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Fisiologia de plantas forrageiras

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Apresentação em tema: "Fisiologia de plantas forrageiras"— Transcrição da apresentação:

1 Fisiologia de plantas forrageiras
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias Departamento DE Zootecnia Fisiologia de plantas forrageiras

2 Folha  Mesófilo  Cloroplasto  Clorofila
Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE??? Processo no qual plantas e certos tipos de bactérias oxidam a água e reduzem o CO2 para formar compostos orgânicos, como os carboidratos, usando a energia proveniente da luz. Principal meio fisiológico da planta garantir sua perenidade Onde ocorre: Folha  Mesófilo  Cloroplasto  Clorofila

3 Folha  Mesófilo  Cloroplasto  Clorofila
Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE Corte transversal epiderme células fotossintetizadoras cloroplasto estroma tilacóide interior do tilacóide tilacóide Folha  Mesófilo  Cloroplasto  Clorofila

4 ciclo das pentoses (Calvin-Benson)
Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE Equação geral: luz 6 CO H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 cloroplasto H2O O2 clorofila fluxo de elétrons no tilacóide ATP ADP + Pi NADPH2 NADP+ fase de escuro (no estroma) CO2 CH2O glicose ciclo das pentoses (Calvin-Benson) no estroma fase de claro (nos tilacóides) luz Três processos interdependentes: Processo DIFUSO Processo FOTOQUÍMICO Processo BIOQUÍMICO Durante a FS a planta utiliza luz solar para oxidar a água liberando oxigênio e para reduzir o co2 formando compostos carbonos.

5 FOTOSSÍNTESE 1. Processo difuso:
Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE 1. Processo difuso: Transporte de CO2 do ar até os centros de carboxilação no cloroplasto Resistência: ar, estômato, cutícula, espaço intercelular e mesófilo

6 2. Processo fotoquímico:
Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE 2. Processo fotoquímico: Resumo Radiação fotossinteticamente ativa (45 %) Radiação solar (100 %) nm fóton Liberação de elétrons e prótons Clorofilas em estado excitado H+ NADP+ Força motriz Energia para o centro de reação NADPH ADP + Pi = ATP OXIDAÇÃO DA ÁGUA

7 que não é absorvido, verde e amarelo, é refletido.
Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE 2. Processo fotoquímico: Radiação fotossinteticamente ativa A clorofila absorve mais os comprimentos de onda vermelho e violeta, e o que não é absorvido, verde e amarelo, é refletido.

8 2. Processo fotoquímico:
Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE 2. Processo fotoquímico: Ocorre nos tilacóides A luz é formada por fótons que é absorvida pelos pigmentos: CLOROFILA Pigmentos estão nos cloroplastos Clorofila fica em estado excitado Funcionam como complexo antena: Coletando luz e transferindo a energia para o complexo dos centros de reação Reações químicas de oxidação da água Clorofila

9 2. Processo fotoquímico:
Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE 2. Processo fotoquímico: FSI e FSII operam em série Nos cloroplastos a energia luminosa é convertida em energia química por 2 diferentes unidades funcionais, denominadas FS 1 e 2, para gerar ATP e NADPH Produção de NADPH e ATP Ciclo de Calvin

10 FOTOSSÍNTESE 2. Processo bioquímico:
Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE carboidratos estroma tilacóide reações da fase de escuro ATP NADP NADPH2 CO2 O2 H2O ADP + Pi reações da fase de claro 2. Processo bioquímico: O CO2 é fixado e reduzido a carboidratos Existem 3 rotas: Ciclo de Calvin-Benson ou Ciclo C3 Ciclo Hatch-Slack ou Ciclo C4 Metabolismo Ácido das Crassuláceas (CAM)

11 FOTOSSÍNTESE 2. Processo bioquímico:
Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE 2. Processo bioquímico: Ciclo de Calvin-Benson ou Ciclo C3 Leguminosas e gramíneas temperadas Ocorre no estroma do cloroplasto A fixação do CO2 ocorre inicialmente pela Rubisco RuBP (5 C) Rubisco RuDP: Ribulose 1,5-bifosfato

