dentre outros.Estrutura girder em I
As plantas com metabolismo C3 são aquelas que fixam o CO2 atmosférico por meio da Rubisco, nas células do mesofilo foliar, e esta enzima utiliza como substrato uma pentose (Ribulose 1,5 bifosfato) fixando um CO2 para produzir duas trioses-P (2x ácido-3-fosfoglicérico). Nas células da bainha das plantas C4 acontece a fixação do CO2, pela Fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPcase), que fixa o CO2 produzindo oxaloacetato, um composto de 4 carbonos, a partir do fosfoenolpiruvato (3C) diferente da Rubisco, que forma trioses. O oxaloacetato é então convertido a malato (ou aspartato), passa à célula do mesofilo ao lado, e é descarboxilado, formando piruvato e liberando CO2 (HCO3-), que então é utilizado pela Rubisco para formar trioses, entrando no ciclo de Calvin, onde posteriormente ocorre redução do ácido-3-fosfoglicérico a gliceraldeído-3-fosfato, utilizando NADPH, proveniente das reações fotoquímicas.  As C4 apresentam a capacidade de concentrar CO2 nas células do mesofilo, o que aproveita melhor a capacidade carboxilativa da Rubisco, em relação às C3, minimizando os efeitos da sua atividade oxigenase (fotorrespiração), que consome reservas, ou seja, reduz a eficiência do uso da água. 
a. Defina fotorrespiração e respiração. Em seguida comente sobre a ocorrência de fotorrespiração em plantas C3 e C4 e como isto pode afetar a produtividade destas plantas.
A respiração é o processo pelo qual ocorre o degradação dos compostos sintetizados na fotossíntese produzindo energia e esqueleto de carbono ou compostos intermediários para a síntese de outros importantes compostos  necessários para a manutenção das atividades metabólicas celulares, tais como:Transporte ativo na membrana plasmática; Acúmulo de íons; Síntese de proteínas; Divisão celular; Crescimento e desenvolvimento. A fotorrespiração ocorre devido a capacidade que a rubisco possui de promover a reação da RuBP tanto com CO2 quanto com O2: o nome completo desta enzima é RuBP carboxilase/oxidase, por conta da sua dupla atividade carboxilase/oxidase. Quando a concentração de CO2 é alta e de O2 é baixa, a rubisco liga o CO2 à Ribulose 1,5-bifosfato para produzir 3-fosfoglicerato (PGA). Mas quando a concentração de CO2 é baixa e a de O2 é relativamente alta, a enzima age como oxigenase, combinando RuBP e O2 para produzir fosfoglicolato e PGA, ao invés de duas moléculas de PGA que são normalmente produzidas na carboxilação. O fosfoglicolato é então convertido em glicolato, que é o substrato oxidado durante a fotorrespiração. Desta forma, como as plantas C4 possuem alta afinidade por CO2, diminuem a concentração relativa de O2 e limitam a fotorrespiração, já que o CO2 é essencialmente “bombeado” das células do mesófilo para as células da bainha vascular. Em plantas C3 há fotorrespiração considerável, sobretudo quando há altas temperaturas, em que aproximadamente 30% de sua atividade catalítica será como oxigenase, e o restante como carboxilase. A atividade oxigenase da rubisco durante o dia, consumindo carboidratos e liberando CO2 constituir a fotorrespiração. Por isso é que plantas C4 não se beneficiam tanto quanto as C3 do aumento da concentração de CO2 ambiente proporcionado por estufas. Ela já concentra o CO2 em seus tecidos, e a atividade carboxilativa da Rubisco é próximo do máximo. Portanto, plantas C3 são sempre menos produtivas que plantas C4, pois não têm o mecanismo de concentração de carbono (CO2) que a C4 possui (a estrutura kranz e a adaptação metabólica permitem que ela utilize melhor o CO2 disponível, com fotorrespiração desprezível).
b. Ainda aproveitando a figura do item “a” desta questão, comente sobre a facilidade de digestão ruminal das células do xilema, floema, mesófilo, bainha vascular, esclerênquima e epiderme. Comente sobre as possíveis causas destas diferenças. Qual a principal barreira à digestão: física ou química? Qual a importância da mastigação nesta digestão? Por que leguminosas de maneira geral apresentam mais lignina que gramíneas, mas são mais digestíveis? ATENÇÃO: Resposta obrigatória para o pessoal da Zootecnia.
