Aspectos ecofisiologicos

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Metabolismos fotossintéticos e adaptações ao ambiente
A relação que existe entre o mecanismo fotossintético e o nicho onde as plantas 
habitam pode ser observada quando falamos de plantas como C3,C4 e CAM;

As plantas C3 ocorrem em alguns lugares do Brasil, mas é mais comum em florestas 
fechadas, onde o ambiente é úmido e frio;

As plantas C3 presentes na caatinga, para conviver em um ambiente com muita luz, 
são caducifólias (perdem as folhas);

As plantas C4 ocorrem predominantemente em ambientes mais quentes, secos e 
iluminados (tropicais e subtropicais)

As plantas CAM ocorrem em ambientes áridos e semiáridos.
Respostas fotossintéticas
As respostas fotossintéticas das folhas intactas são em 
relação a concentração intracelular de CO2, luz e 
temperatura;

Importâncias:
Fisiológicas, no ponto de vista metabólico;
Ecológicas;
Econômicas, no ponto de vista agrônomo.
IRGA: é um equipamento que é capaz de "clipar" a folha e mensurar a entrada e saída (um delta) de água e CO2 na folha;
Durante o dia, a planta vai apresentar fotossíntese, respiração e fotossíntese bruta;
Quando a planta faz fotossíntese, ela absorve uma parte do CO2, então a entrada vai ser maior que a saída;
Só é possível mensurar a concentração, pois é uma fotossíntese líquida;
Não dá para saber se o CO2 captado vem, somente, da fotossíntese, pois a planta faz respiração, fotossíntese e fotorrespiração.
Então, para saber exatamente a fotossíntese líquida, usa a equação:
Fotossíntese líquida
Fotossíntese bruta
Essa condição é típica de uma planta C3, pois na planta C4 a fotorrespiração é reduzida.
FL = FB - (R - FR)
Taxa fotossintética líquida
Proporção
Fotorrespiração
Concentração atmosférica de CO2
A atmosfera atual tem muito nitrogênio e muito oxigênio;
Há menos de 2% de vapor de água;
Tem cerca de 0,040% de CO2 na atmosfera; 
A curva de resposta ao CO2 mostra o que acontece com a assimilação líquida fotossintética quando varia o CO2. Isso mostra a quantidade de CO2 fora da planta, com isso, 
mede-se o quanto de CO2 externo vai impactar no CO2 interno a folha (CI);

Quando o CO2 é igual a 0 não tem fotossíntese porque não tem substrato. O aumento do CO2 vai aumentar a fotossíntese. A fotossíntese aumenta tanto na planta C4 
quanto na C3;

O ponto de compensação é quando a fotossíntese é igual a 0;
Em uma região da curva (marcadas em verde), as plantas estão sofrendo mais carboxilação (assimilação), sofrendo uma limitação pela mesma. Quanto mais carboxilação, 
mais assimilação, mais produtos.

As plantas C4 começam a ter fotossíntese liquida com menos concentração que as plantas C3;
As plantas C3 precisam de mais CO2 por causa da fotorrespiração, portanto seu ponto de compensação é mais elevado.
As plantas C4 precisam de menos O2 para conseguir assimilar mais CO2, conferindo uma cinética de saturação nessas espécies.
A saturação dessa assimilação depende dos produtos fotoquímicos e da regeneração da RuBP.
As plantas CAM captam CO2 pela noite para realizar a fotossíntese;
As CAM obrigatórias só abrem seus estômatos durante a noite;
As CAM facultativas abrem os estômatos durantes o dia e realizar a via C3 pra fixar carbonos, desde que haja condições menos severas em relação ao fornecimento de água. 
Aspectos Ecofisiológicos
sexta-feira, 5 de março de 2021
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Plantas C3 apresentam o uso eficiente de água menor que C4. Já as plantas C4 apresentam menos que as plantas CAM. Isso porque há uma necessidade de concentrar mais 
CO2 em seu interior;

Quanto maior a concentração de CO2, menos há a necessidade de aberturas estomáticas. Então, as plantas C4 são mais eficientes nesse processo que as C3, e as CAM são 
mais eficientes que ambas, pois durante o dia as plantas CAM permanecem com os seus estômatos fechados.

Eficiência do uso da água
Absorção e utilização de energia solar
Nem toda a radiação que chega na terra é útil. A radiação útil fica no espectro visível da luz;
Sempre há perdas em formas de calor;
Nem toda luz, mesmo que visível, não é absorvida;
Em sol pleno, a radiação chega nas plantas em 2000 μmol m-2 s-1. Já sob dosséis, chega em < 10 μmol m-2 s-1;
A energia solar tem um total de 100%, no entanto, há uma perda 
de 50% de comprimentos de onda não absorvidos. Na reflexão e 
transmissão, há uma perda de 15%. 10% é perdido na dissipação 
de calor e 20% é perdido no metabolismo. Os 5% restante é 
utilizado para a síntese de carboidratos.
Anatomia foliar, heliotropismo e intercepção de luz
A anatomia e o posicionamento das folhas vão ter importância na captação de luz;
A luz pode incidir sob um cloroplasto diretamente (A);
Ou pode ocorrer um efeito peneira (B), onde não há cloroplastos posicionados na superfície da folha, então alguns raios vão chegar nos cloroplastos 
sem ser aproveitados;

As células da epiderme tem uma forma convexa ( C ), que pode ter um efeito de lente de aumento, aumentando a absorção de luz;
Pode ter, também, a canalização da luz (D), ou seja, a luz pode não incidir numa região que não é absorvida, mas pode ser desviada para chegar nos 
cloroplastos.

