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Tarefa 01 - Fisiologia Vegetal 2023 1

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Fisiologia Vegetal

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS INSITUTO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA AVALIAÇÃO 2 DCBT17 FISIOLOGIA VEGETAL a É permitida a consulta de livros e artigos mas devem constar em uma lista de referências obrigatória b A prova pode ser realizada individualmente ou em grupos de até três discentes c A prova não pode ser digitada devendo ser escrita à mão livre d Os nomes devem ser escritos por extenso e à mão livre e A prova deve entregue até o dia 24062024 às 19 h no horário da aula 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 A figura abaixo foi retirada de uma monografia Análise comparativa do tema fotossíntese em livros didáticos do ensino médio Jessyka Veríssimo de Melo Santos Cuité CES 2014 onde a autora compara o tema de fotossíntese em livros didáticos de ensino médio Há erros básicos na figura que podem dificultar o ensino básico deste tema Responda as questões a Encontre um des tes erros e explique como a imagem deveria ser corrigida b Elabore uma figuraesquema ilustrati va da fase fotoquímica que seja adequada para o ensino médio sem excesso de conteúdo e que ain da assim permita que o aluno entenda o básico c A figura não contempla os outros pigmentos fo tossintéticos explique como os carotenóides bilinas e clorofilas interagem na transferência de e nergia para as clorofilas indicadas nesta figura e responda qual tipo de clorofila está sendo represen tado 2 Observe a curva da taxa fotossintética A pela concentração de CO2 intercelular Ci nas fo lhas de soja publicada em trabalho científico httpsdoiorg101590S0006 87052011000100002 e responda a A curva mostra que até a concentração de 300 µmolCO2 mol1 ar a fotossíntese está sendo limitada pela atividade da rubisco e acima desta concentra ção a fotossíntese é limitada pela Ribulose 15 bifosfato RUBP Explique o que os autores querem dizer baseandose no seu conhecimento do Ciclo de CalvinBenson b A concentra ção atual de CO2 atmosférico no planeta é de cerca de 410 ppm ou µmolCO2 mol1 ar e há previsões de aumento desta concentração nas próximas décadas Baseandose nesta infor mação e na curva demonstrada na figura discuta se haveria algum benefício para a soja es pécie C3 relacionada com este aumento do CO2 atmosférico 3 Veja o resumo de artigo científico httpsdoiorg101590S010205362011000400005 a baixo e responda as perguntas Os efeitos da temperatura substratos e tratamentos prégerminativos para a superação da dormên cia foram avaliados na germinação de sementes de Bromelia balansae caraguatá oriundas de fru tos coletados em Chapada dos GuimarãesMT O delineamento experimental foi inteiramente casua lizado com cinco repetições de 50 sementes por parcela No primeiro experimento as sementes fo ram submetidas a seis tratamentos a 25C e sobre papel b 30C e entre papel c 25C sobre pa pel d 30C e entre papel e alternada 2530C e sobre papel e f alternada 2530C e entre papel No segundo foram avaliados os prétratamentos a ácido sulfúrico PA 98 por 60 minutos b ácido sulfúrico PA 98 por 15 minutos c ácido sulfúrico PA 98 por 5 minutos d escarifica ção mecânica com lixa nº 80 e e controle No terceiro experimento os prétratamentos foram a ácido sulfúrico PA 98 por 1 minuto b ácido sulfúrico PA 98 por 3 minutos c ácido sulfúri co PA 98 por 5 minutos d escarificação com lixa nº 80 e imersão em água a 100ºC por 15 min e f controle Nos dois primeiros experimentos houve baixa percentagem de germinação com maior média de 25 No terceiro experimento a germinação foi maior nos tratamentos com ácido sulfúrico 40 a 70 As sementes de B balansae apresentam dormência tegumentar que é supe rada com a imersão em ácido sulfúrico PA 98 por 1 minuto a Quais fatores essenciais para a germinação de sementes foram testados pelos autores e quais não estão claramente descritos na metodologia do resumo b Porque o ácido sulfúrico aumentou a germinação de sementes e reduziu a dormência tegumentar Em sua resposta explique como este método pode favorecer fatores es senciais para a germinação de sementes 4 Observe as imagens abaixo e responda as questões a qualis das moléculas apresentadas nas imagens representam pigmentos fotossintéticos e quais são seus respectivos nomes b Quais são as funções destes pigmentos na fotossíntese c Destes pigmentos qual não pode estar ausente em nenhuma planta e qual é o motivo desta necessidade A B C D 5 Leia o resumo de artigo científico Biosci J Uberlândia v 30 n 2 p 387392 MarApr 2014 abaixo e responda as perguntas Neste trabalho avaliouse o efeito da aplicação no plantio e na manutenção de diferentes doses de nitrogênio 30 60 90 e 120 Kg ha1 no desenvolvimento do patchouli bem como no rendimento e composição do óleo essencial O experimento foi conduzido no município de JoinvilleSC de agos to de 2006 a maio de 2007 com delineamento em blocos ao acaso em parcelas subdivididas no tempo com cinco repetições Foram executados duas épocas de adubação para avaliação dos níveis de nitrogênio após o plantio e após primeiro corte na manutenção Avaliouse o acúmulo de massa seca foliar e de ramo número e comprimento de ramos área foliar da planta e rendimento e compo sição do óleo essencial A aplicação de 98 Kg ha1 de nitrogênio na manutenção proporcionaram maiores ganhos de massa seca foliar Maior rendimento de óleo essencial foi obtido no segundo corte após a adubação de manutenção A composição do óleo essencial aparentemente não sofreu influência dos diferentes níveis de nitrogênio aplicados em ambas as épocas plantio e manutenção As médias do constituinte majoritário patchoulol variaram entre 4566 e 4954 a A aplicação de N poderia gerar algum composto diferente no óleo essencial da espécie estu dada mudando a sua composição Explique a sua resposta b Explique um motivo pelo qual maiores quantidades de N promovem aumento no rendimen to do óleo essencial da espécie estudada c Óleos essenciais pertencem a qual classe de metabólitos e