BIOLOGIA I CAPÍTULO 3 Fisiologia das angiospermas

2o ano – 2o Bimestre

3 FISIOLOGIA DAS
ANGIOSPERMAS
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2o ano – 2o Bimestre

Nutrição mineral das

plantas
Necessidades nutricionais das Macronutrientes Micronutrientes
plantas
Hidrogênio (H) Cloro (Cl)
• Macronutrientes: elementos Carbono (C) Ferro (Fe)
químicos necessários em maiores
quantidades. Oxigênio (O) Boro (B)
• Micronutrientes: elementos Nitrogênio (N) Manganês (Mn)
químicos necessários em menores
Fósforo (P) Zinco (Zn)
quantidades. A sequência apresentada
na tabela ordena, de cima Cálcio (Ca) Cobre (Cu)
para baixo, os elementos
químicos de que as plantas Magnésio (Mg) Níquel (Ni)
mais necessitam. Por
exemplo, H é necessitado Potássio (K) Molibdênio (Mo)
em quantidade maior
Enxofre (S)
que C e assim por diante.
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Absorção de água e de sais

minerais pelas plantas
Células
Estria de
A água e os sais minerais penetram endodérmicas
Caspary

na planta pelas extremidades das

raízes. Uma vez no cilindro central,
a solução aquosa penetra no xilema
e passa a constituir a seiva mineral
ou xilemática. Células Elementos
corticais xilemáticos

Endoderma

JURANDIR RIBEIRO
Percurso da água e dos sais minerais Periciclo
do solo até os vasos condutores
do cilindro vascular de uma raiz.
O deslocamento da solução aquosa
pelo apoplasto está indicado em Pelo
vermelho e, pelo simplasto, em azul. absorvente
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Condução da seiva mineral

Hipótese da coesão-tensão: de acordo com essa hipótese, a seiva mineral é
arrastada desde as raízes até as folhas por forças geradas pela transpiração foliar.

Partículas
Epiderme Elementos de solo
traqueais
ILUSTRAÇÕES: JURANDIR RIBEIRO

Ar
atmosférico
Pelo
absorvente

SEÇÃO SEÇÃO SEÇÃO

DE FOLHA DE CAULE DE RAIZ
(transversal) (longitudinal) (transversal)

Movimentos de água (setas pretas) em uma árvore decorrentes da transpiração.

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Nutrição orgânica das plantas

Trocas gasosas pelos estômatos
O2

Estômato
Epiderme foliar
Estruturas localizadas nas folhas
que permitem as trocas gasosas com
o meio ambiente.
São reguladores da transpiração.

CO2 H2O

JURANDIR RIBEIRO
Representação, em corte
transversal, de um estômato
mostrando a câmara subestomática
e o intercâmbio de gases (setas).
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Fatores ambientais que afetam a abertura dos estômatos

Condições ambientais Comportamento do estômato

Alta Abre
Intensidade luminosa
Baixa Fecha

Alta Fecha
Concentração de CO2
Baixa Abre

Alto Abre
Suprimento de água
Baixo Fecha
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Mecanismos celulares envolvidos nos movimentos estomáticos

Em condições que causam a abertura dos estômatos, íons K1 são
bombeados para o interior das células-guarda, levando-as a absorver água
por osmose, dilatando-as e abrindo o ostíolo.
Em condições que causam o fechamento dos estômatos, ocorre o processo
inverso.
ESTÔMATO ESTÔMATO
ABERTO FECHADO

Células-
-guarda

Ostíolo

Células
subsidiárias

Representação da abertura e do fechamento dos

estômatos. Os pontos vermelhos representam os íons K1,
e as setas azuis, o sentido do fluxo da água.
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Condução da seiva floemática

Anéis de Malpighi FASE
A B REPRODUTIVA

A remoção de um anel de casca no

caule (anel de Malpighi) interrompe
o floema e bloqueia o fluxo da seiva FASE
VEGETATIVA

orgânica.
Pelo floema, as substâncias
orgânicas que alimentam a planta
deslocam-se das células onde são
produzidas ou estão armazenadas
para as células onde serão utilizadas.

