Teorias da Evolução e slides sobre darwnismo e evoulao
Fisiologia do estresse em plantas
1. FISIOLOGIA DO ESTRESSE EM PLANTAS
Professor: José Vieira Silva
Discentes: Cinara Bernardo da Silva
José Adeilson Santos Barreto
Julianna Catonio da Silva
Universidade Federal de Alagoas
Campus de Arapiraca
Ciências Agrárias
2. O QUE É ESTRESSE ?
É um desvio significativo das condições ótimas para a vida, e induz
mudanças e respostas em todos os níveis funcionais do organismo, os
quais são reversíveis a princípio, mas podem se tornar permanente
(Larcher, 2000)
É um fator externo que exerce uma influência desvantajosa para
a planta (Taiz & Zeiger, 2002)
3. RESPOSTA AO ESTRESSE: ADAPTAÇÃO OU
ACLIMATAÇÃO
Tolerância: aptidão da planta para enfrentar um ambiente
desfavorável
Planta adaptada:
resistência geneticamente
determinada, adquirido por
processo de seleção durante
muitas gerações
Planta aclimatada:
tolerância aumentada como
consequência de exposição
anterior ao estresse
ESCAPE / EVITAR / TOLERAR
4. FATORES DE ESTRESSE
ABIÓTICOS
• Água
• Radiação
• Temperatura
• Gases
• Minerais
• Efeitos Mecânicos
BIÓTICOS
• Planta
• Micro-organismos
• Animais
• Origem Antropogênica
5. ESTRSSE HÍDRICO: FALTA OU EXCESSO DE ÁGUA
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.
Fonte: http://www.google.com/imgres?imgurl=http://verdypaisagismo.com.br
6. DÉFICIT HÍDRICO E A FOTOSSÍNTESE
A água = principal doador de elétrons
Fechamento estomático= impede a entrada de CO2
Abscisão foliar para perder menos água
7. DÉFICIT HÍDRICO E O CRESCIMENTO
VEGETAL
Diminui a turgescência necessária para a expansão celular
8. DEFICT HÍDRICO E A TRANSLOCAÇÃO DE
FOTOASSIMILADOS
O déficit hídrico diminui indiretamente a quantidade de
fotoassimilados translocados, pois reduz a fotossíntese e o consumo
de assimilados das folhas em expansão.
9. RESPOSTA AO DEFICITE HÍDRICO
ESCAPE= plantas de ciclo rápido
EVITAÇÃO=plantas que mantém o Ψw alto (Isohídricas)
Fonte: http://www.google.com/imgres?imgurl=http://verdypaisagismo.com.br
10. RESPOSTA AO DEFICITE HÍDRICO
Diminuição da área foliar
• Falta de água causa contração celular, afrouxamento de
parede e redução no turgor. Isso causa redução na expansão
celular e foliar
Abscisão foliar
• Estimulo na síntese de etileno
• Acentuado crescimento das raízes
Fechamento estomático
• ABA: Ácido abscisíco
11. RESPOSTA AO ESTRESSE HÍDRICO
Síntese de açúcares protetores
• São agentes protetores durante a desidratação celular
principalmente trealose
• Mantém estabilidade das membranas
Ajuste osmótico
• Aumento no conteúdo de solutos no citosol das células, diminuindo
Ψo, para que as células absorva mas água
• Os solutos acumulados são (solutos compatíveis) são: prolina,
álcoóis de açúcar (sorbitol e manitol) e amina quaternária (betaína).
Proteínas Lea (Late embryogenesis abundant)
12. RESPOSTA AO DEFICITE HÍDRICO
Folhas de plantas jovens de algodoeiro (Gossypium hirsutum) sofre abscisão em
resposta ao estresse hídrico (adaptado,Taiz & Zeiger, 2002)
13. RESPOSTA AO ESTRESSE HÍDRICO
Estimula o metabolismo CAM
Cutícula mais espessa
Presença de tricomas, cera refletora cuticular.
