FISIOLOGIA VEGETAL
Fotossíntese
 Processo metabólico que produz matéria
orgânica a partir de substâncias inorgânicas
(energia solar)
Fotossíntese
6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6H2O + 6O2
clorofila
luz
6
Fatores que influnciam a
fotossíntese
Temperatura
Concentração de CO2
Intensidade Luminosa
Ponto de Compensação
Fótico
 Processo metabólico que quebra moléculas
de glicose para obtenção de energia (ATP).
 É metabolicamente inversa à fotossíntese
(seus produtos são os reagentes da
fotossíntese e vice-e-versa)
 Ocorre o tempo inteiro, enquanto a
fotossíntese precisa da presença de luz para
começar.
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O
AT
P
Respiração
 É a intensidade luminosa necessária para que
a taxa de fotossíntese se iguale à de
respiração.
 O ideal é que a planta permaneça sempre
acima do PCF.
fotossíntese
respiração
Intensidade luminosa
Velocidadedareação
PCF
Ponto de Compensação
Fótico
Plantas e PCF
Plantas Umbrófilas Plantas Heliófilas
f
r
Intensidade luminosa
Velocidadedareação
PCF
f
r
Intensidade luminosa
Velocidadedareação PCF
Fisiologia da Luz
Fitocromos
 São pigmentos que absorvem luz de
comprimento de onda vermelho.
 O fitocromo F é a forma ativa e é formado na
presença de luz.
 O fitocromo R é a forma inativa do pigmento,
sendo formado no escuro.
 Dependendo da presença dos fitocromos nos
órgãos vegetais, certas funções são estimuladas
ou inibidas, alterando a morfogênese do vegetal.
Fitocromo R
(inativo)
Fitocromo F
(ativo)
Vermelho curto
Vermelho longo
Conversão lenta no escuro
Fotoblastismo
 É a influência da luz na germinação da semente.
 Na presença de luz, o fitocromo F acumula-se nos
tecidos da semente, afetando o seu
desenvolvimento:
 Fotoblásticas positivas: a germinação é estimulada
pelo fitocromo F (germinam na luz).
 Ex.: alface, agrião, orquídeas, bromélias e begônias.
 Fotoblásticas negativas: a germinação é inibida pelo
fitocromo F (germinam no escuro).
 Ex.: melancia e maxixe.
 Na época de semeaduras, as fotoblásticas
positivas devem ser lançadas sobre o solo e as
negativas precisam ser enterradas.
Fotoperiodismo
 É a necessidade de um ciclo de luz-escuro para
que a floração das plantas ocorra.
 O mais importante neste caso é a quantidade de
tempo ininterrupto que a planta permanece no
escuro.
 Fotoperíodo crítico: duração do período
iluminado do dia, específico para cada espécie.
 Florígeno: hormônio da floração. É produzido na
folha, órgão vegetal sensível aos fotoperíodos,
sendo transportado em seguida para as regiões
onde determinará a formação de flores.
Fotoperiodismo
 Plantas de dias longos (PDL): florescem quando
submetidas a um período de escuro inferior ao
fotoperíodo crítico.
 Espinafre, alface, trigo, cevada, aveia, rabanete etc.
 Plantas de dias curtos (PCD): florescem quando
submetidas a um período de escuro igual ou maior ao
fotoperíodo crítico.
 Morango, crisântemo, prímulas, café, fumo etc.
 Plantas neutras ou indiferentes: florescem
independente de fotoperíodos críticos.
 Milho, arroz, tomate, feijão etc.
Fotoperiodismo
Estiolamento
 É um modo de crescimento específico, que
ocorre quando uma planta em desenvolvimento
se encontra no escuro.
 Características da planta estiolada:
 Ausência de clorofila (cor branco-amarelada)
 Folhas pequenas ou ausentes
 Caule muito mais longo que o normal
 Ápice caulinar em forma de gancho
Estiolamento
 Figura 1 –
Fotomorfogênese em
plântulas de feijão
(Phaseolus vulgaris). A
plântula da esquerda
cresceu em condições de
luz normal; a plântula da
direita cresceu no escuro; e
a plântula do centro foi
exposta a 5 minutos de luz
vermelha por dia (Hopkins,
2000).
