Fisiologia Vegetal - Fotossíntese - Parte 5 - Considerações Fisiológicas e Ecológicas

Olá pessoal nesta vídeo-aula vamos finalizar o tópico fotossíntese fazendo algumas considerações fisiológicas e ecológicas e a fotossíntese ela é afetada por diversos fatores do ambiente principalmente a concentração de CO2 pela temperatura e pela luz se trocarmos a caixa fotossintética medida em termos de fixação assimilação de CO2 por metro quadrado por segundo em função da quantidade de CO2 disponível da concentração de CO2 disponível dentro da folha nós vamos ver que a fotossíntese se comporta de forma diferente em plantas C3 e plantas e paz vamos analisar o comportamento da fotossíntese em função da concentração de CO2 primeiro

uma uma espécie três representada aqui pela linha vermelha é bom quando temos 10 concentração de CO2 ou seja nada de CO2 disponível para fotossíntese a taxa encontra sintética obviamente é zero conforme aumentamos a concentração do seu dois nós observamos que a taxa fotossintética continua Lula quê Porque você tem um senhor dois o nível o processo fotossintético ocorre na a quantidade de CO2 consumida pela fotossíntese ainda é menor do que a quantidade de CO2 liberado pela respiração e por isso nós ainda não observamos o máximo relação em líquida de CO2 positivo se continuarmos aumentando a concentração

de CO2 nós vamos atingir um ponto a partir do qual observamos que a caixa fotossintético começa a ser positiva e começa a aumentar essa concentração de CO2 a partir do qual Ah tá e sintética passa-se positiva é chamado de ponto de compensação do seu dois e nesse ponto exatamente nós temos uma taxa fotossintética igual a caixa respiratória então a taxa fotossintética aqui ainda é zero mas ela se iguala exatamente a taxa respiratória um pouquinho mais de CO2 que fornecer para planta a taxa fotossintética se torna positiva e ela aumentar linearmente e exponencialmente quanto mais CO2

o for mesmo para planta mas ela foto sintetiza então dizemos que nesse período aqui a fotossíntese está sendo limitada pela disponibilidade de tio2 o que quanto mais CO2 eu forneço mais a taxa fotossintética aumente até o momento em que não adianta eu fornecer mais CO2 e sintética não aumenta mais nessa concentração de CO2 essa concentração do CO2 a partir da qual a taxa fotossintética não aumenta mais e o aumentar a quantidade de CO2 é chamada de ponto de saturação do CO2 a partir desse ponto de saturação do seu dois ou seja a partir dessa concentração

de CO2 a taxa fotossintética não é mais limitada pela disponibilidade de CO2 mas sim é limitada por reações bioquímicas do processo fotossintético ou seja não adianta eu fornecer mais substrato mais CO2 que as enzimas necessárias e os os outros intermediários necessários no processo não são suficientes para aumentar que acha que eu tô sintético então a fotossíntese e passa termine cada bioquimicamente não só isso a taxa fotossintética e a partir desse ponto também passa a ser limitada pela quantidade de ATP E nadph H produzidos pela etapa fotoquímica considerando que aqui eu mantenho uma a intensidade Luminosa

estável e altero somente a quantidade de CO2 está sendo fornecida a taxa fotoquímica constante e a taxa de fixação e a a fase de fixação de CO2 começa a aumentar tanto que não a ATP E nadph H suficiente para bancar o relacionamento do ciclo de Calvin principalmente na fase de regeneração da ribulose 5-fosfato onde é um grande consumo de ATP e na ch Então a partir do ponto de saturação a fotossíntese e limitada bioquimicamente e a inclinação da reta me disse a eficiência da fotossíntese quanto mais e inclinadas Floresta reta mais eficiente a fotossíntese ou

seja maior aumente o vejo na caixa fotossintético com poucos aumentos na concentração de CO2 quando a gente Analisa agora a curva fotossintética da espécie C4 nós observamos que ela por cima eficiência fotossintética muito maior do que uma planta três não só isso ela apresenta um ponto de compensação de CO2 bem mais baixo do que a planta você tem ou seja como mínimos aumentos na concentração de CO2 eu já vejo uma taxa fotossintética positiva EA planta C4 ela também estatura muito mais rápido ela tem ponto de saturação seu dois da fotossíntese menor do que um dois

e três ou seja com uma concentração baixa de CO2 dentro da folha a fotossíntese já não aumenta mais já o sentiu o seu Marco porque os mecanismos concentradores de CO2 presentes nesse tipo de planta reduzem a foto respiração e já tomou a fotossíntese Super eficiente independente da quantidade de CO2 disponível na atmosfera e no ambiente dentro da folha podemos olhar para esse gráfico e tentarmos Nas condições ambientais que nós temos atualmente o aumento do CO2 na atmosfera nos utilizamos quem vocês achem que vai ter maior vantagem competitiva em termos de taxa fotossintética e produção plantas

