Plano_de_Ensino_de_Unidade_9_Bloco_IV,_Modulo_II_1

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ –UESC
COLEGIADO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS – MODALIDADE EAD
CURSO DE LICENCIATURA EM BIOLOGIA – MODALIDADE EAD
Plano de Ensino de Unidade
Nome do curso
Licenciatura em Ciências Biológicas
Unidade
9. Transporte de nutrientes em plantas
Módulo
II – Processos biológicos na
captação e na transformação da
matéria e energia
Carga horária
Bloco IV – 15 horas
Conteúdo Programático
A. Transporte de nutrientes em plantas
B. Translocação no floema
Eixo temático
Biológico
Professora formadora
Alba Lucilvânia Fonseca Chaves
Área do Conhecimento
Botânica
Período
Bloco IV: 15/11 a 12/12 de
2010
Tempo de estudo
10 horas
05 horas
Metas
Meta A: Elucidar as questões envolvidas com o
balanço hídrico nas plantas.
Objetivos
1. Identificar as estruturas morfológicas que evolutivamente controlam a perda de água
pelos vegetais;
2. Relacionar e explicar os fatores relacionados com a disponibilidade de água para as
plantas;
3. Explicar os diferentes potenciais que irão influenciar o potencial hídrico nas plantas;
Meta B. Apresentar o mecanismo de absorção e
transporte de água do solo para interior da raiz e no
córtex desta até alcançar o xilema.
4. Relacionar como a morfologia pode influenciar a absorção de água pelas raízes;
5. Descrever os caminhos da água no interior da raiz até atingir o sistema vascular;
6. Definir potencial de pressão e o fenômeno de gutação nas plantas;
Meta C: Apresentar as células e tecidos do xilema e o
mecanismo de transporte através deste.
7. Identificar as células que compõem o xilema;
8. Descrever a teoria da coesão-tensão do transporte de água através do xilema;
Meta D: Apresentar os mecanismos envolvidos na
perda de água pelos vegetais (transpiração).
9. Descrever o caminho da água dentro da folha e os fatores que irão controlar o
movimento da água na direção folha-atmosfera;
10. Relacionar algumas características morfológicas das folhas que ajudam a controlar a
perda de água;
11. Explicar o movimento estomático, relacionando os fatores que irão influenciar na
abertura e fechamento destes;
12. Citar as formas em que íons e nutrientes são transportados no xilema e no floema;
Meta E: Elucidar como os nutrientes (íons e solutos)
são transportados no xilema e floema.
Meta F: Apresentar as células do floema, o
mecanismo de transporte neste e a composição do
exsudado do floema.
13. Identificar as células do floema;
14. Explicar a hipótese do fluxo de massa (translocação fonte-dreno) no floema
15. Relacionar os solutos translocados no floema.
Metodologia
Estudo individual da Unidade 9 do módulo II; vídeo-aula à distância; Elaboração de atividades à distância; Fórum de discussão e Chats; Aula
prática presencial com apresentação do trabalho sobre efeitos do aquecimento global e aulas práticas; Avaliação presencial.
Atividades à Distância
Resolução de situações problemas conforme
atividade anexa. Aula prática sobre transpiração
Atividades
Objetivos Prazo de
Atividades Presenciais
Objetivos Prazo de
entrega
entrega
1 a 15
12/12
Apresentação das atividades interdisciplinares 1 a 15
04 e 05/12
sobre aquecimento global e aulas práticas sobre
preparo de lâminas e observação de xilema e
floema.
Referências Bibliográficas
Livros:
Raven, P. H.; Evert, R. F. & Eichhorn, S. E. 2007. Biologia Vegetal. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan.
Benincasa, M.M. P.; Leite, I. C. 2002. Fisiologia Vegetal. Jaboticabal, Funep.
Livro texto – Modulo II
Atividade à distância – situações problemas:
1. Estudando uma planta de campo rupestre, ao desenterrar a planta, um pesquisador encontrou uma raiz superficial formando
uma extensa rede de raízes muito finas. Visto que a planta se encontra em solo muito raso e sobre rocha, explique as a vantagens
morfológicas deste tipo de raiz para a planta.
2. Características xeromórficas, ou seja, características de plantas de ambientes xéricos (com deficiência de água no ambiente) e que
previnem a perda de água pela planta, tem sido descritas em diferentes trabalhos científicos para plantas de florestas temperadas,
cerrados, restinga e campo rupestre. Considerando as características do solo, a salinidade e a temperatura ambiente, como você
explica a presença destas características nas plantas destes tipos vegetacionais que comprovadamente não possuem falta de água?
3. Nas floriculturas, quando os floristas vão cortar os “cabos” das rosas eles o fazem dentro de um balde com água. Quando estes
são cortados fora e só depois colocados na água as rosas murcham mais rápido. Estudando o transporte de água no xilema, como
você explica este fato?
