Fisiologia Vegetal - Estudo Dirigido sobre Hormônios Vegetais e Fotoperíodo

INSTITUTO FEDERAL DO ESPIRITO SANTO CAMPUS SANTA TERESA DISCIPLINA Fisiologia Vegetal PROFESSOR Juliana Delarmelina ALUNO DATA ESTUDO DIRIGIDO 2 1 Sabese que os hormônios vegetais são substâncias orgânicas simples ou complexas que atuam em baixíssimas concentrações que estimulam inibem ou modificam de algum modo processos fisiológicos específicos e que atuam à distância ou não do seu local de síntese Associe a segunda coluna de acordo com a primeira e assinale a opção que contém a sequência correta I Auxina II Giberelina III Ácido absíscico IV Etileno V Citocinina divisão e crescimento celular amadurecimento de frutos estímulo à germinação de sementes alongamento de caule e tropismos inibição da germinação de sementes a V II III IV I b II V I IV III c V IV II I III d V IV III I II e II I IV V III 2 Numa condição de estresse hídrico quais são os principais hormônios ativos e quais os seus efeitos na planta Qual a finalidade desses hormônios nessa condição LUZ 3 Considere uma plântula sendo iluminada lateralmente como indica a figura adiante desde o ápice da folha até a extremidade da raiz Responda a Para que lado se inclinarão o caule e a raiz durante o crescimento dessa plântula b Por quê 4 Uma planta de dia curto foi submetida aos fotoperíodos esquematizados nas figuras I e II a seguir Com base neste esquema perguntase a Sob qual das condições I ou II essa planta florescerá b Justifique sua resposta 5 Um lote de plântulas de feijão foi mantido em água destilada lote A e um outro em solução contendo giberelina lote B Após 10 dias os dois lotes apresentavam a mesma massa seca mas as plântulas do lote B tinham comprimento duas vezes maior do que as do lote A A partir dessas informações responda a Qual o efeito da giberelina b Você esperaria encontrar diferença entre os dois lotes quanto à massa fresca Por quê 6 Este gráfico referese à ação das auxinas em função da sua concentração Com base no gráfico e em seus conhecimentos sobre o assunto podese afirmar que todas as alternativas estão corretas EXCETO a A ação das auxinas será maior quanto mais diluídas elas forem b A auxina funciona como inibidor se usada em altas concentrações c A raiz é mais sensível do que o caule à ação das auxinas d As auxinas na diluição de 104 atuam no caule na raiz e no broto e O broto tem sensibilidade intermediária às auxinas se comparada à da raiz e à do caule 7 Quando uma planta é colocada na posição horizontal em ambiente homogeneamente iluminado exibe uma resposta de crescimento orientado conhecido como geotropismo a Como são os geotropismos do caule e da raiz b Explique o mecanismo fisiológico responsável por esse crescimento orientado 5 Um lote de plântulas de feijão foi mantido em água destilada lote A e um outro em solução contendo giberelina lote B Após 10 dias os dois lotes apresentavam a mesma massa seca mas as plântulas do lote B tinham comprimento duas vezes maior do que as do mações responda diferença entre os dois lotes quanto à massa fresca Por quê 6 Este gráfico referese à ação das auxinas em função da sua concentração Com base no gráfico e em seus conhecimentos sobre o assunto podese afirmar que todas as alternativas estão corretas EXCETO a A ação das auxinas será maior quanto mais diluídas elas forem b A auxina funciona como inibidor se usada em altas concentrações c A raiz é mais sensível do que o caule à ação das auxinas d As auxinas na diluição de 10 atuam no caule na raiz e no broto e O broto tem sensibilidade intermediária às auxinas se comparada à da raiz e à do caule 7 Quando uma planta é colocada na posição horizontal em ambiente homogeneamente iluminado exibe uma resposta de crescimento orientado conhecido como geotropismo a Como são os geotropismos do caule e da raiz b Explique o mecanismo fisiológico responsável por esse crescimento orientado 8 O etileno é um hormônio vegetal gasoso e incolor produzido nas folhas nos tecidos em fase de envelhecimento e nos frutos onde determina o seu amadurecimento e sua queda Que relação pode ser feita entre a ação do etileno e o hábito bastante comum de se embrulhar em jornal os frutos verdes retirados precocemente para que amadureçam mais rapidamente 9 O gráfico ao lado mostra o resultado de um experimento em que se observa o efeito do aumento na concentração de