C3 ou plantas C4 sabemos plantas C3 é direção diretamente influenciadas pela quantidade de CO2 na atmosfera e reduzindo assim a taxa coloca respiratória e tu um simples mais eficiente em condições de alta concentração de CO2 já as plantas C4 não são tão afetados pela concentração de CO2 na atmosfera porque elas já possuem mecanismos concentrações de CO2 que tornam a fotossíntese muito eficiente mesmo sobre baixas por baixa disponibilidade de CO2 portanto em altas concentrações de CO2 as plantas C3 não possuir uma vantagem competitiva muito maior do que as plantas secam e além do seu dois outros

fatores ambiental que afeta a fotossíntese é a temperatura se plantarmos a taxa fotossintética em função da temperatura Vamos ver que a caixa que sintética possui um comportamento destino mas que é diferente entre plantas C3 e C4 analisando o primeiro a planta ser três representada pela linha azul e aumentando a temperatura nós observamos um aumento dessa taxa fotossintética atingindo o seu Marco por volta dos 30 graus e acima desta temperatura nos vemos uma queda drástica na taxa fotossintética das plantas C3 por quê Porque a faca ideal de funcionamento da rubisco está em volta de 30 graus

acima da temperatura atividade da rubisco diminui Além disso o aumento da temperatura reduz a afinidade da rubisco pelo CO2 aumentando a taxa de oxigenação de gulosa e difosfato ou seja aumentando a caixa de fotos de inspiração o que deixa a fotossíntese menos eficiente o aumento da temperatura também aumenta a solubilidade dos gases e meio aquoso que aumenta mais a solubilidade do CO2 do que o oxigênio aumentar a concentração de oxigênio perto a rubisco e aumentar na caixa foto respiratória e nas plantas C4 a taxa corta o respiratória é mínima o que foram elas apresentam mecanismos

de concentração de CO2 não conforme o aumento da temperatura eu observo um momento muito maior da taxa fotossintética até uma faixa de temperatura bem mais alta além disso a caixa ideal de funcionamento da fep Case é maior do que a parte de Alda rubisco Então nós vamos reservar um patamar o máximo fotossintética das plantas C4 uma faixa de temperatura bem maior do que nas plantas T3i bom então a fotossíntese das plantas C3 ela é mais eficiente que a das plantas C4 abaixo de uma faixa de temperatura de 30 graus e por isso nós vamos encontrar

uma predominância de plantas C3 nas latitudes maiores nos climas subtropicais já as plantas C4 elas são mais substancialmente mais eficientes acima de 30 graus e por isso nós vamos encontrar maior quantidade de plantas C4 nos latitudes menores na faixa Tropical Outro fator que influencia consideravelmente na fotossíntese é obviamente a luz vamos analisar como que a luz afeta a taxa fotossintética em uma planta C3 o tipo canta taxa fotossintética assimilação de CO2 por Ari por segundo em função galos da intensidade da Luz medida em função do fluxo de fótons por metro quadrado por segundo nós observamos

que quando temos 10 de luz ou seja escuro ausência de luz nós temos uma caixa sintática negativa que que isso significa significa que não está vendo assimilação de CO2 e está vendo somente liberação de CO2 pela respiração Então as inocentes somente respiração conforme eu começo a fornecer luz para essa planta a taxa a fotossíntese começa ocorrer mas Observe uma taxa que eu tô sintética ainda liga ativa porque a assimilação de CO2 ainda é inferior a ele a liberação de CO2 pela respiração e até o momento em que a taxa fotossintética se iguala a Caixa respiratória

esse momento Essa intensidade Luminosa em Que observo uma taxa fotossintética igual a caixa respiratória é chamada de ponto de compensação da Luz semelhante ao ponto de competição do CO2 que a gente viu nos slides anteriores a partir desse ponto conforme a continua aumentando a quantidade de ruins pra essa planta mas ela falta sintetize a fotossíntese e passa a ser positiva EA fotossíntese aumenta linearmente e progressivamente ou seja nesse período que em que a fotossíntese aumenta rapidamente eu falo que é fotossíntese está sendo limitada Pela Luz podia quanto mais fuzil por mês para plantas mas ela

