Estudo Dirigido Fisiologia Vegetal Exercicios Resolvidos

ESTUDO DIRIGIDO FISIOLOGIA VEGETAL 1 Uma célula vegeta l flácida de Ψ w 0572 MPa foi colocada e m uma solução de Ψs 0283 até o equilíbrio Qual o potencial de pressão e hídrico da célula na condição final 2 Uma célula vegeta l flácida de Ψ w 0742 MPa foi colocada e m uma solução de Ψs 0356 até o equilíbrio Qual o potencial de pressão e hídrico da célula na condição final 3 Uma célula vegeta l túrgida de Ψ w 0018 MPa e Ψp 0846 foi colocada em uma solução de Ψw 0864 até o equilíbrio Qual o potencial hídrico da célula na condição final 4 Como ocorre a absorção de água e seu movimento desde o solo até o xilema radicular 5 Quais as rotas que a água segue dentro da raiz Explique cada uma delas 6 A absorção de água pelas plantas pode ser reduzida pela adição ao solo de grandes quantidades de sais Qual será a causa deste fenômeno 7 Explique o mecanismo de abertura e fechamento estomático e descreva através de um esquema sua estrutura 8 Explique o que significa ponto de murcha permanente PMP e capacidade de campo CC 9 O que significa transpiração Como ela ocorre no vegetal Explique baseandose na anatomia do mesofilo principalmente do estômato e câmara subestomática 10 O que é gutação Em que circunstâncias ela ocorre 11 Explique os mecanismos dos movimentos estomáticos 12 Quando adicionada uma substância qualquer na água pura sua energia livre irá aumentar ou diminuir Justifique 13 Explique a teoria da coesãotensão 14 O que é potencial hídrico Qual sua importância no status hídrico das plantas 15 Faça uma descrição de qual o sentido de deslocamento da água quando o Ψw da planta 08 MPa e Ψw do solo 03 Mpa e quando o Ψw do solo Ψ w da planta 16 Qual é a força motriz que move a água do solo para o topo de uma sequoia 17 A fotossíntese é dividida em duas etapas fotofosforilação e assimilação Explique como ocorrem as duas etapas e como uma está interligada a outra 18 Os nutrientes minerais são classificados em macronutrientes e micronutrientes Essa classificação é baseada em que Cite 3 macro e 3 micronutrientes explicando suas respectivas funções Caso a planta não tenha acesso a eles quais sintomas poderiam apresentar INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CAMPUS SANTA TERESA DISCIPLINA Fisiologia Vegetal PROFESSOR Juliana Delarmelina ALUNO DATA 1 Uma célula vegeta l flácida de Ψ w 0572 MPa foi colocada e m uma solução de Ψs 0283 até o equilíbrio Qual o potencial de pressão e hídrico da célula na condição final RESPOSTA Para determinar o potencial de pressão e hídrico da célula vegetal podemos utilizar a equação de Pressão de Turgor ΨpΨwΨs Onde Ψp é o potencial de pressão Ψw é o potencial de água livre Ψs é o potencial osmótico da solução Substituindo os valores fornecidos na equação temos Ψp0572 MPa0283 MPa Ψp0289 MPa Portanto o potencial de pressão da célula na condição final é de 0289 MPa Para determinar o potencial hídrico podemos utilizar a equação Ψ ΨpΨw Substituindo os valores encontrados temos Ψ 0289 MPa0572MPa Ψ 0861MPa Portanto o potencial hídrico da célula na condição final é de 0861 MPa 2 Uma célula vegeta l flácida de Ψ w 0742 MPa foi colocada e m uma solução de Ψs 0356 até o equilíbrio Qual o potencial de pressão e hídrico da célula na condição final RESPOSTA Para determinar o potencial de pressão e hídrico da célula vegetal podemos utilizar a equação de Pressão de Turgor ΨpΨwΨs Onde Ψp é o potencial de pressão Ψw é o potencial de água livre Ψs é o potencial osmótico da solução Substituindo os valores fornecidos na equação temos Ψp0742 MPa0356 MPa Ψp0386 MPa Portanto o potencial de pressão da célula na condição final é de 0386 MPa Para determinar o potencial hídrico podemos utilizar a equação Ψ ΨpΨw Substituindo os valores encontrados temos Ψ 0386 MPa0742 MPa Ψ 1128MPa Portanto o potencial hídrico da célula na condição final é de 1128 MPa 3 Uma célula vegeta l túrgida de Ψ w 0018 MPa e Ψp 0846 foi colocada em uma solução de Ψw 0864 até o equilíbrio Qual o potencial hídrico da célula na condição final RESPOSTA Para determinar o potencial hídrico da célula vegetal podemos utilizar a equação Ψ Ψp Ψw Onde Ψ é o potencial hídrico Ψp é o potencial de pressão Ψw é o potencial de água livre Substituindo os valores fornecidos na equação temos Ψ 0846 MPa 0864 MPa Ψ 0018 MPa Portanto o potencial hídrico da célula na condição final é de 0018 MPa 4 Como ocorre a absorção de água e seu movimento desde o solo até o xilema radicular RESPOSTA A absorção de água pelas raízes e seu movimento para o xilema radicular é um processo fundamental para as plantas ocorrendo por osmose A água flui do solo para as células das raízes devido a um gradiente