Distribuição da seiva orgânica por

folhas de diferentes idades durante o
crescimento vegetativo (fase da vida da
planta em que não ocorre reprodução)
(A) e durante a fase reprodutiva (B).
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Condução de seiva orgânica Fluxo de água no xilema movido pela transpiração

A seiva orgânica é uma solução

aquosa de substâncias orgânicas Célula da

produzida originalmente nas

folha: fonte das
Fluxo substâncias
de água
folhas por meio da fotossíntese entre o
orgânicas

e distribuída por toda a planta

xilema e
o floema

pelo floema.

Saída de
substâncias
orgânicas
(principalmente
glicídios) para os
diversos tecidos
(dreno)

Relação entre o deslocamento da seiva mineral XILEMA FLOEMA

(xilemática) e da seiva orgânica (floemática)

PAULO MANZI
em uma planta. As setas indicam o sentido de Célula da
raiz (dreno)
deslocamento de água e sua quantidade relativa.
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O deslocamento da seiva orgânica seria explicado pela diferença de

pressão osmótica entre floema e células adjacentes. A maior concentração
da solução do floema leva à captação de água, o que arrasta a seiva orgânica
em direção aos seus destinos.

Vasos floemáticos Fluxo de massa

(solução aquosa de sacarose)

ILUSTRAÇÕES: CECILIA IWASHITA

Água

Bolsa A Bolsa B
com solução aquosa com água (dreno)
de sacarose (fonte)

Modelo físico da hipótese do fluxo de massa para explicar o deslocamento

da seiva orgânica nos elementos floemáticos.
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Hormônios vegetais

Hormônio Principais funções Local de produção Transporte

Estimulam o alongamento celular; Meristema apical do caule,
atuam no fototropismo, no primórdios foliares, folhas
Auxinas Células do floema.
gravitropismo, na dominância apical e jovens, frutos e sementes em
no desenvolvimento dos frutos. desenvolvimento.
Promovem a germinação de
sementes e o desenvolvimento de Meristema apical do caule,
Giberelinas brotos; estimulam o alongamento frutos e sementes em Provavelmente pelo xilema.
do caule e das folhas, a floração e o desenvolvimento.
desenvolvimento de frutos.
Estimulam as divisões celulares e o
desenvolvimento das gemas; participam
Citocininas Ápice da raiz, principalmente. Pelo xilema.
da diferenciação dos tecidos e retardam
o envelhecimento dos órgãos.
Promove a dormência de gemas e de
Ácido sementes; induz o envelhecimento Pelo floema nas folhas e pelo
Folhas e sementes.
abscísico de folhas, flores e frutos; induz o xilema nas raízes.
fechamento dos estômatos.
Estimula o amadurecimento de frutos;
Difusão pelos espaços entre as
Etileno atua na queda natural das folhas e Diversas partes da planta.
células.
de frutos.
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Auxinas
Efeitos da auxina no desenvolvimento
Fototropismo positivo: resposta adaptativa do caule causada pela migração
das auxinas para o lado oposto do iluminado, curvando o caule em direção à
fonte luminosa.
A B

ILUSTRAÇÕES: JURANDIR RIBEIRO

Luz

Luz

A. Representação esquemática de um caule iluminado lateralmente. B. Com o

deslocamento das moléculas de auxinas para o lado não iluminado, este apresenta
maior alongamento celular e a planta se curva em direção à fonte de luz.
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As auxinas são responsáveis pelo alongamento celular. Assim como

promovem o crescimento, em concentrações excessivas podem provocar
inibição do crescimento.

Estímulo
ALONGAMENTO
ADILSON SECCO

Raiz Caule
Inibição

Efeito estimado de
diferentes concentrações de
10211 1029 1027 1025 1023 1021 auxina sobre o crescimento
Concentração de auxina (mol/L) de raízes e caules.
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Auxina e dominância apical

As auxinas produzidas na gema apical do caule exercem forte inibição
sobre as gemas laterais, mantendo-as em estado de dormência. Esse efeito é
conhecido como dominância apical.

Planta não Aplicação de

tratada auxinas

Eliminação Gemas
Gemas laterais
do meristema laterais
dormentes apical dormentes

ILUSTRAÇÕES: JURANDIR RIBEIRO

Ramos
formados
pelas
gemas
laterais

Representação esquemática do efeito inibidor das auxinas sobre o desenvolvimento das gemas laterais.

