Fisiologia Vegetal - Nutrição Mineral

o olá pessoal hoje vamos falar um pouco sobre nutrição mineral já vimos como as plantas absorvem transportam água já vimos como as plantas sintetizam próprio carboidrato a partir do co2 atmosfera pela fotossíntese já vimos como as plantas utilizam esse carboidrato para produzir energia e esqueletos carbônicos para síntese de compostos celulares pela respiração mas para produzir compostos celulares é necessário mais do que carbono e hidrogênio são necessários também nutrientes como nitrogênio fósforo cobre dentre outros e hoje nós vamos ver como que as plantas absorvem utilizam esses elementos minerais no seu metabolismo bom nem todos os nutrientes

minerais são utilizados pelas plantas aqueles que são de fatos importantes no metabolismo das plantas são chamados de elementos essenciais tão para um elemento essencial ele precisa respeitar três critérios é um elemento essencial é considerado essencial quando a sua deficiência impede que a planta complete o seu ciclo de vida ou cuja sua função não pode ser substituído ou não e quando sua função não pode ser substituída por outro elemento com característica semelhantes com tamanho semelhante com cargas semelhantes por exemplo e esse elemento precisa participar diretamente do metabolismo da planta bom os elementos considerados essenciais podem ser

divididos em macro e micronutrientes dependendo da quantidade exigida pela planta os macronutrientes são exigidos em maior quantidade os micronutrientes em menor quantidade exemplos de macronutrientes nitrogênio potássio cálcio magnésio fósforo enxofre e silício e micronutrientes cloro ferro boro etc então vejam bem a quantidade de macronutrientes é diferente bem maior do que as de micronutrientes e esses mesmos elementos essenciais podem ser divididos de forma diferente em função da sua função fisiológica no metabolismo da planta e assim eles vão ser divididos em quatro principais grupos o grupo dos nutrientes que fazem parte de compostos de carbono como aminoácidos

proteínas ácidos nucleicos que são eles nitrogênio enxofre os nutrientes importantes na armazenagem de energia como por exemplo o fósforo que compõem a molécula de atp e nadph2 grupo dos nutrientes que permanece na forma iônica e vão atuar na regulação osmótica e única da célula como potássio cálcio magnésio cloro escolha e por fim o grupo dos nutrientes envolvidos em reações redox que são nutrientes que tem facilidade para ganhar e perder elétrons como o ferro eo cobre por exemplo que nós vamos achar como parte dos citocromos que são proteínas pertencentes às cadeias transportado o que a gente

viu no cloroplasto e mitocôndria i é bom a maior parte dos nutrientes essenciais é adquirida do solo pelas raízes parte desses nutrientes pode ser absorvida pelas folhas mas a maior parte entrarem do sol e as propriedades do solo afetam diretamente absorção desses nutrientes propriedades como ph disponibilidade hídrica ea capacidade de troca catiônica o ph do solo afeta diretamente a absorção da maior parte dos nutrientes kujã o máximo de absorção ocorre entre uma faixa de ph de 5 e 6 e 6,5 ou seja o ph ideal para absorção de nutrientes pelas plantas é um ph ligeiramente

ácido entre 5mm 6mm o ph do solo ele vai variar de acordo com a quantidade de água no solo quanto mais água presente maior é a reação entre co2 e água também temos seu dois lembre que tem que ser o 2 na solução do solo formando o ian e liberando próprios maior concentração de prótons menor é o ph da solução acidez é importante porque ela promovem intemperização das rochas liberando mais nutrientes na solução do solo então o crescimento das raízes ele acaba sendo favorecido em solos levemente ácidos um ph levemente ácido também favorece a proliferação

de fungos que podem ser associadas às raízes das plantas auxiliando na absorção de nutrientes é bom a disponibilidades de nutrientes a minha afetada pela capacidade de troca catiônica do solo o que que é isso as partículas do solo elas têm uma predominância de cargas negativas que podem interagir com elementos minerais que possuem carga positiva essas cargas essas esses cátions que são elementos que possuem carga positiva eles podem trocar de lugar um com o outro e essa capacidade do solo de interagir com cargos e trocar o caixão com outra chamado de capacidade de troca catiônica mas

lembre-se conta um cacho ele ele está na solução do solo não necessariamente ele está disponível para planta ele precisa estar no formato e a raiz consegue absorver tá então por exemplo o cálcio na solução do solo que interage com o padre por isso fácil de calça e precipita na solução do solo tornando o seguinte disponível para pão bom as partículas de solo também possuem cargas positivas a interagir com elementos minerais que possuem carga negativa ou seja com ânions e a capacidade de trocar ânions do sol é chamado de capacidade de troca aniônica geralmente ela é

