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  1. 1. Relações Hídricas Bacia do Rio UNA – Taubaté - SP “Recurso mais abundante e mais limitante para o desenvolvimento e sobrevivência das plantas”
  2. 2. Conquista do ambiente terrestre pelas plantas Surgimento da vida: 3,5 bilhões de anos atrás Plantas terrestres: 450 milhões de anos atrás Adaptações ao ambiente terrestre • raiz • sistema vascular • epiderme + cutícula • estômatos
  3. 3. Água e as plantas
  4. 4. Funções da Água Solvente e meio de transporte de íons Reações químicas → hidrólise Pressão de turgor Alongamento celular Trocas gasosas nas folhas Transporte no floema Estabilidade mecânica em plantas não lignificadas Estabilidade térmica do vegetal
  5. 5. Importância das relações hídricas 100% água do globo = 97,3 % salgada + 2,7% doce 2,7% = 2% gelo + 0,7% líquido 0,7% = 0,6% subterrânea + 0,1% disponível 70% da água gasta pelo homem é na agricultura Planta de milho de 2 Kg gasta 200 Kg de água durante o ciclo, ou seja, só utiliza realmente 1%
  6. 6. Água
  7. 7. Coesão •Atração mútua entre as moléculas –Adesão •Atração da água por uma fase sólida Na interface água líquida-água gasosa, as moléculas são mais atraídas pela parte líquida do que pela gasosa, criando uma pressão no resto do líquido Força física para conduzir a água pelos elementos de vaso sem interrupção da coluna d’água
  8. 8. Primeira Lei da Termodinânica: ¨Em um sistema isolado a energia interna permanece constante¨ - Entalpia (H) Segunda Lei da Termodinânica: ¨A entropia (S) do universo aumenta numa transformação espontânea e mantém-se constante numa situação de equilíbrio¨ ΔH < 0 significa que energia final é menor que a inicial. A diferença foi perdida na forma de calor (processo exotérmico) ΔS > 0 significa processo espontâneo Relações hídricas: ΔH < 0 e ΔS > 0 Processos vitais: ΔH > 0 e ΔS < 0 Conceito de potencial hídrico:
  9. 9. Conceito de potencial hídrico Conseqüências das leis da termodinâmica: Difusão: transferência de moléculas ou íons da região mais concentrada (hipertônico) para a menos concentrada (hipotônico) Osmose: difusão onde se impede a passagem de solutos A osmose é um processo essencial nas células, sendo que o movimento da água por osmose obedece o conceito de potencial hídrico.
  10. 10. A Célula Vegetal AR
  11. 11. Parede Celular Célula vegetal
  12. 12. Polissacarídeos da parede
  13. 13. Membrana Plasmática
  14. 14. Membranas Biológicas Exterior Hidrofílico Interior Hidrofóbico
  15. 15. Hidrofílico Hidrofóbico Grupo fosfato – “cabeça Polar” Cadeia carbônica – “cauda apolar” Fosfolipídeo
  16. 16. Canal Carregador Receptor Proteínas da Membrana
  17. 17. Conceito de potencial hídrico O potencial químico de uma substância é sua capacidade de se difundir, o que equivale a dizer que quanto maior a concentração, maior o potencial químico. Quanto maior o potencial químico, maior a energia livre ou capacidade de realizar trabalho. O potencial hídrico é o potencial químico da água. Logo, quanto maior o potencial hídrico, maior a capacidade de realizar trabalho. O maior potencial hídrico é o da água pura!
  18. 18. Conceito de potencial hídrico ψ = μa - μoa = R.T. ln (PV/PVo) ψ = potencial hídrico; μa = potencial químico da água em um sistema; μoa = potencial químico da água pura; R = constante universal dos gases ideais; T = temperatura absoluta em graus Kelvin; ln = logaritmo neperiano; PV = pressão de vapor da água no sistema (à temperatura T); PVo = pressão de vapor da água pura (à temperatura T). As unidades mais comumente utilizadas para o ψ são: bar = 0,987 atm = 0,1 MPa = 105 dinas/cm2 = 102 J/kg Água pura, ψ = 0 A água sempre move-se do maior para o menor potencial
  19. 19. Conceito de potencial hídrico Componentes do potencial hídrico: ψ= ψs + ψp + ψm + ψg onde: ψ= ψh = ψa = potencial de água total; ψs = ψo = potencial osmótico ou de solutos, que é função da concentração de solutos; ψp = potencial de pressão; ψm = potencial matricial, função de forças de atração e capilaridade; ψg = potencial gravitacional.
  20. 20. Conceito de potencial hídrico Potencial osmótico: ψo = -CγRT (MPa) Onde: C = concentração do soluto em molalidade (no. de moles do soluto / volume do solvente) γ = coeficiente de atividade ( Sacarose = 1, NaCl = 2) R = 0,00831 T = C + 273 ψo = - π π= pressão osmótica Quanto mais solutos, menor (mais negativo) é o potencial osmótico e, consequentemente, menor o potencial hídrico!!
  21. 21. Conceito de potencial hídrico A água sempre vai do maior para o menor potencial hídrico, o que confirma que a adição de solutos diminui o potencial hídrico Adição de solutos = menor energia livre da água O potencial osmótico contribui negativamente para o potencial hídrico ψo < 0
  22. 22. Conceito de potencial hídrico A aplicação de pressão (energia) aumenta a energia livre da água Desse modo, o potencial de pressão contribui positivamente para o potencial hídrico ψp > 0
  23. 23. Conceito de potencial hídrico Assim como os solutos, as partículas coloidais (0,001 a 0,1 μm) também diminuem a energia livre da água Assim, o potencial matricial contribui negativamente para o potencial hídrico ψm < 0
  24. 24. Conceito de potencial hídrico Assim como o potencial de pressão, o potencial gravitacional aumenta a energia livre da água Desse modo, o potencial gravitacional contribui positivamente para o potencial hídrico ψg > 0
  25. 25. Conceito de potencial hídrico Na célula vegetal: ψ = ψo + ψp ψp = pressão que a parede celular faz na plasmalema. ψo = solutos (açúcares, ácidos orgânicos e sais) no citoplasma ou vacúolo
  26. 26. Movimento da Água Potencial Hídrico
  27. 27. Turgor e Plasmólise – Potencial Pressão
  28. 28. PLASMÓLISE
  29. 29. Vídeo mostrando a ciclose e plasmólise em Elodea sp. PLASMÓLISE
  30. 30. Valores do H solo-planta-atmosfera
  31. 31. Transpiração Um cafeeiro pode perder 600 litros de água por mês - mais de 7.200 L/ ano !! Formas de perda de água: Líquida – Gutação Vapor - Transpiração T = (PVfolha – PVar)/ (R ar + R folha)
  32. 32. Transpiração R folha = R estomática + R espaços intercelulares + R cuticular
  33. 33. Corte transversal de raiz Pêlo radicular Epiderme Córtex radicular Endoderme Xilema Floema
  34. 34. Simplasto/apoplasto
  35. 35. Endoderme– Estria de caspary
  36. 36. Pêlo radicular, argila e potencial mátrico

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