1. 21/08/2013
Prof: Msc. Heitor de Oliveira Braga
ESTRESSES AMBIENTAIS EM VEGETAIS

2. ORGANIZAÇÃO DO AULA :
 Tipos de estresses ambientais
 Introdução: Estresses Ambientais
(Conceito e respostas do estresse em
vegetais)
 Principais fatores de estresse
 Atividade individual

3. ESTRESSE
 Desvio significativo das condições ótimas para a vida
(Lancher, 2000)
 Induz mudanças e respostas em todos os níveis
funcionais dos organismos
 Podem ser: Reversíveis e Permanentes
 Um Fator externo que exerce
uma influência desvantajosa para
o vegetal (Taiz & Zeiger, 2002)

4.  ESTRESSE:
- Papel
importante
- Compreender os processos fisiológicos subjacentes aos danos
causados pelo estresse
Distribuição de espécies de vegetaisSolo e Clima
- Mecanismos de adaptação e aclimatação de plantas a estresses
ambientais
IMPORTÂNCIA AGRÍCOLA E
AMBIENTAL

5. RESPOSTAS DAS PLANTAS AO ESTRESSE
 ADAPTAÇÃO
- Resistência genética determinada
adquirida por processo de seleção durante
gerações
 ACLIMATAÇÃO
 TOLERÂNCIA
- Adaptação dos organismos a condições
de ambiente diversas das habituais
anteriores
- Permitem a planta suportar o estresse
- Varia de espécie
 Exemplos:
- Ervilha (Pisum sativum): 20ºC
- Soja (Glycine Max): 30ºC

6. FATORES
DE ESTRESSE
(Lancher, 2000)

7.  Salinidade: Reduz o crescimento e a fotossíntese de espécies sensíveis
 INDUZ: Respostas morfológicas, fisiológicas e bioquímicas nas plantas
• Variam:
- dependendo do genótipo
- estado de desenvolvimento
ESTRESSE SALINO
 No geral: Estresse salino restringe o crescimento das plantas
 necrose de
células do sistema
radicular e da parte
aérea
 Efeito
Permanente:
Morte da planta
 Ambientes com [ ] de sal: Ambiente costeiros
e de estuários

8. Fatores iônicos
Fatores osmóticos
 Efeitos do sal sobre as plantas:
ESTRESSE SALINO
Fatores osmóticos:
- resulta de elevadas concentrações de sais dissolvidos na solução do
solo
- reduz o potencial osmótico desta solução
- diminui a disponibilidade de água para a planta
Fatores iônicos:
- refere aos íons absorvidos pela planta

9. ESTRESSE SALINO
• Apresentam mecanismos de exclusão de Na+ e Cl- : estruturas
morfológicas (glândulas secretoras e pêlos vesiculares)
 glândulas secretoras: eliminam ativamente os sais presentes nas
folhas
 pêlos vesiculares:
- Células epidérmicas modificadas
- Acumulam sais no protoplasto
- Morrem e depois são substituídos por novos
• Plantas tolerantes à elevadas concentrações de sal : Halófitas
• Apresentam habilidade de extrair sais do solo
- Exemplos: Atriplex (erva-sal) : Impactos Ambiental

10. ESTRESSE SALINO
- não são capazes de se desenvolver em ambientes com elevadas
concentrações salinas
- Ambientes [ ] de sais: Crescimento reduzido
- Lentamente sensíveis: Milho, cebola, citrus, alface, feijão
• Glicófitas: “Plantas doces”
• Moderadamente tolerante: tamareira e
beterraba

11. ESTRESSE HÍDRICO
 Falta ou excesso hídrico
 Déficit hídrico:  Conteúdo de água de um tecido ou
célula que está abaixo do conteúdo de
água mais alto exibido no estado de
maior hidratação
* 04/04/2013: Seca e ataque de lagartas prejudicam produtividade da soja na
BA (Globo.com) - 52 sacas por hectare caiu para 37 sacas

12. • Falta de água
Prejudica a produtividade e qualidade de produtos
oriundos de vegetais

13. DÉFICIT HÍDRICO E A FOTOSSÍNTESE
 Limita a fotossíntese no cloroplasto

14. DEFICIT HÍDRICO E A TRANSLOCAÇÃO
DE ASSIMILADOS
• Diminui indiretamente a quantidade de fotoassimilados
translocados
- Reduz a fotossíntese
- Reduz o consumo de assimilados das folhas em expansão

