UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AMBIENTE,
TECNOLOGIA E SOCIEDADE
O Ambiente das Plan...
INTRODUÇÃO
 Passado geológico – primeiras plantas evoluíram em
um espaço físico onde estavam presentes – água, ar e
rocha...
 Ambiente - todo o conjunto de condições externas
que atuam sobre o ser vivo ou sobre a comunidade
dos organismos (biocen...
ESFERAS TERRESTRES ONDE VIVEM AS
PLANTAS
Atmosfera
 Zona do globo onde vivem os organismos – delicado
manto de ar
 Tropo...
 Troposfera – capacidade de reter vapor de água proveniente
da evaporação
 Estratosfera – acima da troposfera (altitude ...
CAMADAS DA ATMOSFERA TERRESTRE
 Camada de ar que envolve a terra – fornecimento de gás
carbônico e oxigênio
 Ar da troposfera: 78 vol.% de nitrogênio, ...
 Oxigênio consumido = Oxigênio reposto (fitoplâncton
nos mares e plantas no continente – fotossíntese)
 12H2O + 6CO2 → 6...
Hidrosfera
 Oceanos, águas subterrâneas, massas de águas continentais
lóticas e lênticas, gelo das calotas polares e das ...
 Águas continentais – contato com a superfície – rios e lagos
– pequena porção da hidrosfera – espaço vital para as
plant...
 Características químicas dos corpos d’água são
distintas:
 Água do mar: NaCl (10,8 gl-¹ Na+
, 9,4 gl-¹
Cl−
) , tendo ou...
Litosfera e o Solo
 Crosta terrestre – local de estoque de inúmeros
elementos químicos, dos quais os organismos
necessita...
 Camada externa da crosta terrestre
- Rochas magmáticas – rochas fundidas ou
resfriamento ou cristalização do magma
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Rocha Magmática
Rocha Metamórfica
Rocha Sedimentar
 Litosfera fornece o material primário para a formação do
solo
 Litosfera – substâncias minerais e orgânicas
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Fitosfera, uma parte da biosfera
 Biosfera – local onde vivem os seres na terra
 Plantas povoam todos os lugares onde ex...
 Fitosfera – influencia o ambiente abiótico (inorgânico) e
o biótico (orgânico) – se relacionam por meio do fluxo
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 Interações Tróficas: trocas de matérias entre autótrofos e os
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PROCESSOS BIOGEOQUÍMICOS NA
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 Troca ativa de materiais entre as raízes das plantas
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 Plantas vascularizadas absorvem material nutritivo
de difícil obtenção por meio das micorrizas
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Micorrizas arbusculares Glomus
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INTERAÇÃO QUÍMICA ATRAVÉS DE
SUBSTÂNCIAS VEGETAIS BIOATIVAS
 Plantas produzem materiais metabólicos
 Efeito regulador em...
 Substâncias bioativas – compostos finais ou
intermediários do metabolismo secundário
INTERAÇÃO QUÍMICA ATRAVÉS DE
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ATRAÇÃO DE POLINIZADORES E DISPERSÃO
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 Pigmentos e substâncias voláteis conduzem o
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ESTIMULAÇÃO POR MEIO DE SUBSTÂNCIAS
DE RECONHECIMENTO
 Plantas atraem diferentes animais (insetos e
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 Impedem a colonização de outras espécies vegetais ao seu
redor – substâncias venenosas
 Podem ser liberados ...
DEFESA CONTRA INFECÇÃO POR MEIO DE
FITOTOXINAS E FITOALEXINAS
 Defesa contra infecção bacterianas fitopatogênicas e de
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 Após a infecção, as plantas sintetizam fitoalexinas
 Mais de 200 fitoalexinas conhecidas – agrupadas
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DEFESA QUÍMICA CONTRA A HERBIVORIA
 Proteção contra herbivoria: espinhos, acúleos,
paredes celulares lignificadas, substâ...
HOLTZ et al. Adaptação de Thyrinteina arnobia em novo hospedeiro e defesa induzida
por herbívoros em eucalipto. Pesq. agro...
Bons Estudos!!!
