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8/17/2019 3_O Movimento Da Água Nas Plantas
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Movimento da Águaatravés da Membrana
Plasmática A água está em contínuo movimento em
função das diferenças de energiapotencial
Energia potencial: É a energia armazenada que
um objeto ou conjunto de objetos (molculas da!"#$ possui devido a sua posição
A energia potencial da água é geralmentereferida como potencial hídrico (Ψw)
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% A água se move de uma região depotencial &ídrico 'A#) para uma de
potencial &ídrico 'E*#)+ não importa arazão da diferença,
% -orças como a gravidade+ pressão e aconcentração das partículas dissolvidas(soluto$ alteram o ./,
. W = . s + . p + . g
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Potencial Hídrico w da élula
oncentra!"o
Press"o
#ravidade
w = s + p + g
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s = potencial de soluto ou osm$tico
s = % & ' s
( s é inversamente
proporcional ) s*
c
o n s t a n t e d o s g a s e s
'
e m p e r a t u r a a b s o l u t a
o n c e n t r a ! " o d e s o l u t o s
,soluto- . s /potencial osm$tico0 . w
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s solutos reduzem o potencial
hídrico da solução em relação ao
estado de referencia da água pura
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p 1 significa 2ue a água está entrando com for!a3alta press"o de turgor3 alta capacidade de reali4artrabal5o
p = Potencial de press"o ou Press"o5idrostática /press"o osm$tica0
Press"o positiva 1 / p 0 1 alto turgor Press"o negativa % /. p 0 1 diminui!"o do turgor
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Ex. de pressão negativa60parede entre as células
0 7ilemaimport8ncia6 transporte a longa dist8ncia daágua9:;6 água em condi!"o padr"o /sob press"oatmosférica06 p = < MPa
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g = potencial de gravidade
g =w g 5
= e n s i d a d e d a á g
u a
A c e l e r a ! " o d a g
r a v i d a d e
a l t u r a
w g celular = <3<> MPa m%>
9 potencial de gravidade é despre4ível em nível celularcomparado ao potencial osm$tico e 5idrostático
w = s + p
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↑,soluto- ? unidade de volume = ↓ potencial5ídrico
↓
,soluto- ? unidade de volume =↑
potencial 5ídrico
% 9 ./ é medido em termos de press"o re2uerida para interromper omovimento da água /press"o 5idrostática03 sob determinadas circunst8ncias% ./ a press"o atmosférica3 e ao nível do mar = < MPa
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A água move%se por dois mecanismos6flu7o em massa e difus"o
@lu7o em massa: o movimento global deum fluido, As molculas movem0se juntas e namesma direção, E1: água ladeira a bai1o+
corrente sanguínea+ seiva elaborada naplanta+ água no solo,
ifus"o: )esulta na distribuição de umasubst2ncia, As molculas movem0seindependentes+ de acordo com um gradiente,E1: movimento da água e soluto atravs da
clula
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% 9 movimento é independente e aleat$rio% A favor de um gradiente de , - / para baixo em um gradiente0% Alcan!a%se uma distribui!"o uniforme de ambos os tipos demoléculas3 um estado de equilíbrio3 onde a transferBncia lí2uida /osaldo do movimento0 é 4eroC Porém3 as moléculas continuam em
constante agita!"o% 9 conceito de potencial 5ídrico tb é Dtil para entender a difus"o
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Células e Difusão
0 A água+ o o1ig3nio+ o 4#" e umas poucasoutras molculas difundem0se livrementeatravs da membrana plasmática5
0 A difusão o principal meio em que assubst2ncias movem0se dentro da clula(fator que limita o taman&o celular$
0 A difusão eficiente requer um acentuadogradiente de concentração (curta dist2ncia euma substancial diferença na concentração$
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% As clulas mant3m esse acentuado
gradiente de concentração+ por meio de suas
atividades metab6licas,E1:
0o consumo de #" em clula não0
fotossintetizante50 a saída de 4#" da clula5
0 a molculas de íons que são produzidas
em um local e usadas em outro
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A osmose é um caso especial de difus"o
% 7ma membrana que permite a passagem de umasubst2ncia e bloqueia a de outra seletivamentepermeável5
% # movimento de água atravs de uma membranadesta um caso especial de difusão con&ecido como9;M9;E,
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A dire!"o do movimentoda água na osmose
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A osmose e os
organismos vivos% A difusão atravs da '8+ em resposta a diferençasno potencial &ídrico+ causa alguns problemas cruciaispara alguns sistemas vivos (particularmente naqueles