4. O Sr. Jacinto tinha em seu quintal um pé de mamão que não produzia muitos frutos e estes eram pequenos, apesar da qualidade
ser de mamões de grande porte. Conversando com um sitiante, o mesmo lhe explicou que uma prática comum no campo para
aumentar a produtividade de frutos é dar uns piques com o facão no caule. Isso é muito observado em caules de mangueiras nas
cidades de pequeno porte. Chegando em casa, o Sr. Jacinto deu muitos piques em volta de todo o caule do mamoeiro. Com o
passar dos dias o mamoeiro morreu. Após estudar sobre o transporte de solutos nas plantas, tente explicar como estes piques
podem levar a um aumento na produção dos frutos e levante uma hipótese do porque do mamoeiro do Sr jacinto ter morrido.
5. Em um recipiente (copo descartável, vidro ou garrafa de refrigerantes cortada) com água, corte (dentro da água), com auxílio de
uma tesoura, faca ou lâmina de barbear, a ponta do cabo de uma margarida ou um ramo de beijinho branco (ou outra planta
herbácea com caule verde claro e flores brancas) em diagonal. Coloque na água um pouco de corante que pode ser anilina,
fucsína ácida, ou outro tipo de corante que não fique aderido aos tecidos. (teste alguns corantes diferentes). Deixe em um local
ventilado e iluminado, mas não direto no sol. Observe todos os dias e faça um relato do que ocorreu a cada dia, não deixando de
responder as seguintes questões. Qual o corante foi melhor transportado no “cabinho” das flores? Ocorreu alguma mudança na
cor das estruturas? Que mecanismos fizeram com que ocorresse o observado? Por que é necessário deixar em local ventilado e
iluminado?
ORIENTAÇÃO AOS TUTORES QUANTO À RESOLUÇÃO DOS PROBLEMAS:
1.A eficiência na absorção está relacionada ao contato da raiz com o solo, quanto maior a superfície de contato, maior a absorção. Mantendo as
raízes finas, ou seja, com estrutura primária, esta será mais eficiente no transporte de água no córtex e a maior extensão destas, possibilitará um
maior e mais rápido aproveitamento da água, que em solos rasos e pedregosos irá evaporar mais rápido também com a incidência solar ao
amanhecer e depois de uma chuva passageira.
2.(Nesta questão os alunos devem ser orientados a pesquisar e ler sobre as características climáticas e de solo dos ambientes descritos na questão)
Em regiões temperadas, no inverno, as temperaturas ficam muito baixas e a água abundante no solo pode congelar, ficando indisponível para a
absorção pelas plantas, simulando uma deficiência hídrica do ambiente. No caso do Cerrado, a água está no solo, mas grande quantidade de íons
em solução, principalmente o alumínio, cria uma indisponibilidade da água, causando a deficiência hídrica. Está indisponibilidade é explicada
por ser a água absorvida pela raiz por osmose, ou seja, da região menos saturada para uma mais saturada. Se a solução do solo e mais saturada
que o interior da célula sua absorção será dificultada ou a raiz poderá até perder água para o solo. Este fato pode explicar também a
indisponibilidade de água dos solos de restinga devido à grande salinidade do ambiente pela proximidade do mar, como ocorre também com
plantas de mangue. Além disso, os solos de restinga são muito arenosos o que favorece o rápido escoamento da água para o lençol freático. As
características físicas do solo também explicam a presença de características xeromorfas em plantas de campo rupestre. Solos rasos, arenosos
e/ou pedregosos, proporcionam o rápido escoamento da água após as chuvas. Associa-se ainda a este fato a alta radiação, acompanhada de altas
temperaturas, dos campos rupestres que proporcionam uma rápida evaporação. Desta forma as plantas de maior sucesso evolutivo serão aquelas
que desenvolveram mecanismos mais eficientes de absorção e redução da perda de água.
3. O transporte de água no xilema ocorre segundo a teoria da coesão-tensão, que se fundamenta na existência de uma coluna contínua de água da
raiz até as folhas, que se move devida á tensão negativa proporcionada entre a atmosfera e as diversas partes da planta pela transpiração. Esta
coluna é mantida pela adesão entre as moléculas de água. Porém, bolhas de ar podem interromper a coluna, impedindo a continuidade do
transporte. No caso das rosas, ao se cortar o cabo deixando-a fora da água, e com a transpiração, entra ar na coluna de água e quando esta é
colocada de volta n balde de água, a bolha de ar formada não permitirá o transporte da água, o que levará à murcha mais rápida.
4.Os frutos se desenvolvem e crescem graças ao aporte de açucares produzidos na fotossíntese o que ocorre no floema. A localização do floema
nos caules é externo ao xilema, fazendo parte do que se considera a casca. Dando alguns piques na casca das mangueiras, os agricultores
percebem uma maior produção de mangas, pois a solução do floema é redirecionada da raiz para o desenvolvimento dos frutos. O transporte no
floema ocorre pelo fluxo de massa, da região de maior concentração (fonte = folhas e caules verdes onde ocorre a fotossíntese) para as de menor
concentração ou maior consumo (dreno = raízes, ramos, folhas em desenvolvimento, flores e frutos). Porém o Sr. Jacinto parece ter exagerado na
quantidade de piques interrompendo completamente o transporte de nutrientes para as raízes. Sem nutrientes para o metabolismo geral das
células a raiz morre, não absorve mais água e, conseqüentemente, a parte aérea, sem água irá murchar e morrer também pela falta de água e íons.