Hormônios Vegetais
Auxinas
 Crescimento do caule e da raiz por alongamento.
 Baixas concentrações estimulam o crescimento da raiz
 Altas concentrações estimulam o crescimento do caule
 Tropismos: movimentos orientados por um
estímulo ambiental.
 Fototropismo: orientado pela luz (positivo/negativo)
 Geotropismo: orientado pela gravidade
(positivo/negativo)
 Dominância apical: a gema apical inibe a atividade
das gemas laterais mais próximas
 Formação de frutos: em ovários fecundados ou
não.
 Abscisão: queda das folhas antigas (com menos
concentração de auxinas do que o caule)
GEMAS LATERAIS
São inibidas pelo AIA
O AIA produzido na gema apical
inibe a gema lateral
DOMINÂNCIA APICAL
APLICAÇÕES DE AUXINAS
 Promove o desenvolvimento do caule
cortado (estaca)
 Promove o desenvolvimento do ovário.
 Evita a formação de camada de abscisão.
 Promovem a floração.
AIA COMO HERBICIDAS
Ácido 2-4 –diclorofenoxiacético
Dicotiledôneas: sensível
Monocotiledôneas: imune
Giberelinas
 Produzidas em meristemas, folhas jovens,
sementes imaturas e frutos.
 Estimulam o alongamento e divisão celular.
 Alongamento caulinar
 Germinação de sementes
 Crescimento de folhas
 Produção de flores e frutos
 Induzem a partenocarpia
Etileno
 Produzido em diversas partes da planta.
 Induz o amadurecimento dos frutos
 Promove a abscisão foliar
Citocininas
 Produzidas nas raízes, são conduzidas às
demais partes da planta.
 Estimulam a divisão e diferenciação celular:
 Diferenciação e crescimento das raízes
 Desenvolvimento de gemas laterais
 Retardam o envelhecimento da planta
Ácido Abscíssico (ABA)
 Produzido nas folhas, no caule e no ápice
radicular.
 Inibe o crescimento das plantas.
 Induz a dormência das gemas e sementes.
 Induz o fechamento dos estômatos.
Fisiologia da Água
Absorção
 Entrada de água e sais minerais
pela raiz da planta.
 Ocorre em duas vias:
 Intracelular: há seleção da
entrada de substâncias ainda na
epiderme (em preto)
 Intercelular: a seleção ocorre
apenas na endoderme (em
vermelho)
 A água entra no xilema por
transporte passivo e os sais
minerais são bombeados para
dentro da luz do vaso.
Transpiração
 Perda de água pela
cutícula epidérmica.
 Ocorre
incessantemen-te,
pela evaporação de
água.
 Estruturas como a
cera evitam a perda
excessiva de água.
 Eliminação de água
pelos estômatos.
 Ocorre apenas quando
há condições ideais de
água nos tecidos da
folha.
 Possui controle hídrico
pela própria planta.
Cuticular (~1%) Estomática (~99%)
Estômatos
 Anexos epidérmicos presentes nas folhas, constituídos
por duas células-guardas ou estomáticas repletas de
cloroplastos
 A fenda que se abre entre as células-guarda é chamada
ostíolo, que se abre no interior da folha numa grande
cavidade denominada câmara subestomática.
 Funções: transpiração e trocas
gasosas durante a respiração
(entra O2, sai CO2) e fotossín-
tese (entra CO2, sai O2).
Estômatos
 Controle da abertura
estomática: os
estômatos se abrem
quando suas
células-guarda
estão túrgidas.
 Fatores: intensidade
luminosa,
concentração de
gás carbônico, pH e
suprimento hídrico.