de potencial hídrico e é transportada pelo xilema radicular para outras partes da planta O processo envolve absorção ativa de íons pelas células das raízes criando um gradiente osmótico que ajuda a empurrar a água para o interior da planta Vários fatores influenciam o movimento da água incluindo a pressão de raiz transpiração gravidade e tensão superficial da água 5 Quais as rotas que a água segue dentro da raiz Explique cada uma delas RESPOSTA A água segue duas rotas dentro da raiz a rota apoplasta e a rota simplasta A rota apoplasta é a rota em que a água se move através da parede celular das células A água entra nas raízes pelas células do cabelo radicular e se move ao longo da parede celular das células do córtex até o xilema sem passar pelo citoplasma das células Na rota apoplasta a água pode passar facilmente pelas paredes celulares mas é barrada pela membrana plasmática uma vez que não pode atravessála diretamente Dessa forma a rota apoplasta pode ser limitante para a absorção de água uma vez que a água pode se mover apenas até as células do xilema onde as paredes celulares das células xilemáticas são depositadas com uma substância impermeável conhecida como lignina A rota simplasta é a rota em que a água se move através do citoplasma das células passando de uma célula para outra através dos plasmodesmos que são canais intercelulares entre as células vegetais Nessa rota a água pode atravessar as membranas celulares das células do córtex e dos vasos do xilema além de poder se mover através dos plasmodesmos entre as células A rota simplasta é considerada a rota mais eficiente para o transporte de água na raiz uma vez que a água pode se mover através de uma grande área de superfície da membrana celular o que aumenta a velocidade de transporte 6 A absorção de água pelas plantas pode ser reduzida pela adição ao solo de grandes quantidades de sais Qual será a causa deste fenômeno RESPOSTA Quando a concentração de sais no solo aumenta o potencial hídrico do solo se torna mais negativo o que dificulta a absorção de água pelas raízes das plantas Isso ocorre porque a água flui do solo para a raiz por osmose movendose do meio com maior potencial hídrico menos negativo para o meio com menor potencial hídrico mais negativo Quando a concentração de sais é alta o potencial hídrico do solo é mais negativo o que significa que é necessário um maior potencial de pressão para a água entrar nas raízes das plantas Além disso altas concentrações de sais podem causar danos às células das raízes das plantas afetando sua capacidade de absorver água e nutrientes O excesso de sais pode levar à desidratação das células alterar o equilíbrio iônico dentro das células e prejudicar o transporte de nutrientes dentro da planta 7 Explique o mecanismo de abertura e fechamento estomático e descreva através de um esquema sua estrutura RESPOSTA O mecanismo de abertura e fechamento estomático é controlado pela pressão turgor das célulasguarda que por sua vez é influenciada pelo balanço de íons pela luz pelo dióxido de carbono e pela água Quando as célulasguarda acumulam íons em seu interior a água flui para dentro das células por osmose aumentando a pressão turgor e levando à abertura do estômato Por outro lado quando as célulasguarda perdem íons a água flui para fora das células reduzindo a pressão turgor e fechando o estômato 8 Explique o que significa ponto de murcha permanente PMP e capacidade de campo CC RESPOSTA O ponto de murcha permanente PMP é o limite inferior da disponibilidade de água no solo para as plantas enquanto a capacidade de campo CC é a umidade do solo em que a água está disponível para as plantas O PMP é o ponto de umidade do solo no qual as plantas são incapazes de absorver água suficiente para manter sua turgidez enquanto a CC é o conteúdo máximo de água que o solo pode reter após ser completamente saturado e deixado para drenar por algumas horas O PMP e a CC são importantes para o manejo do solo e para o crescimento das plantas pois influenciam diretamente o desenvolvimento das raízes e a absorção de nutrientes além de serem usados para programar a irrigação de forma eficiente e evitar tanto a falta quanto o excesso de água no solo 9 O que significa transpiração Como ela ocorre no vegetal Explique baseandose na anatomia do mesofilo principalmente do estômato e câmara subestomática RESPOSTA A transpiração é um processo vital para as plantas que consiste na perda de água na forma de vapor pelas superfícies dos tecidos vegetais principalmente das folhas A transpiração começa com a evaporação da água do mesofilo que é a camada interna da folha responsável pela realização da fotossíntese Esse processo