Fisiologia Vegetal: Absorção, Condução e Hormônios

Absorção

• Ocorre na região dos pelos absorventes das raízes.
• A água e os sais minerais podem atingir o cilindro central de duas formas:
  • Atravessam o citoplasma das células do córtex da raiz.
  • Passam por entre as paredes celulares e não atravessam o citoplasma das células.
• Em ambos os casos, a água e os sais minerais têm que atravessar o citoplasma na endoderme (estrias de Caspary).
• No cilindro central, os sais minerais são transferidos por processo ativo para dentro do xilema.
• A água é transferida por osmose, formando a seiva bruta.

Macronutrientes

Necessários em grandes quantidades.

• Ex.: Nitrogênio, potássio, fósforo, cálcio, enxofre, magnésio.

Micronutrientes

Necessários em menores quantidades.

• Ex.: Ferro, manganês, boro, zinco, cobre, molibdênio, cloro.

Condução da Seiva Bruta

Duas teorias:

• Pressão Positiva (impulso da raiz)
• Coesão-Tensão

Pressão Positiva

• Transporte ativo de sais minerais para o interior do xilema da raiz.
• Aumento da concentração osmótica em relação à solução aquosa do solo.
• Há entrada de água pela raiz que impulsiona a seiva bruta para cima.
• Restrito a plantas de pequeno porte.
• Plantas de solos ricos em água e umidade do ar elevada.
• O excesso de seiva sai em forma de gotas: hidatódios – estômatos que perderam capacidade de abertura e fechamento do ostíolo.
• Gutação: Ocorre quando a transpiração é lenta ou ausente, principalmente à noite.
• Ocorre em morangueiros.

Coesão-Tensão

• Formulada pelo botânico Henry Dixon – Teoria de Dixon.
• A perda de água por transpiração nas folhas atua como uma forma de sucção da água.
• As células tendem a absorver a água do xilema por osmose.
• A água passa do xilema para as células do clorênquima das folhas.
• As moléculas de água ficam coesas e são puxadas sob tensão.
• Forma-se uma coluna contínua de água no interior do xilema, desde as raízes até as folhas.
• A absorção e a condução da água estão relacionadas à transpiração.

Condução da Seiva Elaborada

• Rica em açúcares produzidos pela fotossíntese.
• Conduzida das folhas para a planta pelos elementos crivados do floema.
• Em dicotiledôneas e gimnospermas, o floema localiza-se na casca do caule e o xilema está mais interno.
• Se retirar um anel completo da casca de um tronco (anel de Malpighi), a casca acima acumula seiva elaborada.
• As folhas continuam a receber seiva bruta.
• As raízes e demais partes abaixo do corte não irão receber a seiva elaborada.
• Por falta de nutrição, a planta morrerá.

Translocação

• Condução da seiva elaborada.
• Termo proposto pelo botânico Ernst Münch (1927) – Teoria do Fluxo em Massa (Teoria do Fluxo por Pressão, Teoria do Equilíbrio Osmótico).
• Segundo a teoria: a seiva elaborada se move pelo floema por gradiente decrescente de concentração.
• Local onde a seiva elaborada é produzida, a concentração é alta.
• Local onde a seiva elaborada é consumida, a concentração é baixa.
• A hipótese do fluxo em massa pode ser provada pelo experimento:
  • Balões de membranas semipermeáveis acoplados.
  • Balão A: folha produtora de açúcar; tubo em U: floema; Balão B: raiz que consome o açúcar.

Transpiração

• Perda de água sob a forma de vapor.
• Folha: principal órgão envolvido.

Transpiração Cuticular

• Ocorre pela cutícula.
• Menos intensa, independe do controle do organismo.

Transpiração Estomática

• Ocorre pelos estômatos.
• Principal mecanismo de perda de água.
• Depende do controle do organismo.

Abertura e Fechamento dos Estômatos

• Controlados por vários fatores, principalmente pela água.
• Suprimento adequado de água: células túrgidas, com ostíolo aberto.
• Suprimento insuficiente: células perdem o turgor e fecham o ostíolo.

Fotossíntese e Respiração

• Alimentos produzidos pela fotossíntese são utilizados pela própria planta para suas funções vitais.
• A liberação da energia é feita pela respiração.
• O equilíbrio entre estes processos depende da nutrição e desenvolvimento da planta.
• Fotossíntese depende da luz.
• Respiração independe da luz.

