BIOLOGIA M.14 Slides Abertura: Os conhecimentos científicos sobre a... DO EDITOR PALAVRA FISIOLOGIA DAS PLANTAS ANGIOSPERMAS Capítulo 1: Nutrição mineral das plantas Capítulo 2: Nutrição orgânica das plantas Capítulo 3: Hormônios vegetais Capítulo 4: Fitocromos e desenvolvimento Resolução dos exercícios Multimídia Animação: Fisiologia das angiospermas Simulador: Ação dos fitormônios X SAIR SCIENTIFIC PHOTO LIBRARY/LATINSTOCK Os conhecimentos científicos sobre a… X SAIR DR. JEREMY BURGESS/ SCIENCE PHOTO LIBRARY Capítulo 1 Nutrição mineral das plantas X SAIR Macronutrientes e micronutrientes Por ordem de requerimento; segundo Taiz e Zeiger, 2002 1 Nutrição mineral das plantas X SAIR ANTONIO HIGA/AE Macronutrientes e micronutrientes Cultivo de alface por hidroponia 1 Nutrição mineral das plantas X SAIR FABIO COLOMBINI Adubação Reposição de elementos perdidos, evitando o “esgotamento” do solo. Adubo 1 Nutrição mineral das plantas X SAIR DELFIN MARTINS/PULSAR IMAGENS Irrigação Cultivo de manga em região árida do vale do rio São Francisco, em Petrolina, no estado de Pernambuco 1 Nutrição mineral das plantas X SAIR Absorção de água e de sais minerais pelas plantas Deslocamento da água e dos sais pelo cilindro vascular da raiz 1 Nutrição mineral das plantas X SAIR CID Condução da seiva bruta A. Ao perder água por transpiração, as folhas criam uma tensão que puxa a seiva dos tubos xilemáticos. B. Com isso, toda a coluna líquida sobe, como se fosse uma corda puxada para cima. C. A tensão da coluna chega às raízes, que retiram água de suas células; estas, por sua vez, absorvem água do solo. Deslocamento da seiva bruta da raiz às folhas 1 Nutrição mineral das plantas Sequoias X SAIR DR. JEREMY BURGESS/ SCIENCE PHOTO LIBRARY Capítulo 2 Nutrição orgânica das plantas X SAIR Papel dos estômatos na nutrição das plantas No processo da fotossíntese, moléculas de água (H2O) e de gás carbônico (CO2) participam das reações que originam moléculas orgânicas na fotossíntese, tendo a luz como fonte de energia. Os produtos primários da fotossíntese são moléculas de glicídios, que podem ser convertidas posteriormente nos diversos tipos de substância de que a planta necessita. O CO2 necessário à fotossíntese penetra nas folhas através de estruturas epidérmicas denominadas estômatos. 2 Nutrição orgânica das plantas X SAIR Trocas gasosas pelos estômatos B C D FOTOS: FABIO COLOMBINI A Modelo de estômato com células-guarda em forma de rim, fechado (A) e aberto (B) 2 Nutrição orgânica das plantas Modelo de estômato com células-guarda em forma de haltere, fechado (C) e aberto (D) X SAIR Fatores ambientais que afetam a abertura dos estômatos Condições ambientais Intensidade luminosa Concentração de CO2 Suprimento de água 2 Nutrição orgânica das plantas Comportamento do estômato Alta Abre Baixa Fecha Alta Fecha Baixa Abre Alta Abre Baixa Fecha X SAIR Fatores ambientais que afetam a abertura dos estômatos A) Estômato aberto B) Estômato fechado Ostíolo Células-guarda Células acessórias Esquema da abertura e do fechamento dos estômatos 2 Nutrição orgânica das plantas X SAIR Fatores que afetam a fotossíntese Concentração de CO2 A concentração atual de CO2 atmosférico, que varia de 0,03% a 0,04%, é bem inferior à concentração que a planta seria capaz de utilizar na fotossíntese. Dizemos então que o CO2 atua como fator limitante do processo de fotossíntese. 2 Nutrição orgânica das plantas X SAIR Fatores que afetam a fotossíntese Taxa relativa de fotossíntese Temperatura Temperatura (ºC) 2 Nutrição orgânica das plantas X SAIR Fatores que afetam a fotossíntese Taxa relativa de fotossíntese Luminosidade Intensidade luminosa (lux) 2 Nutrição orgânica das plantas X SAIR Gráfico da absorção de luz pela clorofila 2 Nutrição orgânica das plantas X SAIR Relação entre fotossíntese e respiração Fotossíntese: CO2 + 2 H2O C(H2O) + O2 + H2O Respiração: C(H2O) + O2 CO2 + 2 H2O A planta realiza fotossíntese durante o dia ou durante a noite? E a respiração, é realizada durante o dia ou durante a noite? 