Alteração na orientação das folhas
14. Temperatura foliar alta + déficit hídrico = estresse térmico.
Algumas plantas suportam altas taxas de temperatura (C4, CAM),
outras tem a fotossíntese afetada (C3)
ESTRESSE POR CHOQUE TERMICOS
15. Diminuição da fotossíntese (Fotoinibição)
• Degradação da enzimas
• Produção de radicais livres oxigênio singleto (Foto-oxidação)
• Diminuição da estabilidade das membranas celulares
DANOS CAUSADOS POR ESTRESSE
TÉRMICO
ADAPTAÇÕES
Fonte: http://www.google.com/imgres?imgurl=http://3.bp.blogspot.com
16. ESTRESSE POR ALAGAMENTO
Diminui a disponibilidade de oxigênio:
• Respiração anaeróbica
• Baixa produção de ATP
• Acúmulo de etileno
Fonte: http://www.google.co/imgres.companoramio/photo
17. Epnastia= maior crescimento da parte superior causando o
curvamento do caule.
Formação de raízes adventícias
RESPOSTA DAS PLANTAS A AUSÊNCIA DE O2
Fonte: c356.4shared.com/doc/b-ME6Osg/preview.html
18. Formação do Aerênquima induzido pelo acúmulo de etileno
qual promove a morte das células do cortx
• Formação de pneumatóforos (raízes respiratórias)
Como algumas plantas sobrevivem em solos
alagados?
Fonte: c356.4shared.com/doc/b-ME6Osg/preview.html
19. Halófitas = nativas de solos salinos
• Tamarix sp, Atriplex sp
Glicófitas =menos resistentes ao sal que as halófitas
• Milho, cebola, algodão, alface, feijão etc...
Dois efeitos: osmóticos e iônicos específicos
• 1º Diminui o Ψw
• 2º Inibição da atividade de varias enzimas
ESTRESSE SALINO
20. SINTOMAS CAUSADO PELO SAL
Pode provocar nanismo e inibição do crescimento da raiz.
O crescimento das gemas pode ser adiado, os ramos ficam
atrofiados e as folhas têm área menor
21. ESTRATÉGIA PARA EVITAR O DANO CAUSADO PELO SAL
Presença de estrias de caspary na endoderme = restringem
o movimento de íons para o xilema via apoplasto. Devem
atravessar via simplasto, atravessando a membrana plasmática,
onde há seleção
Presença de glândulas de sal nas folhas de algumas
espécies
•Atriplex sp (erva-sal)
22. ESTRESSE POR CONGELAMENTO E
RESFRIAMENTO
As espécies tropicais e subtropicais são tipicamente suscetíveis ao dano
por resfriamento; ( feijão, arroz, tomate, batata-doce etc...)
“Capacidade de adaptação”
Foto: Marcelo Grucke / VC no ESTV
23. ESTRESSE POR CONGELAMENTO E
RESFRIAMENTO
Danos por Congelamento:
• Formação de gelo no apoplasto levando a dessecação
• Formação de gelo no simplasto levando a ruptura da membrana
Danos por Resfriamento
• Alteração na fluidez da membrana = diminuindo a fotossíntese,
transporte de solutos, respiração e a transdução de sinais
• Pode modificar atividade de muitas enzimas
24. RESPOSTA AO CONGELAMENTO E
RESFRIAMENTO
Proteínas anticongelamento
Síntese de açúcares e outras substâncias induzidas pelo frio
Evitação do congelamento formando isolantes térmicos por
pilosidade ou adensamento
Em condições naturais e agricultáveis, as plantas são expostas a estresses ambientais. O estresse tem papel importante na determinação de como o solo e o clima limitam a distribuição das espécies, seu desenvolvimento e chance de sobrevivência . DE MANEIRA GERAL Quem coordena a resposta do estresse na planta são os hormônios vegetais, TIPO COMO QUEDA DAS FOLHAS (ABA)