A anatomia da folha influencia não só a produção de forragem, mas também seu valor nutritivo e o desempenho animal. A digestibilidade das forrageiras se relacionam também com os diferentes tipos e porcentagens de tecidos. As células do mesofilo e as do floema da parede celular sãorapidamente digeridas, as células da epiderme e da bainha parenquimática dos feixes são reconhecidas como de digestão lenta e parcial e os tecidos como esclerênquima e o xilema apresentam parede celular espessa e lignificada, sendo muito pouco digeridos ou simplesmente indigestíveis. Além disso, a elevada proporção destes tecidos em lâminas foliares de gramíneas atua negativamente na apreensão da forragem, reduzindo o tamanho do bocado e o consumo. 
A anatomia da planta, especificamente o tipo de arranjo das células nos tecidos, a proporção de tecido e espessura da parede celular desempenham importante papel sobre a digestão de gramíneas forrageiras, tanto quanto, ou até mais que a composição da parede celular. A presença da lignina no complexo lignocelulósico tem sido considerada a maior barreira química para digestão das forragens. O monolignol sinapil ao se complexar com a hemicelulose a torna mais indisponível quando comparado com os demais monolignois. 
A mastigação pelo animal, durante a ingestão do alimento e a ruminação, contribui para a degradação física da forragem, contribuindo para promover a redução do tamanho das partículas de alimento, permitindo aumentar consideravelmente a superfície exposta para a ação da biota ruminal. Assim, qualquer dificuldade na digestão eleva o tempo de permanência dos alimentos no trato digestivo, reduzindo o consumo e a disponibilidade de nutrientes para a produção animal.
Embora as gramíneas apresentem mais baixos teores de lignina que as leguminosas, as correlações negativas com a digestibilidade são mais fortes em gramíneas. A explicação pode estar na maior concentração de hemicelulose encontrada em gramíneas. Como a lignina se liga covalentemente à hemicelulose, seu efeito seria mais prejudicial para a digestibilidade das gramíneas que das leguminosas. Outra possibilidade reside nas diferenças em composição monomérica da lignina entre gramíneas e leguminosas. Algumas ligninas de gramíneas são constituídas em sua maioria por unidades ácido p-coumarico esterificado e unidades de siringil, os quais apresentam maior efeito negativo sobre a digestibilidade de forrageiras.
7 - Por que leguminosas de maneira geral apresentam mais lignina que gramíneas, mas são mais digestíveis? 
Embora as gramíneas apresentem mais baixos teores de lignina que as leguminosas, as correlações negativas com a digestibilidade são mais fortes em gramíneas. A explicação pode estar na maior concentração de hemicelulose encontrada em gramíneas. Como a lignina se liga covalentemente à hemicelulose, seu efeito seria mais prejudicial para a digestibilidade das gramíneas que das leguminosas. Outra possibilidade reside nas diferenças em composição monomérica da lignina entre gramíneas e leguminosas. Algumas ligninas de gramíneas são constituídas em sua maioria por unidades ácido p-coumarico esterificado e unidades de siringil, os quais apresentam maior efeito negativo sobre a digestibilidade de forrageiras.
a. Faça uma análise comparativa sucinta entre plantas CAM e plantas C3 e C4 com relação ao mecanismo de fixação de CO2.
