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Interação Solo-Planta-Atmosfera
MÁRCIA ALBUQUERQUE
SUELLEN OLIVEIRA
TATIANE SANTIAGO
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁPRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃOCENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS E TECNOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS AMBIENTAISINTERAÇÃO SOLO-PLANTA-ATMOSFERA
Setembro, 2011
Processo Fotosintético das Plantas CAM ou MAC
Setembro, 2011
O QUE É A FOTOSSÍNTESE?Segundo Mareco e Lopes (2007), consiste na oxidação da água e na redução do CO2 para formar compostos orgânicos, como os carboidratos, a partir da abertura estomática.
O gás carbônico torna-se tão primordial para a planta por um motivo: o balanço entre a H2O que sai da raiz e vai para as folhas e o CO2 que entra pelas folhas e vai para a raiz, inicia uma sequência reacional bioquímica que produz energia para a planta (carboidratos). E durante esse processo é liberado O2 para o meio.
CO2 + 2H2O [CH2O]n + H2O + O2
ΔG0 = 4,8.105 J para cada molécula de CO2 fixada.
CO2
O2
H2O
CARBOIDRATOS
Célula Vegetal
Cloroplastos
Sendo a área foliar a principal responsável pela fotossíntese, tudo se inicia nela. Mais especificamente nos estômatos.
Segundo Lobo (2006), a intensidade de processos como a transpiração, fotossíntese e respiração estão diretamente ligados ao grau de abertura dos estômatos.
Logo, é graças aos cloroplastos encontrados nas células estomáticas que se torna possível a fotossíntese.
Abertura e Fechamento Estomático
H2O H2O
H2O H2O
ΨW GUARDAS > ΨW ANEXAS
ΨW GUARDAS < ΨW ANEXAS
Tudo ocorre na presença de sinal luminoso da seguinte maneira:
• Percepção;
• Transdução (RNA transportador);
• Reposta fisiológica (estômato abre).
A responsável por receber a luz azul é uma membrana proteica da célula guarda denominada flavina (FAD). Já o cloroplasto é quem recebe a luz vermelha que inicia o processo fotossintético.
Logo, segundo Mareco e Lopes (2007) a fotossíntese ocorre em três etapas:
1. Processo fotoquímico: abertura estomática, absorção da luz vermelha e produção de energia química (fosforilação acíclica);
2. Processo difuso: entrada do CO2 atmosférico no interior dos cloroplastos.
3. Processo bioquímico: utilização da energia química produzida pelo proc. fotoquímico (ATP, NADPH, H+) para incorporar o CO2 e oxida-lo na produção de compostos orgânicos (MARECO e LOPES, 2007).
Ciclo CAM ou Ciclo das Crassuláceas
São plantas típicas de ambientes áridos, possuindo como estratégia de sobrevivência a abertura de seus estômatos durante a noite e fechando-se durante o dia.
A fotossíntese MAC ou CAM, representa um sistema especializado de fixação do CO2, destinado a manter um balanço positivo de carbono nos tecidos, ao mesmo tempo que se desenvolve um eficiente mecanismo de absorção de H2O.
Exemplos de Plantas CAM
Características Anatômicas das Folhas
CARACTERÍSTICA C3 C4 MAC
Anatomia da folha Apenas célula do mesófilo
Apresentam Célula do mesófilo e célula da
bainha
Células do mesófilo e usualmente sem
paliçádico definido
Enzima de carboxilação Rubisco (RubP-case) PEP-case e RubP-case Escuro: PEP-caseLuz: RubP-case
Requerimentos energéticos(CO2:ATP:NADPH2)
1: 3 : 2 1: 5 : 2 1 : 6,5 : 2
Razão de Transpiração (uso da água) (g de H2O / g
matéria seca)
450 - 950 250 - 350 50 - 55
Razão Clorofila a / clorofila b 2,8 +/- 0,4 3,9 +/- 0,6 2,5 – 3,0
Ponto de compensação de CO2 (ppm)
30 - 70 0 - 10 0 – 5 (no escuro)
Inibição da fotossíntese por 21% de O2 atm.
Sim (fotorrespiração) Não Sim
Detecção da Fotorrespiração Sim Não (somente nas células da bainha)
Sim (difícil detectar)
Temperatura ótima para Fotossíntese
15 – 25ºC 30 – 40ºC ~ 35 º C
Produção de Matéria Seca (Ton/ha/ano)
22 +/- 0,3 39 +/- 17 Baixa e altamente variável
OBRIGADA!
Referências Bibliográficas:
MOHR, H. & SCHOPFER, P. Plant Physiology. Ed. Springer, 629p., 1995.
TAIZ, L. and ZEIGER, E. Plant Physiology. Sunderland: Sinauer Associates. 792p. 1998.
HOPKINS, W. G. Introduction to Plant Physiology. Copyright 464p. 1995.
LEA, P. J. & LEEGOOD, R. C. Plant Biochemistry and Molecular Biology. Ed. Wiley, 312p., 1993
Site: www.superbiologia.com, visita dia: 05.09.2011
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