Introdução
A fisiologia vegetal compreende o estudo do funcionamento do organismo das plantas, como a nutrição vegetal, o metabolismo, o desenvolvimento e a reprodução vegetal. Sendo assim, é a fisiologia vegetal que cuidará de explicar os processos fundamentais da fisiologia das plantas, todos os processos e estruturas que contribuem para sua vida, como a fotossíntese, a nutrição, a respiração, os hormônios e a relação das plantas com a água.
Nutrição Vegetal
A planta produz sua própria matéria orgânica que irá servir de alimento, ou seja, sua nutrição é autotrófica. Para isso utilizam gás carbônico proveniente do ar e água e sais minerais (nutrição inorgânica) retirados do solo.
Nutrição inorgânica
Se refere à absorção dos nutrientes minerais essenciais para um bom desenvolvimento vegetal. Esses nutrientes existem no meio em que planta vive, como o solo, água e eventualmente o meio aéreo. Sua absorção é realizada principalmente pelas raízes. Muitas vezes, as folhas também executam esse papel. A absorção radicular é efetuada a partir da zona pilífera, região na qual a superfície de absorção é aumentada pela existência dos pelos absorventes.
➡Macronutriente: O nutriente é utilizado em grande quantidade por um vegetal.
➡Micronutriente: É utilizado em pequena quantidade, entre os micronutrientes, podem ser citados o manganês, o cobre, o zinco e o ferro.
Esses termos não se relacionam com o tamanho do nutriente, e sim com a quantidade em que são utilizados.
O húmus
A decomposição de restos vegetais no solo, realizada por fungos, bactérias, minhocas, insetos etc., resulta na mineralização dos nutrientes (carbono, nitrogênio, fósforo, enxofre, etc.), que são diretamente assimilados pelas plantas ou formam outros compostos. O húmus estabiliza a estrutura dos solo, aumentando a sua aptidão para absorver os íons minerais (potássio, amônio, magnésio e cálcio)e regulariza a umidade, constituindo assim agente insubstituível de fertilidade e conservação do solo.
Nutrição orgânica – fotossíntese (fotossíntese x respiração)
A fotossíntese, termo que significa “síntese utilizando a luz”, é geralmente definida como o processo pelo qual um organismo consegue obter seu alimento. Esse processo é realizado graças à energia solar, que é capturada e transformada em energia química. O processo de fotossíntese ocorre em tecidos ricos, sendo um dos tecidos mais ativos o parênquima clorofiliano encontrado nas folhas. A fotossíntese produz compostos orgânicos e a respiração celular usa esses compostos para fabricar ATP. Tem duas etapas: fase clara (fotoquímica) e escura (bioquímica).
➡Fotoquímica: ocorre na membrana dos tilacóides dos cloroplastos e só acontecem na presença de luz.
➡Bioquímica: é também chamada de ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin. Acontece na ausência ou na presença de luz e ocorre no estroma do cloroplasto.
Nessa fase escura, a glicose acontece a partir de CO2, ou seja, através da fixação do carbono.
As fases principais da fotossíntese são a absorção da energia da luz pela clorofila; a redução de NADP, que passa a NADPH2; a formação de ATP (fosforilação do ADP) e a síntese de glicose
Explicando o ponto fótico:
➡Quanto maior a intensidade de luz, maior é a intensidade do processo.
➡O ponto fótico é o equilíbrio da intensidade de produção e de luz que recebe, a proporção que ela produz, ela utiliza na respiração .
➡A planta tem que estar do ponto fótico para cima, senão a planta morre.
➡Existem dois tipos de plantas na fotossíntese: as heliófitas (necessitam de muito sol; o ponto fótico é alto) e as ombrófilas (necessitam de pouco sol e ponto fótico delas é baixo).
MAPA MENTAL SOBRE FOTOSSÍNTESE
Respiração aeróbica degrada a glicose em três etapas:
➡Glicólise: essa etapa ocorre no hialoplasma da célula. A glicose é decomposta em duas moléculas de ácido pirúvico, produzindo 2 ATPs.
➡Ciclo de Krebs: no Ciclo de Krebs, que acontece na matriz mitocondrial, ocorrem a descarboxilação e a desidrogenação dos compostos orgânicos, e há a síntese de mais 2 ATPs.
