Metabolismo de carboidratos da espécie amazônica Senna

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Text of Metabolismo de carboidratos da espécie amazônica Senna

  • Bruna Cerszimo Arenque

    Metabolismo de carboidratos da espcie

    amaznica Senna reticulata sob

    cultivo em alto CO2

    So Paulo

    2010

  • Bruna Cerszimo Arenque

    Metabolismo de carboidratos da espcie amaznica

    Senna reticulata sob cultivo em alto CO2

    Carbohydrate metabolism of the amazonian tree

    Senna reticulata under elevated CO2

    Dissertao apresentada ao Instituto de Biocincias da Universidade de So

    Paulo, para a obteno de Ttulo de

    Mestre em Cincias, na rea de

    Botnica.

    Orientador: Prof Dr. Marcos Silveira

    Buckeridge

    So Paulo

    2010

  • Arenque, Bruna Cerszimo

    Metabolismo de carboidratos da espcie

    amaznica Senna reticulata sob cultivo em alto

    CO2

    112 p.

    Dissertao (Mestrado) - Instituto de

    Biocincias da Universidade de So Paulo.

    Departamento de Botnica.

    1. Carboidratos 2. Alto CO2 3. Senna

    reticulata I. Universidade de So Paulo. Instituto de

    Biocincias. Departamento de Botnica.

  • I

    Comisso

    ________________________ _______________________

    Prof(a). Dr(a). Prof(a). Dr(a).

    ________________________ _______________________

    Prof(a). Dr(a). Prof(a). Dr(a).

    ______________________

    Prof. Dr. Marcos Silveira Buckeridge

    Orientador

  • II

    A meu jacar dedico

  • III

    .... e na Paz, que superior a todo intelecto, ele

    encontra a sua libertao de todas as aflies e dores da

    vida. Quando, porm, a sua mente est livre destes

    elementos de inquietao, fica aberta ao influxo da

    sabedoria e da cincia.

    Bhagavad - Gt

    (trad. Francisco Lorenz)

  • IV

    AGRADECIMENTOS A Deus por todas as pessoas e oportunidades especiais que Ele coloca em minha

    vida.

    Ao Dr. Marcos S. Buckeridge pela orientao e confiana depositada e ainda pela

    liberdade concedida nos momentos de decises que contribuiu imensamente para que

    meu crescimento fosse triplicado. Obrigada Marcos.

    A meu querido pai por ser meu porto seguro sempre.

    A minha me, nona e irmos por serem meus exemplos de vida.

    A meu filho por todo amor e pacincia nas incontveis brincadeiras concomitantes a

    pilhas de livros, artigos e notebooks.

    Ao meu companheiro Olidan que caminha ao meu lado e me traz ensinamentos que

    vo muito alm das grandezas ecolgicas e matemticas.

    A minha parceira Adriana Grandis por respirar Senna reticulata junto comigo e fazer

    nascer dessa convivncia um imenso respeito, carinho e admirao. Sem palavras Dri.

    A Dra. Helenice Mercier e Dr. Gilberto Barbante Kerbauy por toda a confiana,

    ensinamento e auxlio nas horas difceis.

    A Dra. Maria Tereza Piedade, Dra. Astrid Wittmann , Dra. Maria Astrid Rocha Liberato,

    Dr. J. Schngart e Dr. Jos Francisco Gonalves (INPA-AM) pelos comentrios

    pertinentes e todo suporte na maravilhosa visita a Amaznia Central.

    A Amanda P. Souza por todo carinho, amizade e extraordinria co-orientao extra-

    oficial.

    Ao Mauro Marabesi, Wanderley D. dos Santos e Simone Godoy pelos duros

    ensinamentos tericos porm sempre repletos de alegria, incentivo e amizade.

    A Giovanna B. da Silva, Aline Cavalari e Eduardo Alberto Giachero pela pacincia e

    valiosos ensinamentos a respeito das altas performances peculiares a um Dionex.

  • V

    A Danilo Santos, Paloma Lopes, Vanessa, Norberto Palcios, Eglee Igarashi e Ana

    Maria pela ajuda impagvel em toda a parte experimental, burocrtica e laboratorial.

    Sem vocs tudo teria sido MUITO mais difcil.