Controle dos estomatos
FATORES
COMPORTAMENTOD
OS ESTÔMATOS
Intensidade de luz
Alta
Abre
Baixa
Fecha
Concentração de C02 no mesófilo
Alta
Fecha
Baixa
Abre
Disponibilidade de água
Alta
Abre
Baixa
Fecha
Mecanismo fotoativo: fosforilase
Mecanismo : K
Gutação ou Sudação
 É perda de água na forma líquida (e não vapor,
como na transpiração) pelas folhas.
 Em dias frios e úmidos com solo encharcado de
água, a pressão nas raízes é alta e pode empurrar
água para cima.
 Como a água não evapora
devido à baixa temperatura e
saturação de umidade do
ambiente, ela sai em forma de
gotas líquidas pelas bordas da
folha, através de pequenas
aberturas chamadas hidatódios.
Condução de Seiva Bruta
 Composição: água + sais minerais
 Direção: raiz  folhas
 Tecido: xilema (lenho)
 Células: traqueídeos
 Teorias:
 Capilaridade: a força de atração das moléculas de
água entre si e com as paredes do vaso faz com
que a coluna de água suba até certa altura.
 Coesão-tensão: as folhas exercerem uma força de
sucção que garante a ascensão de uma coluna de
água no interior do xilema desde as raízes,
conforme ocorre a transpiração.
Condução de Seiva Bruta
Condução de Seiva Elaborada
 Composição: água + glicose
 Direção: folhas  demais partes da planta
 Tecido: floema (líber)
 Células: elementos crivados
 Teoria:
 Pressão positiva de seiva:
há um fluxo sob pressão das
folhas em direção às raízes
devido à diferença de
concentração entre ambas.
Condução de Seiva Elaborada
Anel de Malpighi
 Retirando um anel completo da casca (anel de
Malpighi) que envolve o vegetal, interrompemos
a distribuição de seiva elaborada em direção à
raiz, pois os vasos liberianos (localizados mais
externamente) são lesados, levando à morte
das raízes depois de certo tempo.
 Com a morte das raízes, não ocorre
absorção de água e sais minerais do
solo e, conseqüentemente, ocorrerá a
morte do vegetal, pois as folhas não
receberão mais água.

Fisiologia vegetal

  • 1.
  • 2.
    Fotossíntese  Processo metabólicoque produz matéria orgânica a partir de substâncias inorgânicas (energia solar)
  • 3.
    Fotossíntese 6CO2 + 12H2OC6H12O6 + 6H2O + 6O2 clorofila luz 6
  • 4.
    Fatores que influnciama fotossíntese
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 9.
  • 10.
     Processo metabólicoque quebra moléculas de glicose para obtenção de energia (ATP).  É metabolicamente inversa à fotossíntese (seus produtos são os reagentes da fotossíntese e vice-e-versa)  Ocorre o tempo inteiro, enquanto a fotossíntese precisa da presença de luz para começar. C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O AT P Respiração
  • 11.
     É aintensidade luminosa necessária para que a taxa de fotossíntese se iguale à de respiração.  O ideal é que a planta permaneça sempre acima do PCF. fotossíntese respiração Intensidade luminosa Velocidadedareação PCF Ponto de Compensação Fótico
  • 12.
    Plantas e PCF PlantasUmbrófilas Plantas Heliófilas f r Intensidade luminosa Velocidadedareação PCF f r Intensidade luminosa Velocidadedareação PCF
  • 13.
  • 14.
    Fitocromos  São pigmentosque absorvem luz de comprimento de onda vermelho.  O fitocromo F é a forma ativa e é formado na presença de luz.  O fitocromo R é a forma inativa do pigmento, sendo formado no escuro.  Dependendo da presença dos fitocromos nos órgãos vegetais, certas funções são estimuladas ou inibidas, alterando a morfogênese do vegetal. Fitocromo R (inativo) Fitocromo F (ativo) Vermelho curto Vermelho longo Conversão lenta no escuro
  • 15.
