MOVIMENTO DE ÁGUA NA PLANTA (ABSORÇÃO, TRANSPORTE E PERDAS)

MOVIMENTO DE ÁGUA NA PLANTA (ABSORÇÃO, TRANSPORTE E PERDAS)

Professor: Clovis Pereira Peixoto

Professor: Clovis Pereira Peixoto

ÁGUA: ESTRUTURA MOLECULAR E PROPRIEDADES

H (105°) H

H2O (dipolar) H:O:H O

COESÃO (pH) E ADESÃO (superfícies)

CALOR ESPECÍFICO (1 cal g-1 a 0ºC)

TENSÃO SUPERFICIAL (dyn cm-2)

CAPILARIDADE (coesão, adesão e TS)

ÂNGULO DE CONTATO (0° a 180°)

VISCOSIDADE (4°C)

CONSTANTE DIELÉTRICA (pouco dissociável)

ÁGUA: FUNÇÕES FISIOLÓGICAS

CONSTITUINTE DO PROTOPLASMA

REAÇOES METABÓLICAS · síntese · degradação

PRÓTONS E ELÉTRONS NA FOTOSSÍNTESE

SOLVENTE UNIVERSAL

VIA DE TRANSPORTE · xilema · floema

REGULADOR TÉRMICO DAS PLANTAS

TURGIDEZ E MOVIMENTO ESTOMÁTICO

UTILIZAÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR PELAS PLANTAS

Figura 1 Curva ilustrativa do crescimento sigmoidal de uma planta

(Adaptado de Magalhães, 1985). Necessita de água na

germinação, crescimento vegetativo e frutificação/maturação.

CURVA DE CRESCIMENTO

Figura 1. Curva ilustrativa do crescimento sigmoidal de

uma planta (Adaptado de Magalhães, 1985).

CURVA DE CRESCIMENTO

A dualidade de Fluxos: Paradoxal

“ O dilema das prioridades opostas das plantas”

Fotossíntese (CO2) ===== MS ---- Crescimento

Transpiração (H2O) ===== DH ---- Desidratação

Absorção x Perda de água na planta

Raízes Folhas

INTRODUÇÃO ÁGUA x CO2

A dualidade de Fluxos: Paradoxal

“ O dilema das prioridades opostas das plantas”

Fotossíntese (CO2) ===== MS ---- Crescimento

Transpiração (H2O) ===== DH ---- Desidratação

Absorção x Perda de água na planta

Raízes Folhas

INTRODUÇÃO ÁGUA x CO2

Molecular: (propriedades e funções)

Celular: movimento

. fluxo de massa (# P) ?

. difusão (# )

. osmose (# e P)

. embebição (C e-)

Planta

. Absorção (passiva ou ativa)

. Transporte (difusão ou fluxo de massa)

. Perdas (transpiração ou gutação

. Déficit hídrico (causas, estabelecimento e efeitos)

INTRODUÇÃO ÁGUA x CO2

A planta

e

suas

estruturas

ANATOMIA DA RAIZ

ROTAS DE TRANSPORTE

• Células alongadas, fusiformes,

que comunicam entre si por

perfurações aureoladas;

• Elementos mais curtos e largos do

que os traqueídos, tendo perfurações

nas suas extremidades

TRANSPIRAÇÃO: estômatos e trajetória da água na folha

NÍVEIS DE ENERGIA NA MOLÉCULA (ƒ da T)

Et = Ev + Er + Et + Ee + En

E L Gibbs = Ev + Er + Et =

POTENCIAL QUÍMICO () e POTENCIAL ÁGUA ()

= s - ° = ergs mol-1

Slatyer (Austrália) e Teylor (EUA) – 1960

= RT ln (PVs / PV°)/Va = Pressão

ÁGUA: DIFUSÃO, OSMOSE E EMBEBIÇÃO

ÁGUA: DIFUSÃO, OSMOSE E EMBEBIÇÃO

Conceitos

Importância

Exemplos

E L Gibbs = Ev + Er + Et =

POTENCIAL QUÍMICO () e POTENCIAL ÁGUA ()

= s - ° = ergs mol-1

= RT ln (PVs / PV°)

Ψ = RT ln (PVs / PV°) = ergs mol-1

Ψ = ergs mol-1/Va Pressão

• Difusão e fatores relacionados (Gases):

Temperatura

Densidade

Concentração

Gradiente de Pressão

Taxa de difusão

MOVIMENTO/TRANSPORTE DE ÁGUA

FATORES DA DIFUSÃO

OSMOSE, PRESSÃO DE TURGESCÊNCIA E CARGAS e-

ou a ou c

Potencial osmótico (o)

Potencial parede, pressão (p)

Potencial matricial (m) e Gravitacional (Ψg)

↓

= s + m + p + g

RELAÇÕES HÍDRICAS NA CÉLULA

OSMÔMETROS

< 10% é citoplasma

85% é vacúolo

CÉLULA VEGETAL ADULTA

DIAGRAMA DE HOFFLER (Sutcliffe) - Hipotético

DIAGRAMA DE HOFFLER (Salysbury & Ross)

• Conceitos: • Difusão • Osmose • Embebição

• Mecanismos: • fluxo de massa • difusão • osmose

• Relações hídricas nas células

= s + m + p + g

• Plasmólise e deplasmólise

• Embebição (m ) → (cargas e-) → prática

MOVIMENTO/TRANSPORTE DE ÁGUA

TIPOS DE PLASMÓLISES (TONOPLÁSTICA, CITOPLASMÁTICA)

TRANSPORTE

TRANSPORTE

• Células alongadas, fusiformes,

que comunicam entre si por

perfurações aureoladas;

• Elementos mais curtos e largos do

que os traqueídos, tendo perfurações

nas suas extremidades

• Células alongadas, fusiformes,

que comunicam entre si por

perfurações aureoladas;

• Elementos mais curtos e largos do

que os traqueídos, tendo perfurações

nas suas extremidades

FLUXO SOLO-PLANTA-ATMOSFERA

• No solo e xilema a água se difunde

por fluxo de massa;

• Na fase de vapor a água se difunde

principalmente por difusão, até

atingir a atmosfera exterior, a partir da qual se

move por fluxo de massa;

• ∆Ψ afeta o fluxo do solo para as

células da epiderme da raiz e dessas células para o

xilema, sendo a osmose o fator que mais a

influencia;

FLUXO SOLO-PLANTA-ATMOSFERA (∆Ψ)

TRANSPORTE

CAVITAÇÃO

• À medida que a pressão aumenta, há uma tendência para o ar ser aspirado

por poros nas paredes celulares e, uma vez dentro do xilema, expande sob o

efeito de tensão – cavitação ou embolismo – que quebra a continuidade da

coluna de água e impede o transporte de água;

• O efeito da cavitação de um vaso não é significativo, porque as perfurações

impedem a sua progressão (devido à sua pequena dimensão e à tensão

superficial da água) e a circulação de água circunda os elementos traqueais

Bloqueados;

• A eliminação de bolhas de ar pode ocorrer

no xilema durante a noite, quando a transpiração é diminuída ou

eliminada, o Ψp aumenta e os gases são

dissolvidos na solução.

VASOS

TRANSPORTE