auxina sobre o crescimento de raízes gemas e caules e sobre a produção do gás etileno que também afeta o crescimento vegetal Através da análise do gráfico podese concluir corretamente que a nos caules concentrações muito baixas de auxina já apresentam efeito inibitório quando comparado às raízes e gemas b a extrema sensibilidade das raízes à auxina está correlacionada ao forte efeito inibitório do etileno sobre o crescimento radicular c os caules respondem de maneira bastante satisfatória à auxina apresentando um crescimento exponencial com o aumento na concentração deste hormônio d a resposta à auxina é similar tanto em caules como em raízes e gemas sendo todavia a concentração ótima do hormônio muito menor em caules e o crescimento do caule é extremamente inibido por concentrações de auxina que promovem o alongamento em raízes e gemas 10 Os frutos de exportação devem chegar ao destino saudáveis e perfeitos Para evitar seu amadurecimento antes de chegar ao destino devem ser colocados em ambientes com baixa temperatura na presença de CO2 evitando com isso a liberação do seguinte hormônio responsável pelo amadurecimento a auxina b giberelina c etileno 7 d citocinina e ácido absíscico 11 Uma prática comum em agricultura é a poda de árvores frutíferas Numa laranjeira por exemplo a formação de novos ramos contribui para a produção de mais flores e mais frutos Com base nas figuras apresentadas acima e em seus conhecimentos biológicos responda aos itens a seguir a Qual é a denominação do fenômeno evidenciado nas figuras 1 e 2 b Qual é o hormônio vegetal envolvido no fenômeno em questão e representado no gráfico c A partir da interpretação do gráfico explique o fenômeno em análise 12 As flores não polinizadas que são pulverizadas com os hormônios auxinas e giberelinas podem produzir frutos sem sementes partenocárpicos como por exemplo as uvas sem sementes a Identifique a estrutura da flor sobre a qual esses hormônios atuam b Explique por que a pulverização com auxinas e giberelinas pode levar à formação de frutos sem sementes 13 Faça uma tabela com as principais açõesefeitos das citocininas giberelinas ácido absísico etileno brassinosteroides jasmonatons ácido salicílico e poliaminas 14 Os vegetais apresentam movimentos diversos em resposta aos estímulos externos Considerando os movimentos realizados pelos vegetais em resposta a esses estímulos associe as características apresentadas na coluna 1 com os movimentos citados na coluna 2 COLUNA 1 1 Fechamento de folhas cujos foliolos fechamse rapidamente quando tocados 2 Crescimento das raízes em direção ao centro da Terra 3 Crescimento do tubo polínico em direção ao óvulo 4 Enrolamento das gavinhas ao redor de um suporte COLUNA 2 I Quimiotropismo positivo II Tigmotropismo III Nastismo IV Geotropismo positivo Marque a alternativa que apresenta a associação correta a 1 II 2 III 3 I 4 IV b 1 III 2 II 3 I 4 IV c 1 I 2 IV 3 III 4 II d 1 III 2 IV 3 I 4 II 15 Quais são os pigmentos envolvidos na fotomorfogênese Explique dois destes incluindo os comprimentos de onda absorvidos por eles 16 Como ocorre a ativação e a inativação dos fitocromos 17 Diferencie tropismo de nastismo Explique dois tipos de tropismos e dois tipos de nastismos 18 Quais são os mecanismos envolvidos no tigmonastismo INSTITUTO FEDERAL DO ESPIRITO SANTO CAMPUS SANTA TERESA DISCIPLINA Fisiologia Vegetal PROFESSOR Juliana Delarmelina VALOR 300 ALUNO DATA NOTA ESTUDO DIRIGIDO FOTOSSÍNTESE 1 A fotossíntese é dividida em duas etapas fotofosforilação e assimilação Explique de forma detalhada como ocorrem as duas etapas e como uma está interligada a outra 2 Se uma espécie vegetal apresentar a necessidade de produzir mais ATPs qual poderia ser a solução metabólica 3 Observe os gráficos abaixo que representam a taxa fotossintética de plantas com diferentes mecanismos X e Y em função da intensidade luminosa e temperatura Sabendo que X e Y representam a etapa bioquímica de plantas com diferentes metabolismos do C identifique qual seria o mecanismo correspondente a cada letra Explique 4 Diferencie o metabolismo C3 C4 e CAM 5 Quais são as semelhanças existentes entre o metabolismo C4 e CAM 6 Como ocorre as vias de carregamento do floema 7 Explique como ocorre a translocação dos fotoassimilados nos elementos crivados do floema Inclua em sua resposta a importância do potencial osmótico e hídrico