Voltar a: Biologia – 10ºAno
Ficha n.º 5 – Variação da temperatura do substrato e fotossíntese em mudas de laranjeira ‘Valência’
As laranjeiras são árvores sempre verdes e mantêm sua capacidade fotossintetizante durante todo o ano. Como consequência dessa característica, as folhas são submetidas à variação sazonal da disponibilidade de
água, de radiação solar, de temperatura do ar e do solo. A fotossíntese é a fonte primária dos glícidos utilizados no crescimento e na manutenção da planta, e sua redução pode levar a um decréscimo no crescimento e desenvolvimento e reduzir as reservas presentes nos diversos órgãos das plantas. A variação do crescimento anual da parte aérea e das raízes em citrinos está relacionada com esta variação da temperatura do ar e do solo. A temperatura adequada do solo incrementa a divisão celular, o que resulta em maior crescimento das raízes, e afeta a condutividade hidráulica e a permeabilidade de membranas. Essas respostas das raízes à temperatura do solo afetam as relações hídricas e, possivelmente, a fotossíntese em laranjeiras.
O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da variação da temperatura do substrato, na fotossíntese de mudas de laranjeira ‘Valência’ enxertadas em limoeiro ‘Cravo’.
Material e métodos:
- Foram utilizadas mudas de laranjeira ‘Valência’ (Citrus sinensis) enxertada em limoeiro ‘Cravo’ (Citrus limonia) com seis meses de idade, plantadas em sacolas de plástico perfuradas, com capacidade de 5 dm3, preenchidas com substrato com 95% de casca de Pinus e 5% de vermiculita.
- As mudas foram irrigadas diariamente e receberam 400 cm3 de solução nutritiva diluída, a cada sete dias.
- O experimento foi conduzido em câmara de crescimento, em que a temperatura do ar (diurna/noturna) manteve-se a 25±1/20±1oC, o fotoperíodo foi de 12 horas, e o deficit de pressão de vapor do ar (DPV) esteve entre 1 e 1,5 kPa.
- Dentro da câmara de crescimento, foram dispostas três caixas de isopor, com cinco plantas por caixa. As caixas continham água a 10, 20 e 30oC, o que permitiu o controle da temperatura no substrato e no sistema radicular, independentemente da parte aérea.
- As temperaturas da água e do substrato foram monitorizadas e registadas com termómetros, durante todo o período experimental. As sacolas com as plantas foram protegidas com sacos de plástico para evitar a hipoxia nas raízes. As plantas permaneceram por dez dias dentro da câmara de crescimento.
- No 1o dia (dia 0), a temperatura da água nas três caixas foi de 20oC, para a aclimatação das plantas. No início da noite seguinte, iniciou-se o tratamento com diferentes temperaturas, ou seja, a água de uma caixa foi resfriada para 10oC, em outra caixa foi mantida a 20oC , e a água da terceira caixa foi aquecida a 30oC.
- Os substratos foram mantidos nessas temperaturas por cinco dias consecutivos (dia 1 até dia 5). Do sexto dia (6) até o nono dia (9), as plantas com substrato a 10 e a 30oC retornaram às condições iniciais, ou seja, a 20oC para se avaliar a recuperação das plantas.
- Utilizou-se o delineamento experimental em parcelas inteiramente casualizadas e subdivididas no tempo, com cinco repetições, tendo-se os tratamentos (três temperaturas) como parcelas e o tempo (cinco dias de avaliação) como subparcelas.
- O potencial da água na folha (em MPa) foi medido às 6h (Ψ6h) e às 13h (Ψ13h).
Resultados
Os gráficos seguintes registam os resultados obtidos para os diferentes parâmetros em análise.
Figura 1 – Efeito da temperatura do substrato sobre a assimilação de CO2.
Figura 2 – Efeito da temperatura do substrato sobre a eficiência quântica máxima do PSII (Fq’/Fv’).
Figura 3 – Efeito da temperatura do substrato sobre o potencial da água na folha às 6h (Ψ6h).
Figura 4 –Efeito da temperatura do substrato sobre o potencial da água na folha às 13h (Ψ13h).
adaptado de: Variação da temperatura do substrato e fotossíntese em mudas de laranjeira ‘Valência’, José Rodrigues Magalhães Filho, Eduardo Caruso Machado, Daniela Favero São Pedro Machado, Rômulo Augusto Ramos e Rafael Vasconcelos Ribeiro.
1. Colocou-se a hipótese do aumento da temperatura do substrato contribuir para o aumento da produtividade primária da espécie Citrus sinensis.
Explique em que medida os resultados do ensaio experimental permitem corroborar essa mesma hipótese.
Tópico 1: Referência a que a eficência do fotossistema II é superior para uma temperatura do substrato de 30ºC, indicando uma maior eficácia do processo de fotofosforilação acíclica.
Tópico 2: Referência a uma maior assimilação do CO2 pela espécie Citrus sinensis para uma temperatura do substrato de 30ºC.
Tópico 3: Referência à relação entre a maior a maior produção de ATP e NADPH no processo de fotofosforilação acíclica, a maior assimilação e fixação de CO2 no Ciclo de Clavin, e a maior produção de compostos orgânicos.