aquosos$+ variando se o organismo (ou clula$ &ipot9nico+ isot9nico ou &ipert9nico em relação aoseu ambienteE1: 0 organismos em água salgada+ resolvem o
problema sendo isot9nicos50 A Euglena (sem 84 e &ipert9nica ao ambiente$
possui o vacolo contrátil,
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A press"o de turgor contribui para arigide4 das células vegetais
% As clulas tendem a concentrar soluç;essalinas nos vacolos+ e tambm açcares+ ac,org2nicos e aminoácidos, Absorvem água(osmose$ e o protoplasto se e1pande e a '8se estira+ e1ercendo uma pressão sobre a 84(que rígida+ contm a clula$+ isto aumenta asua pressão &idrostática interna+ a pressão de
turgor,
% gual em intensidade e oposta < pressão deturgor a qualquer momento e1iste a pressão
mec2nica da 84+ a pressão da parede,
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=e uma amostra do tec, vegetal for colocadaem meio &ipert9nico (sol, de açcar ou sal$+ aágua irá abandonar a clula por osmose+ocorrendo a plasm$lise
A perda de turgor pelas células vegetaispode resultar em murc5a de caules3 fol5as
ou da salada de seu Fantar
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9 Movimento da Água
nas Plantas
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# movimento da água edos nutrientes org2nicos
e inorg2nicos atravs docorpo da planta
>eterminam a estrutura+ afunção e o desenvolvimento
da planta
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?ilema e -loema
# transporte desubst2ncias a longadist2ncia na planta
=istema @ascular
?ilema (gua e nutrientes
inorg2nicos$ -loema (nutrientesorg2nicos$+ porm sobrep;emfunç;es
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Absor!"o e 'ranspira!"o nas
Plantas% As plantas assimilam mais água do que osanimais
0 7m girassol absorve e transpira BCvezes mais água do que um &omem em "D&
0 7ma árvore em crescimento na
floresta decídua da 4arolina do *orte perde"FF a DFF litros de águaGdia
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% *o animal+ &á a recirculação da água+ sob aforma de plasma sanguíneo e outros fluidos
% *as plantas+ apro1imadamente HHI daágua absorvida nas raízes liberada para oar como vapor dJágua
% Essa perda de vapor dJágua pelas plantas o que c&amamos de 'ranspira!"o (envolve
as partes acima do solo+ princ, as fol&as$
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Por 2ue as plantas perdem tanta águana transpira!"oG
>evemos considerar os requisitos dafotossíntese:
K7L e 4#"
9 (mal inevitável*
0 A transpiração e1cessiva retarda ocrescimento e leva a morte por desidratação,0 # ideal seria uma estrutura que fosse
favorável a captação de 4#" e desfavorável aperda de água (cutícula uma adaptaçãoque ajuda nesse sentido$
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A maior parte da transpiração
ocorre pelos estômatos
Est9matos (do grego stoma+ MbocaN$0 8equenas aberturas na epiderme+
cada uma circundada por duas clulas0guarda+ as quais mudam o seu formatopara conduzir a abertura e o fec&amentodos poros
0 Est9mato (poro O clulas0guarda$
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A transpira!"o estomática envolve doispassos6
B, A evaporação da água das clulasadjacentes aos espaços intercelulares(aeríferos$ da fol&a5
", A difusão do vapor dJágua dos espaços
intercelulares para a atmosfera viaest9matos
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% #s est9matos podem ocorrer em caules
jovens+ porm são mais abundantes nasfol&as% B"FFF est9matos G cm" nas fol&as de fumo
% Apesar da abertura dos est9matos
representar cerca de BI do total da
superfície foliar+ mais de HFI da água
perdida pela transpiração ocorre atravs
deles+ o resto atravs da cutícula
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omo a abertura e o fec5amento dosestmatos controla a troca gasosa G
% A entrada e saída de águanas clulas0guarda provocam aabertura e o fec&amento dos
est9matos9u seFa+ podemos dizer+ então+ que fatorescomo a osmose (diferença no potencial
osm6tico$ devido a entrada e saída desolutos na clula abre e fec&a osest9matos
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↑ solutos na
clulas0guarda
Abre osest9matos
↓ solutos naclulas0guarda
-ec&a osest9matos
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Então+ vamos anotar o raciocínio
B, Entra soluto na clula0guarda
", >iminui o ./P, !á o deslocamento osm6tico da água
para dentro da clula5
D, #rigina uma pressão de turgor na clulaQ, A pressão de turgor torna0se maior doque a pressão e1ercida pelas clulasvizin&as da epiderme
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B, =ai soluto da clula0guarda", Aumenta ./
P, !á o deslocamento osm6tico da águapara fora da clula5
D, A pressão de turgor diminui
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A orientação radial das microfibrilas de
celulose nas 84 das clulas0guarda necessária para a abertura do poro
