O documento descreve os processos de fotossíntese, respiração e transporte de nutrientes em plantas. A fotossíntese produz açúcares a partir de CO2, H2O e luz solar. As plantas transportam a seiva elaborada, produzida nas folhas, através do floema para outros órgãos. Fatores como luz, temperatura e CO2 afetam a taxa de fotossíntese.

1. FISIOLOGIA VEGETAL | AULA 2

2. Condução da seiva elaborada
Parte da água que chega às folhas é perdida por transpiração, parte é
utilizada nos processos vitais das células, em particular a fotossíntese, e
parte irá constituir, juntamente com as substâncias orgânicas fabricadas
na folha e alguns sais, a seiva elaborada. Essa seiva é transportada pelo
líber ou floema.
Esquema mostrando o deslocamento da
seiva bruta e da seiva elaborada em uma
planta.

3. Sistema físico construído com base na
hipótese de Münch para a condução da seiva
elaborada.
Acima, no instante que foi preparado.
Abaixo, algum tempo depois.

4. Mecanismo de transporte do floema
O modelo de Münch
Em 1927 o botânico alemão E. Münch propôs uma explicação bastante plausível
para o transporte de seiva elaborada, aceita até hoje. Segundo a hipótese de
Münch o transporte da seiva elaborada pelo floema resulta d desequilíbrio
osmótico entre as duas extremidades dos vasos condutores.
Para testar sua hipótese, Münch desenvolveu um modelo físico semelhante ao
que descreveremos a seguir. Um tudo em forma de "U" cujas extremidades são
conectadas a bolsas de membrana semipermiável. Na situação inicial, uma das
bolsas deve conter uma solução de açúcar e a outra, água pura. Nessa condição,
mergulham-se as bolsas na água pura. Estabelece-se osmose na bolsa que contém
a solução de açúcar, uma vez que a concentração de solutos no interior da bolsa é
maior que a do meio exterior. Através da membrana semipermeável ocorre
passagem de água para dentro da bolsa. A pressão de entrada de água determina
um fluxo líquido em direção a bolsa com água pura, arrastando moléculas de
açúcar pelo tubo que comunica as duas bolsas.
A analogia desse modelo com a planta viva á a seguinte: a bolsa com a solução
de açúcar representa a extremidade do tubo crivado localizado na folha e a bolsa
com água pura representa a extremidade do tubo crivado localizada na raiz ou
em outro órgão consumidor de seiva elaborada. O tubo em forma de “U"
representa os vasos liberianos.

5. A retirada de um anel de casca
do caule interrompe o fluxo de
seiva elaborada das folhas para
os órgãos consumidores (caule e
raiz), o que leva à morte da
planta.
Esse experimento foi realizado
pioneiramente em 1675 pelo
biólogo italiano Marcello
Malpighi.

6. Como as plantas se nutrem
A nutrição das plantas é autotrófica, nisso diferindo da nutrição
animal, que é heterotrófica. Enquanto os animais obtêm alimento
comendo outros seres vivos, as plantas fabricam elas mesmas a matéria
orgânica que lhes serve de alimento. Para isso utilizam gás carbônico
proveniente do ar e água e sais minerais retirados do solo.

7. O solo é habitado por uma
grande diversidade de
organismos: vermes,
anelídeos, algas, bactérias,
protozoários, artrópodos,
raízes de plantas, etc. Essa
diversidade é essencial à
fertilidade do solo.

8. Nutrientes inorgânicos
Macronutrientes e micronutrientes
Um elemento químico é considerado um nutriente essencial quando sua
presença é indispensável ao desenvolvimento normal da planta. Para se
determinar se um elemento é essencial ou não, deve-se privar
experimentalmente uma planta do elemento e acompanhar seu
desenvolvimento. Se este for normal, isso significa que o elemento não é
essencial.
Há dezesseis elementos químicos
essenciais às plantas já identificados
pelos cientistas. Desses, nove são
requeridos em quantidades
relativamente grandes, sendo por isso
denominados macronutrientes. Os sete
restantes são necessários em quantidades
muito pequenas, sendo por isso
denominados micronutrientes.