qual é a função deste composta para a planta Questão 1 1 A igura abaixo foi retirada de uma monograia Analise comparativa do tema fotossıntese em livros didaticos do ensino medio Jessyka Verıssimo de Melo Santos Cuite CES 2014 onde a autora compara o tema de fotossıntese em livros didaticos de ensino medio Ha erros basicos na igura que podem diicultar o ensino basico deste tema Responda as questoes a Encontre um destes erros e explique como a imagem deveria ser corrigida b Elabore uma iguraesquema ilustrativa da fase fotoquımica que seja adequada para o ensino medio sem excesso de conteudo e que ainda assim permita que o aluno entenda o basico c A igura nao contempla os outros pigmentos fotossinteticos explique como os carotenoides bilinas e cloroilas interagem na transferencia de energia para as cloroilas indicadas nesta igura e responda qual tipo de cloroila esta sendo representado Resolução a Encontre um destes erros e explique como a imagem deveria ser corrigida Erro encontrado A igura mostra que os eletrons passam diretamente do fotossistema II para o fotossistema I sem qualquer intermediario signiicativo Na realidade entre esses dois fotossistemas ha uma serie de transportadores de eletrons incluindo a plastoquinona o complexo do citocromo e a plastocianina Correçao Para corrigir esse erro a igura deveria incluir a sequencia completa dos transportadores de eletrons entre os fotossistemas II e I Devese mostrar que apos a liberaçao de eletrons pelo fotossistema II estes sao transportados pela plastoquinona PQ passam pelo complexo do citocromo Cyt b6f sao levados pela plastocianina PC e inalmente chegam ao fotossistema I A inclusao destes intermediarios e crucial para uma compreensao precisa do luxo de eletrons durante a fase luminosa da fotossıntese b Elabore uma iguraesquema ilustrativa da fase fotoquımica que seja adequada para o ensino medio sem excesso de conteudo e que ainda assim permita que o aluno entenda o basico Este desenho mostra de forma simpliicada e clara o processo da fase luminosa da fotossıntese destacando os principais componentes e suas funçoes sem sobrecarregar o aluno com excesso de detalhes tecnicos c A igura nao contempla os outros pigmentos fotossinteticos Explique como os carotenoides bilinas e cloroilas interagem na transferencia de energia para as cloroilas indicadas nesta igura e responda qual tipo de cloroila esta sendo representado Interaçao dos pigmentos fotossinteticos Carotenoides sao pigmentos que absorvem luz em comprimentos de onda diferentes dos absorvidos pela cloroila principalmente nas regioes azul e verde do espectro Eles ampliam a faixa de luz utilizavel na fotossıntese A energia absorvida pelos carotenoides e transferida para a cloroila a ajudando a maximizar a captura de energia luminosa Bilinas encontradas principalmente em cianobacterias e algas vermelhas sao pigmentos que tambem contribuem para a absorçao de luz particularmente em comprimentos de onda que a cloroila a nao absorve eicientemente A energia captada pelas bilinas e transferida para a cloroila a melhorando a eiciencia da fotossıntese em ambientes aquaticos Cloroilas especialmente a cloroila a sao os pigmentos principais envolvidos na conversao de energia luminosa em energia quımica durante a fotossıntese A cloroila a esta presente em ambos os fotossistemas PSII e PSI Cloroila b e outros tipos de cloroila como cloroila c e d capturam luz em diferentes comprimentos de onda e transferem a energia para a cloroila a Tipo de cloroila representado na igura a cloroila representada na igura e a cloroila a que e o pigmento central nos processos fotossinteticos dos fotossistemas II e I Ela e essencial para a captura de energia luminosa e a excitaçao de eletrons iniciando a cadeia de transporte de eletrons que culmina na produçao de ATP e NADPH Questão 2 2 Observe a curva da taxa fotossintetica A pela concentraçao de CO₂ intercelular Ci nas folhas de soja publicada em trabalho cientıico httpsdoiorg101590 S000687052011000100002 e responda a A curva mostra que ate a concentraçao de 300 µmolCO₂ mol¹ a fotossıntese esta sendo limitada pela atividade da rubisco e acima desta concentraçao a fotossıntese e limitada pela Ribulose 15 bifosfato RUBP Explique o que os autores querem dizer baseandose no seu conhecimento do Ciclo de CalvinBenson b A concentraçao atual de CO₂ atmosferico no planeta e de cerca de 410 ppm ou µmolCO₂ mol¹ e ha previsoes de aumento desta concentraçao nas proximas decadas Baseandose nesta informaçao e na curva demonstrada na igura discuta se haveria algum benefıcio para a soja especie C₃ relacionada com este aumento do CO₂ atmosferico Resolução a A curva mostra que ate a concentraçao de 300 µmolCO₂ mol¹ a fotossıntese esta sendo limitada pela atividade da rubisco e acima desta concentraçao a fotossıntese e limitada pela Ribulose 15 bifosfato RUBP Explique o que os autores querem dizer baseandose no seu conhecimento do Ciclo de CalvinBenson A curva ACi mostra a relaçao entre a taxa de assimilaçao de CO₂ A e a concentraçao de CO₂ intercelular Ci Quando a concentraçao de CO₂ esta abaixo de 300 µmolCO₂ mol¹ a taxa de fotossıntese e limitada pela atividade da enzima rubisco A rubisco e a enzima que catalisa a ixaçao do CO₂ na molecula de ribulose15bifosfato RUBP no Ciclo de Calvin Benson Nessa faixa de concentraçao a quantidade de CO₂ disponıvel e insuiciente para saturar a atividade da rubisco portanto a taxa de fotossıntese aumenta a medida que a concentraçao de CO₂ aumenta Acima de 300 µmolCO₂ mol¹ a curva mostra uma estabilizaçao na taxa de fotossıntese indicando que a rubisco nao e mais o fator limitante Nesse caso a limitaçao passa a ser a disponibilidade de RUBP A RUBP e o substrato que a rubisco utiliza para ixar o CO₂ Quando a concentraçao de CO₂ e alta a regeneraçao de RUBP atraves do Ciclo de Calvin Benson se torna o fator limitante pois a quantidade de RUBP disponıvel nao consegue acompanhar a taxa de ixaçao de CO₂ catalisada pela rubisco Portanto a fotossıntese e limitada pela quantidade de RUBP que pode ser regenerada para continuar o ciclo b A concentraçao atual