FISIOLOGIA VEGETAL | AULA 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.

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.

Mecanismo de transporte do floema

O modelo de MünchEm 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.

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.

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.

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.

Nutrientes inorgânicos

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.

Macronutrientes e micronutrientes

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.

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.

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.

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.

(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).

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.

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.