Práticas Água

PLASMÓLISE\n\nINTRODUÇÃO\n\nGostaríamos de iniciar esta primeira prática deste capítulo fazendo duas perguntas a vocês. Qual a primeira recordação que vem à sua mente quando pensamos em salgar as folhas de uma salada? Seria das perdas de consistência pelas folhas (uma murcha nítida e rápida)? Ou seria a formação de “pequenas gotas” nos pecíolos e pequenos ferimentos no limbo foliar? Aos que já perceberam ambas estão corretas.\n\nEstes dois fenômenos, facilmente perceptíveis em nosso cotidiano, podem ser explicados pelo processo conhecido como “osmose” (o qual veremos com detalhes no próximo capítulo), e estão relacionados à alteração do potencial hídrico (Fw) produzido por nos ao aplicar NaCl sobre o tecido vegetal que iremos consumir. Contudo, o que não é visível “a olho nu” e está ocorrendo simultaneamente é o fenômeno conhecido como “plasmólise”.\n\nPlasmólise é uma palavra de origem grega (plasma: forma + lyse: dissolução (RAVEN, 2014), tendo sido utilizada pela primeira vez pelo biólogo holandês Hugo De Vries (1848-1935) em 1877 para descrever a saída de água do protoplasto como resposta a uma solução salina (DE VRIES, 1877 apud OPARKA, 1994).\n\nNo entanto, este tipo de resposta de células vegetais expostas a diferentes tipos de soluções, já havia sido descrita detalhadamente pelo botânico alemão Hugo Von Mohl (1805-1872), em 1844 no trabalho “On the Structure of the Vegetable Cell” (MOHL, 1844 apud LIU, 2017). Figura 1. Na publicação “On the Structure of the Vegetable Cell” em 1844, Hugo Von Mohl detalha a redução do volume do protoplasto resultando no desprendimento da membrana plasmática da parede celular após a aplicação de álcool para preservação da lâmina (MOHL, 1844 apud LIU, 2017).\n\nApós este breve histórico sobre o fenômeno da plasmólise, poderíamos considerar que, após 176 anos dos primeiros relatos do Dr. Hugo Von Mohl este assunto estaria defasado ou completamente esquecido. No entanto, o Dr. Oparka faz uma constatação interessante logo no primeiro parágrafo de seu artigo “Plasmolysis: new insights into an old process” de 1994, onde podemos ler:\n\nO fenômeno da plasmólise tem sido visto por praticamente todos os estudantes de graduação que já cursaram o curso de biologia básica, e continua sendo um dos meios mais populares de demonstrar uma grande diferença entre células animais e células vegetais (OPARKA, 1994).\n\nEste fenômeno impressiona o estudante ao ativar a sua atenção, possibilitando a sua abordagem de temas mais abstratos e de difícil compreensão, como potencial da água, a energia livre e seletividade da membrana. Desta forma, buscamos nesta primeira prática observar e analisar (formato, cor do protoplasto e distribuição das paredes celulares) das células epidérmicas de zebrina (Tradescantia pallida purpurea), de acordo com Pereira et al. (2014), é uma planta de fácil adaptabilidade nos mais variados ambientes, tanto em regiões tropicais, como em regiões frias onde, a partir de estudos em estufas no decorrer do ano e também, entender o efeito que as soluções diferenciadas apresentam sobre estas e seu conteúdo celular.\n\nOBJETIVO\n\nObservar o efeito de soluções hipotônicas (água deionizada) e soluções hipertônicas (NaCl 1,0 Mol/L) sobre a turgidez e/ou plasmólise de células epidérmicas de plantas de zebrina.\n\nMATERIAL\n\nPara realização da aula prática serão necessários os seguintes materiais:\n\n• Folhas da planta de zebrina;\n• Pipeta de Pasteur;\n• Água;\n• Lâmina de barbear;\n• Lâminas e lamínulas para microscopia;\n• Microscópio;\n• Papel toalha;\n• Cloreto de sódio (NaCl).\n\nPROCEDIMENTO\n\nSiga atentamente o passo a passo para obter sucesso na prática.\n\nPasso 1\n\nInicialmente realize um corte fino na folha da planta zebrina com o auxílio de uma lâmina em sentido longitudinal formando finas camadas de modo que facilite a visualização das células no microscópio. Passo 2\n\nRetire a epiderme do corte (primeira camada externa). Feito isso, transfira o corte para a lâmina contendo uma gota de água e posteriormente coloque a lâminula por cima, levando para ser observados em microscópio óptico.