determinar os efeitos da falta de luminosidade e CO2 na fotossíntese
Segundo Larcher (2000), a capacidade fotossintética é uma característica intrínseca de cada espécie vegetal, sendo que as trocas gasosas mudam durante o ciclo do desenvolvimento do indivíduo e dependem do curso anual e até mesmo do curso diário das flutuações ambientais (luz, temperatura, nível de CO2, etc) em torno do vegetal.
Entre os diversos componentes do ambiente, a luz é primordial para o crescimento das plantas, não só por fornecer energia para a fotossíntese, mas também por fornecer sinais que regulam seu desenvolvimento por meio de receptores de luz sensíveis a diferentes intensidades, qualidade espectral e estado de polarização. Dessa forma, modificações nos níveis de luminosidade, aos quais uma espécie está adaptada, podem condicionar diferentes respostas fisiológicas em suas características bioquímicas, anatômicas e de crescimento (ATROCH, 2001).
O objetivo deste trabalho foi determinar os efeitos da falta de luminosidade e CO2 na fotossíntese em folíolos de feijão.
O experimento foi realizada no Laboratório de Morfologia Vegetal do Campus 2 da Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUC-PR), São José dos Pinhais, PR. Utilizaram-se três folíolos de planta de feijão com dois meses de idade, aplicou-se pasta de vaselina sólida sobre as duas epidermes de um dos folíolos, em outro folíolo cobriu-se totalmente com papel alumínio e o outro como testemunha, colocou-se a planta na luz natural, conforme figura 1 e 2.
Figura 1 – Folíolo com vasilina
Figura 2 – Folíolo com papel alumínio
Após quatro dias realizou-se a prova de amido, retirou-se os três folíolos e colocou-se em béquers de 100 ml com 50 ml de etanol 70%, em banho-maria fervente até ficarem esbranquiçadas. Após lavou-se os folíolo em água corrente, secou-se e distendeu-se em solução de lugol por alguns segundos. Lavou-se o excesso de lugol em água corrente e obsevou-se a coloração final e a diferença entre os tratamentos.
O folíolo que foi tratado com vaselina apresentou coloração amarelada e uma pigmentação verde clara nas nervuras e ao seu redor, o folíolo coberto com papel alumínio apresentou coloração amarelada na borda e pigmentação verde no centro do limbo enquanto a testemunha apresentou uma coloração escura em todo o limbo, conforme figura 3.
Figura 3 – Coloração dos tratamentos
Os fatores ambientais limitantes à fotossíntese são nível de CO2, nível de luminosidade e temperatura, conforme pode ser verificado na Figura 4.
Figura 4 – Relação entre a taxa de fotossíntese e a concentração de CO2 em Hormidium estabelecido em diferentes níveis de luz e temperaturas.
Assim, para uma mesma temperatura, a taxa fotossintética (bruta ou líquida) é maior à medida que aumenta a intensidade luminosa. Para uma mesma intensidade luminosa, a taxa fotossintética é maior à medida que aumenta a temperatura. Quando satura de CO2 (quando a curva dobra) dizemos que atingiu o ponto de saturação de CO2. O nível ou fluxo de luz é denominado de irradiância, quando utilizamos unidade de energia. O fluxo de fóton fotossintético (FFF) é a medida do número de luz quanta. Um importante fator que limita indiretamente a fotossíntese, através do efeito no suprimento de CO2 é a água. O CO2 entra e a água, na forma de vapor, é perdida pelas folhas através dos poros dos estômatos na epiderme. Os estômatos podem fechar se o suprimento de água é pobre, podendo causar uma parada no fornecimento de CO2 para a fotossíntese (KLUGE, 2002).
Apenas 5% da energia solar que alcança a Terra pode ser convertida em carboidratos através da fotossíntese foliar. Isso é devido ao fato de que a maioria da fração da luz incidente ser de onda muito curta ou muito longa para ser absorvida pelos pigmentos fotossintéticos. Além disso, a energia luminosa absorvida é perdida na forma de calor; usada em processos bioquímicos para promover a fixação do CO2 ou ainda ser usada no metabolismo geral da folha. Das radiações que chegam à Terra, 44% se situam na região das radiações visíveis que são utilizadas na fotossíntese. A radiação solar atinge seu máximo no verão (dezembro-janeiro) e seu mínimo no inverno (junhojulho). Durante o dia, a intensidade máxima de radiação solar ocorre na proximidade do meio-dia (KLUGE, 2002).
O mais ativo tecido fotossintético em plantas superiores é o mesófilo das folhas. Células mesofílicas possuem pigmentos especializados para a captação da luz, as clorofilas. Na fotossíntese, a planta usa a energia do sol para oxidar a água e, assim, produzir oxigênio, e para reduzir o CO2, produzindo compostos orgânicos, principalmente açúcares. A série completa de reações que culmina na redução do CO2 inclui as reações nas tilacóides e as reações de fixação de carbonos. As reações nas tilacóides produzem compostos ricos em energia (ATP e NADPH), os quais são usados para a síntese de açúcares nas reações de fixação de carbono. Esses processos de síntese ocorrem no estroma do cloroplasto, a região aquosa que circunda as tilacóides (KLUGE,2002).
Lugol é uma solução com 0,75 g de iodo, 3,75g de iodeto de potássio, dissolvidos em 250 ml de água destilada. Indicado para amido, no qual produz uma coloração preto-azulada ou marrom-escura.
A pasta de vaselina espalhada sobre as duas epidermes do folíolo impediu a passagem de CO2 pelos estômatos, inibindo a realização de fotossíntese e, consequentemente, a produção de glicose. Ao colocarmos este folíolo em solução de lugol não houve alteração na coloração devido à planta ter consumido todas as reservas de amido no período em que o folíolo não realizou fotossíntese para repor suas reservas.
O papel alumínio bloqueou a passagem de luz e também inibiu a realização de fotossíntese que foi comprovado pela prova de amido, onde colocamos todos os tratamentos em solução de lugol inclusive a testemunha, o não escurecimento dos tratamentos provou a inexistência de amido e a não realização de fotossíntese no período.
MARENCO, R.A.; Lopes, N.F. 2005. Fisiologia Vegetal: Fotossíntese, respiração, relações hídricas e nutrição mineral, Editora UFV.Viçosa, MG. 451pp.
LARCHER, W. 2000. Ecofisiologia Vegetal. São Carlos, São Paulo. Editora Rima, 531pp.
ATROCH, E. M. A. C; SOARES, A. M.; ALVARENGA, A. A. de; CASTRO, E. M, de. Crescimento, teor de clorofilas, distribuição de biomassa e características anatômicas de plantas jovens de Bauhinia forticata LINK submetidas à diferentes condições de sombreamento. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 25, n. 4, p. 853–862, 2001.