Prova Fisiologia Vegetal

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS INSITUTO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA AVALIAÇÃO I DCBT17 FISIOLOGIA VEGETAL a É permitida a consulta de livros e artigos mas devem constar em uma lista de referências obri gatória b A prova pode ser realizada individualmente ou em grupos de até 3 três discentes c A prova não pode ser digitada d Os nomes devem ser escritos por extenso sem abreviações e à mão livre e A prova deve ser entregue no dia 22042024 às 19 h no horário da aula teórica f Os discentes comprometemse a não divulgar cópias deste documento ou das respostas para quaisquer fontes sem a prévia autorização do docente responsável NOMEs Data 1 O diâmetro dos vasos do xilema possui influencia tanto na capacidade de condução de água quanto na vulnerabilidade do xilema para cavitação embolia Observe a figura abaixo publicada em artigo científico httpdxdoiorg103389fpls201300486 considere que o eixo Y represen ta o percentual de vasos e o eixo x as classes com tamanhos do diâmetro de vasos native speci es são espécies nativas e nonnative species espécies não nativas ou exóticas Responda a Qual faixa de diâmetro de vasos de xilema nesta figura que deve ser menos vulnerável à cavitação e qual seria o que tem maior capacidade de condução considere a equação de HagenPoiseuille descrita na aula b Considere hipoteticamente que estas plantas fossem submetidas a condições de restrição hídrica por exemplo por escassez de chuvas qual grupo de plantas nativas ou não nativas seria possivelmente favorecido por manter a condutividade hidráulica no xilema Explique 2 Veja o resumo abaixo de artigo científico publicado Viçosi K A Ferreira A A S Oliveira L A B Rodrigues F Estresse hídrico simulado em genótipos de feijão milho e soja Revista de A gricultura Neotropical CassilândiaMS v 4 Suplemento 1 p 3642 dez 2017 e responda as questões O trabalho teve como objetivo simular condições de déficit hídrico em laboratório por meio do manitol para avaliação do desempenho fisiológico de sementes de cultivares de feijão milho e soja As sementes foram submetidas à germinação sob condições de estresse hídrico com os níveis 0 06 12 18 e 24 MPa de potencial osmótico simulados com soluções de manitol C6H14O6 nas doses 0 44 58 8917 13375 g L1 Para cada espécie foi utilizada quatro repetições por tratamen to composta de 50 sementes colocadas em três folhas de papel Germitest umedecida com solução de manitol correspondente a 25 sua massa e levadas a uma câmara de germinação por 10 dias O feijão foi a cultura com maior sensibilidade ao déficit hídrico com redução da germinação com primento do hipocótilo e da radícula a 06 MPa enquanto o milho e soja tiveram sua germinação afetada em potencias abaixo de 12 MPa A redução no potencial hídrico afetou negativamente o comprimento da radícula e do hipocótilo para as três culturas em potencial de 06 MPa A germina ção e comprimento do hipocótilo e da radícula para feijão milho e soja são reduzidos sob condições de estresse hídrico e salino induzidos por manitol e existe comportamento diferenciado das espécies estudadas quanto à tolerância à condição de déficit hídrico a Associe cada concentração de manitol utilizada 0 44 58 8917 13375 g L1 com os potenci ais hídricos 0 06 12 18 e 24 MPa que foram determinados como tratamentos Explique a sua resposta e se preciso utilize a equação de Vant Hoff para explicar b Observandose os valores de potencial hídrico qual deles apresenta uma incoerência com a defi nição de potencial hídrico Explique a sua resposta c Comparandose os resultados relatados qualis das sementes apresenta maior potencial hídrico Qualis apresentam menor potencial hídrico Estime estes valores d Elabore uma hipótese do motivo pelo qual as sementes de milho e soja não foram prejudicadas em potenciais hídricos de 18 e 24 MPa enquanto que o feijão foi prejudicado nos potenciais de 06 12 18 e 24 MPa 3 Veja o texto abaixo e responda às perguntas O componente osmótico do potencial hídrico Ψos é determinado pela concentração de solutos osmoticamente ativos em um meio aquoso O Ψos aumenta quando mais solutos são adicionados à solução assumindo sempre valores negativos Este aumento da concentração de solutos reduz a energia livre da água fazendo com que ela se movimente por exemplo de um Ψos de 07 MPa para outra solução com Ψos 02 MPa Em condições salinas plantas halófitas que são nativas des tes locais e tolerantes à salinidade realizam o chamado ajuste osmótico depositando solutos em suas células para reduzir o potencial hídrico da raiz e assim conseguir absorver água em tais condi ções adversas a O texto está correto Em caso negativo circule o erro e corrija os pontos que você discorda b As plantas