As plantas com metabolismo C3 são aquelas que fixam o CO2 atmosférico por meio da Rubisco, nas células do mesofilo foliar, e esta enzima utiliza como substrato uma pentose (Ribulose 1,5 bifosfato) fixando um CO2 para produzir duas trioses-P (2x ácido-3-fosfoglicérico). Diz-se que nas plantas C4 há uma separação espacial entre a fixação do CO2 e a redução do composto intermediário de 3 Carbonos, pois a Pepcase fixa na célula do mesofilo, e vai concentrá-lo na célula da bainha, onde ocorrerá a redução, no ciclo de calvin. Nas células da bainha das plantas C4 acontece a fixação do CO2, pela Fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPcase), que fixa o CO2 produzindo oxaloacetato, um composto de 4 carbonos, a partir do fosfoenolpiruvato (3C) diferente da Rubisco, que forma trioses. O oxaloacetato é então convertido a malato (ou aspartato), passa à célula do mesofilo ao lado, e é descarboxilado, formando piruvato e liberando CO2 (HCO3-), que então é utilizado pela Rubisco para formar trioses, entrando no ciclo de Calvin, onde posteriormente ocorre redução do ácido-3-fosfoglicérico a gliceraldeído-3-fosfato, utilizando NADPH, proveniente das reações fotoquímicas.  As C4 apresentam a capacidade de concentrar CO2 nas células do mesofilo, o que aproveita melhor a capacidade carboxilativa da Rubisco, em relação às C3, minimizando os efeitos da sua atividade oxigenase (fotorrespiração), que consome reservas, ou seja, reduz a eficiência do uso da água. Em plantas CAM, ocorre separação espacial entre fixação e redução do CO2. A planta CAM é adaptada a viver em regiões áridas, com alta demanda evaporativa atmosférica e pouca água disponível no ambiente. Por isso, ela tem que economizar água, evitando a transpiração durante o dia, fechando o estômato, porém, o CO2 não entra, e ele é necessário à fotossíntese. Para isto, ela abre os estômatos durante a noite, com temperaturas mais amenas e o CO2 entra na célula do mesofilo, sendo fixado não pela rubisco, mas também pela pepcase, formando oxaloacetato, o qual, à semelhança do metabolismo C4 é convertido a malato, mas, no entanto, estocado no vacúolo da própria célula. Durante o dia, este ácido málico é descarboxilado liberando o CO2 que será reduzido pela rubisco no ciclo de calvin por isso a separação entre redução e fixação é dita temporal. Fixa de noite, reduz de dia. A planta CAM possui vantagem adaptativa em ambientes áridos, por evitar a perda de água e conseguir sobreviver. Ela tem por isso, uma maior eficiência no uso da água. Eficiência no uso da água é gramas de água transpirada por grama de matéria seca produzida, ou seja, ela perde pouca água pelo tanto de incremento de materia seca que apresenta. Entre C3, C4 e CAM há esta ordem na eficiência do uso da água: CAM > C4 > C3.
8 - Um pouco de estatística
a) O que você entende por uma curva normal de distribuição de dados? Desenhe uma e indique onde fica a média.
Na distribuição normal de dados as maiores frequências são de valores centrais próximos à média, diminuindo simetricamente sua ocorrência à medida que a resposta se afasta daquele valor central. Isso quer dizer que a probabilidade de uma observação assumir um valor entre dois pontos quaisquer é igual à área compreendida entre esses dois pontos.
b) Descreva três princípios básicos de experimentação. 
· Repetição - número de vezes que o tratamento aparece no experimento. Tem como finalidade estimar o erro experimental e melhorar a precisão do experimento.
· Casualização - distribuição aleatória dos tratamentos nas parcelas experimentais. Evita que ou mais tratamentos seja prejudicado ou favorecido por algum fator.
· Controle Local: consiste em distribuir os tratamentos em área homogêneas, ou seja subáreas chamadas blocos. Tem como finalidade dividir um ambiente heterogêneo em subambientes homogêneos, proporcionando um experimento mais eficiente por reduzir o erro experimental 
c) Qual grupo de dados abaixo possui menor erro padrão? Justifique sua resposta. Como fazemos para calcular o erro padrão?
A figura 1 representa um menor erro padrão, devido a dispersão de dados serem menores, ou seja, a tendência dos pontos estarem mais próximos indica mais confiabilidade dos resultados. O erro padrão da média é obtido dividindo o desvio padrão da amostra pela raiz quadrada do número de observações na amostra.
 
 Figura 1 Figura 2
9 – Observe a figura 3 e explique, responda com base no conceito de Pulsos de Precipitação que relação há entre esta variável a emergência a Figura e senescência das folhas da Catingueira (Poincianella pyramidalis (TUL.) L. P. QUEIROZ). 
A figura mostra o comportamento da planta em função dos pulsos de precipitação, ou seja, quando se tem um pulso de precipitação pode-se observar que a planta responde emitindo brotos. A partir do momento em que é cessado esse fornecimento de água proveniente da chuva há uma diminuiçãointensa do brotamento, dando lugar para a senescência foliar que predomina durante essa escassez de água, nos períodos de interpulsos. Quando se inicia outro pulso de precipitação, novamente a planta emite brotos e, consequentemente a senescência é diminuída. Assim, a resposta da planta está diretamente relaciona a quantidade de água disponível.
10 – De que forma o solo o pode regular a disponibilidade de água para as plantas? Qual a diferença, em termos de potencial de água, de um solo saturado e não saturado?
A água disponível para as plantas é aquela que está retida entre a capacidade de campo (0,03 Mpa) e o coeficiente de murcha permanente (-1,5 mpa), ou seja, corresponde a água capilar.