2. No ensaio experimental descrito, constituem variáveis dependentes _____.
(A) a temperatura do substrato e a assimilação do CO2.
(B) a temperatura do substrato e o potencial hidríco da folha.
(C) a assimilação do CO2 e o potencial hidríco da folha. .
(D) a temperatura do subtrato e os dias de avaliação.
- Opção C
- O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da variação da temperatura do substrato, na fotossíntese de mudas de laranjeira ‘Valência’ enxertadas em limoeiro ‘Cravo’. Assim, a temperatura do substrato constitui uma variável independente, a taxa de assimilação do CO2 e o potencial hídrico da folha constituem as variáveis dependentes.
- Nota que: a variável independente é aquilo que vamos manipular, a variável dependente é aquilo que vamos quantificar.
3. Na experiência descrita, o grupo controlo corresponde à caixa que contêm as laranjeiras que ______.
(A) entre o 1º e o 5º dia estiveram sujeitas a um substrato cuja temperatura era 20ºC e a partir daí a 30ºC.
(B) permaneceram sempre num substrato com temperatura igual a 20º C.
(C) entre o 1º e o 5º dia estiveram sujeitas a um substrato cuja temperatura era 20ºC e a partir daí a 10ºC.
(D) entre o 1º e o 5º dia estiveram sujeitas a um substrato cuja temperatura era 10ºC e a partir daí a 30ºC.
- Opção B
- Como o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da variação da temperatura do substrato, na fotossíntese de mudas de laranjeira ‘Valência’ enxertadas em limoeiro ‘Cravo’, o grupo controlo é constituído pelas plantas que durante todo o experimento estiveram sujeitas à temperatura de aclimatação, ou seja, 20º C.
4. Assegurou-se a fiabilidade do ensaio experimental através ______.
(A) da utilização de laranjeiras e limoeiros.
(B) da existência de condições de humidade muito distintas em todas as parcelas.
(C) da colocação de um número diferente de plantas por parcela.
(D) da manutenção das condições de temperatura do ar constantes durante todo o ensaio.
- Opção D
- Como a temperatura do ar não constitui uma variável em estudo nesta experiência deverá manter-se constante durante todo o ensaio, de modo a aumentar a fiabilidade dos resultados.
- Nota que: nesta experiência pretendia-se avaliar o efeito da temperatura do substrato, assim apenas deverá variar a temperatura do substrato, enquanto que a temperatura do ar temperatura do ar se mantém constante, uma vez que a temperatura do ar não constitui uma variável em estudo nesta
5. Entre o 6º e o 9º dia, as plantas cuja temperatura tinha sido modificada, ______ e recuperaram primeiro as sujeitas a temperaturas de ______.
(A) alteraram a taxa de assimilação de CO2 …………. 30ºC.
(B) alteraram a taxa de assimilação de CO2 ………….. 10ºC.
(C) não alteraram a taxa de assimilação de CO2 …….. 30ºC.
(D) não alteraram a taxa de assimilação de CO2 …….. 10ºC.
- Opção A
- A análise do gráfico da figura 1 permite concluir que as plantas dos grupos experimentais (30º C e 10º) alteraram a taxa de assimilação de CO2. No entanto entre os 6º e 9º as plantas destes grupos foram novamente sujeitas à temperatura de aclimatação, ou seja, 20º C, as primeiras a recuperar foram as sujeitas a 30º pois foram as que mais rapidamente restabeleceram os valores iniciais de assimilação de CO2, tendo recuperado ao fim do 7º dia.
6. Pela análise dos gráficos das figura 3 e 4 é possível concluir que, independentemente do valor de temperatura do substrato, o potencial hidríco das folhas é sempre ________ às 13h, indicando uma _____ perda de água por transpiração.
(A) superior …….. maior
(B) superior …….. menor
(C) inferior …….. maior
(D) inferior …….. menor
- Opção C
- Às 13h da tarde é quando se registam os valores mais negativos de potencial hídrico, indicando uma menor disponibilidade hídrica da planta, resultante da maior perda de água por transpiração.
7. O resfriamento das raízes de 20ºC para 10ºC, possivelmente, ________ a atividade das aquaporinas, ______ que a água perdida por transpiração seja reposta por absorção radicular, _______ a rehidratação das folhas.
(A) reduz …………impedindo ……… reduzindo
(B) reduz ……….. permitindo …….. aumentando
(C) estimula …… impedindo ……. reduzindo
(D) estimula …… permitindo …….. aumentando
- Opção A
- As aquaporinas são proteínas envolvidas no movimento de água através da membrana plasmática. As proteínas são biomoléculas muito sensíveis às variações de temperatura, sendo que a baixas temperaturas ficam inativas e a elevadas temperaturas sofrem desnaturação. A análise das figuras 3 e 4 mostra que, de um modo geral, os menores valores de potencial hidríco (valores mais negativos) são registados a uma temperatura de 10º C. Sendo assim, é possível concluir que a esta temperatura as aquaporinas estão menos ativas não sendo capazes de repor por absorção radicular a água perdida pela transpiração foliar.