15. ESTRATÉGIAS DE ACLIMATAÇÃO AO DÉFICIT
HÍDRICO
• Diminuição da área foliar
• Crescimento acentuados das raízes
• Fechamento estomático
• Abcisão foliar
• Melhoramento genético
• Ajuste osmótico

16. - DIMINUIÇÃO DA ÁREA FOLIAR
• Falta de água
- Contração celular
- Afrouxamento da parede
- Redução no turgor: diminuição
do volume celular; alongamento
das raízes
Redução na expansão celular e foliar
- ABSCISÃO FOLIAR
- Déficit de água: estimula a
produção de etileno
- Folhas de Gossypium hirsutum:
Estresse Hídrico
MODERADOHIDRATADAS SEVERO

17. - CRESCIMENTO ACENTUADOS DAS RAÍZES
- Acentua o aprofundamento das raízes no solo úmido
- Com a redução da expansão foliar
Sobra mais
fotossintetizados para a
parte radicular
- FECHAMENTO ESTOMÁTICO
- Sinal vem geralmente da raízes
- Hormônio ABA: Ácido Abcísico
- CAUSA: Fechamento dos estômatos,
diminuindo a transpiração, inibe o
crescimento da planta e o seu
desenvolvimento
- Inibe a bomba de prótons; Indução da
saída de Potássio pelo ABA

18. - MELHORAMENTO GENÉTICO
- Em estudos: Alta dificuldade
- Obtenção de cultivos produtivos, adaptados às condições adversas
- Rendimento baixos das culturas
- AJUSTE OSMÓTICO
- Aumento no conteúdo dos solutos no citosol das células
- Auxiliar a manter o equilíbrio hídrico da planta
- Solutos acumulados (solutos compatíveis) são: Prolina, álcóois de
açucar (sorbitol e manitol) e a amina quartenária (betaína)
- Prolina:
• Acumulada em função do aumento de glutamato
• Um dos principais osmóticos acumulados durante o
ajuste osmótico

19. - Perda de água e ganho de carbono
pela beterraba (Beta vulgaris): com
ajuste osmótico; e o feijão-de-corda
(Vigna unguiculata): sem ajuste
osmótico
- Ajuste osmótico promove a
tolerância a desidratação
- Mas não tem um efeito maior sobre
a produtividade

20. ANOXIA
• DEFICIÊNCIA DE OXIGÊNIO NOS SOLOS (FALTA TOTAL)
 As raízes: obtêm O2 suficiente para a respiração aeróbica diretamente do
espaço gasoso do solo
 bloqueio da difusão do oxigênio na fase gasosa
 Hipoxia: Reduzida concentração de O2
 SOLOS ALAGADOS:

21. ANOXIA
• IMPORTÂNCIA DO OXIGÊNIO
 Altamente eletronegativo : Possui grande capacidade de puxar elétrons
 Tem importância em vários processos metabólicos da planta:
Respiração, Fotorrespiração e reações enzimáticas
 Importante aceptor de elétrons na cadeia respiratória
 Falta de oxigênio: Diminui a produção de ATP

22. ANOXIA
 Formação de pneumatóforos (raízes respiratórias)
ESTRATÉGIAS PARA OBTENÇÃO DE OXIGÊNIO
 Presença de muito parênquima aerífero na raiz
 Plantas aquáticas (Nymphaeae) e arroz irrigado - submersão induz o
alongamento celular (etileno) do pecíolo ou entrenós
- orgãos são estendidos captação de O2
- Nenúfar: Nymphoides peltata

23. ANOXIA
 Ativação de organismos anaeróbicos: que podem liberar
substâncias tóxicas às plantas
 Danos às raízes: pouco ATP é produzido (energia
insuficiente)/ Produção de lactato e etanol: tóxicos para as
células
 Raízes danificadas pela falta de O2 prejudicam a parte
aérea:
- há deficiência na absorção de íons e no seu transporte para
o xilema e deste para a parte aérea
- faltam íons nos tecidos em desenvolvimento e expansão
• ALTERAÇÕES:

24. ANOXIA

25. ANOXIA

26. ANOXIA
Plantas de Sebastiana commersoniana (branquilho) inundadas por
dois meses. Em A e B - lenticela caulinar hipertrófica (L) e em B raiz
adventícia (Ra) – (Rosana et al.1998)

27. ANOXIA
• A ocorrência de hipertrofia de lenticelas tem sido relatada em
várias espécies arbóreas sujeitas ao alagamento (Medri & Correa
1985, Lobo & Joly 1995, Pimenta et al. 1996, Medri et al. 1998)
• Havendo sugestões de que as mesmas são importantes na
difusão de oxigênio para as raízes (Pimenta et al. 1996, Medri et al.
1998)
• Importantes na eliminação de metabólitos potencialmente tóxicos
(Joly 1982, Medri et al. 1998)