Estresse é qualquer fator externo que exerce influência desvantajosa sobre a planta, induzindo a mudanças e respostas em todos os níveis do organismo, estas podem ser reversíveis ou permanentes. Quando uma cultura não está expressando sua potencialidade máxima, é provável que as plantas estiveram ou estão sofrendo algum tipo de estresse. Mas, quase todos os fatores de estresse podem ser superados mediante a aplicação de técnicas adequadas de manejo
FALAR O QUE TEM NO SLIDE E DEPOIS
AS RESPOSTAAS PODE SER
ESCAPE-PLANTA NÃO ENTRA EM CONTATO COM ESTRESSE
EVITAR-PLANTA ENTRA EM CONTATO COM ESTRESSE MAS NÃO SE EQUILIBRA COM ELE
TOLERAR-QUANDO A PLANTA ENTRA EM EQUELIBRIO COM ESTRSSE E SUPORTA
ABIOTICOS
AGUA –ESTRSSE POR FALTA OU EXCESSO (INUDAÇÃO)
RADIAÇÃO-FAZER RELAÇÃO DE PLANTAS DE SOMBRA E DE SOL
TEMPERATURA- PODE CAUSAR A DESNATURAÇÃO DAS ENZIMAS
MINERAIS- INIBIR O DESENVOLVIMENTO DA PLANTA
EFEITOS MECÂNICOS- O VENTO PODE DERRUBAAR A S FOLHAS E TAMBEM DIMINUI A ABERTURA ESTÔMATICA-DIMINUINDO A ENTRADA DE CO2
BIOTICOS
PLANTA-ADENSAMENTO PODE CAUSAR O ESTRSSE E TAMBÉM PLANTAS PARASITAS E ALELOPATICAS
MICROORGANISMOS- FUNGOS, BACTERIAS PODEM CAUSAR ESTRESSE NA PLANTA
ANIMAIS-INSETOS, E ANIMAIS PISOTIANDO AS PLANTAS
HOMEM- PULUIÇÃO, FOGO, COMPACTAÇÃO DO SOLO, AGROQUIMICOS
PODER PELA FALTA OU EXCESSO DE AGUA. PELA FALTA É MAIS PRESENTES EM REGIÕES ARIDAS (FOTO)
E ELE SE CARACTERIZA VER SLIDE DEFINIÇÃO
DÉFICIT HÍDRICO DIMINUI A FOTOSSÍNTESE NAS SEGUINTES CONDIÇÕES:
INIBE A PRODUÇÃO DE ATP E NADPH NA CTE
ESTIMULA A PRODUÇÃO DE DO HRMÔNIO (ABA) DIMINUINDO A TURGESCENCIA DAS CELULAS-GURDA E ASSIM FECHANDO OS ESTÔMATOS– SE FECHA OS ESTOMATOS NÃO ENTRA CO2
EM PLANTAS DA CAATINGA ELAS PERDEM AS FOLHA POR FALTA DE AGUA , DIMINUI A AREEA FOLIAR DIMINUI A FOTOSSINTESE PQ OS CLOROPLASTO ESTÃO NA FOLHA
CTE MOSTRANDO A IMPORTANCIA DA AGUA NA ETAPA FOTOQUIMICA
A FALTA DE AGUA DIMINUI O CRESCIMENTO VEGETAL PQ DIMINUI A EXPANÇÃO DA PAREDE CELULAR
O GRAFICO MOSTRA QUE EM PW AROXIMADAMENTE EM -0,3 POR AI A TAXA DE EXPANÇÃO E A FOTOSSINTESE É ALTA, QUANDO ELE O PW PASSA PARA -0.4, A 0.5 + -, A EXPANÇÃO FOLIAR CAI, E A FOTOSSINTESSE DIMINUI CONSIDERALVELMENTE.
SE DIMINUI A QUANTIDADE DE FOLHA DIMINUI A QUANTIDADE FOTOSSIMILADO SINTETISADOS E TRASLOCADOS PARA AS REGIÕES DE (DRENO)
ISSO PQ PARA QUE ESSES FOTOSSIMILADOS SEREM TRANPORTADO PRCISA-SE DE UM POTENCIAL DE PRESSÃO, A FALTA DE AGUA DIMINUI NO CARREGAMENTO DO FLOEMA, POIS AS CELULAS DO EC, NÃO TERÁ PRESSÃO DE TUGOR
O ESCAPE SE CARACTERIZA EM PLANTAS QUE FLORESCEM LOGO DEPOES DA CHUVA, EM REGIÕES DESERTICAS. SEGUNDA FOTO
EVITAÇÃO—Nesse tipo de estratégia, a condutância estomática se mantém inalterada frente a reduções nas disponibilidades de água do solo e da atmosfera, resultando em redução do potencial hídrico da planta. Nos meses mais secos essa influência foi menor, como se observa em plantas com comportamento isohídrico, que reduzem a condutância estomática e mantêm potenciais hídricos constantes frente ao aumento da seca ambiental.
