Fisiologia V egetal

1. Fisiologia Vegetal Professora Ana Carolina

2. A Célula Vegetal

3. Citoplasma • Substância gelatinosa que contém os organóides citoplasmáticos. • Plastos ou Plastídeos: fotossíntese • Mitocôndrias: respiração celular. • Retículo Endoplasmático: circulação de nutrientes. • Ribossomos: síntese de proteínas. • Centríolo: divisão celular e coordenação dos batimentos de cílios e flagelos. • Vacúolos: cavidades. • Citossomos: enzimas. • Microtúbulos: formação parede celular e fibras do fuso.

4. Núcleo • Envoltório nuclear ou carioteca. • Soco Nuclear ou nucleoplasma: cromossomos e necléolo. • Cromossomos. • Nucléolo: rico em RNA.

5. Parede Celular • Exclusiva! • Função: Proteção e sustentação. • Resistente à tensão e decomposição de organismos vivos. • Permeável, morta e elástica. • Celulose: polissacarídeo. • Cutina e suberina: lipídios. • Lignina: resistência.

6. Estrutura da Parede Celular • Lamela média: membrana formada durante a telófase. Une as células entre si. • Membrana primária: primeira membrana sobre a lamela média. Elástica, delgada, celulósica e péctica. • Membrana secundária: novas deposições de materiais. Espessa, pouco elástica, celulósica, pectina e lignina.

7. Plastos ou Plastídios • Exclusivos! • Divididos me proplastos, cloroplastos, cromoplastos e leucoplastos. • Proplastos: pequenos e incolores. - Sofrem diferenciação celular e se transformam.

8. Cloroplastos • Função: Fotossíntese. • Membranas interna e externa: lipoproteica. • Estroma: DNA, RNA e ribossomos. • Lamelas: dividem a matriz. • Granun: pilhas de tilacóides – clorofilas a e b, carotenas e xantofilas. • Xantoplastos: amarelos. • Eritroplastos: vermelhos. • Leucoplastos: incolores. Armazenam amido.

9. Vacúolos • Função: acumular substâncias de reserva e regula pressão osmótica. • Origem: células jovens (meristemáticas). • Composição: membrana externa lipoproteica e internamente suco vacuolar .

10. Os Tecidos Vegetais • Tecidos meristemáticos: embrionário. • Meristemas Primários: ápice do caule e raiz – pontos vegetativos. • Protoderme: epiderme. • Procâmbio: tecido de condução primário. • Meristema fundamental: casca.

11. Meristemas secundários: crescimento secundário em espessura do caule e raiz. • Felogênio: casca, caule e raiz – células para fora – formarão o tecido Suberoso ou Cortiça – células para dentro – Feloderma. • Câmbio: cilindro central do caule e raiz – células para dentro: xilema secundário e células para fora: floema secundário.

12. Tecidos Adultos • Células especializadas. • Parênquima clorofiliano: fotossíntese. Dois tipos: • Parênquima paliçadico: fotossíntese, proteção contra a transpiração, filtro de luz solar. • Parênquima lacunoso: fotossíntese.

13. Parênquima de reserva: reserva várias substâncias. Três tipos: • Parênquima amilífero: grãos de amido. Ex: órgãos subterrâneos. • Parênquima aquífero: acúmulo de água. Ex: plantas regiões secas. • Parênquima aerífero: acúmulo de ar. Ex: plantas aquáticas.

14. Epiderme: Células vivas, justapostas, sem cloroplastos. • Funções: proteção contra a transpiração e ferimentos, absorção, trocas gasosas, secreção, excreção. • Anexes: cutícula, pelos, papilas, escamas, estômatos.

15. Cutícula: película na parede da célula. Formada de cutina – ceras (impermeável à água). - Função: evitar perda excessiva de água por transpiração. • Pelos: saliências epidérmicas. - Função: proteção contra transpiração, desvio de raios solares, produz secreção, urticante, transporte de sementes, absorção.

16. Papilas: saliências epidérmicas pequenas, unicelulares. - Função: secreção. • Acúleos: saliências epidérmics pontiagudas. - Função: defesa. • Escamas: estruturas pluricelulares. - Função: proteção ou absorção de água.

17. Estômatos: estruturas epidérmica. - Função trocas gasosas. • Colênquima: células vivas com paredes celulares reforçadas. - Função: sustentação mecânica. • Esclerênquima: células mortas • Função: sustentação mecânica. Esclerídeos: membranas lignificadas. Fibras esclerenquimáticas: indústria têxtil.

18. Tecidos de Condução • Células vivas ou mortas – condução de seiva. • Seiva bruta ou mineral = xilema. • Seiva elaborada = floema.