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Rom+ se tudo começa com a entrada ousaída de solutos nas clulas0guarda+
quem são esses solutosS
% # ácido abscísico (ARA$+ &orm9niovegetal+ um sinal end6genoparticularmente importante no controle domovimento estomático
% @ários sinais end6genos e ambientaisinfluenciam o movimento estomático, Todos
trabal&am para regular o contedo de águae a pressão de turgor nas clulas0guarda
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@amos entender mel&or como sedá uma rota de respostas&ormonais,,,
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A regulação do movimento estomático pelo ARA uma rota de resposta &ormonal
I+
l%
MalatoJ%
aJ+
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Presen!a de A:A@ec5a estmatos
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% Em muitas plantas ocorre um aumentomarcante no nível de ARA durante o
estresse &ídrico5% # ARA produzido nas cls, do mesofiloatinge os est9matos+ indicando a eles queas clulas do mes6filo estãoe1perimentando um estresse &ídrico5% # ARA produzido nas raízes etransportados para a fol&a via 1ilema+ tb
fec&a os est9matos+ sem que ten&a &avidoestresse &ídrico nas fol&as (planta em soloseco$
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↑ 9J 1 fec&a os est9matos (variando amagnitude da resposta de acordo com a sp eo grau de stresse &ídrico que foi ou está
submetida$
=inais ou fatores ambientais tambmafetam o movimento estomático
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KL U A luz tem efeito direto sobre o
est9mato
% A luz azul estimula a abertura do est9mato,8rotoplasto de clulas0guarda de cebola+
sob luz azul e na presença de VO+ aumentamde volume (pigmentos de luz azul promovementrada de VO na clula$% Kuz vermel&a induz cloroplastos afornecerem AT8 a bombas de pr6tons na'8+ sítios de entrada de VO,
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'emperatura U Acima de PFUPQW4 podem
induzir o fec&amento dos est9matos
% Aumento de temperatura atuaprimariamente afetando a [4#"]
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Transpiração UTemperatura7midade4orrente de ar
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A água conduzidaatravs do 1ilema
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'eoria da 'ens"o e oes"o
A água empurrada a partir da baseou pu1ada a partir do ápiceS
Tudo uma questão deestabelecimento de um gradiente
de potencial &ídrico
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Á
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Água no ;olo
A absor!"o de água pelas raí4es
% É facilitada pelos p3los radiculares(e1tens;es tubulares das clulas epidrmicas$
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83los
46rte1
endoderme
4ilindro vascular 1ilema
A água sobe atravs da raiz edo caule em direção <s fol&as+
onde ocorre a transpiração
A via solo%planta%atmosfera da água6
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Estrias de asparN
7ma fai1a integral daparede primária e dalamela mediana+impregnada com
suberina e+ algumasvezes lignificada
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Á água pode percorrer uma ou maisvias3 através da rai4
% apoplasto (via paredes celulares$
% simplasto (via plasmodesmos$
% transcelular (de clula pG clula+ via vacolos$
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A diferença no potencial &ídrico entre a
solução do solo na superfície da raiz e a
seiva bruta no 1ilema → força motriz para
o movimento da água atravs da raiz
A transpiração uma dasgeradoras desse gradiente
M B i d t i "
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Mesmo na ausBncia de transpira!"o3as raí4es podem gerar uma gradientede potencial 5ídrico3 através deabsor!"o de íons no 7ilema
Press"o da rai4Xue força tanto a águacomo os íons em soluçãopara cima no 1ilema
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Yotículas de água (gutação$ secretadas pelos hidatódios+ demonstram os efeitosda pressão da raiz
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A pressão da raiz pode ser consideradacomo uma consequência do mecanismo
de bombeamento de íons para dentro do xilema+ e somente indiretamente comoum mecanismo de movimentação da
água para o caule,
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9 fenmeno da ascens"o 5idráulicaredistribui a água do solo
A água absorvida durante a noite pelasraízes mais profundas+ localizadas emzonas de solo mido+ transferida para
zona de solo seco atravs das raízesmais superficiais
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@ol5a
7ilema
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avita!"o ou embolia
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i l d Á
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iclo da Água
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