Curso de Zootecnia Prof. Etiane Skrebsky Quadros

Apresentação em tema: "Curso de Zootecnia Prof. Etiane Skrebsky Quadros"— Transcrição da apresentação:

1 Curso de Zootecnia Prof. Etiane Skrebsky Quadros
Fisiologia Vegetal Curso de Zootecnia Prof. Etiane Skrebsky Quadros

2 Transporte e translocação de solutos

3 Transporte de solutos O movimento de moléculas ou íons de um local para outro é conhecido como TRANSPORTE O TRANSPORTE DE SOLUTOS para dentro das células é regulado principalmente por MEMBRANAS Restrição ao movimento de substâncias Somente O2, CO2, N2 atravessam a membrana livremente Demais precisam “transporte específico”???

4 Transporte de solutos

5 Transporte de solutos

6 TRANSPORTE ATIVO X PASSIVO
Transporte de solutos TRANSPORTE ATIVO X PASSIVO

7 Transporte de solutos A passagem de substâncias através das membranas celulares envolve vários mecanismos, entre os quais podemos citar: TRASPORTE PASSIVO: Transporte de membrana onde não há gasto de energia (ATP) A favor de um gradiente de potencial químico ou eletroquímico EX: osmose (movimento da água), difusão simples e difusão facilitada (movimento do soluto)

8 Transporte de solutos PASSIVO Difusão simples
partículas pequenas (baixo peso molecular e lipossolúveis) Se difundem pela membrana em função de um gradiente de concentração Difusão facilitada partículas grandes (alto peso molecular e hidrossolúveis)

9 Transporte de solutos A passagem de substâncias através das membranas celulares envolve vários mecanismos, entre os quais podemos citar: TRANSPORTE ATIVO: Transporte de membrana onde há gasto de energia (ATP) Síntese de ATP: ♦ Mitocôndria: durante o processo de respiração ♦ Cloroplasto: durante a fase fotoquímica da Fotossíntese Geração de potencial eletroquímico Ex: transporte secundário ou primário

10 Transporte de solutos ATIVO
Ex: Sacarose: Considera a concentração do íon (potencial químico) Ex: Íons: Considera a concentração (potencial químico) e o potencial elétrico

11 Transporte de solutos PROTEÍNAS DE TRANSPORTE
# Tem especificidade para os solutos # Existem 3 tipos de proteínas transportadoras CANAIS CARREGADORES BOMBAS

12 A difusão pela proteína canal é extremamente rápida (108 íons/segundo)
Transporte de solutos CANAIS: São proteínas que funcionam como poros seletivos, pelos quais íons podem se difundir É sempre PASSIVO (o íon a ser transportado não se liga a proteína para ser transportada) A difusão pela proteína canal é extremamente rápida (108 íons/segundo) Os canais não estão abertos todo o tempo (eles tem estruturas denominadas portões)

13 Transporte de solutos CANAIS:

14 Transporte de solutos CARREGADORES:
São proteínas que não tem poros. A substância transportada é inicialmente ligada a um sítio específico na proteína carregadora Assim carregadores são altamente seletivos (específicos no transporte) A ligação gera uma mudança na conformação da proteína Transporte + lento (106 x + lento que o canal) O transporte é ATIVO

15 Transporte de solutos S = substrato H+ = próton

16 Transporte de solutos CARREGADORES:
Chamado de transporte ativo secundário. É governado indiretamente por bombas Transporta o H+ junto com outra substância O transporte ativo secundário pode ser do tipo SIMPORTE ANTIPORTE

17 SIMPORTE (quando substância e H+ são transportados no mesmo sentido)
Transporte de solutos SIMPORTE (quando substância e H+ são transportados no mesmo sentido) ANTIPORTE (quando substância e H+ são transportados em sentidos opostos)

18 Açúcares e aminoácidos são absorvidos por simporte junto com o H+
Transporte de solutos Açúcares e aminoácidos são absorvidos por simporte junto com o H+

19 Transporte de solutos BOMBAS:
Também são proteínas integrais de membrana e são ativadas por energia química (ATP) As principais bombas em vegetais são: # H+-ATPases # Ca2+-ATPases Na membrana plasmática de plantas o H+ é o principal íon que é bombeado É devido a atividade e direcionamento das H+-ATP ases que o pH do vacúolo é 5,5 e o do citoplasma é 7,0-7,5. O transporte por bombas é chamado de transporte ativo primário.

20 Transporte de solutos Quem gera o gradiente de H+?
Transporte ativo (bombas) de H+- ATPases

21 Transporte de solutos Importância das Ca2+-ATPases:
A concentração do Ca deve ser fortemente regulada A concentração extracelular esta na faixa “milimolar” e a concentração intracelular na faixa “micromolar” Assim pequenas flutuações na [Ca] dentro da células alteram drasticamente a atividade de muitas enzimas, fazendo do Ca um importante mensageira secundário das plantas. Geralmente o Ca é estocado no vacúolo, mitocôndria e reticulo endoplasmático

22 Transporte de solutos

23 Transporte de solutos Todas as células vivas exibem um potencial de membrana que é gerado devido a distribuição desigual de íons dentro e fora da célula Grande parte do potencial de membrana ou eletroquímico depende das H+-ATPases Há dois tipos de H+-ATPases: H+-ATPases da membrana plasmática: Sentido do bombeamento de H+ é para fora da células, por isso o pH é entre 7,0-7,5. Para cada ATP gasto bombeia 1H+ H+ATPases da membrana do vacúolo (tonoplasto): Sentido do bombeamento de H+ é para dentro da célula, por isso o pH é 5,5. Para cada ATP gasto bombeia 2H+ Obs:Embora o pH dos vacúolos vegetais seja moderadamente ácido (5,5) o pH de algumas sp é muito menor (hiperacidificação). Ex: lima, pH=1,7; limão, pH=2,5; pomelo=3,0.

