Fisiologia Vegetal: o que é, principais conceitos

Nesta aula de  fisiologia vegetal vamos estudar o funcionamento do organismo das plantas, que inclui: a nutrição vegetal, o crescimento, a ação dos hormônios vegetais e a floração.

É muito importante entender esses processos dos vegetais seja para agricultura, maneja de florestas ou na conservação de diferentes ecossistemas.

O que é fisiologia vegetal

Fisiologia vegetal é a disciplina que estuda os mecanismos de manutenção e funcionamento dos órgãos das plantas. A nutrição, fitormônios, fotossíntese, germinação, crescimento, nastismos, fotoperiodismo são alguns dos objetos de estudo da fisiologia vegetal.

Veja logo abaixo uma vídeo aula e um slide com uma série de ilustrações e explicações sobre este assunto e depois continue com a leitura.

As plantas são organismos eucarióticos, multicelulares e não móveis. As paredes celulares da planta são compostas por celulose e são autotróficas. As plantas apresentam alteração de geração e têm uma fase diploide e haploide distinta.

A fisiologia vegetal é o estudo dos processos e da atividade funcional que ocorre nas plantas. É o estudo dos processos vitais das plantas.

A fisiologia vegetal é o estudo do modo de vida da planta que inclui aspectos da vida das plantas, sua sobrevivência, atividades metabólicas, relações hídricas, nutrição mineral, desenvolvimento, movimento, irritabilidade, organização, crescimento e processos de transporte.

A fisiologia vegetal é uma ciência do laboratório, e é experimental. Baseia-se em propriedades de química e física.

Vamos entender por que estudamos a fisiologia vegetal e sua importância.

• As plantas são a principal fonte de alimento em todos os ecossistemas.
• Eles têm capacidade para converter a energia do sol em moléculas orgânicas.
• As plantas produzem produtos economicamente importantes como fibras, remédios, madeira.
• Eles são aplicados na agricultura, silvicultura e também horticultura.
• Também tem valor estético.

Veja também a aula Histologia Vegetal.

Definição de Fisiologia Vegetal

A fisiologia vegetal é uma disciplina de botânica que trata do funcionamento e da fisiologia das plantas.

Os processos fundamentais de plantas como a fotossíntese, a nutrição, a respiração, a função  e ação dos hormônios, o tropismo, nastismo, o fotoperiodismo, a fotomorfogênese, os ritmos circadianos, o estresse ambiental, a germinação das sementes, a transpiração e as relações da água da planta são estudados sob a fisiologia da planta.

Fisiologia Ambiental

A fisiologia ambiental é um campo de estudo em ecologia vegetal. Ele trata da maneira como as plantas respondem ao seu ambiente. Resposta da planta a fatores físicos como radiação, temperatura, fogo, vento, umidade, pH e solo.

A ecofisiologia vegetal está preocupada com mecanismos e integração a condições variáveis. Mecanismos de plantas como as respostas e a sensação de plantas para mudanças ambientais e suas respostas a condições altamente variáveis, como a luz solar e a sombra altas dentro das copas das árvores.

Ao contrário dos animais, as plantas não conseguem escapar de fatores como calor, frio, inundações e secas.

Portanto, as plantas têm que sobreviver através de condições adversas ou serem destruídas. Fenotipicamente as plantas são flexíveis e têm uma ampla variação genética e ajuda a adaptar as condições alternadas.

Fotomorfogênese

Sentido de sentido das plantas, comprimento de onda, intensidade e periodicidade da luz. A fotomorfogênese é induzida pela luz e por muitos outros processos como fototropismo, diferenciação de cloroplastos, floração e germinação. Com relação à biologia do desenvolvimento, a fotomorfogênese é um desenvolvimento leve mediado.

Nas plantas, a fotomorfogênese é frequentemente estudada usando fontes de luz controladas por frequência para cultivar as plantas. A luz tem um efeito pronunciado no desenvolvimento da planta.

O efeito mais notável é observado durante a germinação da semente quando a semente emerge do solo e é exposta à luz pela primeira vez.

Veja uma aula sobre o Reino Vegetal  e também sobre os grupos vegetais aqui no site.

Fotoperiodismo

O fotoperiodismo é a reação das plantas ao longo do dia ou da noite. Também pode ser definido como respostas de desenvolvimento das plantas aos comprimentos relativos de períodos de luz e sombras.

Na maioria das plantas com flores, o fito-cromo pigmentado é usado para detectar mudanças sazonais no comprimento do dia. Essa sensibilidade ao comprimento do dia, é enviada como sinal pelos fitocromos para a flor e é conhecida como fotoperiodismo.

As plantas podem ser classificadas com base em suas respostas às mudanças na duração do dia. Eles são classificados em plantas de dia longo, plantas de dia curto ou plantas neutras do dia. As plantas usam seu sistema de fitocromo para detectar o comprimento do dia ou fotoperíodo.

Hormônios vegetais ou Fitormônios

Os hormônios vegetais também são conhecidos como fitormônios, são mensageiros químicos que regulam o crescimento das plantas e são designados como substâncias de crescimento de plantas.