2 Nutrição orgânica das plantas X SAIR Ponto de compensação luminosa Efeito da luminosidade sobre as taxas de fotossíntese e respiração 2 Nutrição orgânica das plantas X SAIR Condução da seiva elaborada FOTOS: JOSÉ MARIANO AMABIS Anel de Malpighi Aspecto de um anel de Malpighi recente em um ramo 2 Nutrição orgânica das plantas O mesmo anel alguns meses mais tarde X SAIR Condução da seiva elaborada Mecanismo de transporte pelo floema Modelo físico da hipótese do fluxo por pressão 2 Nutrição orgânica das plantas X SAIR Condução da seiva elaborada Fruto seiva elaborada volume diminui perde água por osmose perde glicose fica hipotônica Pressão Baixa Glicose H2O Floema Xilema fica hipertônica Pressão alta Folha seiva elaborada Glicose H2O ganha água por osmose recebe glicose seiva elaborada Raiz 2 Nutrição orgânica das plantas perde glicose volume aumenta perde água por osmose fica hipotônica Pressão Baixa volume diminui X SAIR Capítulo 3 Hormônios vegetais X SAIR DR. JEREMY BURGESS/ SCIENCE PHOTO LIBRARY Hormônios vegetais Hormônio Principais funções Auxina Estimula o alongamento celular; atua no fototropismo, no geotropismo, na dominância apical e no desenvolvimento dos frutos. Meristemas do caule, primórdios foliares, folhas jovens, frutos e sementes Células do floema Giberelina Promove a germinação de sementes e o desenvolvimento de brotos; estimula o alongamento do caule e das folhas, a floração e o desenvolvimento de frutos. Meristemas, frutos e sementes Provavelmente através do xilema Citocinina Estimula as divisões celulares e o desenvolvimento das gemas; participa da diferenciação dos tecidos e retarda o envelhecimento dos órgãos. Desconhecido; acredita-se que um dos locais de sua produção seja a extremidade das raízes. Desconhecido; acredita-se que seja através do xilema. 3 Hormônios vegetais Local de produção Transporte X SAIR Hormônios vegetais Hormônio Principais funções Ácido abscísico Inibe o crescimento; promove a dormência de gemas e de sementes; induz o envelhecimento de folhas, flores e frutos; provoca o fechamento dos estômatos. Etileno Induz o amadurecimento de frutos; atua na abscisão das folhas. 3 Hormônios vegetais Local de produção Folhas, coifa e caule Diversas partes da planta Transporte Provavelmente através dos vasos condutores de seiva. Difusão através dos espaços entre as células. X SAIR Efeito de diferentes concentrações de auxina sobre o crescimento de raízes e caules FABIO COLOMBINI Auxinas Folhas de violeta africana mergulhadas em água pura (à esquerda) e em solução de auxina sintética (à direita) 3 Hormônios vegetais X SAIR Auxinas e fototropismo Papel da auxina no fototropismo do caule Maior concentração de auxina Em A, caule iluminado lateralmente. Em B, em razão do deslocamento de auxina para o lado não iluminado, este apresenta maior alongamento celular e a planta se curva. 3 Hormônios vegetais X SAIR FOTOS: JOSÉ MARIANO AMABIS Auxinas e gravitropismo Plantas de tomate fotografadas no momento em que os vasos foram colocados em posição horizontal (à esquerda) e no dia seguinte (à direita). 3 Hormônios vegetais X SAIR Auxinas e dominância apical Papel da auxina na dominância apical A. Plantas intactas, com as gemas laterais dormentes em razão do efeito inibidor da auxina produzida pela gema apical. B. Com a remoção da gema apical, as gemas laterais saem da dormência e produzem ramos. C. Se, após a remoção da gema apical, for aplicada uma pasta contendo auxina no corte, as gemas laterais continuam no estado de dormência. 3 Hormônios vegetais X SAIR CYNTHIA BRITO/OLHAR IMAGEM Auxinas e abscisão A perda de folhas das árvores do bioma floresta temperada, no final do outono, é um exemplo de abscisão causada pela diminuição da auxina. 3 Hormônios vegetais X SAIR Auxinas e formação de frutos As sementes em desenvolvimento de diversas plantas liberam auxinas, que atuam sobre a parede do ovário, levando a seu desenvolvimento e formação do fruto. 