ocorre através da abertura dos estômatos presentes nas folhas que são controlados pelas célulasguarda e pela câmara subestomática A câmara subestomática é uma pequena cavidade presente entre as células guarda que permite a difusão de gases e vapor de água A transpiração é influenciada por vários fatores como a temperatura umidade do ar vento luz solar e disponibilidade de água no solo Apesar de ser um processo que leva à perda de água a transpiração é crucial para a sobrevivência das plantas pois ajuda na absorção de água e nutrientes do solo e na regulação da temperatura interna do vegetal 10 O que é gutação Em que circunstâncias ela ocorre RESPOSTA É um processo em que a planta expele gotículas de água pela margem das folhas ou através de estruturas especializadas chamadas hidatódios A gutação ocorre quando a pressão de água dentro das raízes e do xilema é maior do que a pressão atmosférica externa Isso acontece geralmente durante a noite quando a umidade relativa do ar está alta e a transpiração é baixa permitindo que a água seja empurrada para cima pelos vasos do xilema resultando em pequenas gotas de água sendo expelidas pela folha Alguns fatores que podem favorecer a ocorrência da gutação são solos muito úmidos altos níveis de umidade relativa do ar baixa luminosidade e alta umidade no solo 11 Explique os mecanismos dos movimentos estomáticos RESPOSTA Os movimentos estomáticos são controlados pelas célulasguarda e ocorrem por meio de dois mecanismos principais o mecanismo de turgor e o mecanismo de íons O primeiro mecanismo é controlado pela regulação da entrada e saída de íons e água nas célulasguarda enquanto o segundo é controlado pela concentração de íons no interior das células Os movimentos estomáticos também são influenciados por fatores externos como a luz temperatura umidade do ar e disponibilidade de água no solo Os movimentos estomáticos são essenciais para a regulação da troca gasosa e da transpiração das plantas 12 Quando adicionada uma substância qualquer na água pura sua energia livre irá aumentar ou diminuir Justifique RESPOSTA Quando uma substância é adicionada à água pura sua energia livre pode aumentar ou diminuir dependendo da natureza da substância adicionada Se a substância adicionada se dissolver completamente na água sua energia livre diminuirá uma vez que as moléculas da substância irão interagir com as moléculas de água formando uma solução Esse processo é exotérmico ou seja libera energia resultando em uma diminuição da energia livre do sistema Por outro lado se a substância adicionada não se dissolver na água sua energia livre pode aumentar uma vez que as moléculas da substância não irão interagir com as moléculas de água Nesse caso a energia livre do sistema pode aumentar uma vez que a substância adicionada estará ocupando um espaço que antes estava vazio aumentando a entropia do sistema Desta forma a energia livre da água pura pode ser afetada pela adição de uma substância dependendo da capacidade dessa substância de se dissolver na água 13 Explique a teoria da coesãotensão RESPOSTA A teoria da coesãotensão é uma explicação para a ascensão da seiva bruta na planta pelo xilema Ela sugere que a coesão entre as moléculas de água e a tensão exercida pelas folhas são os principais mecanismos responsáveis por esse processo A coesão permite que as moléculas de água formem uma coluna contínua no xilema enquanto a tensão criada pela transpiração nas folhas puxa essa coluna de água para cima da raiz até as folhas 14 O que é potencial hídrico Qual sua importância no status hídrico das plantas RESPOSTA O potencial hídrico é uma medida da energia livre da água em um sistema e indica a tendência da água de se mover de um lugar para outro em resposta a um gradiente de potencial hídrico Ele é composto de diferentes componentes e é importante para o status hídrico das plantas pois influencia a absorção e a perda de água pelas células além de ser usado para avaliar a disponibilidade de água em um ambiente e comparar a capacidade de diferentes espécies vegetais em lidar com o estresse hídrico 15 Faça uma descrição de qual o sentido de deslocamento da água quando o Ψw da planta 08 MPa e Ψw do solo 03 Mpa e quando o Ψw do solo Ψ w da planta RESPOSTA Quando o Ψw da planta é 08 MPa e o Ψw do solo é 03 MPa a água se moverá do solo para a planta uma vez que o potencial hídrico da planta é mais negativo Isso ocorre porque a água flui do local de maior potencial hídrico para o de menor potencial hídrico em uma tentativa de equilibrar os gradientes Quando o Ψw do solo é igual ao Ψw da planta não há diferença no potencial hídrico entre a planta e o solo e o movimento da água cessa Esse é o