Ambiente das plantas
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Ambiente das plantas

  1. 1. UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AMBIENTE, TECNOLOGIA E SOCIEDADE O Ambiente das Plantas Profa. Danielle Marie Macedo Sousa Mossoró – RN Março, 2014
  2. 2. INTRODUÇÃO  Passado geológico – primeiras plantas evoluíram em um espaço físico onde estavam presentes – água, ar e rocha.  Microrganismos e animais – mais importante substrato para as plantas – o solo  Hidrosfera, atmosfera e litosfera – espaço ocupado pelas plantas  Meio ambiente das plantas – fatores químicos e físicos, influência dos seres vivos que propiciam ou prejudicam o desenvolvimento do vegetal
  3. 3.  Ambiente - todo o conjunto de condições externas que atuam sobre o ser vivo ou sobre a comunidade dos organismos (biocenose) em seu biótopo. INTRODUÇÃO
  4. 4. ESFERAS TERRESTRES ONDE VIVEM AS PLANTAS Atmosfera  Zona do globo onde vivem os organismos – delicado manto de ar  Troposfera – camada mais interna da atmosfera – intensa movimentação de ar - define o clima sob a superfície terrestre  Pressão atmosférica cai rapidamente em direção as camadas mais externas da atmosfera. Ex. Nível do mar  Diminuição da temperatura – aumento da altitude – limite superior da troposfera
  5. 5.  Troposfera – capacidade de reter vapor de água proveniente da evaporação  Estratosfera – acima da troposfera (altitude de 25 a 50 Km) – pressão atmosférica menos de um décimo com relação ao nível do mar  Atmosfera rarefeita, forte radiação ultravioleta (UV) – concentra-se o ozônio atmosférico (absorve grande parte da UV)  Formação de um filtro de ozônio – interceptação dos raios UV  Vida nos continentes – filtro de ozônio ESFERAS TERRESTRES ONDE VIVEM AS PLANTAS
  6. 6. CAMADAS DA ATMOSFERA TERRESTRE
  7. 7.  Camada de ar que envolve a terra – fornecimento de gás carbônico e oxigênio  Ar da troposfera: 78 vol.% de nitrogênio, 21 vol.% de oxigênio, 0,95 vol.% de gases nobres e 0,035 vol.% de dióxido de carbono  Vapor de água, pequenas quantidades de metano, dióxido de enxofre, gases halógenos, ozônio de origem terrestre, aerossóis, cinza, poeira e fuligem  Atmosfera – 1.200 X 10¹² t de oxigênio – maior parte formada por organismos autótrofos e acumulada de tempos geológicos ESFERAS TERRESTRES ONDE VIVEM AS PLANTAS
  8. 8.  Oxigênio consumido = Oxigênio reposto (fitoplâncton nos mares e plantas no continente – fotossíntese)  12H2O + 6CO2 → 6O2 + 6H2O + C6H12O6 (Fotossíntese)  Atmosfera – 721 x 109 t de carbono na forma de CO2  Materiais da atmosfera são dispersados rapidamente por grandes extensões  Ex. violenta erupção vulcânica ou escape de substâncias radioativas ESFERAS TERRESTRES ONDE VIVEM AS PLANTAS
  9. 9. Hidrosfera  Oceanos, águas subterrâneas, massas de águas continentais lóticas e lênticas, gelo das calotas polares e das geleiras, e a água da atmosfera.  Oceanos e mares – 71% da superfície da terra, contendo 74% de toda água do planeta  Segunda maior reserva de água – águas subterrâneas - 1% próxima a superfície, sendo alcançada pelas raízes das plantas, o restante a mais de 100 metros de profundidade ESFERAS TERRESTRES ONDE VIVEM AS PLANTAS
  10. 10.  Águas continentais – contato com a superfície – rios e lagos – pequena porção da hidrosfera – espaço vital para as plantas  0,001% da água existente na terra – nuvem, bruma e vapor – balanço hídrico e de calor global – grande mobilidade  Ciclo da água – maior movimento de matéria na terra e fluxo de energia  Energia solar absorvida é consumida pela evaporação da água  Hidrosfera – componente determinante para o sistema climático da terra ESFERAS TERRESTRES ONDE VIVEM AS PLANTAS