24 Translocação de solutos
Transporte de água: Processo passivo (sem gasto de energia) Transporte de solutos: Processo passivo ou ativo (com gasto de energia) FLOEMA: Condução de água, ACÚCARES (Sacarose, principalmente) e alguns sais minerais XILEMA: Condução de água e sais minerais

25 Translocação de solutos
A seiva elaborada (conduz água e solutos orgânicos) desloca-se através do FLOEMA para todos os órgãos da planta, predominantemente das folhas para regiões de consumo e reserva.

26 Translocação de solutos

27 Translocação de solutos
Em 1697, Malpighi demonstrou que a seiva bruta originada da solução do solo era modificada nas folhas através da ação da luz solar, sendo convertida em seiva elaborada.

28 Translocação de solutos
Experimento de Malpighi: Remoção completa do anel da casca do tronco de árvores (ANELAMENTO) Bloqueio do movimento descendente da seiva Dilatação dos tecidos acima do anel

29 Translocação de solutos
Morte das raízes depois de um certo tempo Dilatação não ocorre em sp caducifóleas (perdem as folhas) no inverno

30 Translocação de solutos

31 Translocação de solutos
Estudos iniciais foram realizados com o auxílio de pequenos afídeos (Ex: pulgões que se alimentam da seiva). Enquanto sugam a seiva os pulgões eliminam gotículas açucaradas (+90% do exsudado é sacarose)

32 Afídeo(pulgão) Seiva elaborada

33 Translocação de solutos
Hipótese de Munch (1930) Explica a translocação da seiva elaborada por fluxo de massa (a velocidade de transporte da seiva é rápida: 1m/h Considera que os movimentos se devem a existência de um gradiente de concentração de sacarose que se estabelece entre um órgão produtor de açúcar e um local de consumo desse mesmo açúcar.

34 Translocação de solutos
Modelo de Münch Funcionamento: o osmômetro A, mais concentrado, absorve mais água do que o osmômetro B. A água passa a circular de A para B, arrastando o açúcar. Isto ocorre até se atingir o equilíbrio final.

35 Translocação de solutos

36 Translocação de solutos
CARREGAMENTO DO FLEMA: FONTE - Produção de açúcar Acúmulo de açúcar = ↑ψos, ↓ψw A água entra na célula e causa um aumento da pressão de turgor (ψp) DESCARREGAMENTO DO FLOEMA: DRENO – Consumo de açúcar Redução do acúmulo de açúcar =↓ψos, ↑ψw A água tende a deixar o floema em resposta ao gradiente de potencial hídrico, causando um decréscimo na pressão de turgor (ψp)

37 Translocação de solutos
Padrões de translocação: FONTE-DRENO

38 Translocação de solutos
1. Proximidade Normalmente as fontes translocam nutrientes para os drenos que estão mais próximos delas. Como critério geral, as folhas da porção superior da planta costumam translocar nutrientes para as folhas novas e caules em crescimento e as folhas da porção basal tendem a exportar para o sistema radicular.

39 Translocação de solutos
1. Proximidade Exemplo: Folhas que sombreiam outras folhas mais próximas dos drenos de interesse devem ser eliminadas. Isso ocorre em videira, onde as folhas próximas aos cachos são as responsáveis pela qualidade dos frutos.

40 Translocação de solutos
2. Desenvolvimento Durante a fase vegetativa os maiores drenos são raízes e ápices caulinares. Na fase reprodutiva os frutos se tornam dominantes.

41 Translocação de solutos
3. Conexão vascular Fontes translocam assimilados preferencialmente para drenos com os quais elas têm conexão vascular direta. Aplicação prática Manejo correto das culturas a fim de se aumentar a força dos drenos desejáveis e conseqüentemente a produtividade!

42 Translocação de solutos
Alteram os padrões estabelecidos por proximidade, causada por uma interferência na rota provocada por Ferimento ou Poda. Ex: remoção de folhas fonte de um lado da planta causam uma transferência transversal para as folhas jovens no lado desbastado. Ex: remoção das folhas fonte inferiores, força folhas fonte superiores a translocar para as raízes. Ex: remoção das folhas fonte superiores, força folhas fonte inferiores a translocar para a parte superior da planta.

43 Translocação de solutos
Prática do anelamento na produção de uva. O anelamento provoca a retenção de assimilados no ramo aumentando a quantidade que é translocada para o dreno de interesse (frutos).

44 Translocação de solutos
Papéis na produtividade de plantas cultivadas # Alocação e Partição dos Assimilados Alocação: É a regulação da quantidade de carbono fixado. Carbono armazenado (amido) Carbono metabolizado (utilizado) Carbono transportado (sacarose) Repartição: É a distribuição preferencial (direção) de fotossintatos na planta como um todo. Determina os padrões de crescimento entre PA (parte aérea) e raiz (R).

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Papéis na produtividade de plantas cultivadas

46 Translocação de solutos