menor do que a capacidade de troca catiônica bom então como tem menos cargas positivas nas partículas do solo para absorver para segurar ânions a maior parte dos anos é perdido por lixiviação do solo são os primeiros minerais a serem perdidos no solo há alguns anos também podem interagir com a com cargas positivas nas partículas do solo principalmente alumínio como é o caso do solo os mais antigos no brasil que são ricos em alumínio e tornarem-se indisponíveis para planta por exemplo caso de uma carga positiva de um alumínio na partículas do solo interagindo com o rosto

índice fósforo ele passa não está disponível mas para ser absorvido pelas raízes das plantas bom como que ocorre a absorção de nutrientes pelas raízes absorção de nutrientes pode ocorrer por fluxo de massa o por difusão no fluxo de massa nutrientes são carreados para em direção a raiz tá por uma ingrediente depressão e é predominantemente determinado pela transpiração mas também pela concentração de nutrientes ou por difusão os nutrientes vão sempre tá região de maior concentração para região de menor concentração e o absorvem nutrientes antigamente a região ao redor não é a zona ao redor do de

solo ao redor das raízes acaba tendo uma concentração de nutrientes mais baixa porque a raíssa tá sempre absorvendo os nutrientes criando assim um gradiente de concentração que favorece o movimento dos nutrientes em direção às raízes uma vez na superfície da raiz esses nutrientes podem entrar dentro da raiz por difusão ou o fluxo de massa via poros proteicos chamados de aquaporinas e uma vez dentro do sistema vascular eles são levados para parte aérea através do xilema vão como que vocês em três vão entrar dentro das células na raiz eles podem atravessar as membranas celulares de uma

forma passiva ou ativa tão transporte passivo ele vai ocorrer a favor de um gradiente eletroquímico sem gasto de energia oi e a taxa de absorção é diretamente proporcional a concentração do íon ou seja quanto mais nutriente quanto mais eu disponível maior é a absorção desse iam pela planta no transporte ativo e transporte vacinar contra um gradiente de concentração e dessa forma é necessário o gasto de energia para transportar um soluto contra o seu gradiente de concentração e ele vai ser esse transporte ele aumenta proporcionalmente a concentração do íon até o momento em que está beleza

essa taxa de transporte porque esse transporte é dependente de energia e de proteínas transportadoras esses elementos minerais podem ser transportados como eles podem simplesmente atravessar pela bicamada lipídica ou eles podem atravessar a camada de pedir por meio de canais proteicos como a gente falou por aquaporinas em um exemplo né ou eles podem e exportados por uma proteína transportadora que se liga ele se elemento mineral algo da sua conformação a proteína libera esse elemento esse iam do outro lado da membrana dentro da célula casa para transporte ativo não será necessário uma proteína transportadora lembre-se que é

um transporte ativa contra o gradiente de concentração então é necessário impulso de energia para que isso aconteça um parênteses aqui pessoal lembre-se que o transporte da maior parte dos meus dentes se dá por transporte ativo contra um gradiente de concentração porque a raiz ela absorve muita quantidade de na frente ela está constantemente absorver nutrientes do solo e acumulando esses nutrientes nas células da raiz para serem transportados pela parte aérea então a concentração de nutrientes entre o das células da raiz é maior do que a concentração presente no solo pela maior parte dos nutrientes então o

transporte da maioria dos nutrientes se dará contra um gradiente de concentração e por isso é necessário energia para esse transporte e uma proteína que faça esse transporte gastar energia esse gasto de energia ele eu pego ou indireto esse transporte binário as transporte ativo pode ser com gasto de energia pode ser primário ou secundário direto ou indireto primário ou direto quando essa energia é fornecida diretamente para proteína transportadora essa energia que geralmente bem do sp na maior parte das vezes é liberar esse atp quebrado e energia liberada diretamente da proteína transportadora fazer esse transporte deste e

encontra o ingrediente de concentração mas essa esse gasto de energia direto também ou secundário por exemplo no transporte dessa carozzi do apoplasto para células do floema como a gente já viu e nesse caso é sacarose ela é transportada para dentro das células do floema junto com o próprio a proteína só faz o transporte dessa carozzi se ligada ao mesmo tempo a um pronto e esse pronto ele é acumulado no apoplasto por uma outra proteína chamada de bomba de app fase que transporta esse pronto para o apoplasto contra um gradiente de concentração porque está sendo acumulada