  11. 11.  Características químicas dos corpos d’água são distintas:  Água do mar: NaCl (10,8 gl-¹ Na+ , 9,4 gl-¹ Cl− ) , tendo outros cátions como Mg2+ , Ca2+ , 𝑘+ , e ânions com SO2− (monóxido de enxofre), HCO3 (bicarbonato), Br  Água doce: rica em Ca2+ e HCO3  Rios e lagos – derrame da água de esgoto ou despejo rico em nitratos e fosfatos – processo de eutrofização ESFERAS TERRESTRES ONDE VIVEM AS PLANTAS
  12. 12. Litosfera e o Solo  Crosta terrestre – local de estoque de inúmeros elementos químicos, dos quais os organismos necessitam para construir sua estrutura corpórea  Elemento químico mais abundante – oxigênio  Seguido de silício, alumínio, sódio, ferro, cálcio, magnésio, potássio e fósforo  Litosfera troca materiais com a hidrosfera (produtos de decomposição e formação de sedimentos) ESFERAS TERRESTRES ONDE VIVEM AS PLANTAS
  13. 13.  Camada externa da crosta terrestre - Rochas magmáticas – rochas fundidas ou resfriamento ou cristalização do magma - Rochas metamórficas – resultantes dos movimentos tectônicos, sobre influência de forte calor e pressão - Rochas sedimentares – deposição e compactação de material de desgaste das rochas e produtos de erosão ESFERAS TERRESTRES ONDE VIVEM AS PLANTAS
  14. 14. Rocha Magmática Rocha Metamórfica Rocha Sedimentar
  15. 15.  Litosfera fornece o material primário para a formação do solo  Litosfera – substâncias minerais e orgânicas transformadas e combinadas, formando um sistema complexo  Formação do solo – decomposição e humificação do material vegetal – desagregação mecânica  Solos não perturbados - formação de perfis com horizontes ESFERAS TERRESTRES ONDE VIVEM AS PLANTAS
  16. 16. Fitosfera, uma parte da biosfera  Biosfera – local onde vivem os seres na terra  Plantas povoam todos os lugares onde existe vida na terra  99% de toda massa viva (biomassa) sobre a terra  Fator estabilizador na circulação da matéria e influencia o clima e o solo  Rizosfera – compartimento de extrema importância ecológica ESFERAS TERRESTRES ONDE VIVEM AS PLANTAS
  17. 17.  Fitosfera – influencia o ambiente abiótico (inorgânico) e o biótico (orgânico) – se relacionam por meio do fluxo de energia, ciclagem da matéria e das interações entre sistemas ecológicos, resultando na ecosfera  Ecossistema – parte da ecosfera  Floresta, campo de gramíneas, região habitada pelo homem, um lago  Organismos coexistindo em um ecossistema, estão inter-relacionados por múltiplas dependências e interações ESFERAS TERRESTRES ONDE VIVEM AS PLANTAS
  18. 18.  Interações Tróficas: trocas de matérias entre autótrofos e os heterótrofos da cadeia alimentar, todas as variações de simbiose, parasitismo, plantas carnívoras e saprofilia  Interações complexas regulam a convivência de diferentes espécies vegetais, microrganismos e animais  Interações Ecológicas: cooperação, competição, comunicação química e interações por meio de metabólitos secundários  Interação - assegura ou impede o desenvolvimento e a reprodução de uma espécie, mantendo a estabilidade da biosfera ESFERAS TERRESTRES ONDE VIVEM AS PLANTAS
  19. 19. PROCESSOS BIOGEOQUÍMICOS NA RIZOSFERA  Troca ativa de materiais entre as raízes das plantas vasculares e os organismos do solo  Restos vegetais decompostos e mineralizados e liberam produtos gasosos (CO2, NH3 - amônia, N2 e CH4 - metano)  Atividade de decomposição dos microrganismos regula a ciclagem de nutrientes
  20. 20.  Troca mais intensa de matéria entre plantas, microrganismos e partículas inorgânicas do solo, ocorre na superfície das raízes  Características do solo – influenciam o formato e a propagação da raiz: valores do pH, conteúdo nutricional do solo, balanço hídrico, aeração do solo, profundidade, presença de barreira ou a compactação de um horizonte PROCESSOS BIOGEOQUÍMICOS NA RIZOSFERA