de CO₂ atmosferico no planeta e de cerca de 410 ppm ou µmolCO₂ mol¹ e ha previsoes de aumento desta concentraçao nas proximas decadas Baseandose nesta informaçao e na curva demonstrada na igura discuta se haveria algum benefıcio para a soja especie C₃ relacionada com este aumento do CO₂ atmosferico A soja e uma planta C₃ o que signiica que o primeiro produto estavel da ixaçao do carbono no Ciclo de CalvinBenson e um composto de tres carbonos 3fosfoglicerato Plantas C₃ como a soja tendem a ser mais beneiciadas por aumentos na concentraçao de CO₂ atmosferico devido a sua dependencia da rubisco para a ixaçao do CO₂ Baseandose na curva ACi e na concentraçao atual de CO₂ de aproximadamente 410 ppm podemos observar que a fotossıntese em soja ja esta em um nıvel em que nao e mais limitada pela rubisco mas sim pela disponibilidade de RUBP Contudo mesmo assim um aumento adicional na concentraçao de CO₂ poderia proporcionar alguns benefıcios como Reduçao da Fotorespiraçao Em plantas C₃ a rubisco tambem catalisa a ixaçao do O₂ levando a fotorespiraçao que e um processo ineiciente e que consome energia e carbono sem produzir açucares Maior concentraçao de CO₂ pode diminuir a taxa de fotorespiraçao ja que a rubisco tendera a ixar mais CO₂ do que O₂ Maior Eiciencia de Uso de Al gua Com concentraçoes mais altas de CO₂ as plantas podem manter os estomatos menos abertos para captar a mesma quantidade de CO₂ resultando em menor perda de agua por transpiraçao o que e particularmente beneico em condiçoes de seca No entanto o aumento contınuo da concentraçao de CO₂ alem de certo ponto pode nao proporcionar aumentos adicionais signiicativos na taxa de fotossıntese uma vez que a limitaçao pela RUBP se torna o fator dominante Assim a soja pode obter alguns benefıcios com o aumento do CO₂ mas esses benefıcios tendem a ser mais limitados pela disponibilidade de outros recursos e fatores ambientais como nutrientes agua e temperatura Questão 3 3 Ve j a o r e s u m o d e a r t i g o c i e n t ı i c o h t t p s d o i o r g 1 0 1 5 9 0 S010205362011000400005 abaixo e responda as perguntas Os efeitos da temperatura substratos e tratamentos pregerminativos para a superaçao da dormencia foram avaliados na germinaçao de sementes de Bromelia balansae caraguata oriundas de frutos coletados em Chapada dos GuimaraesMT O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco repetiçoes de 50 sementes por parcela No primeiro experimento as sementes foram submetidas a seis tratamentos a 25C e sobre papel b 30C e entre papel c 25C sobre papel d 30C e entre papel e alternada 2530C e sobre papel e f alternada 2530C e entre papel No segundo foram avaliados os pretratamentos a acido sulfurico PA 98 por 60 minutos b acido sulfurico PA 98 por 15 minutos c acido sulfurico PA 98 por 5 minutos d escariicaçao mecanica com lixa nº 80 e e controle No terceiro experimento os pretratamentos foram a acido sulfurico PA 98 por 1 minuto b acido sulfurico PA 98 por 3 minutos c acido sulfurico PA 98 por 5 minutos d escariicaçao com lixa nº 80 e imersao em agua a 100C por 15 min e f controle Nos dois primeiros experimentos houve baixa porcentagem de germinaçao com maior media de 25 No terceiro experimento a germinaçao foi maior nos tratamentos com acido sulfurico 40 a 70 As sementes de B balansae apresentam dormencia tegumentar que e superada com a imersao em acido sulfurico PA 98 por 1 minuto a Quais fatores essenciais para a germinaçao de sementes foram testados pelos autores e quais nao estao claramente descritos na metodologia do resumo b Porque o acido sulfurico aumentou a germinaçao de sementes e reduziu a dormencia tegumentar Em sua resposta explique como este metodo pode favorecer fatores essenciais para a germinaçao de sementes Resolução a Quais fatores essenciais para a germinaçao de sementes foram testados pelos autores e quais nao estao claramente descritos na metodologia do resumo Os autores testaram os seguintes fatores essenciais para a germinaçao de sementes Temperatura Foram testados diferentes regimes de temperatura como 25C sobre papel 30C entre papel e alternada 2530C sobre papel e entre papel Substratos Sementes foram germinadas em diferentes substratos como papel e entre papel Tratamentos pregerminativos Diversos tratamentos pregerminativos foram avaliados incluindo imersao em acido sulfurico PA 98 por diferentes perıodos 1 3 5 15 e 60 minutos escariicaçao mecanica com lixa nº 80 e controle sem tratamento Fatores nao claramente descritos na metodologia do resumo Umidade Nao foi detalhado se houve controle da umidade durante os experimentos fator essencial para a germinaçao Luz Nao foi mencionado se as sementes foram submetidas a diferentes regimes de luz luz escuro que tambem pode inluenciar a germinaçao Oxigenaçao Nao ha informaçao sobre as condiçoes de oxigenaçao das sementes durante os experimentos Tipo de substrato especıico Embora o resumo mencione papel e entre papel nao ha detalhes sobre o tipo especıico de papel ou se foram usados outros tipos de substratos alem desses b Porque o acido sulfurico aumentou a germinaçao de sementes e reduziu a dormencia tegumentar Em sua resposta explique como este metodo pode favorecer fatores essenciais para a germinaçao de sementes O acido sulfurico e utilizado para romper ou enfraquecer a testa casca das sementes um processo conhecido como escariicaçao quımica Este tratamento e especialmente util para sementes com dormencia tegumentar que e um tipo de dormencia causado pela impermeabilidade do tegumento a agua e aos gases impedindo a germinaçao O acido sulfurico age dissolvendo ou amolecendo a camada externa dura das sementes facilitando a entrada de agua e oxigenio Isso aumenta a taxa de germinaçao ao permitir que a semente absorva agua mais facilmente imbebiçao o que e o primeiro passo para a germinaçao Tambem facilita a troca gasosa permitindo que o oxigenio entre na semente e que o dioxido de carbono seja liberado processos essenciais para a respiraçao celular e o inıcio do crescimento do embriao Ao reduzir a dormencia tegumentar o acido sulfurico permite que a semente saia do