I IMAGEM É UMA ALGAROBA PLANTA DE SISTEMA RADICULAR PROFUNDO
PORÉM ELAS PODEM Apresentar maiores taxas de mortalidade por "privação de carbono", em decorrência do seu comportamento isohídrico.
LER OU DECORAR
o etileno promove a dissolução enzimática da parede celular fazendo com que as folhas caiam,
O déficit hídrico acentua o aprofundamento das raízes no solo úmido Com a redução na expansão foliar, sobra mais fotossintetizados para a parte radicula.
o ABA INDUZ A A SAIDA DE K+ DAS CELULAS-GUARDA, AUMENTANDO O PH, E CAUSANDO O FECHAMENTO ESTÔMATICO
SINTESE DE AÇUCARES PROTETORES--- SÃO ACUCARES QUE Mantém estabilidade das membranas EVITANDO A FLACIDEZ CELULAR
AS Proteínas Lea (Late embryogenesis ABUNDANT) São hidrofílicas, termoestáveis podendo atuar como seqüestradores de íons;. Agentes de solvatação de membranas e outras proteínas, agindo como verdadeiros protetores dos componentes celulares devido os danos ocasionados pela ausência de água
AS FOLHAS CAIAM EM RESPOSTA AO ABA (LER QUADRADINHO)
EM PLANTAS C3 FACULTATIVAS QUANDO EM CONDIÇÕES DE ESTRESSE PODE VIRAR UMA PLANTA CAM, ESTOMATOS ABRE DE NOITE E FECHA DE DIA
PARA DIMUIR AS PERDAS POR transpiraçõa CUTICULAR
SO FALAR DO CACTOS E DO OITI– ESTE ULTIMO COM CERA PARA PERDER MENOS AGUA---
SO FALAR
Temperatura foliar alta + déficit hídrico = estresse térmico
Plantas podem sofrer superaquecimento::: grande influxo de energia capaz de ser absorvida combinada com uma perda insuficiente de calor. O efeito do calor depende de sua duração, a regra da dose diz que pouco calor por longo período provoca tanto dano quanto muito calor por curto período. A maior parte dos vegetais não é capaz de sobreviver a uma prolongada exposição a temperaturas maiores que 45ºC. As células e os tecidos que não estão em crescimento ou estão desidratados (como as sementes) podem sobreviver a temperaturas muito mais altas do que os hidratados ou em crescimento ativo. Assim, durante o período mais ativo de crescimento, as plantas são muito sensíveis ao calor.
CAM E C4 SÃO MAIS ADAPTADAS AO CALOR, DO QUE C3, POIS A C4 E CAM NÃO SATURAM COM A LUZ. JÁ A C3 TEM A FOTORRESPIRAÇÃO O QUE DIMINUI NA FOTOSSINTESE LÍQUIDA
IMAGENS C4, CAM, E C3
A CLOROFILA DISSIPA CALOR NO ESTGIO EXCITADO EM FORMA DE FLORESCENCIA. E TAMBÉM PODE CAUSAR DANO NA PROTEINA D1 NO PS2 DIMININDO NA FOTOSSINTESE
DESNATURAÇÃO DAS ENZIMAS ( NO CASO RUBISCO RESPONSAVEL PELA FIXAÇÃO DE CO2 )
FOTORRESPIRAÇÃO PODE ACONTECER
TRICOMAS E CAROTENOIDES PEGMENTOS PROTETORES
As raízes, em geral, obtêm O2 suficiente para a respiração aeróbica diretamente do espaço gasoso do solo. Mas, num solo inundado, pode haver o bloqueio da difusão do oxigênio na fase gasosa
DIMINUI A SINTESE DE ATP NA CTE, OCORRENDO A FERMENTAÇÃO--falta de oxigênio faz com que ocorra respiração anaeróbica (fermentação), pouco ATP é produzido (energia insuficiente para os processos metabólicos), além da possibilidade do lactato e etanol serem tóxicos para as células
A produção de etileno endógeno que vai estimular o alongamento celular do pecíolo ou entrenós. Os órgãos são estendidos até a superfície da água alcançando o ar para captação de O2.