O Sr. Jacinto provocou no seu mamoeiro um efeito semelhante ao anelamento que alguns teimam em fazer no caule de árvores para que estas
morram.
5. A resposta com relação ao melhor corante será de acordo com o que eles dispuserem e utilizarem. Após algumas horas ou dias depois do
experimento montado, o corante deverá entrar no pedúnculo da flor (margarida) ou no caule (beijinho), de será transportado no xilema, via
corrente transpiratória, até as pétalas das flores que poderão ficar pintadas com o corante utilizado. A transpiração nas pétalas e partes superiores
dos ramos proporcionará uma pressão negativa nos vasos do xilema que permitirão a entrada e transporte da água com o corante. A ventilação é
importante para que ocorra a transpiração, pois se não houver vento, o vapor de água ficará em volta da planta, impedindo que a água saia de
dentro da mesma.
Questões para prova presencial:
1.Cite e explique dois fatores do solo que permitem a disponibilidade de água para as plantas.
- Porosidade do solo: Em solos arenosos as partículas são grandes e o solo possui grandes canais e poros entre as partículas permitindo o
escoamento rápido da água para o lençol freático.
- Concentração de solutos no solo: a alta concentração de sais dissolvidos torna a água indisponível para as plantas quando estes são mais
concentrados que do que nas células das raízes.
2. Explique o que é gutação e como esta ocorre na planta.
É a produção de gotículas nas margens das folhas pela exsudação da seiva do xilema pelo hidatódio, resultado do fenômeno chamado pressão de
raiz. À noite, quando a taxa transpiratória é baixa, ocorre entrada de água e íons pela raiz causando uma pressão dentro dos elementos de vaso do
xilema que empurrará a coluna de água para cima. Sem diferença no potencial hídrico entre a atmosfera e a planta, não ocorrendo transpiração, a
água sairá pelo poro aberto que é o hidatódio.
3.Defina em um parágrafo as seguintes teorias:
a) Teoria da coesão-tensão
Devido sua constituição química as moléculas de água permanecem coesas formando, dentro dos vasos do xilema, uma coluna de água que
possui um fluxo contínuo, sob tensão, resultado das diferenças de potencial hídrico entre a atmosfera e as células superficiais, estas e os espaços
intercelulares, o xilema nas folhas, caules e raízes, e a solução do solo. Esta diferença na pressão é proporcionada pela transpiração na superfície
da planta.
b)Teoria do fluxo de massa
Os assimilados resultantes da fotossíntese são transportados dentro da planta da fonte (folhas e partes verdes) para o dreno (local de consumo
destes como, por exemplo, ramos, folhas e frutos em desenvolvimento). A sacarose é transportada do local de produção para os elementos
crivados do floema de forma ativa. Estes com maior concentração recebem água da corrente transpiratória, ou seja, do xilema. A sacarose se
moverá contra um gradiente de concentração da região mais concentrada para a menos concentrada, ou seja, o dreno. Com o descarregamento do
floema, a água retorna ao xilema.
Questão para a prova final:
Coloque (V) para as alternativas verdadeiras e (F) para as falsas:
( V ) – Solos argilosos possuem grande capacidade de campo.
( V ) – Na endoderme a solução do solo só irá ocorrer via simplasto apenas, devido a presença da estria de Caspary.
( F )- Pressão de raiz é a pressão que a raiz exerce sobre as partículas de solo.
( F ) – Elementos de tubo crivados são células do xilema que permitem a saída de água das planta.
( V ) – Os estômatos são pequenas aberturas na epiderme dos vegetais formados por duas células-guarda que quando turgidas abrem o
ostíolo e ao perderem água o fecham.
( F ) – O acúmulo de solutos nas células-guarda causará uma diminuição do potencial hídrico, a entrada de água e fechamento do
estômato.
( V ) - Com a falta de água no solo a raiz produz o acído abscísico e este, levado ás folhas pelo xilema, provoca o fechamento dos
estômatos.
( V ) – Sem transpiração não ocorrerá a absorção de água, exceto no caso da pressão de raiz.
( V ) – Os elementos crivados do floema são células vivas, porém não possuem núcleo, tonoplasto, complexo de golgi e ribossomos.
( V ) – a translocação de nutrientes no floema ocorrerá sempre da região de produção para a região de consumo como os órgãos em
desenvolvimento.
( V ) – Nas pesquisas da composição do exsudado do floema são utilizados pequenos insetos afídios para obtenção da seiva.
( F ) – O anelamento do caule irá interromper o fluxo do floema fazendo com que a planta cresça mais rápido.
( F ) - Quanto maior a superfície de contato, menor a capacidade de absorção das raízes.
( V ) – Os elementos traqueais, traqueídes e elementos de vasos, são células mortas responsáveis pelo transporte de água e saís no interior
das plantas.
( V ) – Uma espessa camada de tricomas e as criptas estomáticas tem uma importante função de manter o ar estacionário na camada
limítrofe das folhas controlando a transpiração.