9. Fixação de nitrogênio
O nitrogênio é um elemento cuja falta acarreta limitação drástica do
crescimento das plantas. O nitrogênio é componente fundamental das
proteínas, dos ácidos nucléicos e de várias outras moléculas orgânicas
fundamentais à arquitetura e ao funcionamento das células.
É parodoxal que os seres vivos possam apresentar deficiência de
nitrogênio quando esse elemento químico é o mais abundante da
atmosfera. O nitrogênio atmosférico, no entanto, encontra-se na forma
de gás nitrogênio (N2), que não é utilizável pelas plantas. Estas somente
conseguem utilizar nitrogênio nas formas de íons amônio (NH+4) ou de
íons nitrato (NO3-) . Esses dois íons são produzidos a partir do N2 por ação
de diversos tipos de bactérias presentes no solo.
Os nódulos presentes nas raízes de plantas
leguminosas são causados pela invasão das
células vegetais por bactérias do gênero
Rhizobium. A relação entre a bactéria e a
planta traz benefícios a ambas, constituindo
um exemplo de mutualismo.

10. Representação esquemática de processos que ocorrem no solo e que
levam à produção de íons nitrato (NO3-), que as plantas utilizam.
Bactérias fixadoras transformam gás nitrogênio (N2) em íons amônio
(NH4+).
Bactérias amonificantes decompõem restos de matéria orgânica,
produzindo íons amônio. Bactérias nitrificantes transformam amônio em
nitratos.

11. Fotossíntese
A grande maioria dos seres vivos depende direta ou indiretamente da
fotossíntese. O produto primário da fotossíntese é a glicose, um açúcar
que, além de servir como fonte de energia para os processos vitais, pode
também ser convertido em diversos tipos de substâncias que a planta
utiliza.
Fatores que afetam a fotossíntese
A fotossíntese é afetada por diversos fatores, entre os quais se
destacam a concentração de CO2 na atmosfera, a temperatura e a
intensidade luminosa.

12. (A) Influência da
luminosidade sobre a taxa
de fotossíntese de uma
planta. Até o ponto
indicado (PSL, ponto de
saturação luminosa) a
fotossíntese não é maior
porque a intensidade de
luz está limitando o
processo.
(B) Influência da temperatura
sobre a taxa de
fotossíntese de uma
planta em intensidade
luminosa alta (curva em
azul) e baixa (curva em
vermelho).

13. Respiração
As plantas, como a maioria dos seres vivos, respiram. A respiração é
um processo pelo qual as células extraem energia de moléculas
orgânicas. Na respiração, moléculas orgânicas reagem com moléculas de
gás oxigênio, originando gás carbônico e água.
Durante o dia a planta executa a fotossíntese, consumindo gás
carbônico e produzindo gás carbônico e produzindo gás oxigênio, que é
eliminado para a atmosfera.
Durante a noite a planta deixa de fazer fotossíntese, mas não de
respirar. Nesse período, ela absorve gás oxigênio do ar e elimina o gás
carbônico produzido na respiração.

14. Ponto de compensação luminoso
A respiração e a fotossíntese são, em última análise, processos
inversos.
Em determinada intensidade luminosa, as taxas de fotossíntese e de
respiração se equivalem. Todo o gás oxigênio liberado na fotossíntese é
utilizado na respiração e todo o gás carbônico produzido na respiração é
utilizado na fotossíntese. A intensidade luminosa em que isso ocorre é o
ponto de compensação luminosa ou ponto de compensação fótico.
Uma planta, para crescer, precisa realizar mais fotossíntese que
respiração, caso contrário não poderá acumular matéria orgânica. As
plantas necessitam receber, portanto, intensidade de luz superior à seu
ponto de compensação fótico.