Resumo de Fisiologia Vegetal: conceitos e exemplos com imagens!

Fisiologia vegetal é área da biologia botânica que estuda as funções internas das plantas. Nela, analisamos os processos de manutenção da vida dos vegetais, como a Fotossíntese Respiração, Transpiração, Nutrição, Tropismo, Hormônios, Germinação, Ritmo Circadiano  Nastismos, Fotoperiodismo e Fotomorfogênese.

Neste artigo sobre Fisiologia Vegetal, você encontrará:

1. O que é fisiologia vegetal e quais são seus objetivos?
2. Quais os conceitos relacionados à fisiologia vegetal?
3. Qual a importância de se estudar a fisiologia vegetal?
4. Como é a nutrição das plantas?
5. Transpiração e Respiração, Doenças, Tropismo, Reprodução, Hormônios…

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O que é fisiologia vegetal e quais são seus objetivos?

A fisiologia vegetal é uma área específica da botânica (ciência biológica dos vegetais) que estuda os processos vitais das plantas. Assim, estudamos todos os fenômenos e estruturas que contribuem para manutenção da vida na planta.

Os objetivos são compreender como funciona o metabolismo, desenvolvimento, reprodução, nutrição, ação dos hormônios e até mesmo avaliar como as plantas reagem às influências do meio em que estão.

A fisiologia vegetal é uma ciência de laboratório. Isso significa que é experimental, então analisa as propriedades de um ponto de vista também químico e físico.

Quais os conceitos relacionados à fisiologia vegetal?

Se estamos falando do Reino Vegetal, os primeiros conceitos que precisamos ter em mente são as características gerais deles:

• São todos eucariontes, ou seja, apresentam núcleo bem definido e delimitado pela carioteca (tipo de membrana)
• Possuem organelas membranosas.
• Todos são autótrofos, ou seja, são capazes de produzir sua própria matéria orgânica como fonte de energia. 
• Embora existam 2 tipos principais de autotrofismo, todas as plantas são fotossintetizantes.
• Além das organelas comuns a todos os seres vivos, possuem duas especiais: vacúolos e cloroplastos (onde ficam as clorofilas A e B).
• Seu armazenamento energético é em forma do polissacarídeo amido.
• Suas células são revestidas com uma parede celular de celulose.
• A maioria possui raiz, caule e folha, além de algumas terem frutos e flores.

Além disso, é importante saber os conceitos que iremos analisar e que fazem parte do metabolismo delas. Veja se você já ouviu falar em algum deles:

• Fotossíntese, nutrição, transpiração e respiração
• Hormônios e germinação 
• Reprodução
• Fotoperiodismo, fotomorfogênese e ritmo circadiano
• Tropismo e nastismo
• Patologias ou doenças

Vamos ver o que é cada uma dessas coisas:

Como é a nutrição das plantas? Fotossíntese e nutrição

A nutrição é o estudo de quais compostos químicos servem de alimento para aquele ser se desenvolver. Os nutrientes essenciais são aqueles que não podem faltar, pois sem eles a planta não completa o ciclo de vida. São partes necessárias e insubstituíveis. 

Hoje, conhecemos 14 nutrientes desse tipo, sendo obtidos pela absorção no ar (respiração) ou pelo solo (água e sais).

Elementos como Nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, enxofre, magnésio, boro, o cloro, manganês, cobre, zinco, ferro… são obtidos por absorção e mediação de outros seres como bactérias ou relações mutualísticas.

A nutrição da plantas é do tipo autotrófica:

• Seres Autótrofos: são capazes de sintetizar o próprio alimento, podendo ser dos tipos: fotossíntese (alimento obtido por utilização da luz e clorofila) e quimiossíntese (utilizam compostos químicos inorgânicos para produzir matéria orgânica). Ex: Reino Plantae e alguns seres do Reino Monera e Protista.

• Seres Heterótrofos: não são capazes de sintetizar o alimento, portanto, precisam consumir outros seres vivos ou a matéria orgânica produzida por um autótrofo. Ex: todos os seres do Reino Animal e Fungi.

