O documento discute a importância de medir o estado hídrico de plantas e solos, métodos para medição como o método osmótico e de peso seco, e conceitos termodinâmicos como potencial químico e potencial hídrico que são relevantes para entender o fluxo de água nas plantas.
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Estado hídrico de plantas e solos
1. Estado hídrico das plantas Sara Lucía Colmenares TrejosB.Sc. slcolmenarest@biologia.ufrj.br
2. POR QUÊ MEDIR O ESTADO HÍDRICO DE PLANTAS E SOLOS? Os tecidos das plantas tem grandes quantidades da água. As plantas perdem grandes quantidades da água pela transpiração. As plantas necessitam da água para crescer. Administração da água em cultivos. A resposta das plantas a água é variável.
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4. MÉTODOS PARA MEDIR O ESTADO HÍDRICO DAS PLANTAS Método Osmótico. Uso de soluções concentradas que causam a liberação da água desde os tecidos da planta. O estado hídrico é expressado em termos da solução que não produza nenhum cambio ao interior do tecido. Método de Peso seco – Conteúdo de água. %Max. de água que armazena o tecido, usado para determinar o qual é o limite de perdida da água sem alterar a atividade enzimática ou a concentração de solutos nas células. Método Termodinâmico. Determina o potencial químico da água no tecido da planta.
5. Termodinâmica Estuda as forças e fluxosque determinam a direção e extensão dos processos naturais. É uma base importante para a descrição quantitativa da vitalidade biológica. Os términos mas importantes: ENERGIA – TRABALHO Energia livre – Potencial – Entropia - Segunda Lei
6. TRABALHO Em biologia, trabalho é usado num amplio sentido para descrever o movimento contra qualquer das forças que as coisas viventes encontram o geram: mecânicas, elétricas, osmóticas, incluso potenciais químicos. A capacidade de fazer um trabalho chama-se Energia potencial El cambio de uma energia a outra chama-se Transdução de energia
7. Primeira Lei - Conservação da Energia ΔU = ΔQ + ΔW Energia total absorvida pela folha = energia emitida pela folha + energia guardada pela folha Intensidade (Potencial) Tamanho do sistema (Capacidade) Trabalho
8. Segunda lei – Processos Espontâneos dS = dQ/T ΔSu = ΔSs + ΔSr ENTROPIA é um indicador da capacidade de cambio espontânea de um sistema. Diminui até alcançar o Equilíbrio, o seja, não câmbios espontâneos, o que para um ser vivo significa estar morto. Energia não disponível para trabalhar
9. A quantidade de trabalho é determinada pelo numero de moléculas trocando energia.
10. J. WillardGibbs (1931) POTENCIAL(μ) Trabalho que pode fazer uma mol de moléculas POTENCIAL QUIMICO O potencial químico de uma espécie j indica a energia livre associada com esta, e disponível para levar a cabo um trabalho
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12. Energia /mol PRESSÃO = Energia/Volume = Força/Área = Volume /mol MPa 1 megapascal = 10^6 pascales = 10^6 newtons /m^2 = 1joule/m^3 = 10bar = 9,87 atmosferas 1bar = 0,1MPa O valor é negativo porque o ponto de referencia é a água pura, cuja energia livre corresponde a 0.
13. Potencial hídrico (letra greca psi (Ψ)) É proporcional ao trabalho requerido para movimentar uma mol de água pura em condições determinadas de pressão y temperatura ambientais ligada a um tecido ou ao solo, até um outro estado de referencia 0 com a mesma temperatura. Tá baseado no potencial químico da água, que é uma expressão quantitativa da energia livre. Dentro das células das plantas o potencial hídrico é negativo porque a água pura tem um potencial mas alto do que a água dentro da célula, o seja que tem mas energia.
14. A suma de todas as forcas que atuam sob a água Boyer JS (1995) Water Relations Principles and Theory.
18. Trilha da Água na planta : Vacuola - Protoplasto – Apoplasto. Os solutos das células são a ultima fonte de forҫas (potenciais) que movimentam a água. A seca de tecidos em principio diminui o potencial hídrico principalmente pela diminuição do turgescência.
24. D In PressureChamber Pgas = - Quando Pgas iguala o Ψm(a) , o liquido aparece sob a superfície cortada, e não atua sob o equilíbrio do sistema. Boyer (1995)
25. POTENCIAL HÍDRICO DO SOLO POTENCIAL HÍDRICO DA ATMOSFERA Ψatmosfera (Mpa) = (0,4608)(T°K)(Ln(HR/100)) Ou Ψatmosfera (Mpa) = (-1,06)(T°K)(Log10(100/HR)) O tensão-metro indica o estado de umidade do solo. Calculam a tensão com que a água tá associada ao solo. Deve ser menor do que das raízes.