para a ocorrência do processo entre órgãos fonte e dreno 8 Em condições de elevada razão de Oxigêniogás carbônico quem apresentaria um melhor desenvolvimento milho ou feijão Justifique Respostas Estudo Dirigido 1 1 A fotofosforilação como o nome indica é uma etapa da fotossíntese que depende da energia luminosa A energia de um fóton de luz é capturada pelas moléculas antenas dos fotossistemas e essa energia é transferida para os cetros das reações local onde estão localizadas as clorofilas Quando esse fóton atinge a clorofila ela se torna energizada e libera elétrons que possam pelos diferentes aceptores e junto a água forma também ATP e NADH A fotofosforilação pode ser de dois tipos cíclica e acíclica A fotofosforilação cíclica acontece no fotossistema I que é composto pela clorofila a que ao receber a energia luminosa essa clorofila libera dois pares de elétrons excitados que são transferidos pela cadeia transportadora de elétrons e após passarem por toda a cadeia retorna para a clorofila Já a fotofosforilação acíclica acontece entre os dois fotossistemas A clorofila a do fotossistema I recebe a energia luminosa e perde um par de elétrons que passam para uma molécula aceptora de elétrons e vão passando pela cadeia transportadora de elétrons e o último aceptor desse elétron é a molécula de NADP que se torna NADPH2 ao receber esses elétrons Agora no fotossistema II a clorofila b também é excitada pela luz e perde um par de elétrons e esse par atravessa outra cadeia transportadora que liga os dois fotossistemas e o elétron liberado pelo fotossistema II ocupa o lugar dos elétrons perdidos pela clorofila a do fotossistema I Durante o percurso até o fotossistema I esses elétrons liberam energia que será utilizada para fazer a passagem de prótons H através das membranas do tilacóides aumentando a concentração de H no interior dos tilacídes e essa concentração cria uma pressão para a sua saída e a saída desse prótons é pelo complexo enzimático sinetasse de ATP que é um complexo que gira durante a passagem dos H e une moléculas de ADP com fosfatos formando as moléculas de ATP A fase de assimilação é a fase da fotossíntese onde acontecerá a hidratação de um carbono para formar um carboidrato Nessa fase o ATP e o NDPH formados na fase anterior a fase de fotofosforilação são utilizados na redução do CO2 para formar compostos orgânicos A enzima rubisco junta uma o CO2 com uma molécula de ribulose15bifosfato que formará um composto de 6 carbonos que será hidrolisado para formar duas moléculas de ácido fosfoglicérico e nesse processo ouve gasto de ATP e o NADPH foi oxidado a NADP para doar a molécula de Hidrogênio para formação do ácido fosfoglicérico O ácido fosfoglicérico será reduzido a gliceroldeído3fosfato e nesse processo haverá mais um gasto de ATP nessa etapa acontece a fixação de 3 moléculas de CO2 a 3 moléculas de carbono formando 3 moléculas de gliceroldeído3fofato e no final 5 das 6 moléculas de gliceroldeído3fosfato são usadas para regenerar 3 moléculas de ribulose15bifosfato formando o ciclo conhecido como Ciclo de CalvinBenson ou Ciclo das Pentoses O que interliga uma etapa na outra é o fato de a energia que precisa ser usada no ciclo das pentoses é produzido durante a fotofosforilação 2 A planta poderia fazer síntese de ATP por meio da fosforilação oxidativa 3 A planta x é uma planta C4 e a planta Y é uma planta C3 4 O metabolismo C3 é aquele não tem adaptações fotossintéticas para reduzir a fotorrespiração O metabolismo C4 é o que as reações dependentes de luz e o ciclo de Calvin estão fisicamente separados E o metabolismo CAM as etapas não estáo fisicamente separadas mas são pelo tempo em que a noite fazem a fixação do CO2 e durante o ciclo de Calvin 5 O movimento do floema é rápido quando comparado ao movimento do xilema no floema acontece um movimento por fluxo de pressão que é ocasionado por gradiente de pressão gerado entre a fonte e o dreno Ele acontece devido ao carregamento e descarregamento do floema A Translocação pelo floema depende de energia na fonte para transportar os produtos da fotossíntese para os elementos crivados o que é chamado de carregamento do floema e nos drenos é necessário energia para transportar os compostos dos elementos crivados para a céluladreno o que é chamado de descarregamento do floema 6 Uma alta razão entre oxigêniogás carbônico significa