que uma população é contra um gradiente de concentração e por isso é necessário gasto de energia que vem do atp então essa proteína aqui ela tem propriedade de quebrar o app usar essa energia liberada para transportar o próximo encontro gradiente de concentração e esse próprio depois vai ser utilizado pela proteína transportadora esse tipo de transporte aqui ele pode ser de dois tipos nesse caso ele se importe ou seja a sacarose ou ruim ou mineral no caso que a gente tá discutindo é transportado junto e o outro iam no caso o próprio mas esse transporte também

pode ser do tipo antiport em que o william é transportado para dentro da célula e o pró-transporte transportado no sentido contrário é bom que quando dirigir nutriente mineral que a planta precisa obviamente que isso vai depender de que expressa a gente tá falando e principalmente do grau de da fase de desenvolvimento da planta se a gente plantar concentração de nutrientes versus o crescimento o produtividade da planta produção de biomassa gente observa que em baixas concentrações de nutrientes a gente fala que a planta ela é limitada pela concentração desse nutriente seja quanto mais não permite a

gente fornece para planta mais ela produz mas ela cresce essa zonas que é chamada de zona de deficiência porque o limitante para produção de biomassa ea concentração de nutrientes até chegar a uma concentração em que não adianta mais a gente conhecer mais nutrientes para a planta que a biomassa o taxa de crescimento a taxa de incremento de biomassa não se altera essa chamada de zona adequada qualquer concentração nessa zona é adequada para o quê a planta sabendo isso sabendo já tendo esse tipo de informação para uma determinada espécie para uma determinada fase de desenvolvimento permite

que a gente é vídeo despedida de nutrientes por exemplo não é necessário forneça tanto nutriente ficar no limite da zona adequada sabendo que isso não vai afetar a produtividade da planta então podemos fornecer uma quantidade menor dentro dessa faixa de segurança mas se aumentarmos a continuarmos aumentando a quantidade de nutrientes conhecido por essa planta nós vamos entrar na zona tóxicas em que o crescimento a produção de biomassa de cresce porque um elemento mineral em excesso ele pode se tornar tóxico para planta ele pode tanto causar um estresse salino o estresse osmótico como ele também pode

interferir no metabolismo da planta alterar por exemplo reações enzimáticas ele pode alterar o balanço iônico e alterar a cidade de enzimas por exemplo ou interagir diretamente com alguns compostos celulares afetando a estrutura e funcionamento da célula em algumas plantas conseguem lidar bem com a toxidez de alguns elementos por exemplo plantas adaptadas a solos salinos como solos de restinga só nos próximos ao mar nem com muita salinidade e possuem glândulas de que estranho com esse sal tem uma planta de sol e grande quantidade de sódio esse sódio transportado pela parte aérea e lá ele acumulada em

células especializadas células glandulares até o momento em que essa célula é literalmente explode ela amiga né lesionada liberando esse sal para a parte externa da planta ea como gentilezas sais cristais de sais na superfície das folhas estas glândulas estão as folhas algumas plantas têm propriedades de acumular alguns excesso de elementos minerais por exemplo o excesso de nitrato nos vacúolos evitando com que aquele elemento mineral afeta o metabolismo da planta no caso de metais pesados por exemplo ao fim o que pode ser que pode reagir né provocar um estresse é não desbalanço na minha casa e

redox dentro da célula do ferro é um elemento que pode ganhar e perder elétrons com facilidade ou seja pode induzir reações de óxido-redução dentro da célula que que a planta faz aquela esse elemento liga o ferro a uma proteína deixando esse ferro indisponível editando que esse ferro reaja com outros elementos dentro da célula e esse ferro quelado e acumulado dentro do vácuo nem todas as plantas apresentam suas estratégias a outra estratégia das plantas para evitar deficiências nutricionais e associação com microrganismos por exemplo associação com fungos micorrízicos as micorrizas aumentam a área de absorção das raízes

nas hifas do fungo aumentam a área de absorção da raiz e absorvem com mais facilidade elementos minerais em outros formar formas que as plantas não não conseguiria absorver tá no caso de por exemplo de algumas micorrizas absorvem fósforo do solo troco este fósforo com a planta em troca de carboidratos por exemplo em associação de plantas com bactérias que fixam nitrogênio que fixam o n2 da atmosfera as plantas vão conseguir para subir nitrogênio em duas formas na forma de nitrato na forma de amônia elas não conseguem preciso de n2 mas essas bactérias conseguem então e solos