Como você deve ter lido, a forma de produção de energia das plantas é por meio da fotossíntese. Nela, o gás carbônico (CO2) e a água são usados para produzir glicose, um açúcar que é alimento do organismo.

Como consequência, o processo da fotossíntese libera gás oxigênio (O2). Além disso, tudo é feito em duas etapas: fase clara (fotoquímica) e fase escura (química ou ciclo de calvin).

Entenda mais sobre eles no nosso artigo sobre a fórmula da fotossíntese!

• A condução de seiva também é um importante mecanismo para a nutrição ocorrer de forma eficaz.

Das 4 categorias de plantas, apenas a primeira não possui seiva, logo, não possui vasos condutores. As Briófitas são avasculares, enquanto as Pteridófitas, Gimnospermas e Angiospermas. têm.

Para as outras três, existem dois tipos de seiva conduzidas de diferentes formas:

• Xilema: também chamado de vasos lenhosos, é responsável por transportar a seiva bruta: solução de água e sais minerais, das raízes às folhas.

• Floema: também chamado de vasos liberianos, é responsável por transportar a seiva elaborada: compostos orgânicos das folhas até as outras partes da planta.

A teoria da tensão-coesão de Dixon é a que melhor explica esse transporte vertical e oposto à gravidade. Ele diz que a seiva bruta, formada na parte inferior, é transportada por causa da coesão entre as moléculas de água e a força que a sucção da transpiração nas folhas provoca.

Já a seiva elaborada é produzida pela fotossíntese nas folhas, portanto, seu sentido é naturalmente o da gravidade: das folhas em direção à raiz. 

Transpiração e Respiração

A transpiração é um processo já conhecido nos humanos, eles ajudam na regulação da água dentro do corpo. Assim, nas plantas está relacionada com o transporte da seiva bruta. 

A transpiração pode ocorrer na cutícula, camada de tecido fino que recobre caules e folhas, mas costuma mesmo ocorrer pelos estômatos. Eles são botões que se abrem e fecham de acordo com as condições externas (luz e ar), para permitir a passagem de gases e água.

Para a transpiração estomática, a abertura dos estômatos está atrelada ao funcionamento dos vacúolos, estruturas das células vegetais. Assim, as células devem estar túrgidas para que ocorram as trocas gasosas.

A respiração nas plantas é do tipo aeróbica e é ela que gera a degradação da glicose, logo após os processos da fotossíntese. Isso ocorre especificamente em três etapas:

• Glicólise: etapa ocorre no citoplasma da célula e é onde a glicose produzida é quebrada em duas moléculas de ácido pirúvico, produzindo um pouco de energia.
• Ciclo de Krebs: no Ciclo de Krebs, que acontece na mitocôndria, ocorrem a descarboxilação e a desidrogenação dos compostos anteriores (perdem carbonos e hidrogênios). Assim, produzem mais um pouquinho de energia.
• Cadeia respiratória: ao final, também ocorre nas mitocôndrias, mas é quando se torna possível transportar os elétrons originados nas degradações anteriores, então mais energia é produzida. 

Hormônios vegetais e germinação 

Os hormônios vegetais também são chamados de fitormônios. Como nos demais seres vivos, eles são mensageiros químicos que regulam o crescimento das plantas. Por isso, também podem ser conhecidos genericamente como reguladores de crescimento de plantas (PGR). 

As plantas não possuem órgãos ou tecidos específicos para produzir hormônios, o que as diferencia dos animais. Além disso, nos vegetais eles não são transportados para outras partes da planta, pois cada parte produz o hormônio necessário àquele local.

São eles que “fazem acontecer” o desenvolvimento de sementes, período de dormência e germinação. Lembre-se: germinar é quando a semente (forma que contém o embrião inativo) entra em atividade se abrindo e originando o broto da planta. Você deve se lembrar da experiência de plantar feijões na escola!