equilíbrio hídrico que pode ocorrer em condições ideais de disponibilidade de água e demanda da planta 16 Qual é a força motriz que move a água do solo para o topo de uma sequoia RESPOSTA A força motriz que move a água do solo para o topo de uma sequoia é a transpiração À medida que a água é perdida através dos estômatos das folhas durante a transpiração ocorre uma diminuição do potencial hídrico nas folhas criando um gradiente de potencial hídrico entre a folha e a raiz A água então se move por difusão e por fluxo de massa através dos vasos do xilema da raiz até a folha para equilibrar esse gradiente Esse movimento contínuo de água do solo para a folha impulsionado pela transpiração é conhecido como fluxo transpiratório e é a força motriz que permite que a água alcance o topo de uma sequoia que é uma das árvores mais altas do mundo Além disso a coesão entre as moléculas de água e a adesão entre as moléculas de água e as paredes celulares do xilema também ajudam a manter a coluna de água contínua e a sustentar a subida da água 17 A fotossíntese é dividida em duas etapas fotofosforilação e assimilação Explique como ocorrem as duas etapas e como uma está interligada a outra RESPOSTA A fotossíntese é o processo pelo qual as plantas convertem energia luminosa em energia química armazenada em moléculas orgânicas como a glicose Essa conversão ocorre em duas etapas principais a fotofosforilação e a assimilação Na fotofosforilação a energia luminosa é capturada pelos pigmentos fotossintéticos como a clorofila nos tilacoides dos cloroplastos Essa energia é usada para gerar um gradiente de prótons através da membrana tilacoidal que é usado para produzir ATP por meio da fosforilação oxidativa Além disso durante a fotofosforilação a água é dividida em oxigênio elétrons e prótons produzindo o oxigênio que respiramos e fornecendo elétrons para a segunda etapa da fotossíntese Na assimilação a energia química ATP e NADPH produzida durante a fotofosforilação é usada para reduzir o dióxido de carbono em carboidratos como a glicose por meio do ciclo de Calvin O carbono é incorporado nas moléculas orgânicas e os carboidratos são armazenados para uso posterior As duas etapas da fotossíntese estão interligadas porque a energia química produzida durante a fotofosforilação é necessária para a assimilação e a assimilação produz subprodutos como o oxigênio que são necessários para a fotofosforilação Assim a fotossíntese é um processo cíclico em que a energia luminosa é convertida em energia química que é usada para produzir carboidratos com subprodutos que são usados para manter o processo em andamento 18 Os nutrientes minerais são classificados em macronutrientes e micronutrientes Essa classificação é baseada em que Cite 3 macro e 3 micronutrientes explicando suas respectivas funções Caso a planta não tenha acesso a eles quais sintomas poderiam apresentar RESPOSTA A classificação dos nutrientes minerais em macronutrientes e micronutrientes é baseada na quantidade requerida pelas plantas para o seu desenvolvimento Os macronutrientes são necessários em grandes quantidades enquanto os micronutrientes são requeridos em quantidades menores Exemplos de macronutrientes e suas funções são Nitrogênio N essencial para a formação de proteínas ácidos nucleicos clorofila e outras moléculas importantes para o metabolismo da planta Sintomas de deficiência de nitrogênio incluem folhas amareladas e crescimento lento Fósforo P importante para a formação de ATP adenosina trifosfato membranas celulares e ácidos nucleicos Sintomas de deficiência de fósforo incluem folhas com coloração roxa e crescimento reduzido das raízes Potássio K ajuda a regular o equilíbrio hídrico da planta auxilia na abertura e fechamento dos estômatos e na fotossíntese Sintomas de deficiência de potássio incluem folhas com manchas marrons e crescimento reduzido Exemplos de micronutrientes e suas funções são Ferro Fe necessário para a formação da clorofila e portanto para a fotossíntese Sintomas de deficiência de ferro incluem folhas amareladas com nervuras verdes Zinco Zn necessário para a formação de enzimas e para a regulação do crescimento das plantas Sintomas de deficiência de zinco incluem folhas com coloração amarela ou branca Manganês Mn importante para a fotossíntese respiração e metabolismo de carboidratos Sintomas de deficiência de manganês incluem manchas amarelas nas folhas Se uma planta não tiver acesso a esses nutrientes pode apresentar sintomas de deficiência como os mencionados acima No entanto a falta de nutrientes pode afetar de forma diferente cada espécie de planta Por isso é importante fornecer a quantidade adequada de nutrientes para as plantas