➡Cadeia respiratória: por fim, a cadeia respiratória dá-se nas cristas mitocondriais, onde existem as substâncias transportadoras de elétrons. Nesta fase, há síntese de 34 ATPs.
Absorção
Na Zona Pilífera é onde ocorro a absorção da água e esta absorção pode ser de duas maneiras.
Simplástica: quando a seiva atravessa as células.
Apoplástica: quando a seiva passa entre as células e não vem dos “pelos absorventes”.
Obervações: tanto a via simplástica quanto a via apoplástica, depois de passar pela estria de Caspary (onde ocorre a seleção de sais mineiras e regulação de água que entre para o xilema), elas atravessam as células até chegar no xilema (vasos condutores).
Condução da Seiva Bruta (xilema)
O sentido dessa condução é das raízes para a folha e assim entra a pergunta: “Como a água sobe até as folha?”. A condução ocorre por dois processos: capilaridade (coesão e adesão da água) e transpiração.
➡Capilaridade: coesão é quando as moléculas estão muito unidas pelas pontes de hidrogênio. Já a adesão é quando a água tende a se aderir a outras superfícies hidrofílicas (interagem com a água. Exemplo: uma gota de água que pinga num papel, a gota se espalha facilmente pela folha). E a tensão se dá pela transpiração das folhas.
➡Transpiração: quando as plantas estão perdendo água, forma-se um vácuo nos vasos condutores e faz com que a seiva bruta venha das raízes até as folhas ( transporte vertical).Os grandes causadores de perda de água das folhas são pelos estômatos que possuem duas células-guarda que quando precisam abrir para fazer transpiração e troca gasosa, entra Potássio e a célula se torna hipertônica fazendo com que a água entre nas células-guarda. Porém, os estômatos não conseguem segurar e acabam liberando a água.
A pressão da raiz (gutação ou sudação): é quando a pressão da raiz faz transporte ativo que “bombeia” a seiva até o topo e é pelos hidatódios que se formam as gotas nas pontas.
Condução da Seiva Elaborada (floema)
O sentido dessa condução é das folhas para as raízes através da gravidade e do fluxo de massa (fonte produtora/órgãos fonte e fonte consumidora/ órgãos dreno) para atingir todas as partes da planta. A Gravidade ajuda na descida da seiva, porém não é o suficiente para que chegue a todas as partes da planta. Com isso, entra o fluxo de massa. A seiva é transportada pelos órgãos fonte (folhas), por transporte ativo, para os órgãos dreno (raízes).
Hormônios vegetais
➡Também chamados de fitormônios, são eles que controlam os processos vitais como germinação, crescimento, desenvolvimento, floração e frutificação das plantas.
➡Os hormônios agem em lugares diferentes de onde foram produzidos e agem em pequenas concentrações.
➡A causa para tanta diversidade e efeitos variados, de acordo com o local se da pelas células ou órgãos-alvo.
➡Os principais hormônios são: as auxinas, as giberelinas, as citocininas, o gás etileno e o ácido abscísico.
Auxinas
➡São os principais hormônios das plantas, são produzidas no caule, nas sementes e nas folhas novas e é distribuído do ponto mais alto para todas as partes da planta.
➡As auxinas estão relacionadas ao crescimento quando atua sobre a parede celular.
➡Elas atuam no processo de distinção celular, desenvolvimento das gemas laterais (axilas das folhas)
(A) Representação de uma planta intacta, na qual a gema apical produz a auxina, hormônio que inibe as gemas laterais das axilas foliares. A pequena gema lateral crescente está longe da gema apical, assim, quanto mais longe dela estiver, menor será a dominância apical. (B) A retirada da gema apical promove diminuição no teor de auxina ao longo do caule. Com isso, o efeito da dominância apical desaparece e ocorre a formação de novos ramos, a partir do desenvolvimento das gemas laterais localizadas nas axilas das folhas.”
➡Formação de frutos: Nas plantas angiospermas, após o processo de fecundação, o embrião presente no interior da semente produz auxinas, que atuam sobre as paredes das células do ovário da flor, promovendo seu desenvolvimento e sua transformação em frutos. Nesse processo, os frutos são chamados verdadeiros e muitos fazem parte da nossa dieta diária.