28. ESTRESSE E OS CHOQUES TÉRMICOS
• Plantas: Podem sofrer superaquecimento
• ESTRESSE TÉRMICO
• Maior parte dos vegetais superiores: Tolerância de 45ºC
• Alta temperatura foliar
• Déficit hídrico
• Células/tecidos que não estão em crescimento ou estão desidratados
(sementes) podem sobreviver a temperaturas muito mais altas do que
os hidratados ou em crescimento ativo
• ALTERAÇÕES: Inibição da fotossíntese antes da respiração: diminuindo a
reserva de carboidratos

29. ESTRESSE E OS CHOQUES TÉRMICOS
• Diminuição da estabilidade das membranas celulares
 Diminuição da absorção da radiação solar: tricomas e ceras foliares/
folhas pequenas e bem divididas
• Excessiva fluidez dos lipídeos de membrana: Perda da função
• Diminui a força das ligações de hidrogênio e das interações eletrostáticas
entre grupos polares de proteínas na fase aquosa da membrana
ADAPTAÇÕES
 Isolamento térmico da casca: casca com fibras espessas: Proteção contra
fogo
 Produção de proteínas de choque térmico: forma mais efetiva de proteção
ao calor – “chaperonas moleculares” – dobramento evitando sua deformação

30. RESFRIAMENTO E CONGELAMENTO
• Espécies tropicais e subtropicais
• Temperaturas de resfriamento são diferentes das de congelamento
suscetíveis ao dano por
resfriamento
• Espécies tropicais: milho, arroz, feijão, algodão, tomate e pepino são
sensíveis ao resfriamento
• Abaixamento brusco de temperatura causa DANOS POR
RESFRIAMENTO: retardando o crescimento

31. RESFRIAMENTO E CONGELAMENTO
• Dano por resfriamento pode ser minimizado se a exposição ao frio for
lenta e gradual
• Dano por congelamento ocorre a temperaturas abaixo do ponto de
congelamento da água

32. RESFRIAMENTO E CONGELAMENTO
Respostas ao dano por resfriamento
(perda de função de membrana)
 Folhas danificadas: apresentam inibição da fotossíntese
 Translocação mais lenta de carboidratos
 Taxas de respiração mais baixa
 Inibição de síntese protéica
 Aumento da degradação de proteínas
existentes

33. RESFRIAMENTO E CONGELAMENTO
• A formação de cristais de gelo e a desidratação de protoplasma matam
as células
• Algumas lenhosas se aclimatam a temperaturas muito baixas
 espécies nativas de cerejeiras e ameixeiras
 elevado grau de tolerância a baixas temperaturas

34. RESFRIAMENTO E CONGELAMENTO
• Indução gênica durante a aclimatação ao frio
 A desestabilização de proteínas acompanha tanto o estresse por calor
quanto pelo frio
 A expressão das proteínas anti-congelamento são reguladas por
estresse pelo frio
 Proteínas anticongelamento: liga à superfície dos cristais de gelo
para evitar ou retardar seu crescimento
 Síntese de açúcares e outras substâncias induzidas pelo frio
ADAPTAÇÕES

35. ATIVIDADE INDIVIDUAL
 Atividade individual avaliativa para ser entregue na próxima aula:
- Fazer uma resenha crítica de um artigo que enfoque a importância e os
possíveis impactos econômicos (agricultura/meio ambiente) do estresse
ambiental sobre espécies de vegetais do cerrado brasileiro
- Pontos distribuídos: dentro dos 10% de pesquisa do total distribuído
http://www.portalangels.com/espaco-mulher/como-fazer/como-fazer-uma-
resenha-cientifica-dicas.html

36. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
 TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal. 3ª edição, Porto Alegre: Artmed
Editora, 2004. 719p.
 KERBAUY, G.B., 2004. Fisiologia Vegetal. 1ª edição, Rio de Janeiro:
Guanabara Koogan, 2004. 452p.
 LARCHER, W. Ecofisiologia Vegetal. São Carlos: Rima Artes e Textos, 2000.
531p.
 Fisiologia do estresse: Departamento de Ciências Biológicas – ESALQ/USP
– Prof. Dr. Paulo Castro.
 Fisiologia do estresse: Universidade Federal Rural da Amazônia – Prof. Dr.
Roberto Cezar .
E-MAIL : heitorob@gmail.com