A textura do solo influencia a capacidade de retenção de água, por exemplo, os solos de textura grosseira têm baixa capacidade de retenção de água em comparação com os solos de textura fina. A faixa de disponibilidade de água é relativamente alta em solos limosos, menor em solos argilosos e relativamente baixa na areia. As partículas de formas irregulares que compõem o solo não se ajustam exatamente umas às outras; existem inevitavelmente espaços entre elas, e o volume de vazios relativo ao material sólido é chamado de espaço poroso total. O espaço poroso pode conter ar ou água ou ambos, quando todo o espaço poroso é cheio de água, o solo é chamado saturado. Os solos saturados não são estáveis e, contanto que não exista nenhum impedimento à drenagem, a gravidade puxará a água para baixo da zona saturada na direção de zonas não saturadas inferiores. A água é retida nos poros dos solos não saturados por fenômenos de capilaridade e adsorção. A capilaridade caracteriza-se pela formação de meniscos curvos, cuja curvatura determina o estado de energia da água, intimamente ligado com as interfaces entre as fases líquida e gasosa que preenchem os vazios do solo. A partir de um determinado teor de umidade, onde o solo se encontra relativamente seco, a água se apresenta em forma de filme recobrindo as partículas sólidas, onde a retenção (neste estado com energia acentuada) passa a ser dominada pela adsorção. O movimento da água entre dois pontos, ocorre quando a energia potencial total em cada um deles é diferente. Nos solos saturados o fluxo d’água é regido pelos gradientes de potenciais gravitacional e de pressão (ψt = ψg + ψp), ou, como é geralmente conhecido, às cargas de posição (z) e de pressão (pw / γw). Nestas condições, o potencial matricial anula-se (ψm = 0), o potencial osmótico é desprezado, dado que, na ausência de membrana semi-permeável, não ocorre fluxo apreciável de água e sim de solutos, e a velocidade do fluxo passa a ser tão baixa que a carga cinética (v2/2g) é seguramente desprezível.
11 – Defina: Questões relacionadas ao Solo.
1. Infiltração da água no solo; Processo de entrada de água da superfície para o perfil do solo 
1. Capacidade de campo; Quando todos os microporos estão ocupados por água. Água retida numa tensão de 0,03 MPa
1. Ponto de murcha permanente; É definido como o conteúdo de água de um solo no qual as folhas de uma planta atingem um murchamento irreversível, mesmo quando colocada em atmosfera saturada com vapor de água. Considera-se, normalmente, que o conteúdo de água corresponde ao potencial matricial de -1,5 Mpa.
1. Percolação; movimento de água dentro do perfil do solo 
1. Lixiviação; Refere-se ao processo de carreamento de nutrientes da fase sólida do solo pela água
1. Eluviação; Movimento descendente de material dissolvido ou em suspensão num solo
1. Iluviação; Processo de acúmulo de material de um horizonte proveniente dos horizontes acima dele
1. Drenagem; Ato de escoar as águas de terrenos encharcados, através de canais 
1. Escoamento superficial; Deslocamento da água na superfície da terra e nos cursos d’água naturais.
1. Rugosidade do solo; Aspecto da irregularidade que superfície do solo apresenta e depende do tamanho dos agregados do solo, ou seja, quanto maior os agregados maiores serão as rugosidades.
1. Capacidade de Troca Catiônica (CTC); É a capacidade que tem os constituintes do solo, de reter cátions à sua superfície, os quais podem ser permutados sucessivamente, em função da quantidade de cargas elétricas negativas presentes no colóide
1. pH; Refere-se ao potencial hidrogeniônico do solo que pode ser ácido ou alcalino. Varaia numa escala de 1 a 14 sendo o valor 7 considerado neutro, abaixo de 7 é ácido e acima é considerado básico ou alcalino. A faixa ideal de pH para o desenvolvimento das plantas é de 6,0 a 6,5.
1. Saturação de base; Reflete a percentagem de cargas negativa, passíveis de troca a pH 7,0, que estão ocupadas por Ca++ , Mg++ e K+, em comparação com aquelas ocupadas por Al+++ e H
1. Macro e microporosidade; Macroporos são resultado da disposição dos agregados, da ação da mesofauna e raízes e da expansão e contração da massa do solo. Estão relacionados às trocas gasosas de oxigênio e gás carbônico e ao fluxo de água por gravidade: infiltração, drenagem e transporte de solutos. Os microporos encontram-se intra-agregados e estão relacionados com a retenção de água devido à adesão molecular que prende gases, vapores ou matérias em solução na superfície de corpos sólidos. Por adsorção, eles prendem por afinidade molecular a água a maiores tensões e a torna menos disponível para as plantas. Os microporos estimulam o desenvolvimento de pêlos absorventes do sistema radicular, a colonização por fungos e bactérias além da difusão de nutrientes. Quanto maior a proporção de micro em relação aos macroporos de um solo, menor é a infiltração de água e pior o arejamento (troca gasosa).