estado de dormencia e inicie o processo de germinaçao Este metodo e particularmente eicaz em sementes de especies que naturalmente possuem uma casca muito dura ou espessa como e o caso de muitas especies de Bromeliaceae incluindo Bromelia balansae Questão 4 4 Observe as imagens abaixo e responda as questoes a qualis das moleculas apresentadas nas imagens representam pigmentos fotossinteticos e quais sao seus respectivos nomes b Quais sao as funçoes destes pigmentos na fotossıntese c Desses pigmentos qual nao pode estar ausente em nenhuma planta e qual e o motivo desta necessidade Imagem Adicionar imagem aqui Resolução a Qualis das moleculas apresentadas nas imagens representam pigmentos fotossinteticos e quais sao seus respectivos nomes A A molecula A representa o βcaroteno um tipo de carotenoide B A molecula B representa a icobilina um tipo de bilina C A molecula C representa a hemina componente do grupo heme nao diretamente relacionado a fotossıntese D A molecula D representa a cloroila a um pigmento essencial na fotossıntese b Quais sao as funçoes destes pigmentos na fotossıntese βcaroteno A Atua como pigmento acessorio capturando luz em comprimentos de onda que a cloroila nao absorve eicientemente principalmente nas regioes azul e verde do espectro A energia absorvida e transferida para a cloroila a para uso na fotossıntese Alem disso os carotenoides protegem os tecidos fotossinteticos contra danos causados por luz excessiva e oxidaçao Ficobilina B El encontrada em cianobacterias e algas vermelhas Funciona como pigmento acessorio absorvendo luz em comprimentos de onda especıicos principalmente na regiao verde e transferindo a energia absorvida para a cloroila a aumentando a eiciencia da captura de luz em ambientes aquaticos Cloroila a D El o pigmento principal responsavel pela captura de energia luminosa e pela conversao desta energia em energia quımica durante a fotossıntese Esta presente nos fotossistemas I e II e e essencial para a produçao de ATP e NADPH c Desses pigmentos qual nao pode estar ausente em nenhuma planta e qual e o motivo desta necessidade Cloroila a D A cloroila a nao pode estar ausente em nenhuma planta Ela e essencial para a fotossıntese pois e o pigmento principal que capta a luz solar e inicia o processo de conversao de energia luminosa em energia quımica Sem cloroila a a planta nao pode realizar a fotossıntese de forma eiciente o que e crucial para a produçao de energia e para a sobrevivencia da planta Questão 5 5 Leia o resumo de artigo cientıico Biosci J Uberlandia v 30 n 2 p 387392 MarApr 2014 abaixo e responda as perguntas Neste trabalho avaliouse o efeito da aplicaçao no plantio e na manutençao de diferentes doses de nitrogenio 30 60 90 e 120 Kg ha¹ no desenvolvimento do patchouli bem como no rendimento e composiçao do oleo essencial O experimento foi conduzido no municıpio de JoinvilleSC de agosto de 2006 a maio de 2007 com delineamento em blocos ao acaso em parcelas subdivididas no tempo com cinco repetiçoes Foram executados duas epocas de adubaçao para avaliaçao dos nıveis de nitrogenio apos o plantio e apos primeiro corte na manutençao Avaliouse o acumulo de massa seca foliar e de ramo numero e comprimento de ramos area foliar da planta e rendimento e composiçao do oleo essencial A aplicaçao de 98 Kg ha¹ de nitrogenio na manutençao proporcionaram maiores ganhos de massa seca foliar Maior rendimento de oleo essencial foi obtido no segundo corte apos a adubaçao de manutençao A composiçao do oleo essencial aparentemente nao sofreu inluencia dos diferentes nıveis de nitrogenio aplicados em ambas as epocas plantio e manutençao As medias do constituinte majoritario patchoulol variaram entre 4566 e 4954 a A aplicaçao de N poderia gerar algum composto diferente no oleo essencial da especie estudada mudando a sua composiçao Explique a sua resposta b Explique um motivo pelo qual maiores quantidades de N promovem aumento no rendimento do oleo essencial da especie estudada c Ol leos essenciais pertencem a qual classe de metabolitos e qual e a funçao deste composto para a planta Resolução a A aplicaçao de N poderia gerar algum composto diferente no oleo essencial da especie estudada mudando a sua composiçao Explique a sua resposta A aplicaçao de nitrogenio N poderia teoricamente gerar variaçoes na composiçao do oleo essencial pois o nitrogenio e um nutriente essencial que inluencia muitos processos metabolicos nas plantas incluindo a sıntese de metabolitos secundarios No entanto de acordo com o resumo do artigo a composiçao do oleo essencial aparentemente nao sofreu inluencia signiicativa dos diferentes nıveis de nitrogenio aplicados tanto na epoca do plantio quanto na manutençao Isso sugere que para esta especie especıica patchouli a variaçao nos nıveis de nitrogenio aplicados nao resultou em alteraçoes na composiçao dos constituintes majoritarios do oleo essencial b Explique um motivo pelo qual maiores quantidades de N promovem aumento no rendimento do oleo essencial da especie estudada O nitrogenio e um macronutriente essencial para o crescimento e desenvolvimento das plantas sendo um componente vital de aminoacidos proteınas acidos nucleicos e cloroila Maiores quantidades de N fornecem um suprimento adequado para a sıntese de proteınas e enzimas envolvidas no metabolismo das plantas resultando em um aumento da taxa de crescimento e na produçao de biomassa No caso do patchouli a aplicaçao de 98 kg ha¹ de nitrogenio na manutençao proporcionou maiores ganhos de massa seca foliar o que pode aumentar a area foliar disponıvel para a fotossıntese levando a uma maior produçao de biomassa e consequentemente a um maior rendimento do oleo essencial Mais biomassa foliar pode signiicar mais tecido vegetal disponıvel para a extraçao do oleo essencial c Ol leos essenciais pertencem a qual classe de metabolitos e qual e a funçao deste composto para a planta Os oleos essenciais pertencem a classe dos metabolitos secundarios Estes compostos nao sao essenciais para os processos metabolicos basicos de crescimento e reproduçao das plantas mas desempenham funçoes importantes na