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Fisiologia Vegetal Avançada
Prof. Dr. Roberto Cezar Lobo da Costa
Fisiologia Vegetal Avançada
Prof. Dr. Roberto Cezar Lobo da Costa
Universidade Federal Rural da Amazônia
Instituto de Ciências Agrárias
RESPIRAÇÃORESPIRAÇÃORESPIRAÇÃORESPIRAÇÃO
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I- INTRODUÇÃOI- INTRODUÇÃO
* Plantas: Transformam energia luminosa em energia química, armazenada em carboidratos, lipídios e outros compostos ( FS ).
Posteriormente: são oxidados a CO2 e H2O, liberando energia ( ATP ) Respiração
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hv O2
Fotossíntese
CO2 + H20 C6H12O6 C12H24O2
Respiração Carboidrato ÁC. Graxo
ENERGIA (ATP) Absorção e Acúmulo de Solutos e Íons Biossíntese de compostos Celulares
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II- QUOCIENTE RESPIRATÓRIO (Q.R.)
II- QUOCIENTE RESPIRATÓRIO (Q.R.)
CO2 desprendido
Pode-se medir a respiração: O2 absorvido
Ambos (CO2 e O2)
Observando-se a figura 1:
- impossível medir respiração de um órgão que faz fotossíntese.
FS = CO2 e H2O são consumidos e O2 é liberado.
RESP. = O2 é consumido e CO2 e H2O são liberados.
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- Solução: medir a respiração somente no escuro. [CO2] LIBERADO
Q.R. = [ O2 ] CONSUMIDO
Q. R. > 1,0 ( Oxidação ácidos orgânicos ) (Via fermentação) Q. R. = 1,0 ( Oxidação de açúcares ) Q. R. < 1,0 ( Oxidação de lipídios )
Ex.: Germinação de sementes oleaginosas.
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Exemplos:
1- C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2 (C.H.)
Q.R. = CO2 = 6 = 1,0 O2 6
Exemplos:
1- C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2 (C.H.)
Q.R. = CO2 = 6 = 1,0 O2 6
2 - C18 H36 02 + 26 O2 18 CO2 + 18 H2O
( Lipídio ) Q.R. = CO2 = 18 = 0,69
O2 26
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III-BIOQUÍMICA DA RESPIRAÇÃO: III-BIOQUÍMICA DA RESPIRAÇÃO:
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IV – VENENOS RESPIRATÓRIOS IV – VENENOS RESPIRATÓRIOS
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IMPORTÂNCIA DOS VENENOS RESPIRATÓRIOS
1. Incompatibilidade em enxertos: entre diferentes variedades e espécies da família ROSACEA – Uma das espécies ou variedades possuiu um nível bem mais elevado de GLICOSÍDEOS CIANOGÊNICOS do que a outra.
Conclusão: quando existem diferenças entre os níveis destes glicosídeos, a enxerto é incompatível, quando são semelhantes, é compatível.
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2. Estudo da C.T.E. : Os venenos respiratórios agem em apenas uma determinada reação da CTE.
Exemplos: A) AMITAL, ROTENONA: bloqueiam a
transferência de e- do NADH para o FAD.B) ANTIMICINA: bloqueia o passo do CIT b
para CIT cC) CIANETO, AZIDA E MONÓXIDO DE C (CO) :
bloqueiam o passo do Citocromo a3 para O2
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A) RAÍZES: As raízes respiram intensamente, sendo o principal substrato os AÇÚCARES (vem pelo floema) produzidos na fotossíntese.
FORMAÇÃO DE NOVAS RAÍZES AÇÚCARES
ABSORÇÃO e ACÚMULO de NUTRIENTES (N, P, K, Ca,
Mg, S, etc...) ENERGIA (ATP)
Exemplo: raízes novas de trigo: consomem 70 cm3 de O2 /24 horas/ g de raiz seca à 15-18 º C (o O2 vem do ar do solo e das partes aéreas)
V – RESPIRAÇÃO NOS ÓRGÃOS VEGETAIS
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B) CAULES: A respiração mais intensa nesse órgão ocorre na ZONA DO CÂMBIO e o principal substrato (açúcares) que vem via floema diretamente das folhas (parte aérea) onde ocorrem intensas atividades fotossintéticas.
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C) FOLHAS: A respiração nesse órgão é constante desde o início de sua vida até o final.
Em algumas plantas: Rápido aumento e depois uma queda acentuada alguns dias antes da abscisão.
Durante a Senescência: a relação entre CC x AIA x ABA é importante.
Máximo de Fotossíntese: máximo de sua expansão.
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OBS: Se há uma queda na fotossíntese, logicamente menos carboidratos são formados. Seria de se esperar que a respiração diminuísse.
MAS ESSE FATO NÃO OCORRE, E SÓ VAI OCORRER QUANDO A FOLHA ESTÁ PRATICAMENTE MORTA.
Acredita-se que a respiração se mantenha constante devido ao CONSUMO DE PROTEÍNAS, que decresce em paralelo a fotossíntese.