1. Macro e micronutriente; Os elementos minerais essenciais ao desenvolvimento da planta. Apesar do nome, todos são essenciais, pois a falta de qualquer um a planta não consegue completar seu ciclo. Fato de ser macro ou micro refere-se a quantidade absorvida pelas plantas.
Macronutrientes: Nitrogênio (N), Fósforo (P), Potássio (K), Cálcio (Ca), Magnésio (Mg); Enxofre (S). Micronutrientes: Boro (B), Ferro (Fe), Zinco (Zn), Molibdênio (Mo), Manganês (Mn), Cloro (Cl), Cobre, (Cu) e Niquel (Ni)
12 – Defina: Questões relacionadas à Planta
1. Vigor da semente; O vigor de sementes é tido como a propriedade das sementes que determina o potencial para uma emergência rápida e uniforme e para o desenvolvimento de plântulas normais sob uma ampla faixa de condições de campo
1. Crescimento; O crescimento é o aumento irreversível de tamanho acompanhado por uma combinação de divisão e expansão celular, ou seja, acúmulo de fitomassa
1. Desenvolvimento; Ele refere-se ao conjunto de mudanças que um organismo experimenta ao longo de seu ciclo, desde a germinação da semente, passando pela maturação e florescimento e, finalmente, chegando à senescência. Processo de diferenciação das plantas
1. Potencial hídrico da folha; representa a diferença entre o potencial químico da água em um sistema qualquer e o potencial químico da água pura sob as mesmas condições padrões de temperatura e de pressão. O potencial hídrico é influenciado peo potencial de pressão, osmótico e gravitacional
1. Potencial de Turgescência; Refere-se a diferença de pressão entre o interior e o exterior da parede de uma célula. Na célula vegetal o potencial hídrico é negativo, quando este se torna zero a turgescência da célula é máxima tornando-a túrgida que por a parede celular ser elástica ocorrerá uma pressão interna na célula
1. Índice de área foliar; É a relação entre a unidade de área de folhas por unidade de área do solo.
1. Taxa de crescimento absoluto; é a variação ou incremento entre duas amostras ao longo de um determinado período de tempo. Indica a variação de crescimento em um determinado intervalo de tempo; ou um incremento de matéria seca neste intervalo de tempo.
1. Taxa de crescimento relativo; Representa o crescimento por unidade de tempo, expresso em uma base comum (massa inicial, área inicial, comprimento inicial).
1. Índice de colheita; Relação entre produto ( ex. grãos) e matéria seca total da planta
1. Plantasalelopáticas; Plantas com capacidade de produzirem substâncias químicas que, liberadas no ambiente de outras, influenciam de forma favorável ou desfavorável o seu desenvolvimento.
1. Plantas xerófilas; Denominação de plantas que vivem em ambientes com escassez de água (desertos e regiões de baixa precipitação). Apresentam algumas adaptações: folhas pequenas, muitas vezes suculentas; presença de pêlos e espinhos; armazenam água em caules e folhas; apresentam sistema radicular profundo; cutícula cerosa, e quase sempre apresentam o metabolismo CAM. Algumas plantas (as herbáceas) apresentam ciclo rápido e permanecem o período de seca através de sementes.
1. Plantas espontâneas; Plantas que nascem sem serem cultivadas nos mais diferentes locais. Vulgarmente chamadas de plantas invasoras ou daninhas com relação a uma de terminada cultura
1. Plantas pioneiras; São as plantas que se originam a partir de lugares inóspitos, inabitáveis, ex: gramínea em um deserto. Também conhecidas como primárias, tem crescimento rápido, se desenvolvem bem a céu aberto e têm tempo de vida curto na floreta entre 6 a 15 anos. As pioneiras normalmente são árvores de porte alto (18 m) e têm a característica da madeira ser considerada leve. Como as pioneiras se desenvolvem rapidamente, elas formam uma camada de sombra que servirá como proteção ao crescimento das plantas secundárias. Na floresta tropical apresentam-se em pequenas quantidades de espécies, mas em alto número de indivíduos.
		
Areia/PB, 03 de maio de 2017
Prof. Albericio Pereira de Andrade
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