interaçao com o ambiente e na sobrevivencia das plantas As funçoes dos oleos essenciais incluem Defesa contra herbıvoros e patogenos Muitos oleos essenciais possuem propriedades toxicas ou repelentes para insetos fungos e outros patogenos ajudando a proteger a planta contra ataques Atraçao de polinizadores Alguns oleos essenciais sao responsaveis pelo aroma das lores atraindo polinizadores o que e crucial para a reproduçao de muitas plantas Comunicaçao As plantas podem liberar oleos essenciais para comunicar informaçoes a outras plantas ou organismos por exemplo para sinalizar a presença de herbıvoros ou para atrair predadores naturais desses herbıvoros Reduçao de estresse abiotico Certos oleos essenciais podem ajudar as plantas a tolerar condiçoes adversas como seca ou altas temperaturas Estas funçoes demonstram a importancia dos oleos essenciais na ecologia e isiologia das plantas alem de seu valor economico para a produçao de fragrancias medicamentos e outros produtos industriais

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A concentra ção atual de CO2 atmosférico no planeta é de cerca de 410 ppm ou µmolCO2 mol1 ar e há previsões de aumento desta concentração nas próximas décadas Baseandose nesta infor mação e na curva demonstrada na figura discuta se haveria algum benefício para a soja es pécie C3 relacionada com este aumento do CO2 atmosférico 3 Veja o resumo de artigo científico httpsdoiorg101590S010205362011000400005 a baixo e responda as perguntas Os efeitos da temperatura substratos e tratamentos prégerminativos para a superação da dormên cia foram avaliados na germinação de sementes de Bromelia balansae caraguatá oriundas de fru tos coletados em Chapada dos GuimarãesMT O delineamento experimental foi inteiramente casua lizado com cinco repetições de 50 sementes por parcela No primeiro experimento as sementes fo ram submetidas a seis tratamentos a 25C e sobre papel b 30C e entre papel c 25C sobre pa pel d 30C e entre papel e alternada 2530C e sobre papel e f alternada 2530C e entre papel No segundo foram avaliados os prétratamentos a ácido sulfúrico PA 98 por 60 minutos b ácido sulfúrico PA 98 por 15 minutos c ácido sulfúrico PA 98 por 5 minutos d escarifica ção mecânica com lixa nº 80 e e controle No terceiro experimento os prétratamentos foram a ácido sulfúrico PA 98 por 1 minuto b ácido sulfúrico PA 98 por 3 minutos c ácido sulfúri co PA 98 por 5 minutos d escarificação com lixa nº 80 e imersão em água a 100ºC por 15 min e f controle Nos dois primeiros experimentos houve baixa percentagem de germinação com maior média de 25 No terceiro experimento a germinação foi maior nos tratamentos com ácido sulfúrico 40 a 70 As sementes de B balansae apresentam dormência tegumentar que é supe rada com a imersão em ácido sulfúrico PA 98 por 1 minuto a Quais fatores essenciais para a germinação de sementes foram testados pelos autores e quais não estão claramente descritos na metodologia do resumo b Porque o ácido sulfúrico aumentou a germinação de sementes e reduziu a dormência tegumentar Em sua resposta explique como este método pode favorecer fatores es senciais para a germinação de sementes 4 Observe as imagens abaixo e responda as questões a qualis das moléculas apresentadas nas imagens representam pigmentos fotossintéticos e quais são seus respectivos nomes b Quais são as funções destes pigmentos na fotossíntese c Destes pigmentos qual não pode estar ausente em nenhuma planta e qual é o motivo desta necessidade A B C D 5 Leia o resumo de artigo científico Biosci J Uberlândia v 30 n 2 p 387392 MarApr 2014 abaixo e responda as perguntas Neste trabalho avaliouse o efeito da aplicação no plantio e na manutenção de diferentes doses de nitrogênio 30 60 90 e 120 Kg ha1 no desenvolvimento do patchouli bem como no rendimento e composição do óleo essencial O experimento foi conduzido no município de JoinvilleSC de agos to de 2006 a maio de 2007 com delineamento em blocos ao acaso em parcelas subdivididas no tempo com cinco repetições Foram executados duas épocas de adubação para avaliação dos níveis de nitrogênio após o plantio e após primeiro corte na manutenção Avaliouse o acúmulo de massa seca foliar e de ramo número e comprimento de ramos área foliar da planta e rendimento e compo sição do óleo essencial A aplicação de 98 Kg ha1 de nitrogênio na manutenção proporcionaram maiores ganhos de massa seca foliar Maior rendimento de óleo essencial foi obtido no segundo corte após a adubação de manutenção A composição do óleo essencial aparentemente não sofreu influência dos diferentes níveis de nitrogênio aplicados em ambas as épocas plantio e manutenção As médias do constituinte majoritário patchoulol variaram entre 4566 e 4954 a A aplicação de N poderia gerar algum composto diferente no óleo essencial da espécie estu dada mudando a sua composição Explique a sua resposta b Explique um motivo pelo qual maiores quantidades de N promovem aumento no rendimen to do óleo essencial da espécie estudada c Óleos essenciais pertencem a qual classe de metabólitos e qual é a função deste composta para a planta Questão 1 1 A igura abaixo foi retirada de uma monograia Analise comparativa do tema fotossıntese em livros didaticos do ensino medio Jessyka Verıssimo de Melo Santos Cuite CES 2014 onde a autora compara o tema de fotossıntese em livros didaticos de ensino medio Ha erros basicos na igura que podem diicultar o ensino basico deste tema Responda as questoes a Encontre um destes erros e explique como a imagem deveria ser corrigida b Elabore uma iguraesquema ilustrativa da fase fotoquımica que seja adequada para o ensino medio sem excesso de conteudo e que ainda assim permita que o aluno entenda o basico c A igura nao contempla os outros pigmentos fotossinteticos explique como os carotenoides bilinas e cloroilas interagem na transferencia de energia para as cloroilas indicadas nesta igura e responda qual tipo de cloroila esta sendo representado Resolução a Encontre um destes erros e explique como a imagem deveria ser corrigida Erro encontrado A igura mostra que os eletrons passam diretamente do