falta sintetiza até um ponto em que não adianta eu comecei mais luzes que a planta não e ainda mais a foto assim que atinge o máximo um patamar a partir desse ponto então que nós chamamos de ponto de saturação da Luz nós falamos que a fotossíntese ela não é mais limitada Pela Luz Mas ela passa a ser limitada bioquimicamente nesse caso ela passa a ser limitada principalmente pelo ciclo de Calvin e e a eficiência das enzimas do ciclo de Calvin é menor do que a eficiência da Etapa fotoquímica Ou seja a caixa de funcionamento do

ciclo de cal não consegue acompanhar a taxa de funcionamento da Etapa fotoquímica e a consequência disto é começa a faltar substrato para fotoquímica começa a faltar ADP Enade p mais para a produção de ATP E nadph H é o ciclo de Calvin e que consome spi na BH e regenera o ADP eo nade tem mais ficou falta de substrato aí tá os outros química também é limitadas EA caixa rota sintética não aumenta mais e o que pode acontecer se continuar aumentando a intensidade Luminosa é a planta continua absorvendo a energia luminosa Clorofila possível luz perde

elétrons induzidos o transporte ele a lenda do folclore mas senão a substrato para a formação de ATP E nadph H os elétrons começam a se acumular na membrana do tilacóide e um acúmulo de elétrons a membrana do tilacóide leva a doação de si e leva para uma outra molécula que esteja disponível para receber lembre-se que dentro do lúmen do tilacóide está cheio de oxigênio que é o produto da quebra da molécula de água o oxigênio é uma molécula que consegue receber elétrons muito facilmente e muito rapidamente e quando o oxigênio recebe esses elétrons ao invés

do ADP e do nade tem mais o oxigênio com um elétron amar se torna uma molécula extremamente ativas nós chamamos de espécies reativas de oxigênio e essas espécies reativas de oxigênio podem reagir com compostos celulares como se pedir de mim o segmento de proteína degradando esses compostos celulares e causam problemas Érica célula e eventualmente até mesmo a morte celular e e nós falamos nos slides anteriores que a inclinação dessa reta reflete a eficiência fotossintética EA eficiência fotossintética em função da Luz ela varia entre plantas de sol e de sombra uma planta de sol por exemplo

representada aqui pela Luz pela curva azul escuro tá ela possui é o ponto uma caixa fotossintética máxima muito maior do que plantas de sombra representada pela linha vermelha ela ficou foi muito mais cúbico muito mais enzimas do ciclo de Calvin capazes de metabolizar muito mais elétrons EA decorrente da absorção de luz e sustentar uma taxa máxima fosse da Dica muito maior do que plantas de sombra que não investem tanto um acúmulo de rubisco de enzimas do ciclo de Calvin porque elas não absorvem muita luz elas são adaptadas a condições de baixa quantidade de plantas adaptadas

a sombra geneticamente das causas da sombra elas investem é na captação de luz porque o problema delas é limitação de luz então essas plantas em geral não apresenta uma grande quantidade de governo não apresenta uma grande quantidade de expansão de energia por exemplo na forma de calor oi e ela tá presentão ao contrário uma grande quantidade de clorofilas para investir na captação de energia luminosa as plantas geneticamente adaptadas ao sol elas possuem poucas clorofilas porque tem muita luz chegando elas não precisam de tanta Clorofila assim que absorver uma grande quantidade de energia investem em grandes

quantidades de sistemas e até percentagens em uma grande quantidade de rubis que enzimas do ciclo de cálculo para conseguir aproveitar o máximo essa grande quantidade de energia absorvida Mas lembre-se de que para sustentar uma grande quantidade de enzimas e intermediárias bioquímicos é necessário gasto de energia ou seja a taxa respiratória de plantas de sol é maior do que a caixa respiratória de plantas de sombra por isso o ponto de compensação luminoso de Plan o sol é maior do que o ponto de condensação do minozzo de plantas de som e nós temos plantas geneticamente adaptadas a

ambientes de alta luminosidade e de baixa luminosidade mas todas as plantas conseguem exibir um certo ajuste dependendo das condições do ambiente Então você colocarmos uma planta mais peste geneticamente adaptada à Alta irradiância a cor grande quantidade de luz em diferentes condições de luminosidade nós vamos observar que sobre baixa luminosidade ela ainda Exige uma alta taxa fotossintética mas ela tem uma caixa que tô sintética muito maior quando é colocado em um ambiente de grande quantidade de luz e o iPad adaptada geneticamente a sombra ela também consegue ser ajustar relativamente a diferentes condições de luz mas ela

