|
Como as plantas procuram obter as substâncias indispensáveis ao seu crescimento saudável e à sua reprodução, como as transformam para suprir as suas necessidades, e como os produtos dessas transformações podem ser usados no meio ambiente e pelos seres vivos, inclusive os humanos |
Água
A água é essencial para o crescimento da planta. Todas as células contêm água como o solvente em que se dão as reacções bioquímicas e em que são mantidas as estruturas celelares.
A transpiração é o processo através do qual a água é extraída do solo e sobe pela planta em resultado da transpiração que ocorre nas folhas. As superfícies expostas ao ar estão geralmente revestidas de uma camada resistente à perda de água. Os estômatos na superfície da folha permitem a perda de água da folha por evaporação. A taxa de transpiração aumenta com a temperatura e a velocidade do vento.
Na maioria das plantas, a captação de água ocorre predominantemente através de pelos radiculares, extensões finas das células da epiderme, que formam uma extensa área de absorção. Os fungos micorrizais também podem preencher essa função.
O tecido que conduz a água é o xilema.
Tipos de plantas:
- mesófitas - Plantas adaptadas a um ambiente em que a água está geralmente disponível no solo e pode ser extraída por transpiração para satisfazer as suas necessidades.
- xerófitas - Plantas adaptadas a ambientes em que a água é geralmente muito escassa e que apresentam várias adaptações como estômatos afundados, estômatos que abrem à noite, mecanismos fotossintéticos modificados.
- hidrófitas - Plantas adaptadas a viver submersas ou parcialmente submersas na água e que apresentam folhas e caules modificados, contendo frequentemente bolsas de ar (aerenchyma) para fornecer oxigénio aos órgãos submersos.
Nutrientes minerais
... Em desenvolvimento ...
Captação.
Os nutrientes são captados na forma de iões dissolvidos na água.
Os sistemas radiculares fibrosos, compostos de raízes finas com muitos pêlos radiculares, maximizam a área disponível para absorção. Além disso, muitas espécies têm fungos micorrízicos em associação simbiótica com a raiz, o que aumenta muito a área disponível do solo a partir da qual os nutrientes são extraídos. Os íons que entram na raiz através dos pêlos podem viajar directamente através do citoplasma celular até atingir o tecido vascular. Os iões e a água movem-se através do xilema e atingem todas as partes da planta.
Funções.
| Elemento | Forma disponível | Typical concentration (mmol kg–1 dry weight of plant) |
Uso típico |
| Macronutrientes | |||
| Hidrogénio | H2O | 60000 | Turgor; fotossíntese; carbohidratos |
| Carbono | CO2 | 40000 | Carbohidrato; proteína; metabolismo |
| Oxigénio | O2, CO2, H2O | 30000 | Carbohidrato; metabolismo |
| Azoto | NO3– (nitrato) NH4 |
1000 | Aminoácidos; proteínas; ácidos nucleicos |
| Potássio | K+ | 250 | Permanece ião livre para regulação do turgor; cofactor para muitas enzimas |
| Cálcio | Ca2+ | 125 | Cell signaling; cell wall linkages |
| Magnesium | Mg2+ | 80 | Clorofila (fotossíntese) |
| Fósforo | HPO4– (fosfato) HPO4 2− |
60 | Fosfolípidos; ácidos nucleicos; metabolismo-ATP |
| Enxofre | SO4 2– (sulfato) | 30 | Aminoácidos e proteínas |
| Micronutrientes | |||
| Cloro | Cl– (cloreto) | 3 | Regulação do turgor; fotossíntese |
| Ferro | Fe2+ (férrico) Fe3+ (ferroso) |
2 | Fotossíntese, respiração e fixação do azoto nos citocromos e proteínas não-heme |
| Boro | BO33– |
2 | Complexado nas paredes celulares |
| Manganésio | Mn2+ | 1 | Cofactor para várias enzimas |
| Zinco | Zn2+ | 0,3 | Cofactor para várias enzimas |
| Cobre | Cu2+ | 0,1 | Cofactor para enzimas and electron carrier proteínas |
| Níquel | Ni2+ | 0,05 | Constituinte da urease |
| Molibdénio | MoO42– (molibdato) | 0,001 | Constituinte de enzimas no metabolismo do azoto |
Biossíntese
Biossíntese dos aminoácidos
A produção de aminoácidos está ligada à assimilação de azoto pela planta. A nitrato redutase converte o nitrato em amónia que é então incorporada à glutamina e ao glutamato, pela via da glutamina sintase-glutamato sintase (GS-GOGAT) ou pela glutamato desidrogenase (GDH).
A amónia é tóxica e tem que ser convertida em compostos orgânicos de azoto na raiz. O nitrato pode ser convertido em amónia nas raízes ou transportado para brotos e folhas e armazenado no vacúolo ou convertido em amónia . Outros compostos amino são formados por reações de transaminação.
Em desenvolvimento ...
Biossíntese dos lípidos
Em desenvolvimento ...
Biossíntese dos polissacáridos e do amido
Em desenvolvimento ...
Produtos secundários
Em desenvolvimento ...
Hormonas
Uma hormona não é mais do que uma substância produzida numa parte do organismo que vai afectar o desenvolvimento num outra parte.
Classes de hormonas:
Auxinas
As auxinas são hormonas que conduzem o alongamento celular diferencial e funcionam como reguladores da diminuição dos vegetais.
♣ São sintetizadas principalmente pelos meristemas apicais caulinares, nas folhas jovens e nas sementes em desenvolvimento:
As auxinas são produzidas nas pontas do coleóptilo e transportadas para os locais onde há crescimento, nas células meristemáticas, nas folhas jovens, nas flores, nos frutos, nas pontas dos caules e das raízes. A mais conhecida das auxinas é o ácido indol-3-acético (AIA) sintetizada a partir do indol e, em algumas plantas, do amino-ácido triptofano.
♣ São transportadas para as regiões da planta que delas carecem, principalmente para a base, onde se estabelece um gradiente de concentração. O transporte é lento e polar (unidireccional: ou vai sempre para a base, nos caules e nas folhas, ou vai sempre para o ponta nas raízes e segue vias diferentes do acúcar e dos outros solutos.
♣ São responsáveis pelo gravitropismo, fototropismo e a dominância apical:
GRAVITROPISMO. Consiste no crescimento das raízes na direção da força gravitacional (geotropismo positivo). A aplicação de uma auxina sintética na propagação por estacas promove a formação de raízes adventícias na estaca.
FOTOTROPISMO. A primeira porção de planta que aparece à superfície do solo (coleóptilo) vai desenvolver-se orientada para a luz. Se a intensidade desta for constante, a planta desenvolve-se na vertical, se for iluminada lateralmente os coleóptilos vão crescer curvando-se na direcção da luz.
DOMINANCIA APICAL. A principal atividade fisiológica das auxinas é a regulação do crescimento das plantas (ver figura à direita). A gema apical, que atua no crescimento longitudinal do caule, produz auxina na superfície para inibir as gemas laterais, deixando-as dormentes (dominância apical). Eliminando a gema apical caulinar através da poda, ( ver poda ) o crescimento passará a ser promovido pelas gemas laterais que saem do estado de dormência e originam novos ramos, flores e frutos. A planta vai reduzir o crescimento em altura e alargar a copa, apresentando uma maior ramificação.