fotossistema II para o fotossistema I sem qualquer intermediario signiicativo Na realidade entre esses dois fotossistemas ha uma serie de transportadores de eletrons incluindo a plastoquinona o complexo do citocromo e a plastocianina Correçao Para corrigir esse erro a igura deveria incluir a sequencia completa dos transportadores de eletrons entre os fotossistemas II e I Devese mostrar que apos a liberaçao de eletrons pelo fotossistema II estes sao transportados pela plastoquinona PQ passam pelo complexo do citocromo Cyt b6f sao levados pela plastocianina PC e inalmente chegam ao fotossistema I A inclusao destes intermediarios e crucial para uma compreensao precisa do luxo de eletrons durante a fase luminosa da fotossıntese b Elabore uma iguraesquema ilustrativa da fase fotoquımica que seja adequada para o ensino medio sem excesso de conteudo e que ainda assim permita que o aluno entenda o basico Este desenho mostra de forma simpliicada e clara o processo da fase luminosa da fotossıntese destacando os principais componentes e suas funçoes sem sobrecarregar o aluno com excesso de detalhes tecnicos c A igura nao contempla os outros pigmentos fotossinteticos Explique como os carotenoides bilinas e cloroilas interagem na transferencia de energia para as cloroilas indicadas nesta igura e responda qual tipo de cloroila esta sendo representado Interaçao dos pigmentos fotossinteticos Carotenoides sao pigmentos que absorvem luz em comprimentos de onda diferentes dos absorvidos pela cloroila principalmente nas regioes azul e verde do espectro Eles ampliam a faixa de luz utilizavel na fotossıntese A energia absorvida pelos carotenoides e transferida para a cloroila a ajudando a maximizar a captura de energia luminosa Bilinas encontradas principalmente em cianobacterias e algas vermelhas sao pigmentos que tambem contribuem para a absorçao de luz particularmente em comprimentos de onda que a cloroila a nao absorve eicientemente A energia captada pelas bilinas e transferida para a cloroila a melhorando a eiciencia da fotossıntese em ambientes aquaticos Cloroilas especialmente a cloroila a sao os pigmentos principais envolvidos na conversao de energia luminosa em energia quımica durante a fotossıntese A cloroila a esta presente em ambos os fotossistemas PSII e PSI Cloroila b e outros tipos de cloroila como cloroila c e d capturam luz em diferentes comprimentos de onda e transferem a energia para a cloroila a Tipo de cloroila representado na igura a cloroila representada na igura e a cloroila a que e o pigmento central nos processos fotossinteticos dos fotossistemas II e I Ela e essencial para a captura de energia luminosa e a excitaçao de eletrons iniciando a cadeia de transporte de eletrons que culmina na produçao de ATP e NADPH Questão 2 2 Observe a curva da taxa fotossintetica A pela concentraçao de CO₂ intercelular Ci nas folhas de soja publicada em trabalho cientıico httpsdoiorg101590 S000687052011000100002 e responda a A curva mostra que ate a concentraçao de 300 µmolCO₂ mol¹ a fotossıntese esta sendo limitada pela atividade da rubisco e acima desta concentraçao a fotossıntese e limitada pela Ribulose 15 bifosfato RUBP Explique o que os autores querem dizer baseandose no seu conhecimento do Ciclo de CalvinBenson b A concentraçao atual de CO₂ atmosferico no planeta e de cerca de 410 ppm ou µmolCO₂ mol¹ e ha previsoes de aumento desta concentraçao nas proximas decadas Baseandose nesta informaçao e na curva demonstrada na igura discuta se haveria algum benefıcio para a soja especie C₃ relacionada com este aumento do CO₂ atmosferico Resolução a A curva mostra que ate a concentraçao de 300 µmolCO₂ mol¹ a fotossıntese esta sendo limitada pela atividade da rubisco e acima desta concentraçao a fotossıntese e limitada pela Ribulose 15 bifosfato RUBP Explique o que os autores querem dizer baseandose no seu conhecimento do Ciclo de CalvinBenson A curva ACi mostra a relaçao entre a taxa de assimilaçao de CO₂ A e a concentraçao de CO₂ intercelular Ci Quando a concentraçao de CO₂ esta abaixo de 300 µmolCO₂ mol¹ a taxa de fotossıntese e limitada pela atividade da enzima rubisco A rubisco e a enzima que catalisa a ixaçao do CO₂ na molecula de ribulose15bifosfato RUBP no Ciclo de Calvin Benson Nessa faixa de concentraçao a quantidade de CO₂ disponıvel e insuiciente para saturar a atividade da rubisco portanto a taxa de fotossıntese aumenta a medida que a concentraçao de CO₂ aumenta Acima de 300 µmolCO₂ mol¹ a curva mostra uma estabilizaçao na taxa de fotossıntese indicando que a rubisco nao e mais o fator limitante Nesse caso a limitaçao passa a ser a disponibilidade de RUBP A RUBP e o substrato que a rubisco utiliza para ixar o CO₂ Quando a concentraçao de CO₂ e alta a regeneraçao de RUBP atraves do Ciclo de Calvin Benson se torna o fator limitante pois a quantidade de RUBP disponıvel nao consegue acompanhar a taxa de ixaçao de CO₂ catalisada pela rubisco Portanto a fotossıntese e limitada pela quantidade de RUBP que pode ser regenerada para continuar o ciclo b A concentraçao atual de CO₂ atmosferico no planeta e de cerca de 410 ppm ou µmolCO₂ mol¹ e ha previsoes de aumento desta concentraçao nas proximas decadas Baseandose nesta informaçao e na curva demonstrada na igura discuta se haveria algum benefıcio para a soja especie C₃ relacionada com este aumento do CO₂ atmosferico A soja e uma planta C₃ o que signiica que o primeiro produto estavel da ixaçao do carbono no Ciclo de CalvinBenson e um composto de tres carbonos 3fosfoglicerato Plantas C₃ como a soja tendem a ser mais beneiciadas por aumentos na concentraçao de CO₂ atmosferico devido a sua dependencia da rubisco para a ixaçao do CO₂ Baseandose na curva ACi e na concentraçao atual de CO₂ de aproximadamente 410 ppm podemos observar que a fotossıntese em soja ja esta em um nıvel em que nao e mais limitada pela rubisco mas sim pela disponibilidade de RUBP Contudo mesmo assim um aumento adicional na concentraçao de CO₂ poderia proporcionar alguns benefıcios como Reduçao da Fotorespiraçao Em plantas C₃ a rubisco tambem catalisa a ixaçao do O₂ levando a