com pó com baixa disponibilidade de nitrato de amónio é a observar em algumas espécies principalmente da família fabaceae associação a simbiose com bactérias fixadoras de nitrogênio como do gênero rhizobium rhizobium fixam o n2 e disponibiliza esse nitrogênio para plantas numa farmácia milagre ela planta como por exemplo na forma de amônio em troca é uma simbiose seja troca de favores em troca a planta de pedreira fornece um ambiente que é o nódulo esses nódulos vinhos aqui o próprio com todas as condições ideais para a proliferação dessas bactérias bom como que ocorre o estudo né da nutrição

mineral o estudo do efeito da absorção dos nutrientes nas plantas observar isso no solo é muito difícil porque por vários motivos primeiro que o solo a gente não consegue isolar os nutrientes né que a gente saber qual é o efeito direto da falta do excesso o cliente segundo que os sintomas de deficiência nutricional ou de toxidez nutricional muitas vezes se assemelha ao efeito do ataque de um patógeno por exemplo infecção do fungo ou eles podem causar a deficiência eu tô que você desde o outro elemento mineral sobrepondo os efeitos então melhor forma de estudar nutrição

mineral nas plantas é através da hidroponia o cultivo da planta em solução de curitiba nessas condições experimentais é possível estudar ausência de um único nutriente ou excesso de um único nutriente tá mas para produzir para esse tipo de cultivo é são necessários alguns cuidados especiais por exemplo é necessário uma grande um grande volume de solução e esse essa solução exige um ajuste frequente da concentração de nutrientes e do ph e da quantidade de oxigênio disponível é porque a planta vai absorvendo nutrientes dessa solução e a concentração desse nutriente vai diminuindo então necessário tá sempre ficando

com a concentração desse nutriente na solução além disso as plantas eso dão prótons e são uma grande quantidade de ácidos orgânicos que auxiliam na absorção de nutrientes em e se modifica o ph da solução então é necessário para sempre chegando ph da solução porque o ph a gente já sabe vai influenciar na no formato que esses nutrientes estão disponíveis na solução para que a planta consiga absorver os é necessário também o uso de alguns artifícios por exemplo como quelantes o ferro e meio acordo ele tende a se reduzir a se associar com outros elementos sociais

outros elementos minerais e precipitar na solução que é necessário o uso por exemplo de um um ácido cítrico de um edc e a o suprimento de oxigênio né gente não pode esquecer que as folhas as raízes das plantas sempre respiram estão sempre expirando necessitam de energia para absorver nutrientes e para isso é necessário o oxigênio então é necessário um sistema de aeração continuar nessa solução e sistema ele é ideal para o tipo de nutrição mineral e ele dá tantos tão certo embora exijam cuidados especiais mas ele dá tão certo que ele é utilizado em larga

escala na agricultura são várias as espécies são produzidas de forma hidropônica principalmente do caso de hortaliças são produzidas dentro de casa de vegetações na com um ambiente controlado em solução nutritiva outra forma de outros sistemas também utilizado ultimamente a é aeroponia ao invés das raízes estarem mergulhadas em soluções nutritivas elas e perdidas com solução nutritiva constantemente é uma alternativa ideal por exemplo no caso de batatas né seu o produto que você quer extrair tá na raíz então se lembrando que a batata não é raiz né gente de mais um exemplo aqui é das batatas então

aqui a pessoa tem acesso diretamente aos tubérculos fica mais fácil a extração é bom os mas tudo de nutrição mineral é importante saber também que alguns elementos minerais são móveis na conta da planta é um nitrogênio potássio magnésio fósforo cloro sódio zinco e molibdênio são elementos minerais que podem ser translocados no corpo da planta então por exemplo se a planta tá no solo onde começa a faltar nitrogênio disponível para ser absorvido esse nitrogênio pode ser retirado das folhas mais velhas que já estão no final da suar a vida útil podem ser translocados para as folhas

mais jovens que estão sendo formadas ou translocados para os frutos que estão começando a ser formados por outro lado alguns outros nutrientes eles são imóveis como cálcio enxofre ferro boro cobre eles são imóveis no corpo da planta então no caso de deficiência desses nutrientes no solo os primeiros sintomas vão ser e nas folhas mais jovens né porque eles não podem ser retiradas das folhas mais velhas para a formação de folhas mais jovens e a gente lá isso vai afetar a formação de novo brancos como dos frutos que vão ser formados e vamos ver só um

