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