Eles também são conhecidos como reguladores de crescimento de plantas (PGR). As plantas não possuem órgãos ou tecidos específicos para produzir hormônios e não são transportados para outras partes da planta e a produção não está limitada a locais específicos.

Os hormônios das plantas são mensageiros químicos que são segregados em pequenas quantidades, promovem e influenciam muitos processos fisiológicos, como desenvolvimento de sementes, dormência e germinação de sementes.

Eles regulam a direção do crescimento do tecido, formação de folhas, crescimento de caule, desenvolvimento de frutos, amadurecimento e abscisão foliar e até mesmo a morte.

Fitoquímica

A fitoquímica é o estudo de produtos químicos de fito, que são derivados de plantas. É frequentemente usado para descrever um grande número de compostos metabólicos secundários encontrados nas plantas.

Estes compostos químicos são conhecidos por fornecer proteção contra ataques de insetos e doenças de plantas. Esses produtos químicos também exibem uma série de funções protetoras em humanos também. A fitoquímica é utilizada no campo da ervas medicinais.

Nutrição vegetal

A nutrição das plantas é o estudo de elementos químicos e compostos que são necessários para o crescimento da planta, e também o suprimento para o seu ambiente externo e o metabolismo interno dessas substâncias.

Segundo Epstein, existem dois critérios diferentes para um nutriente essencial para o crescimento da planta.

Eles são:

• A ausência de nutrientes essenciais na planta é incapaz de completar um ciclo de vida normal ou
• O elemento essencial é parte de algum metabolito ou constituinte essencial da planta.

Para uma planta, de acordo com a lei mínima de Leibig, existem cerca de 14 nutrientes essenciais para as plantas. Elementos como carbono e oxigênio são absorvidos pelo ar e os outros nutrientes são obtidos do solo.

Os seguintes nutrientes são obtidos por uma planta a partir de meios de cultivo:

• Elementos como nitrogênio, fósforo, potássio são macronutrientes primários.
• Os macronutrientes secundários incluem cálcio, enxofre, magnésio.
• Os micronutrientes ou minerais são o boro, o cloro, manganês, cobre, zinco, ferro, níquel, molibdênio.

Movimentos Vegetais

Entre os movimentos vegetais podemos destacar três: o tropismo, nastismo e tactismo. Vejamos o funcionamento de cada um deles.

Tropismo

As plantas respondem ao estímulo podem ser direcionais ou não direcionais. A resposta das plantas ao estímulo direcional como a gravidade ou a luz solar é conhecida como tropismo.

Tropismos estão associados a plantas onde é capaz de mobilidade física direcionada, atividade em resposta a um estímulo específico.

O tropismo nas plantas, resulta em crescimento diferencial onde as células de um lado da planta alongam-se mais do que o outro lado, resultando em dobrar para um lado e menor crescimento.

Nastismo

As plantas respondem aos estímulos direcionais e não direcionais. A resposta das plantas aos estímulos não direcionais como a temperatura, a umidade é conhecida como movimento nástico.

Os movimentos násticos são o resultado do crescimento celular diferencial como epinastismo ou hiponastia, ou também pode resultar de mudanças na pressão do turgor nos tecidos das plantas que podem ocorrer rapidamente.

Os movimentos násticos diferem dos movimentos por tropismo, pois a direção dos movimentos násticos é independente da posição do estímulo. A frequência ou a taxa de respostas aumentam com o aumento da intensidade do estímulo.

Pigmentos

Os pigmentos são moléculas importantes envolvidas nas funções da planta. Há uma variedade de pigmentos vegetais que incluem moléculas como porfirinas, antocianinas e carotenoides.

Estes pigmentos biológicos absorvem certa luz e refletem os outros. A luz que é absorvida por esses pigmentos é usada pelas plantas para alimentar reações químicas enquanto a luz refletida determina o pigmento de cor que aparece no olho.

• O pigmento primário nas plantas é a clorofila que é uma porfirina. Ele absorve a luz para alimentar o processo de fotossíntese.
• Os carotenoides são pigmentos acessórios em plantas que ajudam no processo de fotossíntese, reunindo os comprimentos de onda que não são absorvidos pela clorofila.
• As antocianinas são pigmentos flavonoides que são solúveis em água. Estes pigmentos ocorrem em quase todos os tecidos de plantas superiores, são mais visíveis nas pétalas de flores.

Doença das plantas

O estudo das doenças nas plantas e a resistência das plantas a certas doenças e infecções é conhecido como patologia das plantas.

As plantas são suscetíveis a doenças causadas por bactérias, vírus e fungos e também devido à invasão física de lombrigas e insetos. Os sintomas e as respostas das plantas são diferentes dos animais.

As plantas podem responder apenas derramando folhas ou flores para evitar a propagação da doença. Os patógenos das plantas são espalhados através de vetores animais ou esporos.

O controle das doenças das plantas é uma parte crucial, pois é confiável para a produção de alimentos e também é útil, pois há redução no uso agrícola de terra, água e outros insumos.

Reforço o seu aprendizado  em fisiologia vegetal com o slide abaixo.

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