fotorespiraçao que e um processo ineiciente e que consome energia e carbono sem produzir açucares Maior concentraçao de CO₂ pode diminuir a taxa de fotorespiraçao ja que a rubisco tendera a ixar mais CO₂ do que O₂ Maior Eiciencia de Uso de Al gua Com concentraçoes mais altas de CO₂ as plantas podem manter os estomatos menos abertos para captar a mesma quantidade de CO₂ resultando em menor perda de agua por transpiraçao o que e particularmente beneico em condiçoes de seca No entanto o aumento contınuo da concentraçao de CO₂ alem de certo ponto pode nao proporcionar aumentos adicionais signiicativos na taxa de fotossıntese uma vez que a limitaçao pela RUBP se torna o fator dominante Assim a soja pode obter alguns benefıcios com o aumento do CO₂ mas esses benefıcios tendem a ser mais limitados pela disponibilidade de outros recursos e fatores ambientais como nutrientes agua e temperatura Questão 3 3 Ve j a o r e s u m o d e a r t i g o c i e n t ı i c o h t t p s d o i o r g 1 0 1 5 9 0 S010205362011000400005 abaixo e responda as perguntas Os efeitos da temperatura substratos e tratamentos pregerminativos para a superaçao da dormencia foram avaliados na germinaçao de sementes de Bromelia balansae caraguata oriundas de frutos coletados em Chapada dos GuimaraesMT O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco repetiçoes de 50 sementes por parcela No primeiro experimento as sementes foram submetidas a seis tratamentos a 25C e sobre papel b 30C e entre papel c 25C sobre papel d 30C e entre papel e alternada 2530C e sobre papel e f alternada 2530C e entre papel No segundo foram avaliados os pretratamentos a acido sulfurico PA 98 por 60 minutos b acido sulfurico PA 98 por 15 minutos c acido sulfurico PA 98 por 5 minutos d escariicaçao mecanica com lixa nº 80 e e controle No terceiro experimento os pretratamentos foram a acido sulfurico PA 98 por 1 minuto b acido sulfurico PA 98 por 3 minutos c acido sulfurico PA 98 por 5 minutos d escariicaçao com lixa nº 80 e imersao em agua a 100C por 15 min e f controle Nos dois primeiros experimentos houve baixa porcentagem de germinaçao com maior media de 25 No terceiro experimento a germinaçao foi maior nos tratamentos com acido sulfurico 40 a 70 As sementes de B balansae apresentam dormencia tegumentar que e superada com a imersao em acido sulfurico PA 98 por 1 minuto a Quais fatores essenciais para a germinaçao de sementes foram testados pelos autores e quais nao estao claramente descritos na metodologia do resumo b Porque o acido sulfurico aumentou a germinaçao de sementes e reduziu a dormencia tegumentar Em sua resposta explique como este metodo pode favorecer fatores essenciais para a germinaçao de sementes Resolução a Quais fatores essenciais para a germinaçao de sementes foram testados pelos autores e quais nao estao claramente descritos na metodologia do resumo Os autores testaram os seguintes fatores essenciais para a germinaçao de sementes Temperatura Foram testados diferentes regimes de temperatura como 25C sobre papel 30C entre papel e alternada 2530C sobre papel e entre papel Substratos Sementes foram germinadas em diferentes substratos como papel e entre papel Tratamentos pregerminativos Diversos tratamentos pregerminativos foram avaliados incluindo imersao em acido sulfurico PA 98 por diferentes perıodos 1 3 5 15 e 60 minutos escariicaçao mecanica com lixa nº 80 e controle sem tratamento Fatores nao claramente descritos na metodologia do resumo Umidade Nao foi detalhado se houve controle da umidade durante os experimentos fator essencial para a germinaçao Luz Nao foi mencionado se as sementes foram submetidas a diferentes regimes de luz luz escuro que tambem pode inluenciar a germinaçao Oxigenaçao Nao ha informaçao sobre as condiçoes de oxigenaçao das sementes durante os experimentos Tipo de substrato especıico Embora o resumo mencione papel e entre papel nao ha detalhes sobre o tipo especıico de papel ou se foram usados outros tipos de substratos alem desses b Porque o acido sulfurico aumentou a germinaçao de sementes e reduziu a dormencia tegumentar Em sua resposta explique como este metodo pode favorecer fatores essenciais para a germinaçao de sementes O acido sulfurico e utilizado para romper ou enfraquecer a testa casca das sementes um processo conhecido como escariicaçao quımica Este tratamento e especialmente util para sementes com dormencia tegumentar que e um tipo de dormencia causado pela impermeabilidade do tegumento a agua e aos gases impedindo a germinaçao O acido sulfurico age dissolvendo ou amolecendo a camada externa dura das sementes facilitando a entrada de agua e oxigenio Isso aumenta a taxa de germinaçao ao permitir que a semente absorva agua mais facilmente imbebiçao o que e o primeiro passo para a germinaçao Tambem facilita a troca gasosa permitindo que o oxigenio entre na semente e que o dioxido de carbono seja liberado processos essenciais para a respiraçao celular e o inıcio do crescimento do embriao Ao reduzir a dormencia tegumentar o acido sulfurico permite que a semente saia do estado de dormencia e inicie o processo de germinaçao Este metodo e particularmente eicaz em sementes de especies que naturalmente possuem uma casca muito dura ou espessa como e o caso de muitas especies de Bromeliaceae incluindo Bromelia balansae Questão 4 4 Observe as imagens abaixo e responda as questoes a qualis das moleculas apresentadas nas imagens representam pigmentos fotossinteticos e quais sao seus respectivos nomes b Quais sao as funçoes destes pigmentos na fotossıntese c Desses pigmentos qual nao pode estar ausente em nenhuma planta e qual e o motivo desta necessidade Imagem Adicionar imagem aqui Resolução a Qualis das moleculas apresentadas nas imagens representam pigmentos fotossinteticos e quais sao seus respectivos nomes A A molecula A representa o βcaroteno um tipo de carotenoide B A molecula B representa a icobilina um tipo de bilina C A molecula C representa a hemina componente do grupo heme nao diretamente relacionado a fotossıntese D A molecula D representa a cloroila a um pigmento essencial na fotossıntese b Quais