\n\nPasso 3\n\nEm seguida retire a água com um papel toalha, e com uma pipeta Pasteur coloque de uma a três gotas da solução salina (NaCl) na lâmina. Em seguida procure uma região que apresente um maior número de células coloridas.\n\nPasso 4\n\nVerifique as células turgídas e as células plasmolisadas e explique detalhadamente como e porquê ocorre o processo de plasmólise quando a planta está submetida à solução salina (NaCl).\n\nPasso 5\n\nPor fim, elabore um relatório composto com uma breve introdução a respeito do tema, metodologia e resultados, bem como registros fotográficos da prática. Este relatório deve ser entregue na aula seguinte. APÓS A PRÁTICA VOCÊ SERÁ CAPAZ DE:\n\n1) Explicar, porque observamos as células turgidas no início da prática, e por qual motivo estas ficam plasmolisadas quando colocadas no meio hipertônico. Relacione as respostas com o potencial da água (Ψw);\n\n2) Esquematizar a parede celular, enfatizando sua importância para as células vegetais.\n\nREFERÊNCIAS\n\nLIU, D. The cell and protoplasm as container, object, and substance. Journal of the History of Biology, v. 50, n. 4, p. 889-925, 2017.\n\nOPARKA, K. J. Plasmolysis: new insights into an old process. New Phytologist, v. 126, n. 67, p. 571-591, 1994.\n\nPEREIRA, R. D.; YAGUINUMA, D. H.; FLUMINHAN, A. Efeitos clastogênicos em Tradescantia pallida cv purpurea cultivada em solos tratados com lodos de diferentes origens. Periódico Eletrônico Fôrum Ambiental da Alta Paulista, v. 10, n. 12, p. 234-354, 2014.\n\nRAVEN, P. H. Biologia Vegetal. 8ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014. 876p. PLASMÓLISE MACROSCÓPICA\n\nINTRODUÇÃO\n\nEm nossa primeira prática abordando o processo plasmolítico, observamos em nossos microscópios a separação do protoplasma da parede celular, quando as células foram submetidas às soluções hipertônicas. Esta percepção fica pronunciadamente nítida quando analisamos células com pigmentos antocianicos em seu citoplasma, como a zebrina, cebola ou repolho roxo. Nestes plantas, a saída de água ocasiona uma coloração mais escurecida em virtude da maior concentração de antocianinas (diferença de concentração propiciada pela saída de água através das membranas seletivas).\n\nNo entanto, de difícil percepção visual é a alteração do volume celular relacionado à saída de água do protoplasma em virtude da alteração do potencial hídrico (Ψw) provocado por nós às células. Neste caso, temos de considerar que a saída de quantias consideráveis de água das células, ocasionará não só a redução da massa, como também a redução do volume destas células e por consequência, dos tecidos que as compõem. O processo de desidratação do tecido vegetal muitas vezes é utilizado para a preservação de frutas e hortaliças, pois reduz a deterioração e o volume dos tecidos vegetais (SHIGEMATSU et al., 2005). Talvez estas informações sejam obtidas após os conhecimentos adquiridos em nossa primeira prática. Neste caso, será fácil vocês explicarem aos demais colegas porque ao comermos batata frita temos de colocar sal nela (e ela não vem previamente salgada como um pastel, bife ou arroz)? Deve-se à plasmólise? Deve-se à alteração de massa? Deve-se à alteração de volume?\n\nBom, talvez não esteja tão explícito assim! Neste caso, busquemos nesta segunda prática, observar e analisar o efeito das células plasmolisadas sobre a variação de tamanho das batatas, e buscando entender o efeito destes sobre a textura da batata frita que degustamos. Figura 2. Na publicação \"Sodium (Na+) homeostasis and salt tolerance of plants\", em 2013, o Dr. Paul Hasegawa esquematiza, na figura acima, o efeito fitotóxico de elevadas de concentrações de Na+ e Cl- sobre a redução da expansão celular, podendo inclusive levar a morte das células vegetais menos tolerantes, expostas à condições \"hiperosmóticas\".