TUDO POR CAUSA DO ETILENO
TUDO POR CAUSA DO ETILENO
O EXCESSO DE SAL DiminuiA fotossíntese e O crescimento: PQ o excesso de sais degrada a clorofila e há acúmulo de antocianinas.
O maior problema de alta concentração de sais está na água de irrigação. A evaporação e transpiração removem a água pura do solo e esta perda d’água concentra solutos no solo, podendo prejudicar espécies sensíveis aos sais. EXISTEM PLANTAS COM Ótimo de crescimento em níveis moderados de sal, este ótimo está relacionado com a capacidade das células de acumularem íons no vacúolo, diminuindo a quantidade tóxica no citosol. ESSA PLANTAS SÃO AS
HALÓFITAS E AS
glicófitas menos resistentes ao sal que as halófitas. A concentração é limitante quando começam a mostrar sinais de inibição do crescimento, descoloração foliar e perda de peso seco
O SAL PODE CAUSAR DOIS EFEITOS SLIDE
LER SLIDE
LER SLIDES
A FOTO MOSTRA O NANISMO POR CAUSA DA INATIVAÇÃO DE ENZIMAS E A NECROSE E CLOROSE INTENSA POR CAUSA DO ACUMULO DE ANTOCIANINAS
LER TOPICO 1
PALNTA DE SAL QUE POSSUEM glândulas de sal nas folhas de algumas . A erva-sal (Atriplex nummularia Lindl.) é uma espécie forrageira originária da Austrália, que demonstra grande adaptação a regiões áridas e semi-áridas e está presente em toda a América do Sul, principalmente Argentina, Chile e Brasil (SOUZA et. al., 2004) PLANTA ACUMULA SODIO NOS SEUS TECIDOS
Dano por resfriamento provoca crescimento mais lento (diminui a velocidade das reações, diminui a energia disponível, há menor absorção de água e nutrientes, cai a biossíntese e assimilação, afeta o crescimento), as folhas descolorem ou tornam-se lesadas e a folhagem dá impressão de estar encharcada. Se as raízes sofrem o dano, a planta pode murchar.
NAS PLANTAS C3 O ESTRESSE É LOGO VISTO PQ ESTAS TEM SUAS ENZIMAS ATIVADA PELA LUZ (EX: RUBISCO) SOFREM ESTRESSE POR CONGELAMENTO
Capacidade de adaptação DEPENDE DA PLANTA
IMAGEM 1 SOJA E 2 CAFÉ – FORMAÇÃO DE CRISTAS DE GELO
PORQ A AGUA NÃO CHEGA ATÉ O APICE DA PLANTA, OU SEJA NÃO A HIDRATA
AS CRISTAS DE GELO NO SIMPLASTO ROMPE A MEMBRANA DISPEJANDO TODO O CONTEUDO CELULAR E MATANDO A PLANTA
Alteração das propriedades das membranas: há perda de função das membranas, podendo diminuir o poder de seleção. Também há dano às membranas dos cloroplastos, inibindo a fotossíntese. Há dano às membranas mitocondriais e as taxas respiratórias caem. Também há translocação mais lenta de carboidratos, inibição da síntese protéica e aumento da degradação de proteínas existentes. Perda de solutos devido ao dano no tonoplasto.
VER TAIZ, OU LER
ESSES APARELHOS TIPO O IRGA MEDE VARIA VARIAVES COMO CONDUTÂNCIA ESTOMATICA, TAXA FOTOSSINTETICA ETC..
VC PODE ANALISAR O ESTRESSE DE UMA PLANTA SENDO QUE VC CONHEÇA SEU METABOLISMO. POR EXEMPLO: A TEMPERATURA OTIMA PRA A FOTOSSINTESE NUMA PLANTA C3 É DE 20 A 25º, SE TIVER MAIS DE QUE ISSO TA SO ESTRESSE, ALÉM DISSO VC PODE ANALISAR O PONTO DE COMPENSAÇÃO DE CO2 SEJA NAS C3, C4, CONHECENDO ESSES VALORES E ATRAVÉS DESSES APARELHOS VC PODE DIZER SE A PLANTA SOB ESTRESSE OU NÃO