podem usar o ajuste osmótico para facilitar a absorção de água em outras condi ções que não seja de salinidade Explique sua resposta 4 O transporte de água ao longo do corpo da planta ocorre no xilema Sabese que este transporte ocorre por tipos muito especializados de células cujas características determinam a velocidade e eficiência no transporte a qual das imagens abaixo representa este tipo de célula de transporte e qual é o nome desta célula b Explique como o diâmetro desta célula pode afetar o transporte de água no xilema c Quais as propriedades da água são importantes para permitir o transporte no xi lema A C B 5 Observe abaixo a questão do Enem de 2016 sobre o transporte de xilema Como um futuro pro fessor é importante analisar materiais didáticos e questões aplicadas aos egressos do ensino médio Neste contexto responda a Qual é a resposta certa da questão e explique a sua escolha b A frase Mesmo que essa planta viesse a sofrer ação contínua do vento e sua copa crescesse voltada para baixo essa seiva continuaria naturalmente seu percurso pode ser controversa e dúbia Neste con texto discuta como o vento pode influenciar na condução de água c Na figura é ilustrada a absor ção de água pelas raízes Discuta qual via de absorção está sendo representada e aponte na figura os tecidos e estruturas representadas na raiz d aponte um erro conceitualdúbio na questão justifican do a sua crítica 1 a Na figura as faixas de diâmetro de vasos de xilema que apresentam os maiores diâmetros terão uma maior capacidade de condução de água Neste caso as espécies nativas terão maior capacidade de condição de água Quanto à vulnerabilidade à cavitação geralmente vasos de xilema com menores diâmetros são mais propensos à cavitação pois a tensão de tração necessária para formar bolhas de ar no xilema é mais facilmente alcançada em vasos estreitos Portanto na figura as faixas de diâmetro de vasos de xilema que apresentam os menores diâmetros podem ser menos vulneráveis à cavitação b As plantas que conseguem manter uma alta condutividade hidráulica no xilema seriam favorecidas Isso ocorre porque essas plantas seriam capazes de absorver e transportar água de maneira mais eficiente o que é crucial para enfrentar períodos de escassez de água Podese inferir que as plantas com maiores diâmetros de vasos tendem a ter uma maior capacidade de condução de água conforme discutido anteriormente Portanto se as espécies nativas representadas na figura tem predominantemente maiores diâmetros de vasos em comparação com as espécies não nativas elas podem ser favorecidas em condições de restrição hídrica 2 a Para cada potencial osmótico fornecido no artigo Potencial osmótico de 0 MPa Concentração de manitol 0 gL sem manitol adicionado Potencial osmótico de 06 MPa Concentração de manitol calculada usando a equação de Vant Hoff Potencial osmótico de 12 MPa Concentração de manitol calculada usando a equação de Vant Hoff Potencial osmótico de 18 MPa Concentração de manitol calculada usando a equação de Vant Hoff Potencial osmótico de 24 MPa Concentração de manitol calculada usando a equação de Vant Hoff Esses cálculos nos darão as concentrações de manitol associadas a cada potencial osmótico utilizado como tratamento no estudo Então Redução da germinação comprimento do hipocótilo e da radícula a 06 MPa no feijão O feijão foi a cultura mais sensível ao déficit hídrico Isso sugere que o feijão é mais afetado pelo estresse hídrico em comparação com as outras culturas analisadas Germinação afetada em potências abaixo de 12 MPa no milho e soja A germinação das sementes foi afetada em potenciais osmóticos abaixo de 12 MPa Isso indica que essas culturas são menos sensíveis ao déficit hídrico em comparação com o feijão Redução no potencial hídrico afetou negativamente o comprimento da radícula e do hipocótilo a 06 MPa para as três culturas Efeito negativo tanto no comprimento do hipocótilo quanto na radícula Isso sugere que a redução na disponibilidade de água afetou o desenvolvimento inicial das plântulas prejudicando tanto a parte aérea quanto a parte subterrânea das plantas Germinação e comprimento do hipocótilo e da radícula para feijão milho e soja são reduzidos sob condições de estresse hídrico e salino induzidos por manitol Isso indica que as três culturas são afetadas de forma semelhante pelo estresse hídrico e salino simulado embora possam ter diferentes níveis de tolerância b Notase que todos os potenciais são negativos o que é consistente com a definição convencional de potencial hídrico em que valores negativos indicam um estado de baixo potencial de água No entanto o valor de 0 MPa pode parecer inconsistente com essa definição já que a pressão osmótica pura da água pura é considerada como 0 Porém é