pouquinho sobre as funções desses nutrientes e os sintomas de deficiências desses nutrientes nas plantas nitrogênio é um nutriente que requerido em maior quantidade pelas plantas é um macro nutriente está presente as proteínas nas clorofilas nos ácidos nucleicos em hormônios em quase tudo na planta né e sintomas de deficiência vão ser observados primeiro nas folhas mais velhas porque o nitrogênio é um elemento mineral móvel então no caso de deficiência de nitrogênio a planta consegue a local nitrogênio para as partes para as folhas mais jovens para os frutos para as partes que estão ainda em desenvolvimento então

sintoma clássico da deficiência de nitrogênio ea clorose ou seja amarelecimento das folhas mais velhas vejo esse gráfico que a gente tem concentração de nitrogênio e aqui assimilação de co2 pela fotossíntese quanto maior é a o outro gênio quanto maior concentração de hidrogênio no tecido vegetal maior é a taxa fotossintética da planta maior produtividade da planta porque é necessário nitrogênio nas moléculas de clorofila é necessário nitrogênio na rubisco principalmente em várias outras proteínas todas necessárias no ciclo de calvin em uma cadeia transportadora de elétrons nos pigmentos que elas são remendadas mineral fósforo o fósforo ele é

constituído constituinte de compostos energéticos da planta com a pena bh por exemplo e os sintomas de deficiência de fósforo é redução do crescimento porque vai afetar a transferência de energia para que ocorram as reações bioquímicas e o metabolismo da planta e um sintoma visual é arroxeamento das folhas porque uma das respostas a folha é acumular antocianina então o preço de fósforo causa é o roteamento nas plantas devido uma como eu falei é aqui nesse gráfico nós temos concentração de co2 e a taxa fotossintética e aqui nós temos dois tratamentos plantas crescendo sobre baixa disponibilidade de

fósforo e aqui alta disponibilidade de fósforo as plantas que em baixa disponibilidade de fósforo elas têm uma capacidade fotossintética muito menor mesmo sob altas concentrações de co2 porque falta fosforo como substrato para a formação de moléculas energéticas no atp em adp h o potássio potássio ele é presente pessoalmente na forma iônica e o papel dele é o regulador osmótico por exemplo um regulador osmótico das células guardas tá eles também é um cofator de ativação de algumas enzimas da respiração da fotossíntese os sintomas de deficiência de potássio a clorose em manchas aí tô clorose ela vem

lanches e redução na absorção de água provocam comprou o tombamento provoca o murchamento das plantas bom então só relembrando aqui presente para abertura de tomate que é necessário um controle osmótico das células guardas e um docinhos que que tem atuação importante nessa regulação osmótica é o potássio o cálcio caso também presente na forma iônica ele é um mensageiro secundário dentro da planta ele pode ser translocado transportado no corpo da planta alterando o balanço e o único das células e as induzindo um sinal dentro das células e ele também participa da divisão celular sintomas de deficiência

de cálcio causam microsd generalizada principalmente necrose nas regiões mais jovens e na formação das folhas mais jovens aqui um exemplo uma folha de morango com deficiência de cálcio o cálcio como eu disse para vocês é um mensageiro secundário então o exemplo aqui é o papel do cálcio e o fechamento estomático né o hormônio aba quando ele é percebido na membrana pelos receptores na membrana das células guardas provoca a liberação de causa dos vacúolos e a maior o cálcio não citosol das células guardas altera o balanço iônico provocando então uma série de respostas como por exemplo

a alteração dos canais iônicos para entrada ou saída de íons entre essa lá guarda alteração do potencial osmótico e murchamento das alagoas provocando o fechamento estomático tá bom então essa aula nós irmos hoje quais são os critérios de essencialidade dos nutrientes minerais quais são esses nutrientes minerais e como eles podem ser classificados de acordo com a quantidade requerida pela planta ou com sua função fisiológica no metabolismo da planta pelos quais são as propriedades do solo que podem afetar a absorção de nutrientes como que esses ver clientes são absorvidos pelas raízes e depois transportados através das

membranas celulares vimos como que é o comportamento de deficiência suficiente de toxidez nutricional em função da produção de biomassa a técnica de hidroponia que a melhor forma de estudo de nutrição mineral e função e sintomas de deficiência de alguns nutrientes minerais