\n\nOBJETIVO\n\nObservar o efeito de soluções hipotônicas (água deionizada) e soluções hipertônicas (NaCl 1,0 Mol/L) sobre tamanho (volume) de palitos de batata (Solanum tuberosum).\n\nMATERIAL\n\nPara realização da aula prática serão necessários os seguintes materiais:\n\n• Raízes (cenoura, beterraba);\n• Tubérculos (batata);\n• Frutos (maçã, banana, mamão, pera);\n• Faca, estilete ou canivete;\n• Colher;\n• Açúcar cristal ou sal de cozinha (NaCl);\n• Placa de Petri;\n• Papel filtro. PROCEDIMENTO\n\nSiga atentamente o passo a passo para obter sucesso na prática.\n\nPasso 1\n\nInicialmente, corte as batatas em palitinhos homogêneos (da mesma forma que fazemos para fritar!).\n\nPasso 2\n\nAtente-se para que os palitos de batata apresentem dimensões uniformes e conhecidas. Neste caso, meça e registre a largura, altura e comprimento de cada palitinho.\n\nPasso 3\n\nColoque cada palitinho em uma placa de Petri numerada. As placas de Petri 1, 2 e 3 devem ser preenchidas com água pura (0 Molar) e as placas de Petri 4, 5 e 6 devem ser preenchidas com a solução 3 Molar.\n\nPasso 4\n\nDeixe as placas de Petri sobre a bancada em repouso por 60 minutos. Passo 5\n\nApós 60 minutos, lave os palitinhos de batata, seque com papel toalha (foto A) e faça a mensuração novamente da largura, altura e comprimento (foto B).\n\nPasso 6\n\nPor fim, elabore um relatório composto com uma breve introdução a respeito do tema, metodologia e resultados, bem como registros fotográficos da prática. Este relatório deve ser entregue na aula seguinte.\n\nAPÓS A PRÁTICA VOCÊ SERÁ CAPAZ DE:\n\n1) Exemplar os processos de plasmólise e deplasmólise ocorridos nesta prática;\n2) Explicar a diferença entre aplicar sal nos palitinhos de batata antes e após sua fritura.\n\nREFERÊNCIAS\n\nSHIGEMATSU, E.; EIK, N. M.; KIMURA, M.; MAURO M. A. Influência de pré-tratamentos sobre a desidratação osmótica de carambolas. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 25, n. 3, p. 536- 545, 2005.\n\nHASEGAWA, P. H. Sodium (Na+) homeostasis and salt tolerance of plants. Environmental and Experimental Botany, v. 92, p. 19–31, 2013. DETERMINAÇÃO DA PLASMÓLISE INCIPIENTE E DEPLASMÓLISE\n\nINTRODUÇÃO\n\nNas duas práticas anteriores analisamos o efeito de soluções hipertonicas sobre o conteúdo celular (em nível de células e tecidos). Este processo, de ocorrência apenas em situações extremas de estresse hídrico na natureza (TAIZ et al., 2017), pode ser gerado facilmente em condições laboratoriais, sendo importantíssimo para que possamos abordar de forma prática os conceitos iniciais trabalhados em nossas aulas teóricas. Este foco é particularmente relacionado à fácil percepção visual da saída de água das células em repouso a um gradiente de potencial, bem como a existência e manutenção da seletividade das membranas (principalmente da membrana plasmática, neste caso de observação da variação de volume do protoplasto). Como assim?\n\nOs pesquisadores Palta e Lee Stadelmann, descreveram em 1983 que reduções de até 15% do volume inicial do protoplasto (com consequente plasmólise, claro!) não acarretam leve (destruição/colapso) tampouco afetam a semipermeabilidade da MP. Este fato é impressionante quando consideramos que MPs são consideravelmente poupadas (OPARKA, 1994). De qualquer maneira, o que nos chama atenção neste caso não versa sobre a elasticidade das MPs e sim a ruptura de sua integridade e semipermeabilidade nessas situações de estresse.\n\nTemos um fato que deixa estas práticas mais interessantes ainda! Células \"plasmolisadas\" possuem a capacidade de readquirirem sua turgescência, sendo este processo denominado de \"deplasmólise\". Este fenômeno não é possibilitado nos casos em que temos danos à semipermeabilidade das membranas, ou mesmo sua ruptura com extravasamento do conteúdo do protoplasto. No entanto, por incrível que pareça este processo tem sido notavelmente pouco explorado ao longo das práticas dos cursos de graduação, em detrimento de sua abordagem extremamente simples, de baixo custo e didática!