➡Queda das folhas: A queda das folhas ou abscisão foliar pode ser controlada pela variação na produção de auxinas e do hormônio gasoso etileno. A abscisão ocorre quando existe queda na produção de auxinas e aumento na produção de etileno nas folhas. Esse fenômeno ocorre principalmente em plantas que enfrentam invernos rigorosos.
Representação do processo de abscisão foliar. (A) Folha na qual o teor de auxina é elevado e a camada de abscisão não se forma. (B) Conforme a folha envelhece, o teor de auxina diminui e a camada de abscisão se forma na base do pecíolo.(C) A ruptura da camada de abscisão desprende a folha do caule.
➡Formação de raízes adventícias: Muitas plantas se propagam vegetativamente, ou seja, sem a participação de sementes, a partir de pequenos fragmentos do caule (estacas) ou até mesmo das folhas. Entretanto, para que esses fragmentos se desenvolvam em novas plantas, é necessária a formação de raízes adventícias. A mandioca e a cana-de-açúcar, por exemplo, são plantadas naturalmente por meio de estacas de caule. Nessas espécies, as auxinas presentes no segmento do caule estimulam a formação de novas raízes adventícias.
Giberelinas
➡São hormônios vegetais produzidas nos mesmos locais das auxinas, ou seja, nas gemas apicais, nas folhas jovens e nas sementes em desenvolvimento.
➡Atuam principalmente no caule e, em conjunto com as auxinas, estimulam o crescimento da planta, promovendo o alongamento das células. Em plantas anãs, que não conseguem produzir giberelinas, a aplicação artificial desse hormônio permite promover o crescimento normal dessas plantas.
➡Além de propiciar o alongamento celular, também promovem a quebra da dormência de gemas e sementes. A dormência é um processo que inibe a germinação das sementes ou o desenvolvimento das gemas da planta. Quando o teor de giberelina aumenta nas sementes ou nas gemas, o efeito de dormência desaparece. Nas sementes de gramíneas, na presença de água, o embrião passa a produzir tal hormônio, que estimula a germinação. Nesse processo, a giberelina estimula a digestão do amido armazenado no endosperma, fornecendo os nutrientes orgânicos necessários para o desenvolvimento do embrião da planta.
➡Também atuam na formação de frutose na floração.
Citocininas
➡As citocininas, como a cinetina e a zeatina por exemplo, são substâncias produzidas na região do ápice da raiz e transportadas de forma ascendente por meio do xilema a todas as outras partes da planta. Promovem o crescimento vegetal, pois estimulam a ocorrência de mitoses, aumentando consideravelmente o número de células da planta.
➡Além de promoverem a divisão celular, estão relacionadas com a floração, com o desenvolvimento de gemas laterais e com o retardo da senescência (envelhecimento) da planta.
Etileno
➡É um hormônio gasoso, produzido por praticamente todos os órgãos das plantas, exceto pelas sementes. Está relacionado, assim como a auxina, com o processo de abscisão foliar(queda das folhas) e também é responsável por acelerar o processo de amadurecimento dos frutos.
➡Os produtores, para comercializar seus frutos a grandes distâncias do local de origem, devem armazená-los em câmaras-frias, para evitar o acúmulo de gás etileno, ou em atmosfera rica em CO2, que promove efeito antagônico (contrário) ao do etileno. Podem ainda colocá-los em atmosfera pobre em O2, que reduz a taxa de síntese de etileno.
➡Verifica-se, também, que a fumaça de fogueiras liberam o gás etileno, o que acelera o início da floração em plantas como mangueiras e abacaxizeiros.
Ácido abscísico
➡É um hormônio inibidor do crescimento das plantas. Além disso, é responsável pela indução da dormência em sementes e gemas caulinares. Essa indução de dormência é bastante importante para as plantas, pois pode permitir que, em condições ambientais adversas, como falta de água e baixas temperaturas, as sementes permaneçam intactas por muito tempo. Quando as condições voltam a ser favoráveis, outro hormônio, a giberelina, quebra a dormência da semente e desencadeia a sua germinação.
➡Também está relacionado com o fechamento dos estômatos quando o suprimento de água diminui de forma brusca. Nessa circunstância, a concentração de ácido abscísico aumenta muito nas folhas, o que faz as células-guarda eliminarem potássio, fechando os estômatos. Isso diminui a perda de água pela planta.
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