3 Hormônios vegetais X SAIR Comprimento atingido pelo caule FABIO COLOMBINI Giberelinas Microgramas de giberelina aplicada Efeito de diferentes concentrações de giberelina sobre o crescimento do caule de plantas anãs de ervilha Uvas nas quais foi aplicada giberelina. 3 Hormônios vegetais X SAIR Citocininas Atuam no crescimento do caule, das folhas, das pontas de raízes e das sementes em germinação, estimulando divisões celulares. 3 Hormônios vegetais X SAIR Ácido abscísico e etileno Ácido abscísico Inibidor de crescimento vegetal no inverno e em condições de estresse fisiológico Etileno Hormônio gasoso (C2H4) que induz o amadurecimento de frutos e participa da abscisão foliar. 3 Hormônios vegetais X SAIR Fisiologia das angiospermas Clique na imagem abaixo para ver a animação. 3 Hormônios vegetais X SAIR Ação dos fitormônios Clique na imagem abaixo para ver o simulador. 3 Hormônios vegetais X SAIR DR. JEREMY BURGESS/ SCIENCE PHOTO LIBRARY Capítulo 4 Fitocromos e desenvolvimento X SAIR Fitocromos e desenvolvimento Fatores que afetam a conversão da forma inativa do fitocromo (Pr) para a forma ativa (Pfr) e vice-versa. 4 Fitocromos e desenvolvimento X SAIR Luz e germinação de sementes Sementes fotoblásticas positivas: Necessitam de estímulos luminosos para germinar. Exemplo: sementes da alface (pequenas, com poucas reservas nutritivas) Sementes fotoblásticas negativas: Não necessitam de luz para germinar (maioria das espécies). 4 Fitocromos e desenvolvimento X SAIR JOSÉ MARIANO AMABIS Luz e estiolamento Crescimento que ocorre na ausência de luz, enquanto a jovem planta está sob o solo. 4 Fitocromos e desenvolvimento X SAIR Luz e floração Influência da luz na floração 4 Fitocromos e desenvolvimento X SAIR FABIO COLOMBINI Luz e floração Íris 4 Fitocromos e desenvolvimento X SAIR Navegando no módulo X SAIR DR. JEREMY BURGESS/ SCIENCE PHOTO LIBRARY Navegando no módulo X SAIR Adaptação e consultoria: Professor Fábio Levi de Oliveira Revisão: Lara Milani (coord.), Adriana B. dos Santos, Alexandre Sansone, Amanda Ramos, Anderson Félix, André Annes Araujo, Aparecida Maffei, David Medeiros, Greice Furini, Maria Fernanda Neves, Renata Tavares Diagramação: Adailton Brito de Souza, Gustavo Sanches, Keila Grandis, Marlene Moreno, Valdei Prazeres, Vicente Valenti VÍDEOS Palavra do autor Produção: Estúdio Moderna Produções Edição: 3D LOGIC MULTIMÍDIA Consultoria: Professor Fábio Levi de Oliveira Revisão técnica: Professor Alexandre Albuquerque da Silva Programação: Professora Andréa Bonette Ferrari Produção: Cricket Design Locução: Núcleo de Criação © 2009, Grupo Santillana/Sistema UNO Uso permitido apenas em escolas filiadas ao Sistema UNO. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida, arquivada ou transmitida, de qualquer forma, em qualquer mídia, seja eletrônica, química, mecânica, óptica, de gravação ou de fotocópia, fora do âmbito das escolas do Sistema UNO. A violação dos direitos mencionados constitui delito contra a propriedade intelectual e os direitos de edição. GRUPO SANTILLANA Rua Padre Adelino, 758 – Belenzinho São Paulo − SP – Brasil – CEP 03303-904 Vendas e Atendimento: Tel.: (11) 2790-1500 Fax: (11) 2790-1501 www.sistemauno.com.br FIM X SAIR DR. JEREMY BURGESS/SCIENCE PHOTO LIBRARY SEQUÊNCIA DIDÁTICA BIOLOGIA M.14 FISIOLOGIA DAS PLANTAS ANGIOSPERMAS X SAIR X SAIR 1 A nutrição das plantas pode ser dividida em: nutrição inorgânica, que é uma solução de sais minerais absorvidas do solo através das raízes e transportadas pelo xilema até as folhas, onde ocorre a transpiração e a fotossíntese; e nutrição orgânica, que é uma solução de substâncias orgânicas (principalmente glicose) geradas nas folhas e transportadas pelo floema para todas as células vivas da planta ou até os órgãos armazenadores, como por exemplo, os caules (tubérculos) e raízes (tuberosas). Observe o esquema abaixo. ENEM – BIOLOGIA M.14 