importante entender que nesse contexto o termo potencial osmótico está sendo usado para se referir ao potencial hídrico devido à adição de manitol um soluto não volátil O manitol é adicionado às soluções para simular o estresse hídrico criando um gradiente que resulta em uma redução na disponibilidade de água para as sementes c As sementes têm um potencial hídrico maior na condição de controle 0 MPa de potencial osmótico e um potencial hídrico menor na condição com o maior estresse hídrico simulado 24 MPa de potencial osmótico d Pode estar relacionada às diferenças nas adaptações fisiológicas e mecanismos de tolerância ao estresse hídrico entre as espécies O milho e a soja podem ter uma maior capacidade intrínseca de tolerar condições de déficit hídrico do que o feijão Essas espécies podem possuir adaptações fisiológicas e morfológicas que lhes permitem conservar água como sistemas de raízes mais profundos maior capacidade de fechamento estomático e maior eficiência no uso da água durante a fotossíntese Além disso o feijão pode ser mais sensível ao estresse osmótico induzido pelo manitol do que o milho e a soja Isso pode estar relacionado às diferenças nas respostas metabólicas e bioquímicas das sementes de feijão levando a uma maior suscetibilidade à desidratação e ao estresse oxidativo em condições de baixo potencial hídrico 3 Aqui você vai ter que circular no texto pra apresentar para o seu professor vou colocar aqui os erros dai você circula no texto O componente osmótico do potencial hídrico não é determinado apenas pela concentração de solutos osmoticamente ativos em um meio aquoso O potencial hídrico é determinado pela soma dos potenciais de pressão matricial gravitacional e osmótico O texto menciona corretamente que o Ψos sempre assume valores negativos No entanto isso ocorre porque os valores de potencial hídrico são convencionalmente definidos em relação ao potencial da água pura que é considerado como 0 MPa Assim valores de Ψos negativos indicam uma redução na energia livre da água em relação à água pura O texto sugere que a água se move de um Ψos de 07 MPa para outro Ψos de 02 MPa devido ao aumento da concentração de solutos No entanto na realidade a água se move do potencial hídrico mais negativo maior concentração de solutos para o potencial hídrico menos negativo menor concentração de solutos b O ajuste osmótico é um mecanismo fisiológico pelo qual as plantas ajustam a concentração de solutos em suas células para manter um equilíbrio osmótico com o ambiente externo Em condições de estresse hídrico como períodos de seca ou baixa disponibilidade de água no solo as plantas podem realizar o ajuste osmótico para aumentar a concentração de solutos em suas células tornandoas hipertônicas em relação ao ambiente Isso ajuda as plantas a reduzirem seu potencial hídrico facilitando a absorção de água do solo por osmose 4 a Figura B Porque são células alongadas e cilindrícas b Quanto maior o diâmetro dos traqueídes maior é a área de seção transversal disponível para o fluxo de água Assim diâmetros maiores podem transportar água em maior volume e com maior eficiência Traqueídes com diâmetros menores exigem uma pressão maior para manter o mesmo fluxo de água enquanto traqueídes com diâmetros maiores permitem um fluxo de água mais livre e eficiente c Coesão e adesão tensão superficial capilaridade 5 a Letra E A transpiração é o processo pelo qual a água é perdida pelas folhas das plantas na forma de vapor dágua durante a abertura dos estômatos para a entrada de CO2 Esse fluxo de água das folhas para a atmosfera cria uma pressão negativa tensão nas células do xilema puxando a água das raízes para cima através dos vasos do xilema por capilaridade em um processo conhecido como ascensão da seiva Esse mecanismo é conhecido como teoria da tensãocoesãoadesão e é o principal responsável pelo transporte da seiva bruta rica em água e minerais das raízes para as folhas b O vento pode aumentar a taxa de transpiração das folhas especialmente em condições de alta velocidade do vento e baixa umidade relativa do ar Isso ocorre porque o vento remove rapidamente o vapor dágua da superfície das folhas criando um gradiente de pressão de vapor que favorece a difusão de mais água das folhas para a atmosfera Com uma transpiração aumentada a planta pode perder água mais rapidamente do que é absorvida pelas raízes o que pode levar a um estresse hídrico e uma redução na pressão de água nos vasos do xilema c Via simplástica 1 Plasmodesmo 2 Pelo radicular 3 Rizoderme 4 Estria de Caspari 5 Floema 6 Córtex 7 Estelo d Na verdade a frase citada não está correta O vento pode ter um impacto significativo no transporte de água nas plantas especialmente em árvores altas com grandes copas expostas ao vento