    Fotoblastismo  É ainfluência da luz na germinação da semente.  Na presença de luz, o fitocromo F acumula-se nos tecidos da semente, afetando o seu desenvolvimento:  Fotoblásticas positivas: a germinação é estimulada pelo fitocromo F (germinam na luz).  Ex.: alface, agrião, orquídeas, bromélias e begônias.  Fotoblásticas negativas: a germinação é inibida pelo fitocromo F (germinam no escuro).  Ex.: melancia e maxixe.  Na época de semeaduras, as fotoblásticas positivas devem ser lançadas sobre o solo e as negativas precisam ser enterradas.
  • 16.
    Fotoperiodismo  É anecessidade de um ciclo de luz-escuro para que a floração das plantas ocorra.  O mais importante neste caso é a quantidade de tempo ininterrupto que a planta permanece no escuro.  Fotoperíodo crítico: duração do período iluminado do dia, específico para cada espécie.  Florígeno: hormônio da floração. É produzido na folha, órgão vegetal sensível aos fotoperíodos, sendo transportado em seguida para as regiões onde determinará a formação de flores.
  • 17.
    Fotoperiodismo  Plantas dedias longos (PDL): florescem quando submetidas a um período de escuro inferior ao fotoperíodo crítico.  Espinafre, alface, trigo, cevada, aveia, rabanete etc.  Plantas de dias curtos (PCD): florescem quando submetidas a um período de escuro igual ou maior ao fotoperíodo crítico.  Morango, crisântemo, prímulas, café, fumo etc.  Plantas neutras ou indiferentes: florescem independente de fotoperíodos críticos.  Milho, arroz, tomate, feijão etc.
  • 18.
  • 19.
    Estiolamento  É ummodo de crescimento específico, que ocorre quando uma planta em desenvolvimento se encontra no escuro.  Características da planta estiolada:  Ausência de clorofila (cor branco-amarelada)  Folhas pequenas ou ausentes  Caule muito mais longo que o normal  Ápice caulinar em forma de gancho
  • 20.
    Estiolamento  Figura 1– Fotomorfogênese em plântulas de feijão (Phaseolus vulgaris). A plântula da esquerda cresceu em condições de luz normal; a plântula da direita cresceu no escuro; e a plântula do centro foi exposta a 5 minutos de luz vermelha por dia (Hopkins, 2000).
  • 21.
  • 22.
    Auxinas  Crescimento docaule e da raiz por alongamento.  Baixas concentrações estimulam o crescimento da raiz  Altas concentrações estimulam o crescimento do caule  Tropismos: movimentos orientados por um estímulo ambiental.  Fototropismo: orientado pela luz (positivo/negativo)  Geotropismo: orientado pela gravidade (positivo/negativo)  Dominância apical: a gema apical inibe a atividade das gemas laterais mais próximas  Formação de frutos: em ovários fecundados ou não.  Abscisão: queda das folhas antigas (com menos concentração de auxinas do que o caule)
  • 25.
    GEMAS LATERAIS São inibidaspelo AIA O AIA produzido na gema apical inibe a gema lateral DOMINÂNCIA APICAL
  • 28.
    APLICAÇÕES DE AUXINAS Promove o desenvolvimento do caule cortado (estaca)  Promove o desenvolvimento do ovário.  Evita a formação de camada de abscisão.  Promovem a floração.
  • 30.
    AIA COMO HERBICIDAS Ácido2-4 –diclorofenoxiacético Dicotiledôneas: sensível Monocotiledôneas: imune
  • 32.
    Giberelinas  Produzidas emmeristemas, folhas jovens, sementes imaturas e frutos.  Estimulam o alongamento e divisão celular.  Alongamento caulinar  Germinação de sementes  Crescimento de folhas  Produção de flores e frutos  Induzem a partenocarpia
  • 33.
    Etileno  Produzido emdiversas partes da planta.  Induz o amadurecimento dos frutos  Promove a abscisão foliar
  • 34.