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D) FRUTOS: Polinização crescimento do tubo polínico
ovário
óvulo
Fertilização (fusão do núcleo masculino com o feminino)
aumenta o teor de AIA
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crescimento do fruto continua as custas dos carboidratos produzidos nas folhas vizinhas através da fotossíntese e de nutrientes minerais absorvidos pelas raízes e também translocados das folhas através do floema. Nessa fase há intensa DIVISÃO CELULAR acompanhada de uma INTENSA ATIVIDADE RESPIRATÓRIA que declina na fase seguinte do desenvolvimento do fruto, até a SENESCÊNCIA.
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FRUTOS CLIMATÉRICOS E FRUTOS NÃO CLIMATÉRICOS
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CERTOS FRUTOS: No final da fase de maturação, apresentam um aumento na RESPIRAÇÃO e depois um decréscimo. Este fenômeno é chamado de CLIMATÉRIO e está associado à uma maior produção do fitohomônio ETILENO.
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• DURANTE A MATURAÇÃO DOS FRUTOS, HÁ UMA DIMINUIÇÃO DE ÁCIDOS ORGÂNICOS E UM ACÚMULO DE AÇÚCARES LIVRES, PRINCIPALMENTE GLICOSE, FRUTOSE E SACAROSE, DEVIDO A HIDROLISE DO AMIDO, PECTINAS E OUTROS POLISSACARÍDEOS. • OS FRUTOS COMESTÍVEIS QUE POSSUEM CLIMATÉRIO ESTÃO NA FASE ÓTIMA PARA SEREM CONSUMIDOS UM POUCO ANTES, NO PICO, OU LOGO APÓS AO PICO CLIMATÉRICO.
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E) GERMINAÇÃO DAS SEMENTES
EMBEBIÇÃO
MUDANÇAS FISIOLÓGICAS
ATIVAÇÃO DE LIPASES (Hidrolisar óleos) Ex.
Triglicerídeos.
TRIGLICERÍDEOS
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LIPASES(CICLO DO GLIOXILATO)
AÇÚCARES
OXIDAÇÕES
Ciclo de Krebs
ATP
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OBS:
1- Após a EMBEBIÇÃO, o embrião produz o fitohormônio GIBERELINA (AG3) que é transportado para a camada de aleurona, que envolve o endosperma, o qual ativa gens para a produção (síntese “de novo”) de enzimas hidrolíticas tais como a - amilase, glicanase proteases e ribonucleases.
2- Amido, outros polissacarídeos, proteínas e ácidos nucléicos são hidrolisados produzindo açúcares, aminoácidos e nucleotídeos ao embrião, que serão em parte consumidos na RESPIRAÇÃO e em parte na formação da parede celular. Os aminoácidos formarão proteínas e os nucleotídeos, outros ácidos nucléicos (durante o desenvolvimento inicial).
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VI- INTERRELAÇÕES ENTRE RESPIRAÇÃO E EVENTOS DE
SÍNTESE
VI- INTERRELAÇÕES ENTRE RESPIRAÇÃO E EVENTOS DE
SÍNTESE
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VII- FATORES QUE AFETAM A RESPIRAÇÃO
VII- FATORES QUE AFETAM A RESPIRAÇÃO
A) QUANTIDADE DE SUBSTRATO:- Principais Substratos: CARBOIDRATOS,
LIPÍDEOS E PROTÉINAS – qualquer fator que altere o teor desses compostos na célula, alterará a taxa respiratória.
Exemplo: 100 g de folha de feijão deficiente em carboidrato libera 90 mg de CO2 /h à 25 º C.
Se essas folhas forem colocadas em uma solução de sacarose por dois dias, há um aumento na liberação de CO2 para 150 mg / h.
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B) OXIGÊNIO:
- FALTA provoca diminuição da Respiração (o O2 é o receptor de e- na CTE).
- No tecido se for muito baixa (< 3%) , a liberação de CO2 pode ser muito alta.
- Devido: ao catabolismo anaeróbico ou fermentativo que produz: CO2 e ETANOL.
- Na RAIZ tem grande importância: absorção de nutrientes. Raiz mais grossa e mais curta possui muitos espaços entre as células, podendo assim acumular mais O2.
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C) TEMPERATURA: Geral : aumento da temperatura provoca
aumento da taxa respiratrória.
Acima de 50 º C : pode provocar desnaturação enzimática.
Temperaturas baixas: Respiração é menos intensa : CONSERVAR FRUTOS E SEMENTES.
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D) DANOS E DOENÇAS: - Danos mecânicos ou por ataque de
outros organismos: provoca AUMENTO da Respiração. Tanto o volume de CO2 como o consumo de O2 aumentam.
- Isto ocorre principalmente devido ao AUMENTO das atividades de duas ENZIMAS: A POLIFENOLOXIDASE e a PEROXIDADE. Ambas necessitam de O2 para oxidar seus substratos.
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E) GÁS CARBÔNICO: - Na atmosfera não sofre grandes variações.
- Dentro dos tecidos vegetais e no solo a concentração de CO2 pode se ELEVAR e altera a Respiração.
- Geral : AUMENTO na concentração de CO2, DIMINUI a Respiração.
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OBRIGADO!!!!!!!!OBRIGADO!!!!!!!!