19. Lenho ou Xilema • Função: reserva, condução seiva e suporte mecânico. • Constituição: • Elementos dos vasos e traqueídes: condução da seiva bruta. • Parênquima lenhoso: raios medulares.

20. Líber ou Floema • Função: condução seiva, reserva e suporte mecânico. • Composição: • Vasos liberianos: condução. • Parênquima liberiano: reserva. • Elementos mecânicos: sustentação.

21. Periderma • Felogênio: meristema secundário da casca. • Súber ou Cortiça: células mortas. Deposição se suberina formando várias camadas. Função: proteção. • Feloderma: acúmulo de tecidos mortos. Quando caem, descascam.

22. Estrutura de Secreção ou Excreção • Células secretoras: dois tipos – produtoras de oxalato de cálcio e de cistólito. • Papilas e pelos secretores: produção de essência. • Bolsas secretoras e vasos resiníferos: eliminam resina, gomas, óleos. • Vasos lactíferos: produção de látex. • Contínuos: originam de um único elemento que cresce e ramifica. • Articulados: provém de vários elementos que estão ligados.

23. Hidatódios e Nectários • Hidatódios: • Epitemais: eliminam água sob forma de gotas. • Epidermais: células estomáticas rígidas.Eliminam água por processo não esclarecido. • Nectários: elementos produtores de néctar.

24. Fotossíntese • Energia luminosa  Energia química. • Duas etapas: • Luminosa ou fotoquímica (cloroplasto). • Química, escura ou enzimática (matriz do cloroplasto).

25. Os Pigmentos Fotossintéticos • Absorvem luz para a fotossíntese. • Dois tipos: • Clorofilas A e B: verdes (radiação vermelha, azul e violeta). • Carotenos e Xantofilas: alaranjados, vermelhos ou amarelos (radiação azul, verde e violeta).

26. A Química da Fotossíntese • Fase Luminosa • Fotossistemas: receptores de luz nos tilacóides. É um centro de reação que contém clorofila a e pigmentos antena (transmitem energia para a clorofila a). • Reações luminosas: Luz absorvida provoca transporte de elétrons através da cadeia transportadora de elétrons. • Fotofosforilação acíclica. • Fotofosforilação cíclica. • Quimiosmose: ATP produzido na fase luminosa.

27. A Química da Fotossíntese • Fotofosforilação Acíclica • Fotossistema II: luz absorvida e elétrons clorofila a energizados. • Fotólise: água quebrada, produz 2 elétrons e 2 prótons. • Cadeia transportadora de elétrons: transporta elétrons, produz ATP utilizado no Ciclo de Calvin para síntese de açucar. • Redução do NADP: recebe dois prótons. NADPH2 transporta H+ para o Ciclo de Calvin. • Fotossistema I: elétrons repostos, produção de NADPH2

28. A Química da Fotossíntese • Fotofosforilação Cíclica - Produz apenas ATP. - Não ocorre liberação de O2 e NADPH2.

29. Etapa Luminosa ou Fotoquímica • Absorção de luz pelas clorofilas. • Transformação de energia luminosa em energia química. • Formação de ATP e NADPH. • ATP: Fosforilação - ADP + P  ATP • NADPH - 2H2O + 2 NADP  2NADPH2 + 2H2O+ O2 Luz Clorofila Luz Clorofila

30. Fase Escura, bioquímica ou Enzimática • Matriz do cloroplasto. • Utiliza os produtos da fase luminosa (ATP e NADPH2). • Absorção, fixação e redução do CO2 CH2O. • Ciclo de Calvin. CO2 + 2NADPH2 (CH2O) + H2O + 2 NADP

31. Ciclo de Calvin • Composto por três passagens: • AçucarRibulose difosfato reage com o CO2 e forma o ácido fosfoglicérico. • Ácido fosfoglicérico - É reduzido e forma o aldeído fosfoglicérico. • Aldeído fosfoglicérico • Forma glicose • Regenera a ribulose difosfato.

32. Fotossíntese em Bactérias • Células com bacterioclorofilas. • Fazem fotossíntese sem utilizar água e liberar oxigênio. • Composto inorgânico doador de hidrogênio: H2S. • Retiram o H2S e liberam enxofre (S). • Hidrogênio reduz CO2 e forma carboidrato. 2H2S + CO2 (CH2O) + H2S = 2S.

