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TRANSPORTE E REDISTRIBUIÇÃO DE ELEMENTOS
1) INTRODUÇÃO
•Evolução das plantas terrestres – sistema eficiente de transporte de água, assimilados e NUTRIENTES
• Sistemas de condução entre órgãos da planta (vascular)
Figura 1. Representação esquemática da absorção, transporte e redistribuição.
Figura 2. Circulação de água, nutrientes e fotoassimilados na planta.
Figura 3. Demonstração da capilaridade.
Figura 4: Potencial hídrico e ascensão de água e solutos pelo xilema. Considerar a seguinte ordem crescente de magnitude de potenciais hídricos: solo; xilema-raiz; xilema-caule; folha e atmosfera.
2) XILEMA
• tubulação especializada na condução de elaborados e nutrientes da ABSORÇÃO FOLIAR
• constituído por : traqueídeos e vasos, com paredes secundárias lignificadas (tubo)
Figura 5. Esquema da secção transversal de raiz.
Figura 6. Célula do xilema e transferidoras.
Figura 7. Esquema mostrando a evolução dos elementos de vaso (A-F).
Figura 8. Elementos traqueais primários associados à células parenquimáticas em caule de Aristolochia
Figura 9. Elemento traqueal em vista longitudinal
Figura 10. Feixe vascular do caule de Zea.
Figura 11. Fotomicrografia em microscopia ótica - Vista transversal do xilema.
TRAQUEÍDEOS
• células estreitas (<50 micras) e comprimento entre 100 micras e + de 10 mm com cavidades e perfurações nas paredes
• comunicações com vasos e tecidos adjacentes (“Via tortuosa de transporte)
VASOS
• diâmetro de 70 a 100 micras (+ curtos e grossos que os traqueídeos)
• células individuais dos vasos perdem as paredes nas pontas – coluna ôca (“vaso xilemático – caminho facilitado”)
VASOS
• apresenta também fibras lenhosas e parênquima
A)FIBRAS - células longas, finas e lignificadas sem citoplasma (estrutural)
B)PARÊNQUIMA – vivo com movimento lateral de solutos (acúmulo de CHOs)
VASOS
• apresenta ainda as células de transferência (parênquima)
- fornecedoras de energia (ATP)
- reconstituição de tecidos (câmbio)
2) XILEMA
• vida útil de vasos e traqueídeos é variável e após bloqueados tem função estrutural
• DEMOSTRAÇÃO DO MOVIMENTO DE SOLUTOS NO XILEMA:
A)Anelamento da casca de troncos ou caules – movimento ascendente dos íons não é impedida
B)Radioisótopos via radicular – velocidades de até 60m/h (transpiração)
C)Relação direta absorção x transpiração
D)Análise do líquido xilemático (alta [íons] – “SEIVA BRUTA”
2) XILEMA
• nem todo elemento é transportado como íon inorgânico
•N (amidas, aas, ureídeos)
• precipitados (Fe3+ + H2PO4-)
• movimento entre xilema e floema (“ATIVO” nos dois sentidos) (Stout e Hogland, 1940 com K42)
3) FLOEMA
• elementos crivosos na casca das plantas lenhosas (cadeias de células – tubos)
•Teor de açúcares entorno de 30% + minerais + compostos nitrogenados
• “SEIVA ELABORADA”
Tabela 1. Concentração de alguns íons na solução externa e no exsudado do xilema da mamoneira.
Íon
Micromles/l
Solução externa Exsudado
K+
Na2+
Ca2+
Mg2+
NO3-
Cl-
SO4-2
H2PO4-
HPO42-
0,600,3
0,840,451,450,140,690,110,13
5,60,7410,13,9
12,01,032,001,380,56
Figura 12. Esquema do floema e seus componentes.
Figura 13. Esquema do floema e seus componentes.
Figura 14. Raiz mostrando xilema e floema
Tabela 2. Composição do exsudado do floema na manoneira.
Componente mg/ml
Matéria secaSacaroseAçucares redutoresProteína AminoácidosCetoácidosFosfatoSulfatpNitratoCloretoBicarbonatoPotássioSódioCálcioMagnésioAmônio
100-12580-106
ausentes1,45-2,20
5,2 (como acido glutâmico)2,0-3,2 (como malico)
0,35-0,550,024-0,048
ausente0,355-0,675
0,0102,3-4,4
0,046-0,2760,020-0,92
0,109-0,1220,029
3) FLOEMA
•DEMOSTRAÇÃO DO MOVIMENTO DE SOLUTOS NO FLOEMA:
A)excrementos de afídeos (líquido açucarado) ou retirada de seu corpo e análise do conteúdo floemático
B)Radioisótopos via foliar – redistribuição
3) FLOEMA
•Floema formado por:
- Elementos crivosos (20% total)
- Células acompanhantes
- Parênquima
- Fibras
ELEMENTOS CRIVOSOS
- Tubos crivosos (conjunto de elementos crivosos) – das folhas às raízes
- Apresentam diferenciação longitudinal de células cambiais (poros)
- Poros se desenvolvem pela decomposição da parede ao redor dos plasmodesmos
ELEMENTOS CRIVOSOS
- Acúmulo de calose (estrutural ao redor dos plasmodesmos e sobre as paredes entre os poros
- Transporte pelos elementos crivosos – somente “via simplasto” (ATP)
- Células acompanhantes
- Parênquima
Fonte de energia e reconstituição de tecidos???
Figura 15. Pormenor de uma placa crivada - A, D em vista frontal; B, C, E e F em corte longitudunal; e A, B, D e E, em estágio funcional, C e F, em estágio não funcional.
Figura 16. Diagrama do floema secundário e câmbio vascular de uma gimnosperma (Cupressaceae) e uma dicotileônea (Magnoliaceae)
4) REDISTRIBUIÇÃO
•RAÍZES (fonte) – FOLHAS (dreno):
- Folhas são reservatórios até a redistribuição para outros órgãos ou tecidos.
- Controle hormonal (redistribuição via floema) – áreas + ativas metabólicamente
• mobilidade de nutrientes no floema – sintomas de deficiência
- N, P, K – rápida redistribuição (sintomas em tecidos + velhos).
- S (sintomas em tecidos jovens)
- Mg (depende? Normalmente em tecidos jovens)
- Ca (praticamente imóvel na redistribuição)