    Citocininas  Produzidas nasraízes, são conduzidas às demais partes da planta.  Estimulam a divisão e diferenciação celular:  Diferenciação e crescimento das raízes  Desenvolvimento de gemas laterais  Retardam o envelhecimento da planta
  • 35.
    Ácido Abscíssico (ABA) Produzido nas folhas, no caule e no ápice radicular.  Inibe o crescimento das plantas.  Induz a dormência das gemas e sementes.  Induz o fechamento dos estômatos.
  • 36.
  • 37.
    Absorção  Entrada deágua e sais minerais pela raiz da planta.  Ocorre em duas vias:  Intracelular: há seleção da entrada de substâncias ainda na epiderme (em preto)  Intercelular: a seleção ocorre apenas na endoderme (em vermelho)  A água entra no xilema por transporte passivo e os sais minerais são bombeados para dentro da luz do vaso.
  • 38.
    Transpiração  Perda deágua pela cutícula epidérmica.  Ocorre incessantemen-te, pela evaporação de água.  Estruturas como a cera evitam a perda excessiva de água.  Eliminação de água pelos estômatos.  Ocorre apenas quando há condições ideais de água nos tecidos da folha.  Possui controle hídrico pela própria planta. Cuticular (~1%) Estomática (~99%)
  • 39.
    Estômatos  Anexos epidérmicospresentes nas folhas, constituídos por duas células-guardas ou estomáticas repletas de cloroplastos  A fenda que se abre entre as células-guarda é chamada ostíolo, que se abre no interior da folha numa grande cavidade denominada câmara subestomática.  Funções: transpiração e trocas gasosas durante a respiração (entra O2, sai CO2) e fotossín- tese (entra CO2, sai O2).
  • 40.
    Estômatos  Controle daabertura estomática: os estômatos se abrem quando suas células-guarda estão túrgidas.  Fatores: intensidade luminosa, concentração de gás carbônico, pH e suprimento hídrico.
  • 41.
    Controle dos estomatos FATORES COMPORTAMENTOD OSESTÔMATOS Intensidade de luz Alta Abre Baixa Fecha Concentração de C02 no mesófilo Alta Fecha Baixa Abre Disponibilidade de água Alta Abre Baixa Fecha
  • 42.
  • 43.
  • 44.
    Gutação ou Sudação É perda de água na forma líquida (e não vapor, como na transpiração) pelas folhas.  Em dias frios e úmidos com solo encharcado de água, a pressão nas raízes é alta e pode empurrar água para cima.  Como a água não evapora devido à baixa temperatura e saturação de umidade do ambiente, ela sai em forma de gotas líquidas pelas bordas da folha, através de pequenas aberturas chamadas hidatódios.
  • 47.
    Condução de SeivaBruta  Composição: água + sais minerais  Direção: raiz  folhas  Tecido: xilema (lenho)  Células: traqueídeos  Teorias:  Capilaridade: a força de atração das moléculas de água entre si e com as paredes do vaso faz com que a coluna de água suba até certa altura.  Coesão-tensão: as folhas exercerem uma força de sucção que garante a ascensão de uma coluna de água no interior do xilema desde as raízes, conforme ocorre a transpiração.
  • 48.
  • 49.
    Condução de SeivaElaborada  Composição: água + glicose  Direção: folhas  demais partes da planta  Tecido: floema (líber)  Células: elementos crivados  Teoria:  Pressão positiva de seiva: há um fluxo sob pressão das folhas em direção às raízes devido à diferença de concentração entre ambas.
  • 50.
  • 52.
    Anel de Malpighi Retirando um anel completo da casca (anel de Malpighi) que envolve o vegetal, interrompemos a distribuição de seiva elaborada em direção à raiz, pois os vasos liberianos (localizados mais externamente) são lesados, levando à morte das raízes depois de certo tempo.  Com a morte das raízes, não ocorre absorção de água e sais minerais do solo e, conseqüentemente, ocorrerá a morte do vegetal, pois as folhas não receberão mais água.