12 FOTOSSÍNTESE 2. Processo bioquímico: Ciclo de Hatch-Slackou Ciclo C4
Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE 2. Processo bioquímico: Ciclo de Hatch-Slackou Ciclo C4 Gramíneas tropicais Anatomia Kranz Tecidos vasculares são rodeados Anel interno de células da bainha do feixe vascular Anel externo de células do mesófilo

13 FOTOSSÍNTESE 2. Processo bioquímico: Ciclo de Hatch-Slack ou Ciclo C4
Células do mesófilo Células da bainha Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE 2. Processo bioquímico: Ciclo de Hatch-Slack ou Ciclo C4 A fixação do CO2 ocorre nas células do mesófilo e depois é transportado para a bainha do feixe vascular (BVF) : PEPcase CO2 + H2O  HCO3- + H+ PEPcase OXALOACETATATO Malato é transportado para a BVF onde o CO2 é liberado e fixado pela Rubisco Semelhante ao Ciclo C3

14 FOTOSSÍNTESE 2. Processo bioquímico:
Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE 2. Processo bioquímico: Metabolismo Ácido das Crassuláceas: CAM

15 FOTOSSÍNTESE 2. Processo bioquímico:
Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE 2. Processo bioquímico: Metabolismo Ácido das Crassuláceas

16 FOTOSSÍNTESE 2. Processo bioquímico:
Fisiologia de plantas forrageiras FOTOSSÍNTESE 2. Processo bioquímico: Características do Metabolismo Ácido das Crassuláceas Maior eficiência no uso da água Precisam de menor quantidade de água para acumular MS Exigem menor concentração de CO2 para que a fotossíntese seja positiva: muitas plantas aquáticas são CAM

17 Proporção de Tecidos em relação ao seu potencial de digestão
Fisiologia de plantas forrageiras Diferenças entre plantas C3 e C4 Plantas C3 Melhor qualidade em termos de digestibilidade, consumo e teor de PB Maior degradação ruminal Tecidos rapidamente digeridos na lâmina foliar: C3: 80 a 85% do total de tecidos C4: 30 a 35% do total de tecidos Proporção de Tecidos em relação ao seu potencial de digestão

18 Diferenças entre plantas C3 e C4
Fisiologia de plantas forrageiras Diferenças entre plantas C3 e C4 Plantas C3 Valores médios de PB e digestibilidade de espécies forrageiras Espécies Digestibilidade (% da MS) Teor de PB Gramíneas de clima temperado 67 11,7 Leguminosas de clima temperado 61 17,5 Gramíneas de clima tropical 54 9,2 Leguminosas de clima tropical 57 16,5 C3 C4 Fonte: Minson (1990)

19 Permite aos microrganismos ruminais rápido acesso às PC das células
Fisiologia de plantas forrageiras Diferenças entre plantas C3 e C4 Plantas C3 Parede celular mais fina e maior conteúdo no mesófilo Plantas C3 Plantas C4 Células epidérmicas com paredes de superfície lisa: junção FRACA Células epidérmicas com paredes de contorno sinuoso: junção FORTE Nas lâminas os espaços intercelulares representam de 10 a 35% da área do mesófilo. Nas lâminas os espaços intercelulares representam de 3 a 12% da área do mesófilo. Permite aos microrganismos ruminais rápido acesso às PC das células

20 Diferenças entre plantas C3 e C4
Fisiologia de plantas forrageiras Diferenças entre plantas C3 e C4 Plantas C3 Parede celular mais fina e maior conteúdo no mesófilo TVL (Tecido vascular lignificado) BPF(Bainha parenquimática dos feixes) ESC (Esclerênquima) EPI(Epiderme) MES (Mesófilo)

21 Diferenças entre plantas C3 e C4
Fisiologia de plantas forrageiras Diferenças entre plantas C3 e C4 Plantas C3 São favorecidas pela combinação de ambientes com baixa temperatura e elevado sombreamento (exceção às leguminosas tropicais)