sao as funçoes destes pigmentos na fotossıntese βcaroteno A Atua como pigmento acessorio capturando luz em comprimentos de onda que a cloroila nao absorve eicientemente principalmente nas regioes azul e verde do espectro A energia absorvida e transferida para a cloroila a para uso na fotossıntese Alem disso os carotenoides protegem os tecidos fotossinteticos contra danos causados por luz excessiva e oxidaçao Ficobilina B El encontrada em cianobacterias e algas vermelhas Funciona como pigmento acessorio absorvendo luz em comprimentos de onda especıicos principalmente na regiao verde e transferindo a energia absorvida para a cloroila a aumentando a eiciencia da captura de luz em ambientes aquaticos Cloroila a D El o pigmento principal responsavel pela captura de energia luminosa e pela conversao desta energia em energia quımica durante a fotossıntese Esta presente nos fotossistemas I e II e e essencial para a produçao de ATP e NADPH c Desses pigmentos qual nao pode estar ausente em nenhuma planta e qual e o motivo desta necessidade Cloroila a D A cloroila a nao pode estar ausente em nenhuma planta Ela e essencial para a fotossıntese pois e o pigmento principal que capta a luz solar e inicia o processo de conversao de energia luminosa em energia quımica Sem cloroila a a planta nao pode realizar a fotossıntese de forma eiciente o que e crucial para a produçao de energia e para a sobrevivencia da planta Questão 5 5 Leia o resumo de artigo cientıico Biosci J Uberlandia v 30 n 2 p 387392 MarApr 2014 abaixo e responda as perguntas Neste trabalho avaliouse o efeito da aplicaçao no plantio e na manutençao de diferentes doses de nitrogenio 30 60 90 e 120 Kg ha¹ no desenvolvimento do patchouli bem como no rendimento e composiçao do oleo essencial O experimento foi conduzido no municıpio de JoinvilleSC de agosto de 2006 a maio de 2007 com delineamento em blocos ao acaso em parcelas subdivididas no tempo com cinco repetiçoes Foram executados duas epocas de adubaçao para avaliaçao dos nıveis de nitrogenio apos o plantio e apos primeiro corte na manutençao Avaliouse o acumulo de massa seca foliar e de ramo numero e comprimento de ramos area foliar da planta e rendimento e composiçao do oleo essencial A aplicaçao de 98 Kg ha¹ de nitrogenio na manutençao proporcionaram maiores ganhos de massa seca foliar Maior rendimento de oleo essencial foi obtido no segundo corte apos a adubaçao de manutençao A composiçao do oleo essencial aparentemente nao sofreu inluencia dos diferentes nıveis de nitrogenio aplicados em ambas as epocas plantio e manutençao As medias do constituinte majoritario patchoulol variaram entre 4566 e 4954 a A aplicaçao de N poderia gerar algum composto diferente no oleo essencial da especie estudada mudando a sua composiçao Explique a sua resposta b Explique um motivo pelo qual maiores quantidades de N promovem aumento no rendimento do oleo essencial da especie estudada c Ol leos essenciais pertencem a qual classe de metabolitos e qual e a funçao deste composto para a planta Resolução a A aplicaçao de N poderia gerar algum composto diferente no oleo essencial da especie estudada mudando a sua composiçao Explique a sua resposta A aplicaçao de nitrogenio N poderia teoricamente gerar variaçoes na composiçao do oleo essencial pois o nitrogenio e um nutriente essencial que inluencia muitos processos metabolicos nas plantas incluindo a sıntese de metabolitos secundarios No entanto de acordo com o resumo do artigo a composiçao do oleo essencial aparentemente nao sofreu inluencia signiicativa dos diferentes nıveis de nitrogenio aplicados tanto na epoca do plantio quanto na manutençao Isso sugere que para esta especie especıica patchouli a variaçao nos nıveis de nitrogenio aplicados nao resultou em alteraçoes na composiçao dos constituintes majoritarios do oleo essencial b Explique um motivo pelo qual maiores quantidades de N promovem aumento no rendimento do oleo essencial da especie estudada O nitrogenio e um macronutriente essencial para o crescimento e desenvolvimento das plantas sendo um componente vital de aminoacidos proteınas acidos nucleicos e cloroila Maiores quantidades de N fornecem um suprimento adequado para a sıntese de proteınas e enzimas envolvidas no metabolismo das plantas resultando em um aumento da taxa de crescimento e na produçao de biomassa No caso do patchouli a aplicaçao de 98 kg ha¹ de nitrogenio na manutençao proporcionou maiores ganhos de massa seca foliar o que pode aumentar a area foliar disponıvel para a fotossıntese levando a uma maior produçao de biomassa e consequentemente a um maior rendimento do oleo essencial Mais biomassa foliar pode signiicar mais tecido vegetal disponıvel para a extraçao do oleo essencial c Ol leos essenciais pertencem a qual classe de metabolitos e qual e a funçao deste composto para a planta Os oleos essenciais pertencem a classe dos metabolitos secundarios Estes compostos nao sao essenciais para os processos metabolicos basicos de crescimento e reproduçao das plantas mas desempenham funçoes importantes na interaçao com o ambiente e na sobrevivencia das plantas As funçoes dos oleos essenciais incluem Defesa contra herbıvoros e patogenos Muitos oleos essenciais possuem propriedades toxicas ou repelentes para insetos fungos e outros patogenos ajudando a proteger a planta contra ataques Atraçao de polinizadores Alguns oleos essenciais sao responsaveis pelo aroma das lores atraindo polinizadores o que e crucial para a reproduçao de muitas plantas Comunicaçao As plantas podem liberar oleos essenciais para comunicar informaçoes a outras plantas ou organismos por exemplo para sinalizar a presença de herbıvoros ou para atrair predadores naturais desses herbıvoros Reduçao de estresse abiotico Certos oleos essenciais podem ajudar as plantas a tolerar condiçoes adversas como seca ou altas temperaturas Estas funçoes demonstram a importancia dos oleos essenciais na ecologia e isiologia das plantas alem de seu valor economico para a produçao de fragrancias medicamentos e outros produtos industriais

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