vai exibir uma uma taxa fotossintética maior quando está no ambiente sombreado fiquei quando está no ambiente de alta luminosidade ia amplitude de ajuste é má é menor nessa espécie adaptada à sombra do que a amplitude de ajuste de uma espécie adaptada o sol esta amplitude de ajuste que é dada em uma escala tempo pequena de dias ou semanas em função das condições do ambiente é chamada de plasticidade fotossintética e ela se dá em função da condições de crescimento e da capacidade adaptativa a cidade genética adquirida evolutivamente por aquela história vamos analisar como que essas duas

espécies que comportam se cultivarmos as duas em um ambiente de sombra e de repente transferistas as duas para um ambiente de alta luminosidade o que acontece aqui a espécie de sol era assim que traz transferirmos ela de um de um ambiente de sombra tão ambiente de pleno sol nós vamos observar uma queda na taxa fotossintética porque essa planta estava ajustada para o ambiente de pouca luminosidade é assim que transferirmos ela para Uma Mente de sol ela só tem intresse luminoso que que acontece ela tinha pouca quantidade de rubisco muito a quantidade de pigmento para absorver

luz e quando a gente passa ela para o Luigi de muito sol ela não dá conta de processar Aquela quantidade enorme de luz que ela gostou e isso gera a formação de espécies reativas de oxigênio que gera danos um aparato fotossintético degradação de proteínas e lipídios de pigmento reduzindo a eficiência fotossintética dela mas vejam em poucos dias no Exercício nós temos dias em poucos dias ela recupera ela consegue sintetizar novamente novas proteínas nos segmentos se recupera sua eficiência fotossintética como ficando com uma ciência motor estética bem similar naquela tinha inicialmente já a planta de sombra

quando a gente transfere ela da sombra e ela também sofre um estresse luminoso mas não cresce muito maior ela sofre muito mais danos no aparato fotossintético e Com o tempo ela também recupera mas ela demora muito mais Dias muito mais tempo para se recuperar e nem sempre recupera seus ciência que eu tô sintética Igual àquela que ela tinha inicialmente é bom todas as plantas estão sujeitas a sofrer um estresse luminoso e por isso todas elas precisam se proteger contra o excesso de energia luminosa como é que as plantas fazem isso elas Residem diversos mecanismos para

se proteger do excesso de luz a primeira linha de mecanismos que ela se lhe elas utilizam são os mecanismos de evitação ou seja elas tentam evitar absorver energia de mais energia luminosa demais além daquelas que a fotossíntese pode aproveitar como que elas podem fazer isso algumas espécies exemplo em movimento foliar quando a inclinação da folha aumenta isso faz com que aumente a quantidade de luz refletida e reduza a quantidade de luz absorvida quando uma folha está paralela à superfície de escola toda a luz que chega aqui ela é absorvida quando a folha está inclinada a

luz acaba sendo refletida por pela cutícula por pelos presentes na folha por irregularidades na epiderme reduzindo a quantidade de Gemma Luminosa tinha absorvido outra forma que a planta tem de reduzir a quantidade de energia luminosa absorvida é regulando a área de absorção é um folhas menores com menor área foliar possui uma menor área para absorver energia luminosa em quantas folhas por exemplo que estão ambientes são de sombra elas que onde estão recebendo pouca luz ela tendem a exibir folhas com uma área muito maior Na tentativa de aumentar a área de absorção Além disso um aumento

da energia luminosa Geralmente vem acompanhada com o aumento da temperatura quando a planta diminui essa relação aumenta essa relação superfície-volume ela aumenta a superfície para perda de calor latente para as correntes de ar da atmosfera então é normal área foliar e mais recortada por essa área menor a área de absorção de energia luminosas e maior a capacidade da folha de perder calor na forma de calor latente para movimentação das massas de ar ao redor E quanto a as folhas diminuem diária ocorre uma reorganização das células do mesófilo fazendo com que elas fiquem assim mais justapostas

formando várias camadas e desta forma o várias camadas celulares as células presentes nas camadas inferiores são sombreadas pelas camadas de sala superiores e aquelas inferiores acabam absorvendo menos energia luminosa quando a área foliar é maior as células do mesófilo acabou se organizando umas ao lado das outras com poucas camadas e todas as células acabam recebendo a mesma quantidade de energia luminosa Tá bom uma vez lanchado mal desses mecanismos de educação mesmo assim as folhas acaba absorvendo muita energia luminosa e entra em Ação os mecanismos de supressão ou seja os mecanismos de dissipação do excesso de

energia luminosa que foi absorvida a planta pode dissipar energia luminosa de três maneiras ou ela direção nesse energia para fotoquímica ou ela disse que vai ser energia na forma de calor essa situação é realizada pelos carotenóides chamados tantos fila ou ela remit atende Gia na forma de luz que é chamado de fluorescência e a fluorescência é remetida pela Clorofila do centro de reação do fotossistema de acordo o filho do tipo A e em condições de baixa luminosidade a maior parte da energia absorvida é direcionada para fotoquímica enquanto uma pequena parte é dissipada na forma de