X SAIR Algumas plantas originadas em locais onde o inverno é seco têm folhas em forma de agulhas, como os pinheiros, enquanto outras perdem as suas folhas no período de estiagem. É comum as pessoas falarem que a seiva bruta (inorgânica) sobe pela planta, enquanto a elaborada (orgânica) desce. Essa informação é: a) Verdadeira. Pois em quaisquer condições e em todas as plantas, a seiva bruta sobe até as folhas, que geram a seiva elaborada, e esta desce até as raízes. b) Falsa. Além de descer, a seiva elaborada pode subir também, como no caso das plantas caducifólias, em que os nutrientes orgânicos estocados nos caules ou raízes precisam ser distribuídos a todas as células vivas da planta, no período de estiagem. c) Verdadeira. Pois o mecanismo de transporte da seiva pelo floema é a força da gravidade, que sempre move a seiva para baixo, ao contrário da seiva bruta que sobe devido à evapotranspiração, principalmente. d) Falsa. Pois quando as plantas caducifólias perdem as suas folhas, o único órgão que permanece vivo é a raiz, que gerará a planta inteira novamente após a estiagem. e) Verdadeira. As únicas células que precisam de glicose são as da raiz e por isso a seiva elaborada é transportada somente na direção da raiz. ENEM – BIOLOGIA M.14 X SAIR RESPOSTA: B Como todas as células vivas da planta necessitam de glicose para fazer respiração e conseguir energia, quando as plantas perdem as suas folhas, o amido estocado nos caules ou raízes é convertido em glicose, que é distribuída a todas as células vivas da planta, inclusive as do seu topo. ENEM – BIOLOGIA M.14 X SAIR Caules Raízes Brotos Inibição do crescimento Estimulação do crescimento 2 As auxinas são hormônios que regulam várias atividades nas plantas, inclusive o crescimento de suas partes. Elas são produzidas, principalmente, pelo meristema apical e folhas e ramos jovens, e distribuídas pela planta inteira, incluindo as raízes. Observe o gráfico e o esquema abaixo. 10–10 10–8 10–6 10–4 ENEM – BIOLOGIA M.14 10–2 X SAIR Interpretando o gráfico e analisando as setas no esquema da árvore, conclui-se corretamente que: a) A seta B representa a distribuição das auxinas, e a seta A representa a sensibilidade dos órgãos vegetais às auxinas. b) A seta A representa a distribuição das auxinas e a B representa a sensibilidade dos órgãos vegetais às auxinas. c) A seta A representa tanto a distribuição das auxinas, quanto a sensibilidade dos órgãos vegetais a elas. d) A seta B representa tanto a distribuição das auxinas, quanto a sensibilidade dos órgãos vegetais a elas. e) As duas setas indicam a distribuição e a sensibilidade às auxinas dependendo da época do ano. RESPOSTA: C Como pode-se perceber no gráfico, as raízes precisam de concentrações pequenas de AIA para crescerem, enquanto os caules necessitam de concentrações maiores. Portanto, as raízes são mais sensíveis às auxinas do que os caules. ENEM – BIOLOGIA M.14 X SAIR QUESTÕES ENEM Elaboração: Fábio Levi Revisão técnica: Roberta Bueno Revisão: Lara Milani (coord.), Alexandre Sansone, André Annes Araujo, Débora Baroudi, Fabio Pagotto, Flávia Yacubian, Greice Furini, Luiza Delamare, Maria Fernanda Neves, Renata Tavares, Valéria C. Borsanelli Diagramação: Adailton Brito de Souza, Gustavo Sanches, Keila Grandis, Marlene Moreno, Valdei Prazeres, Vicente Valenti © 2009, Grupo Santillana/Sistema UNO Uso permitido apenas em escolas filiadas ao Sistema UNO Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida, arquivada ou transmitida, de qualquer forma, em qualquer mídia, seja eletrônica, química, mecânica, óptica, de gravação ou de fotocópia, fora do âmbito das escolas do Sistema UNO. A violação dos direitos mencionados constitui delito contra a propriedade intelectual e os direitos de edição. GRUPO SANTILLANA Rua Padre Adelino, 758 – Belenzinho São Paulo − SP – Brasil – CEP 03303-904 Vendas e Atendimento: Tel.: (11) 2790-1500 Fax: (11) 2790-1501 www.sistemauno.com.br FIM X SAIR