Auxinas e abscisão
Ao envelhecer, folhas, flores e frutos produzem cada vez menos auxina, cuja presença é
necessária para evitar que caiam (abscisão).
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Giberelinas
Um dos principais efeitos das giberelinas é promover o crescimento
de caule e de folhas, estimulando tanto as divisões celulares quanto o
alongamento das células. Elas também exercem papel importante na
germinação das sementes.
Comprimento atingido pelo caule

Efeito de diferentes
concentrações de
giberelina sobre
o crescimento do
0 0,01 0,1 1,0 10,0 caule de plantas de
Microgramas de giberelina aplicada ervilha-anã.
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Citocinas
As citocininas atuam em
associação com as auxinas,
estimulando a divisão celular.
Com relação à dominância apical,
os dois hormônios têm efeitos
antagônicos: as auxinas inibem o
desenvolvimento das gemas laterais, Meio de
cultura
Calo
Caules

e as citocininas estimulam esse

e
folhas

processo. Raízes
Outro efeito das citocininas é
retardar o envelhecimento da planta.
Auxina 0,2 mg/L 0,2 mg/L 0,03 mg/L
Citocinina 0,2 mg/L — 1 mg/L

Efeito de diferentes concentrações de citocinina

em relação à auxina sobre a diferenciação de
células em cultura de tecidos.
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Ácido abscísico
O ácido abscísico é o principal responsável pelo bloqueio do crescimento
das plantas no inverno e por respostas a condições adversas.
Outro efeito desse hormônio é causar a dormência de sementes, o que
impede sua germinação prematura.

Etileno
O principal efeito do etileno é induzir o amadurecimento dos frutos. Outro
efeito do etileno é participar da abscisão das folhas, juntamente com a
auxina.
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Controle dos movimentos nas plantas

Tropismos
• Fototropismo: crescimento das plantas influenciado pela luminosidade.
Caules, por exemplo, tendem a crescer em direção à fonte de luz,
apresentando, portanto, fototropismo positivo.
• Gravitropismo: crescimento das plantas influenciado pela força
gravitacional da Terra. As raízes, por exemplo, crescem em geral em direção
ao solo, apresentando gravitropismo positivo.
• Tigmotropismo: crescimento que certas plantas apresentam ao entrar
em contato com um objeto. É o caso dos caules volúveis de determinadas
plantas trepadeiras e das gavinhas, que se enrolam sobre diversos tipos de
suporte.
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Movimentos násticos
Certos tipos de nastismos estão relacionados a alterações relativamente
rápidas no turgor de determinadas células. Este processo ocorre por
transferência de íons potássio entre grupos de células em decorrência de
um estímulo mecânico, o que acarreta mudanças de pressão osmótica,
transferência de água e, por consequência, o movimento em si.

Pulvino
Células
perdem
turgor

Células
mantêm
turgor

FOLÍOLO ABERTO FOLÍOLO FECHADO

O dobramento dos folíolos ocorre em décimos de segundo e resulta de uma

rápida diminuição da turgescência das células dos pulvinos.
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Fitocromos e desenvolvimento
Os fitocromos são proteínas que permitem às células vegetais responderem
a estímulos luminosos. Estão relacionados a processos fisiológicos, como a
germinação de sementes, floração e abertura estomática.
Luz e germinação de sementes
O efeito da luz sobre a germinação é denominado fotoblastismo.

negativo da luz para germinar

positivo da luz para germinar

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Luz e estiolamento
Estiolamento: resposta adaptativa à escuridão que leva a planta jovem a
buscar com maior rapidez a luz solar.
Processo marcado pelo grande alongamento do caule, pouco crescimento
das folhas e ausência de clorofila.

Luz e floração
Fotoperiodismo: relação entre períodos de iluminação e de escuridão que
regula a floração das plantas.
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Plantas de dia curto

Florescem quando a duração do
período iluminado diário é inferior Dia longo Dia curto Dia curto com
interrupção da noite
a determinado número de horas,
denominado fotoperíodo crítico.

Plantas de dia longo

Florescem quando a duração do

ILUSTRAÇÕES: NELSON COSENTINO

Planta de dia curto
período iluminado diário é superior
ao fotoperíodo crítico.
Dia longo Dia curto Dia curto com
Plantas neutras interrupção da noite

Florescem independentemente
do fotoperíodo.

Planta de dia longo