8. Observou-se uma relação entre a diminuição da temperatura das raízes e _______ no potencial de água nas folhas às 13h. O potencial de água nas folhas, às 6h (Ψ6h), ______ diferença significativa entre os tratamentos, e os valores encontrados, indicaram que os substratos estavam com ____ disponibilidade hídrica.
(A) a diminuição ………. não apresentou ……. boa
(B) a diminuição ………. apresentou …….reduzida
(C) o aumento ……….. não apresentou …… reduzida.
(D) o aumento ……….. apresentou ……. boa
- Opção A
- A temperaturas mais baixas o potencial hidríco é mais negativo, indicando uma menor disponibilidade hídrica na planta. A comparação entre os gráficos das figuras 3 e 4 permite concluir que os valores de potencial hidríco às 13h são sempre mais negativos do que às 6h, indicando que às 13h a disponibilidade hidríca do substrato e consequentemente da planta é inferior.
9. As sacolas com as plantas foram protegidas com sacos de plástico para evitar a hipoxia, uma vez que o oxigénio é fundamental para ______.
(A) a realização da fotossíntese, sendo usado no ciclo de Calvin.
(B) a realização da fotossíntese, sendo usado na etapa fotoquímica.
(C) a produção de energia, necessária para a absorção de sais minerais.
(D) para a produção de energia, necessária para a difusão facilitada dos sais.
- Opção C
- O oxigénio é fundamental para que as raízes possam efetuar a respiração aeróbia e assim produzir a energia necessária ao transporte ativo de iões minerais para o interior da raiz.
- Nota: por este motivo a aeração dos solos é fundamental para a sobrevivência das plantas.
10. A subida da seiva xilémica é despoletada pela ______, que origina ______.
(A) transpiração ……… uma tensão positiva no xilema.
(B) gutação ………. um gradiente de concentração de açúcares.
(C) fotossíntese …….. uma pressão ascendente.
(D) transpiração ……. uma tensão xilémica negativa
- Opção D
- De acordo com a teoria da tensão-coesão-adesão, a transpiração foliar é o motor que impulsiona a ascensão da seiva xilémica. A perda de água por transpiração, induz no xilema uma tensão negativa (potencial hídrico negativo) que promove a ascensão da coluna hídrica.
11. Nas laranjeiras, a entrada de compostos orgânicos nos elementos condutores do floema é feita por ______. Nestas plantas, o movimento da seiva elaborada _____.
(A) transporte ativo……… é unicamente descendente
(B) transporte ativo…….. pode ser ascendente e descendente.
(C) difusão simples ……… é unicamente descendente
(D) difusão simples…….. pode ser ascendente e descendente.
- Opção B
- A sacarose produzida no mesófilo foliar é transportado para o floema por transporte ativo. O movimento da seiva floémica pode ser ascendente ou descendente, dependo da localização do órgão de produção relativamente ao órgão de consumo ou armazenamento.
- Nota que : quando órgão de consumo/armazenamento se localiza acima do órgão de produção o movimento da seiva floémica é ascendente, mas quando o órgão de consumo/armazenamento se localiza abaixo do órgão de produção o movimento da seiva floémica é descendente.
12. Ordene as letras de A a F de modo a reconstituir a sequência de fenómenos relacionados com a ascensão da seiva xilemica, segundo a teoria da tensão-coesão-adesão.
(A) Criação de um défice de água no xilema da raiz.
(B) Passagem de moléculas de água da solução do solo para o interior da raíz.
(C) Difusão do vapor de água através dos estomas foliares.
(D) Ascensão de uma coluna continua de moléculas de água.
(E) Aumento da pressão osmótica nas células do mesófilo foliar.
(F) Aumento da turgescência das células estomáticas.
- F-C-E-D-A-B
- De acordo com a teoria da tensão-coesão- adesão a ascensão da seiva xilémica é despoletada quando as células estomáticas ficam túrgidas – F e o estoma abre. A abertura dos estomas permite a difusão do vapor de água/transpiração foliar – C. A transpiração foliar aumenta a pressão osmótica nas células do mesófilo –E– gerando uma tensão no xilema que promove a asensão da coluna hídrica – D. A ascensão da coluna hídrica provoca um défice de água no xilema da raiz – A, promovendo a absorção radicular –B.
13. Faça corresponder a cada uma das afirmações da coluna A relativas aos processos de distribuição de matéria nas plantas, o respetivo termo que lhe corresponde expresso na coluna B.
| Coluna A | Coluna B |
|
(A) Tecido vascular cujas paredes transversais de células vivas se encontram parcialmente degradadas. (B) Tecido vascular cujos elementos condutores constituídos por células mortas se encontram revestidos por lenhina. (C) Movimento passivo de água e de sais minerais, de áreas de maior potencial hídrico para áreas de menor potencial hídrico. |
1. Células dos tubos crivosos 2. Elementos de vaso. 3. Tracóides 4. Xilema 5. Floema 6. Translocação floémica 7. Translocação xilémica |
(A) 5;
(B) 4;
(C) 7