  21. 21. RIZOPLANO • Em contato com as raízes mais finas - comunidade de bactérias e actinomicetos • Metabolizando e se multiplicando ativamente • Troca recíproca de material nutritivo
  22. 22.  Plantas vascularizadas absorvem material nutritivo de difícil obtenção por meio das micorrizas  Associação fungo-raiz – simbiose  Aumento da superfície de absorção PROCESSOS BIOGEOQUÍMICOS NA RIZOSFERA
  23. 23. Micorrizas arbusculares Glomus intrarradices
  24. 24. INTERAÇÃO QUÍMICA ATRAVÉS DE SUBSTÂNCIAS VEGETAIS BIOATIVAS  Plantas produzem materiais metabólicos  Efeito regulador em outras plantas, organismos e animais – em vez de serem utilizados como nutrientes  Metabólicos Bioativos – substâncias de sinal, reconhecimento, defesa e inibição, ou como substâncias venenosas  Ecomônios ou Infoquímicos  Autotoxinas e inibidores – atuam intraespecificamente (ex. inibidores de germinação de sementes)  Feromônios – substâncias de atração  Aleloquímicos – atuam interespecíficamente entre plantas, microrganismos e animais
  25. 25.  Substâncias bioativas – compostos finais ou intermediários do metabolismo secundário INTERAÇÃO QUÍMICA ATRAVÉS DE SUBSTÂNCIAS VEGETAIS BIOATIVAS
  26. 26. ATRAÇÃO DE POLINIZADORES E DISPERSÃO DE FRUTOS  Pigmentos e substâncias voláteis conduzem o polinizador e o dispersor a suas fontes de alimento – ambas as partes terão vantagens  Ultravioleta (comprimento de onda) e cores fortes – atração pássaros e insetos
  27. 27. ESTIMULAÇÃO POR MEIO DE SUBSTÂNCIAS DE RECONHECIMENTO  Plantas atraem diferentes animais (insetos e nematóides) por meio de substâncias sinalizadoras  Sementes da espécie parasita Scrophulariaceae germinam quando detectam um sinal químico da planta hospedeira  Sementes podem permanecer décadas no solo, até serem estimuladas por uma substância secretada pela hospedeira, germinando e formando o haustório
  28. 28. ALELOPATIA  Impedem a colonização de outras espécies vegetais ao seu redor – substâncias venenosas  Podem ser liberados no ar, excretados pela raiz ou são carreados até o solo pela água da chuva que lava as partes aéreas das plantas
  29. 29. DEFESA CONTRA INFECÇÃO POR MEIO DE FITOTOXINAS E FITOALEXINAS  Defesa contra infecção bacterianas fitopatogênicas e de fungos em seus tecidos a. Hipersensibilidade ao ataque – rápida morte das células infectadas, privando o agressor de nutrição b. Encapsulamento do invasor com polissacarídeos c. Substâncias antibióticas, que já existem nas células vegetais d. Substâncias que se formam após o ataque de vírus, bactérias ou fungos – agentes pós-infecção
  30. 30.  Após a infecção, as plantas sintetizam fitoalexinas  Mais de 200 fitoalexinas conhecidas – agrupadas em função das famílias dos vegetais  Fabaceae – isoflavonóides  Solanaceae – sesquiterpenos  Asteraceae – poliacetileno  Orquidaceae - orquidol DEFESA CONTRA INFECÇÃO POR MEIO DE FITOTOXINAS E FITOALEXINAS
  31. 31. DEFESA QUÍMICA CONTRA A HERBIVORIA  Proteção contra herbivoria: espinhos, acúleos, paredes celulares lignificadas, substâncias químicas de proteção, que podem ser impalatáveis (irritantes ou amargas), repelentes, pinicantes ou tóxicas  Seleção e coevolução, em resposta à pressão por predação, resultaram em uma grande variedade de substâncias de defesa nas plantas  Polifenóis e taninos  Glicosídeos cianogênicos
  32. 32. HOLTZ et al. Adaptação de Thyrinteina arnobia em novo hospedeiro e defesa induzida por herbívoros em eucalipto. Pesq. agropec. bras., vol.38 no.4 Brasília, 2003
  33. 33. Bons Estudos!!!

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