que na atmosfera há uma elevada taxa de O2 e uma baixa taxa de CO2 sendo assim o milho se desenvolveria melhor por ser uma planta de metabolismo C4 que tem adaptações para diminuir os efeitos do declínio de CO2 Respostas Estudo Dirigido 2 1 Letra c 2 O ácido abscísico e as poliaminas são hormônios ativos durante o estresse hídrico O ácido abiscísco age no fechamento dos estômatos quando a planta está em condições de déficit hídrico e dessa forma evita a perda de água pela transpiração Já as poliaminas atuam o estresse hídrico interagindo com os grupos amiônicos presentes na membrana celular vegetal e dessa forma previne o extravasamento celular gerando uma estabilidade durante o estresse hídrico 3 O caule se inclinará em direção a luz e a raiz na direção oposta à luz Isso acontece pois a concentração de auxinas no lado não iluminado do caule estimula seu crescimento em direção a luz e na raiz estimula o seu crescimento no sentido oposto 4 a Ela florescerá na condição I b Por se tratar de uma planta de dia curto o período escuro não pode ser interrompido por uma fonte de luz para realizar seus ciclos de maneira correta 5 a O efeito da giberelina nessa planta foi a distensão das células e por consequência o crescimento da planta b O esperado é que a massa seca da planta trada com giberelina fosse maior devido ao seu comprimento ser duas vezes maior que a planta que recebeu somente água destilada 6 Letra a 7 a O caule tem geotropismo negativo e a raiz geotropismo positivo b A auxina se desloca pela ação gravitacional e assim estimula o crescimento do caule e inibe o crescimento da raiz 8 Como o etileno é uma substância gasosa ele é facilmente eliminado para o ambiente ao embrulhar o fruto no jornal ocorro o acúmulo do etileno e assim acelera o amadurecimento 9 Letra b 10 Letra 11 a Dominância apical b Auxina ácido Idolacético AIA c Pequenas concentrações de AIA estimula o crescimento da raiz mas não produz efeito sobre o crescimento das gemas laterais ou do caule As concentrações médias de AIA estimulam o crescimento das gemas laterais inibe as raízes porém tem pouco efeito sobre o caule Já as concentrações altas de AIA estimulam o caule e inibe tantos as raízes quanto gemas laterais 12 a Ovário b À medida que as sementes vão se formando no ovário elas produzem auxinas e giberelinas que estimulam o crescimento do fruto Nas flores que não foram fecundadas a adição desses hormônios leva o ovário a se desenvolver no fruto porém esse fruto não terá sementes 13 Hormônio Função Citocinina Germinação e divisão celular Giberelina Alongamento do caule crescimento do fruto e germinação Ácido abscísico Inibição do crescimento dormência da semente fechamento dos estômatos e abscisão das folhas Etileno Amadurecimento do fruto e inibição da divisão celular brassinosteróides Alongamento e expansão celular gravitropismo resistência a estresse e diferenciação do xilema Jasmonatos Defesa sinalização de estresse e senescência Ácido salicílico Defesa crescimento e desenvolvimento vegetal Poliaminas Senescência e resposta ao estresse 14 1 III 2 IV 3 I 4 II 15 Os pigmentos envolvidos na fotomorfogênese são o fitocromo criptocromo e fotorreceptor de UVB O Criptocromo absorve luz azul e ultravioleta nos comprimentos de 320 a 400nm e o fotorreceptor de UVB absorve radiação ultravioleta nos comprimentos de 280 a 320nm 16 Ele é ativado quando absorve luz vermelha com comprimento de 660nm e é inativado quando absorve luz vermelha em um comprimento de 73nm ou na ausência de luz 17 O tropismo é o movimento de crescimento da planta em resposta a um estímulo externo podendo ele ser negativo ou positivo Dois tipos de tropismo são o fototropismo e o tigmotropismo o fototropismo é o crescimento em resposta a luz e o tigmotropismo é o movimento em resposta ao contato do vegetal com objetos sólidos O nastismo é o movimento que ocorre em resposta a um estímulo externo porém a direção independe do sentido do estímulo O fotonastismo ocorre quando uma flor desabrocha e a curvatura das pétalas é em direção a corola e não em direção a luz Já outro tipo de nastismo é o seismonastismo que é o fechamento dos folíolos de folhas sensíveis após um abalo mecânico 18 É o fechamento da folha sensitiva de uma planta carnívora após o estímulo mecânico e isso ocorre devido a mudança de tugor das células motoras presentes no pulvino