33. Quimiossíntese das Bactérias • Síntese de substânciasorgânicas a partir de inorgânicas – reaçãoexotérmica. • Primeirafase CompostoInorgânico + O2 → CompostosInorgânicosoxidados + EnergiaQuímica • Segundafase CO2 + H2O + EnergiaQuímica → CompostosOrgânicos

34. Bactérias sulfurosas: oxidam o H2S em duas etapas. • H2S oxidado a enxofre e água, liberando energia. 2H2S + O2 2H2O + 2S + energia • Enxofre é oxidado em presença de água, formando ácido sulfúrico e liberando energia. 2S + 2H2O + 3O2 2H2SO4 + energia • Nitrobactérias • Nitromonas e nitrosococcus: oxidam amônia e nitrito. 2NH3 + 3O2  2NO2- + 2H + 2 2O + energia • Nitrobacter: nitrito a nitrato. 2NO2- + O2 2NO3-

35. Fatores que Influenciam na Fotossíntese • Fatores internos: abertura dos estômatos, quantidade de clorofila, etc. • Fatores externos: luz, temperatura, etc. • Fator limitante: fator que está em menor intensidade. • Ex: efeito da conc. de CO2 na fotossíntese em três diferentes intensidades luminosas.

36. Luz na Fotossíntese • Pigmentos absorvem luz. • Clorofila a: verde-azulada. Pico absorção 430nm e 660 nm. • Clorofila b: verde-amarela. Pico 465nm e 660nm. • Carotenóides: amarelo, alaranjado, vermelhos ou pardos. Pico 400 a 500nm. • Ficobilinas: azul e vermelho. Pico 500 e 600nm.

37. Ponto de Compensação Luminoso (fótico) • Intensidade luminosa em que a razão de fotossíntese é igual à razão de respiração. • Os dois fenômenos se neutralizam no PCF. • Taxa fotossíntese > taxa respiração = crescimento da planta. • Plantas umbrófilas: PCF baixo. • Plantas heliófilas: PCF alto.

38. A Influência do Dióxido de Carbono na Fotossíntese • CO2 penetra pelos estômatos, utilização pelos cloroplastos na fotossíntese = baixa concentração do CO2, facilitando sua entrada. • A velocidade que o CO2 se difunde depende de sua concentração no ar.

39. A Influência da Temperatura na Fotossíntese • Somente na etapa química. • De 0° a 40° C dobram de velocidade a cada aumento de 10° C na temperatura. • A 57° C a fotossíntese cessa. • Pouca luz: temperatura não influencia (fator limitante). • Muita luz: temperatura intensifica a fotossíntese.

40. Localização das Etapas da Respiração Celular na Mitocôndria

41. Respiração Aeróbia • Obtenção de energia dos compostos orgânicos e transferida para as moléculas de ATP. • Dividida em três fases: • Glicólise • Ciclo de Krebs • Cadeia Respiratória: • Equação completa.

42. Glicólise • Citoplasma. • Produz 2NADPH2 (4H+ + 4e-) • Consome 2 ATPs. • Produz 4 ATP, saldo de 2 ATP. • Forma 2 moléculas de ácido pirúvico.

43. O Ciclo de Krebs • Matriz mitocondrial. • Requer ácido pirúvico da glicólise. • Cada volta usa 1 piruvato e produz 3NADH, 1 FADH (transportam prótons e elétrons), 1 ATP e 2 CO2. • Cada molécula de glicose – Duas voltas no ciclo. • Ausência de NAD cessa o ciclo e a célula morre. • NAD+ e FAD+: forma oxidada. • NADH e FADH: transporta 1 próton e 2 elétrons.

44. Cadeia Transportadora de Elétrons • Cristas mitocondriais. • Bomba de prótons: transporta H+ para fora da membrana interna – gradiente de prótons.

45. Cadeia Respiratória • Prótons interior da matriz pelas ATPsintetase. • Síntese de ATP. • Produção de 38 ATPs a partir de uma molécula de glicose. • 1 NADH  3 ATPs. • 1 FADH  2 ATPs.

46. Respiração Anaeróbica (Fermentação) • Obtenção de energia na ausência de oxigênio. • Envolve um receptor de elétronsdiferente do oxigênio • Ex: fungos e bactérias, sementes em germinação. Enzimasaçúcar --------------> álcool + CO2

47. Fermentação Alcóolica (etílica) • Fungos Saccharomyces. • Fabricação de pães e bolos, cerveja. • Formação de bolhas de CO2. • Produção de 4 ATPs e consumo de 2 ATPs.

48. Fermentação Lática • Glicose  Ácido pirúvico  Ácido lático. • Lactobacillusacidophylus. • Falta de Oxigênio nos músculos.

49. Osmose, Absorção e Gutação • O que é difusão? • Pressão de difusão: tendência que diferentes partículas têm para a difusão. • Ex: água e substância em mistura – a pressão de difusão da água diminui e é proporcional à quantidade de substância que se dissolve.

50. Osmose • Difusão da água através de uma membrana semipermeável. • Deixa passar livre o solvente, não deixando passar os solutos. • Gradiente de pressão de difusão – transporte ativo.