 
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Além disso, a posição das folhas permite que ela capte mais luz;
Folhas dia-heliotrópicas: ficam perpendiculares a luz;
Folhas para-heliotrópicas: que ficam paralelas a luz;
Se há uma baixa intensidade de luz, algumas plantas mudam sua posição para captar mais luz.
 Os cloroplastos podem mudar de posição para conseguir captar mais luz;
Folhas dia-heliotrópicas
Folhas para-heliotrópicas
Curva de resposta à luz
Pela noite, as plantas C3 e C4 fazem respiração, tendo portanto, uma assimilação negativa;
Ao aumentar a luz e a fotossíntese líquida atingir o ponto 0, vai estar atingindo seu ponto de compensação;
Na planta C3, a captação de CO2 equivale à liberação de CO2, explicando a fotossíntese líquida igual a 0. Essa liberação de C O2 é oriunda da 
respiração e da fotorrespiração;

Quando aumenta mais ainda a luz, a assimilação aumenta também, chegando à uma cinética de saturação;
Se houver mais luz, mais fotossíntese e mais produto fotoquímico, permitindo mais captação de CO2;
Além disso, quando chega no platô de carboxilação, indica que a bioquímica está saturada, interferindo na captação do CO2;
As plantas C4 tem um mecanismo concentrador, cujo aumenta a quantidade de CO2 disponível para a rubisco, e isso minimiza a fotorrespiração;
 As plantas C3 não acompanha a quantidade de luz que chega e a quantidade de CO2 na qual ela tem acesso;
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 As plantas C3 não acompanha a quantidade de luz que chega e a quantidade de CO2 na qual ela tem acesso;
Aclimatação e adaptação a ambientes ensolarados e sombrios
 Existem plantas que conseguem se adaptar a muito sol, outras a muita sombra e outras às duas condições; 
 As plantas que conseguem se aclimatar, elas têm mais plasticidade;
 As folhas de sol, por terem mais radiação disponível, suas folhas são espessas, para aproveitar mais a absorção;
 As folhas de sombra têm folhas mais delgadas;
 Os indivíduos crescidos em sombra saturam com menor intensidade de luz, enquanto as que cresceram com muita luminosidade vão apresentar uma maior saturação;
 As folhas de sol tendem a investir mais na Rubisco, pois se tem muita luz disponível, ela precisa de maquinaria para aproveitar essa luz;
 As folhas de sombra investem mais nas clorofilas (principalmente a B), pois ela tenta utilizar mais o espectro de luz disponível e investir mais na captação, para maximizar 
sua chance de ter êxito no ambiente que ela se encontra.
Fotoinibição
 É a diminuição da taxa fotossintética líquida por excesso de luz;
Se uma planta está sob um sol pleno, ela pode estar recebendo mais energia do que aquela que ela é capaz de suportar e processar; 
 Isso pode acarretar no estresse oxidativo de O2;
 Para que isso não ocorra, a planta desenvolveu o mecanismode fotoinibição;
Mecanismos de dissipação de energia
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 Existem três formas do excesso energia ser dissipado, mais comum é a dissipação em forma de calor;
Quando toda superfície é exposta a aquecimento, ela dissipa o calor em forma de radiação;
A convecção é quando há uma massa de ar quente próxima a superfície e uma massa de ar fria mais acima, a massa de ar quente se movimenta, gerando um 
transporte de ar. Então, se as folhas aquecem, o ar das redondezas aquece e isso é uma forma de convecção, conhecida também como perda de calor sensível;

 Outra possibilidade é o esfriamento evaporativo, ou seja, a transpiração.
 A fotoinibição crônica: é quando a planta está exposta à radiação por mais tempo, causando danos; 
 A fotoinibição dinâmica: está exposta à radiação passageiramente, então para isso ela reduz a sua eficiência para conseguir dissipar sua energia e atinge a máxima 
fotossintética para evitar o dano. 
 No caso de folhas da mesma espécie, como mostra no gráfico, uma folha sofreu uma radiação mais branda, enquanto a outra, uma exposição mais severa.
Curva de resposta a temperatura
 Temperatura mais baixa, a atividade enzimática tende a ser mais baixa;
 Temperatura mais alta, atividade enzimática mais alta;
 A planta precisa de uma temperatura ótima para alcançar uma maior assimilação fotossintética;
 A temperatura, quando está muito elevada, pode levar a desnaturação das proteínas e movimentação alta dos lipídios de membra na, podendo causar o 
desacoplamento da membrada, causando um prejuízo ao fluxo de elétrons;
 As plantas C3 tem um ótimo de temperatura mais baixo que a C4, e isso tem reação com a adaptação e o habitat dessas plantas;
 Se a temperatura estiver muito alta, a planta C3 pode realizar a fotorrespiração.
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