22 Diferenças entre plantas C3 e C4
Fisiologia de plantas forrageiras Diferenças entre plantas C3 e C4 Plantas C4 Maior eficiência fotossintética: mais produtiva em termos de MS Porém, a qualidade é inferior. Jovem Idade avançada Outono Verão Paciullo (2000)

23 Relação: MORFOLOGIA x CONTEÚDO DE PB DA PLANTA
Fisiologia de plantas forrageiras Diferenças entre plantas C3 e C4 Plantas C4 A anatomia foliar da planta C4 pode ter consequências no VN: Relação: MORFOLOGIA x CONTEÚDO DE PB DA PLANTA As lâminas foliares mais compridas das gramíneas tropicais requerem forte estrutura de suporte (nervura central) para manter o crescimento ereto, e o suporte é promovido pelo esclerênquima e tecido vascular associados que são altamente lignificados.

24 Diferenças entre plantas C3 e C4
Fisiologia de plantas forrageiras Diferenças entre plantas C3 e C4 Plantas C4 São mais eficientes na utilização do N porque não precisam de grandes quantidades de Rubisco Rubisco: enzima que mais utiliza N nos tecidos foliares que são produzidas apenas nos cloroplastos das células da BVF e não no mesófilo A fotossíntese em plantas C4 é mais eficiente em condições de maior temperatura que as plantas C3

25 Diferenças entre plantas C3 e C4
Fisiologia de plantas forrageiras Diferenças entre plantas C3 e C4 Plantas C4 Utilizam uma via metabólica suplementar na fixação do CO2 antes de ceder ao Ciclo de Calvin São plantas de clima quente: PEPcase trabalha bem em temp. acima de 30oC Vantagem em locais secos: fecham os estômatos nas horas mais quentes do dia e economizam CO2 e H2O Plantas C4 são favorecidas em ambientes com elevada temperatura, luminosidade e seca.

26 Diferenças entre plantas C3 e C4
Fisiologia de plantas forrageiras Diferenças entre plantas C3 e C4 Anatomia foliar Plantas C3 e Plantas C4 Composto por 2 tipos de tecido: Mesófilo Bainha do feixe vascular

27 Diferenças entre plantas C3 e C4
Fisiologia de plantas forrageiras Diferenças entre plantas C3 e C4 Anatomia foliar Plantas C3 e Plantas C4 PLANTAS C3 PLANTAS C4 O mesófilo é ‘solto’ em espaços de ar e a bainha do feixe vascular não tem cloroplasto. De forma que a fotossíntese ocorre no mesófilo As células do mesófilo são presas sem espaço de ar. Em volta das células da BFV contém cloroplastos onde ocorre a fotossíntese (não é no mesófilo) Células da bainha do feixe vascular Células do mesófilo Células do mesófilo Células da BVF

28 C4 os feixes vasculares são grandes e rodeados pela BFV
Fisiologia de plantas forrageiras Diferenças entre plantas C3 e C4 Anatomia foliar Plantas C3 e Plantas C4 C3 as células da BFV formam apenas uma bainha parcial, em volta do feixe vascular. Apenas as células do mesófilo, arranjadas radialmente estão em contato com a bainha do feixe. C4 os feixes vasculares são grandes e rodeados pela BFV

29 Diferenças entre plantas C3 e C4
Fisiologia de plantas forrageiras Diferenças entre plantas C3 e C4 Anatomia foliar Plantas C3 e Plantas C4 A alta frequência de feixes vasculares associados e a espessura da parede das células do feixe vascular ao redor de cada vaso, são essenciais para o funcionamento do sistema em plantas C4 Aumentando o conteúdo de fibra da lâmina foliar, com consequência redução na % de N deste componente.

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31 Fatores que interferem na taxa fotossintética
Fisiologia de plantas forrageiras Fatores que interferem na taxa fotossintética Fatores ambientais Luz, temperatura, umidade do solo e Fatores relacionados a planta: 1. REGIÕES DE CRESCIMENTO Meristema apical Gemas laterais ou gemas axilares, e gemas basais Meristema intercalar 2. PERFILHAMENTO Quanto a formação e emergência Quanto à duração Recuperação após o corte/pastejo


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