calor e uma menor parte ainda é retida na forma de florescência em condições de alta luminosidade a maior parte da energia luminosa absorvida é dissipada na forma de calor como uma forma de proteção do aparato fotossintético a florescente ela sempre se manter entre um e dois por cento e a a a quantidade de energia que é direcionada para fotoquímica Chega até 10 por cento e oitenta por cento da energia absorvida pode chegar a ser dissipada na forma de calor é uma vez que os mecanismos de sua operação também não foram suficientes e grande quantidade de

energia luminosa foi absorvida além daquela que a capacidade fotossintética da planta pode utilizar começa a sobrar elétrons na membrana dos tilacóides e esses elétrons acabam parando na molécula de oxigênio formando as espécies reativas de oxigênio e aí entra em Ação os mecanismos de remoção das espécies reativas de oxigênio que estes mecanismos não forem suficientes para remover todos os espécies reativas de oxigênio formadas essas espécies reativas de oxigênio e acabam degradando-o compostos celulares e pedir de membrana pigmentos e proteína e ele tem ação os mecanismos de reparo de remoção da aquelas moléculas degradadas síntese de novas

moléculas novas proteínas novos pigmentos para serem repostos e restaurar o e para quem tem seus mecanismos de reparo ainda também não forem excipientes ou rápidos o suficiente aí nós temos degradação do aparato fotossintético que nós chamamos de fotoinibição Com redução da capacidade fotossintética da planta tá bom compartilhe que nós vimos nessa vídeo aula nós podemos responder algumas perguntinhas e preencher essa cadelinha e Aqui nós temos aspectos estruturais e aqui nós vamos considerar uma folha geneticamente adaptador sonho a planta e uma folha de sombra quem vocês acham que a que vai demonstrar maior área foliar uma

planta de sol presente no sol uma planta de sombra uma planta que está na sombra acertou Quem disse que a planta de sombra a folha de sombra desculpa apresenta maior auxiliar quem vocês acham que apresentar a maior espessura do mesofilo uma folha de sol ou uma folha de sombra e acertou que indica folha de sal quem apresentaria a maior concentração de clorofila Total maior quantidade de clorofilas A e B somadas juntas e a planta de sombra porque a planta de sombra tem que investir em captação de energia luminosa porque é um fator limitante para ela

então ela investe em grande quantidade de clorofila para absorver o máximo possível de energia luminosa que está chegando no ambiente onde ela está crescendo quem vai apresentar a marca concentração de tanto filas são os carotenoides confiáveis pela dissipação de calor e acertou Quem disse as folhas de sol as folhas de sol problema delas é receber energia luminosa demais além daquela da capacidade fotossintética Então ela tem que investir em grande quantidade de clorofila de Shampoo filas para dissipar o excesso de energia luminosa absorvida na forma de calor quem apresentar a maior conteúdo de rubis uma folha

de sol ou uma folha de sombra e acertou Quem disse uma folha de sol ela precisa investir linguagem quantidade de rubisco e outras enzimas intermediários do ciclo de Calvin Klein para manter uma capacidade fotossintética alta e conseguir aproveitar toda a energia luminosa absorvida que apresentar a maior quantidade de enzimas antioxidantes as folhas de sol também quem apresentará a maior caixa respiratória e as folhas escola a quem apresentar a maior ponto de compensação luminoso as folhas de sol e para manter essa quantidade de Santa filhos de rubis cuscuz de enzimas antioxidantes ativas para tudo isso gasta

energia EA taxa respiratória acaba tendo maior Por isso as plantas apresentam maior taxa respiratória as folhas de sol apresentam maior taxa respiratória o que acarreta em um maior ponto de compensação domínio e quem vai apresentar um ponto de saturação Luminosa as folhas de sol também porque possuem maior capacidade fotossintética em eu espero que tenha ficado Claro para vocês e que vocês tenham entendido um pouco mais do que é o processo fotossintético e suas implicações para as plantas do ponto de vista fisiológico e Ecológico um Resumindo nesta vídeo-aula nos vimos Quais são as respostas fotossintéticas diferentes

fatores com o seu dois de temperatura e Luz como são as respostas fotossintéticas a luz quando comparando uma planta de sol em uma planta de sombras Quais são os mecanismos de proteção que as plantas podem exibir para se proteger contra o excesso de radiação Luminosa E chegamos ao final uma comparação entre folhas de sol e folhas de sombra