Os principais hormônios das plantas e suas funções são:

• Auxinas: têm como função alongar e expandir as células, promovendo o crescimento vertical das raízes e dos caules. 
• Giberelinas: controlam diversos aspectos do crescimento, como alongamento do caule, germinação de sementes e crescimento de raízes e frutos. 
• Citocininas: têm como principal função o crescimento das gemas laterais. 
• Etileno: é o único hormônio vegetal gasoso, e ele induz o amadurecimento dos frutos. É uma tática usada nos mercados e hortifrutis. Em excesso, apodrece a planta!
• Ácido abscísico: é um inibidor do crescimento das plantas. Atua também na dormência de sementes, impedindo que germinem prematuramente.

Reprodução

A fisiologia da reprodução nas plantas não é uniforme, ou seja, não é a mesma para todas. Existem 4 principais agrupamentos de plantas e cada um tem seu próprio ciclo de reprodução.

Sendo assim, fizemos um artigo específico para você poder estudar esse tema com todos os detalhes importantes, acompanhe:

• Briófitas, Pteridófitas, Gimnospermas, Angiospermas.

Fotoperiodismo, fotomorfogênese e ritmo circadiano

Tudo o que tem a palavra “foto” está associada à luz. Sendo assim, esses termos referem-se à capacidade que as plantas têm de captar os comprimentos de onda (a luz é uma onda eletromagnética) e seus períodos de intensidade, transformando essa energia em fenômenos no seu corpo.

A fotomorfogênese é a modelagem do corpo e da forma da planta por meio da influência de luz. Isso irá interferir no crescimento, florescimento e germinação. 

O fotoperiodismo é como as plantas reagem no período do dia ou da noite, de acordo com a disponibilidade de luz e sombra. São os pigmentos das plantas que captam e interpretam essas informações, principalmente o pigmento verde como a clorofila.

O ritmo circadiano é o controle do nosso metabolismo de acordo com os horários do dia. Nosso corpo é capaz de perceber as fases de um dia, separando quais são as atividades mais favoráveis à noite ou ao dia. 

Assim, as plantas regulam seu ritmo circadiano por esses dois fatores acima. Com base nisso, as plantas podem ser classificadas de acordo com suas respostas às mudanças na duração do dia. São do tipo “dia longo”,“dia curto” ou “neutras do dia”.

Tropismo e Nastismo

O Tropismo é apenas uma consequência dos mecanismos de fotomorfologia. Ele é o resultado direto e visual do que acontece: quando a gravidade e a luz solar atingem apenas um lado da planta, ela crescerá seguindo a direção e o sentido.

Isso ocorre porque as células são estimuladas mais de um lado, então alongam-se mais do que o outro lado, resultando em dobras e curvas.

O Nastismo é a influência de elementos do meio ambiente, como temperatura e umidade. Isso está relacionado com a disponibilidade de água, transpiração e respiração da planta.

Doença das plantas e Fitoquímica

A fitoquímica é o estudo de produtos químicos derivados das plantas. Estes compostos são conhecidos por dar proteção à planta, contra ataques de insetos e doenças. Como podem ter efeito em humanos, essa ciência é usada no campo das ervas medicinais.

O estudo das doenças e infecções nas plantas, além da resistência das plantas às pragas é conhecida como Fitopatologia. Os vegetais podem ter doenças causadas por bactérias, vírus e fungos, além de parasitas de insetos ou até mesmo plantas parasitárias como certos tipos de cipó!

Os sintomas nas plantas são diferentes dos nos animais. As plantas podem derramar suas folhas ou flores para evitar a propagação da doença, por isso murcham e secam até a morte, além de terem seus recursos energéticos escassos pela própria doença. 

Qual a importância de se estudar a fisiologia vegetal?

Cada área citada da Fisiologia Vegetal é importante para um setor da sociedade. A Fitoquímica por exemplo ajuda nos estudos e desenvolvimentos de medicamentos, a Fitopatologia busca o controle das doenças para garantir a produção de alimentos, e assim por diante.

Portanto, esses estudos nos fazem saber lidar com os vegetais, que são a principal fonte de alimento de toda a cadeia alimentar, e que tem outras aplicações importantes na economia como fibras e também ornamentos.

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