Ponto de Compensação

• É a intensidade luminosa na qual a taxa de fotossíntese se iguala à da respiração.
• Nessa intensidade de luz, todo o oxigênio produzido pela fotossíntese é consumido pela respiração.
• Todo o gás carbônico produzido pela respiração é consumido na fotossíntese.
• O valor do ponto de compensação (PC) varia conforme as espécies:
  • Heliófilas (plantas de sol): necessitam de muita luz, com PC elevado.
  • Umbrófilas (plantas de sombra): precisam de pouca luz, com PC baixo.

Hormônios Vegetais

• Fitormônios.
• Atuam sobre o crescimento e o desenvolvimento da planta.
• Auxinas, giberelinas, ácido abscísico e etileno.

Auxinas

• Naturais: produzidas pela planta.
• Sintéticas.
• AIA (ácido indolacético): principal auxina natural.
• Produzido no ápice caulinar, em folhas jovens e em sementes em desenvolvimento.

Efeitos

• Crescimento do caule e da raiz: alongamento das células (não sua divisão).
• Concentrações baixas são suficientes para estimular o crescimento da raiz, mas não do caule.
• Concentrações elevadas de auxina estimulam o crescimento do caule.
• Tropismos: as auxinas controlam os tropismos (movimentos orientados por estímulos).
  • Estímulos: luz (fototropismo), gravidade (gravitropismo ou geotropismo).
• Dominância apical: auxinas produzidas pelo meristema apical do caule inibem a atividade das gemas axilares mais próximas do ápice.
• Ao retirar a gema apical, as gemas axilares saem da dormência e originam ramos laterais.
• Poda das plantas.
• Produção de raízes adventícias: auxinas fazem com que células se desdiferenciem, voltando a exercer atividade meristemática e formando raízes adventícias.
• Formação de frutos: o desenvolvimento das sementes produz grande quantidade de auxinas, que estimulam o ovário a formar o fruto.
• Aplicadas em ovários que não fecundaram: partenocarpia.
• Abscisão (amputação, separação, poda natural): em folhas mais velhas, a concentração de auxina é inferior à do caule, formando uma camada de abscisão no ponto de inserção do pecíolo, o que leva à queda da folha.

Efeitos da Luz no Desenvolvimento das Plantas

Principais efeitos: germinação das sementes, estiolamento, desenvolvimento normal e floração.

Fitocromo

• Efeitos morfogenéticos relacionados à captação da luz pelo fitocromo (pigmento).
• Duas formas: fitocromo R e fitocromo F.
• Fitocromo R: converte-se em fitocromo F ao absorver a luz vermelha (660 nm - vermelho curto).
• Fitocromo F desencadeia respostas fisiológicas.
• Fitocromo F, ao absorver a luz vermelha (760 nm - vermelho longo) ou se ficar no escuro, converte-se em fitocromo R.
• Dia: plantas recebem tanto o vermelho curto quanto o vermelho longo.
• Noite: fitocromo F se converte em fitocromo R.

Luz e Germinação das Sementes: Fotoblastismo

• Fotoblastismo: efeito da luz sobre a germinação das sementes.
• Algumas sementes só germinam quando estimuladas pela luz.
• Ex.: Alface, bétula, estévia – fotoblásticas positivas.
• Outras têm a germinação inibida pela luz.
• Ex.: Melancia – fotoblásticas negativas.
• Na luz, o fitocromo F acumula-se nas sementes, o que induz a germinação das fotoblásticas positivas e inibe a das fotoblásticas negativas.

Luz e Estiolamento

• Estiolamento:
• Causado pela ausência de clorofila.
• Apresenta cor branco-amarelada, folhas pequenas, caule muito mais longo do que o normal e ápice caulinar em forma de gancho. Isso protege os primórdios foliares e o meristema apical contra o atrito com o solo.

Luz e Floração: Fotoperiodismo

• Fotoperiodismo: respostas biológicas à duração do dia e da noite (varia ao longo das estações do ano).
• As plantas percebem a alteração devido ao fitocromo (a floração é afetada).
• É a duração da noite que determina a floração.

Classificação

• Plantas neutras: florescem independentemente do comprimento da noite.
• Ex.: Tomate, feijão, milho.
• Plantas de dias curtos: florescem quando submetidas a um período de escuro igual ou maior que o fotoperíodo crítico.
• Ex.: Morango, crisântemo, prímula.
• Plantas de dias longos: florescem quando submetidas a períodos de escuro inferiores ao fotoperíodo crítico.
• Ex.: Espinafre, alface, trigo, cevada.
• Fitocromos localizados nas folhas participam da floração.
• Parecem desencadear a síntese de certos hormônios que migram das folhas até a gema – os florígenos (hormônios da floração).