    A Leila Mortari, Augusto Crivellari e Thalita Encarnao por todas as pertinentes e

    inteligentes discusses e ainda mais por toda a alegria proporcionada.

    A Mari Ionashiro por sua amizade to querida, alm de toda sua pacincia e incentivo.

    A todas as pessoas que fizeram do Lafieco sua casa para auxiliar nas coletas 24

    horas. Muito obrigada.

    A Isabela e Camila que mesmo de longe contribuem muito, h 15 anos, para a

    manuteno de minha integridade fsica e mental. Obrigada meninas.

    A Andressa Barbara Scabin, Tatiana Cunha, Marco Antonio Rgo e Ricardo Dutra

    Niccio que me ensinaram que a biologia aquele lugar maravilhoso onde voltamos a

    ser criana todos os dias

    A todos os colegas, professores e funcionrios dos Departamentos de Botnica e

    Ecologia que contriburam de alguma forma para a realizao deste trabalho.

    Ao CNPq pela bolsa concedida.

    A Eletronorte, a Fundao de Amparo e Pesquisa do Estado de So Paulo (FAPESP)

    e ao Ministrio da Cincia e Tecnologia (MCT) por financiarem este projeto.

  • VI

    1. INTRODUO .................................................................................................... 1

    1.1 Metabolismo de carboidratos .......................................................................... 1

    Amido e sacarose: principais carboidratos no estruturais ......................................3

    Constituntes da parede celular ...............................................................................6

    Relaes fonte-dreno ............................................................................................7

    Sinalizao por acares ........................................................................................8

    1.2 Elevada concentrao de gs carbnico e o metabolismo de carboidratos ......... 10

    1.3 A espcie Senna reticulata (Willd.) Irwin & Barneby (Leguminosae) ................. 13

    2. OBJETIVOS .........................................................................................................15

    3. MATERIAL E MTODOS .......................................................................................16

    3.1 Obteno do material vegetal .......................................................................... 16

    3.2 Dados microclimticos ...................................................................................... 17

    3.3 Delineamento experimental ............................................................................ 17

    3.3.1 Experimento ao longo do crescimento ...........................................................19

    3.3.2 Experimento ao longo de 24 horas .................................................................20

    3.4 Anlises bioqumicas ........................................................................................ 21

    3.4.1 Anlises de acares solveis ........................................................................21

    3.4.2 Anlise de amido ...........................................................................................22

    3.4.3. Anlise de lignina .........................................................................................23

    3.4.4 Fracionamento da parede celular ..................................................................24

    3.4.5 Anlise de dados ...........................................................................................26

    4. RESULTADOS ......................................................................................................30

    4.1 Experimento ao longo do crescimento ............................................................. 30

    4.1.1 Dados microclimticos ...................................................................................30

    4.1.2 Carboidratos no estruturais ..........................................................................31

    4.1.3 Carboidratos estruturais ................................................................................49

    4.1.4 Lignina ..........................................................................................................50

    4.2 Experimento ao longo de 24 horas .................................................................... 51

    4.2.1 Dados microclimticos ...................................................................................51

    4.2.2 Carboidratos no estruturais ..........................................................................52

    5. DISCUSSO ........................................................................................................69

    Caracterizao do metabolismo de carboidratos de Senna reticulata ...................... 69

    Efeitos do alto CO 2 sobre o metabolismo de carboidratos ......................................73

    Variaes temporais no metabolismo ....................................................................76

    6. CONCLUSES .....................................................................................................84

    7. CONSIDERAES FINAIS .....................................................................................85

    8. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ...........................................................................87

    NDICE

  • VII

    Resumo

    Plantas tpicas de regies alagveis tendem a apresentar diversas estratgias

    morfolgicas e fisiolgicas a fim de otimizar as chances de sobrevivncia nestes

    ambientes. Um dos principais mecanismos, porm menos estudados, a plasticidade

    encontrada no metabolismo de carboidratos que est diretamente ligado a alta

    demanda energtica inerente a estes locais. Senna reticulata (Leguminosae) uma

    espcie pioneira tpica de plancies sujeitas ao regime anual de inundao da

    Amaznia Central, considerada uma das mais eficientes colonizadoras destes

    ambientes, alm de extremamente tolerante ao ala