FISIOLOGIA VEGETAL: metabolismo e nutrição mineral
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Descrição
Os filósofos italianos Icilio Vanni, Giorgio Del Vecchio e Adolfo Nová, que criaram a teoria tridimensional do Direito, inspiram outras áreas do conhecimento com a seguinte regra: FATO, VALOR e NORMA. O FATO representa a realidade; o VALOR, o conhecimento, a experiência e a crença; a NORMA, o modelo (representação simplificada da realidade), que por sua vez representa, num dado momento, o que é aceito como certo pela maioria. Sendo assim, o VALOR dado ao FATO resulta em uma NORMA.
Este livro procura abordar a NORMA relativa à nutrição mineral de plantas, porém com enfoque em Fisiologia Vegetal.
O termo elemento mineral essencial ou nutriente mineral foi proposto por Arnon e Stout em 1939. Esses autores propuseram que, para um elemento ser considerado essencial, três critérios devem ser atendidos:
• Critério 1: toda planta deve ser incapaz de completar seu ciclo de vida na ausência do nutriente; • Critério 2: a função do nutriente não deve ser substituível por outro elemento; • Critério 3: o nutriente deve estar envolvido diretamente no metabolismo da planta (como parte de um componente essencial à planta - como uma enzima, p.e. - ou deve ser necessária para um passo metabólico distinto - como uma reação enzimática, p.e.).
No setor agrícola, a fisiologia vegetal continuará sendo a base para transformar conhecimento em riqueza para o bem comum (de toda sociedade), desde para se ter o melhor conhecimento da realidade (FATO) e maior entendimento dos processos (VALORES), bem como para nortear as ações de manejo (NORMA), possibilitando ao Homem o estabelecimento de uma exploração do ambiente de forma mais sustentável.
Agradecimentos – 5 Prefácio – 7 LISTA DE FIGURAS – 17 LISTA DE TABELAS – 29 LISTA DE ABREVIATURAS – 31
PARTE I - CONSIDERAÇÕES INICIAIS – 35
Capítulo 1 - METABOLISMO E NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS – 37 1.1. Nutrientes na planta – 37 1.2. Macronutrientes – 37 1.3. Micronutrientes – 37 1.4. Outros elementos – 38 1.5. Nutrição mineral e defesa de plantas – 38 1.6. Tratamento de sementes – 38 1.7. Uso de aminoácidos em plantas – 39
PARTE II - NUTRIENTES NA PLANTA – 41 Introdução – 43
Capítulo 2 - FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO DE NUTRIENTES NA PLANTA – 45 2.1. Nutrientes no solo e absorção radicular – 45 2.2. Mecanismos de plantas para absorver nutrientes do solo – 46 2.3. A morfologia radicular – 46 2.4. Relação entre crescimento radicular e nutrição mineral – 47 2.4.1. Suprimento de carboidratos – 47 2.4.2. Morfologia radicular e interações hormonais – 47 2.4.3. Morfologia radicular e interações hormonais e nutricionais – 47 2.5. Respiração celular – 48 2.6. Nutrientes e absorção celular – 49 2.6.1. Competição – 49 2.6.2. Papel do pH – 49 2.6.3. Sinergismo de íons e papel do cálcio – 49 2.6.4. Relação entre cátions e ânions – 50 2.6.5. Regulação do pH celular durante a absorção de nutrientes – 52 2.6.6. Exsudação radicular e absorção de nutrientes – 54 2.6.7. Ectoenzimas – 56 2.6.8. Cluster ou proteoides – 56 2.7. Absorção de nutrientes – 57 2.7.1. Absorção de nutrientes em pelos radiculares – 57 2.7.2. Absorção de fósforo, potássio e cálcio – 58 2.8. Barreiras à absorção – 58 2.9. Micorrizas – 59
Capítulo 3 - LOCAIS DE ABSORÇÃO DE NUTRIENTES NA PLANTA – 61 3.1. Raízes – 61 3.2. Folhas – 64 3.2.1. Rotas de absorção foliar – 74 3.2.2. Fatores que afetam a absorção foliar – 75 3.2.2.1. Fatores inerentes às folhas – 75 3.2.2.1.1. Estrutura – 75 3.2.2.1.2. Estado de hidratação das folhas – 75 3.2.2.1.3. Espécies e variedades – 76 3.2.2.1.4. Superfície foliar e idade da folha – 76 3.2.2.1.5. Status nutricional e idade da planta – 77 3.2.2.1.6. Abertura estomática e absorção foliar de nutrientes – 77 3.2.2.2. Fatores externos – 79 3.2.2.2.1. Luz e temperatura – 79 3.2.2.2.2. Umidade relativa do ar – 80 3.2.2.3. Disponibilidade de substâncias e concentração da solução – 82 3.2.2.4. Inibidores metabólicos – 82 3.2.2.5. Dinâmica e espaços da absorção – 82
Capítulo 4 - MECANISMOS DE ABSORÇÃO DE NUTRIENTES PELA PLANTA – 85 4.1. Fase passiva – 85 4.1.1. Difusão – 85 4.1.2. Fluxo de massa – 86 4.1.3. Troca iônica – 86 4.1.4. Equilíbrio de Donnan – 87 4.2. Fase ativa – 88 4.2.1. Transportadores – 92 4.2.1.1. Proteína canal – 92 4.2.1.2. Proteína carreadora – 93 4.2.2. Aquaporinas: canal de múltiplas funções – 94 4.2.3. Bombas – 96 4.3. Controle na absorção e transporte de macronutrientes e micronutrientes – 98
Capítulo 5 - TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS NO XILEMA – 101 5.1. Mecanismo de transporte pelo xilema – 102 5.2. Teoria da coesão-tensão – 103 5.3. Pressão radicular – 104
Capítulo 6 - TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS NO FLOEMA – 109 6.1. Direções do transporte no floema: conceito fonte e dreno – 111 6.2. Modelos de movimento no floema – 113 6.3. Mecanismos do transporte no floema – 113 6.4. Fluxo de pressão – 114 6.5. Corrente citoplasmática – 116 6.6. Fluxo eletrosmótico – 118 6.7. Proteínas contráteis – 120 6.8. Critérios para o movimento de Substâncias no floema – 123 6.9. Fatores que afetam a translocação no floema – 123 6.9.1. Temperatura – 123 6.9.2. Metabolismo – 124 6.9.3. Inibidores metabólicos – 124 6.9.4. Luz – 125 6.9.5. Deficiências minerais – 125 6.9.6. Gradiente de concentração – 125 6.9.7. Transporte dirigido por hormônios vegetais – 126 6.10. Observações finais sobre o transporte pelo floema – 126 6.11. Funções fisiológicas dos nutrientes – 127
PARTE III - MACRONUTRIENTES – 129
Capítulo 7 - NITROGÊNIO – 131 7.1. Nitrogênio proveniente do solo – 131 7.2. Fixação biológica de nitrogênio – 134 7.3. Deficiência – 136
Capítulo 8 - FÓSFORO – 137 8.1. Armazenamento de energia – 137 8.2. A química do ATP é bem conhecida – 137 8.3. Constituição genética e de biomembranas – 139 8.4. Armazenamento de fósforo – 139 8.5. Transporte de açúcares – 140 8.6. Síntese de proteínas – 140 8.7. Fotossíntese – 141 8.8. Transporte de água em plantas – 141 8.9. Ativação enzimática – 142 8.10. Aplicação foliar de fósforo – 143 8.11. Deficiência – 143
Capítulo 9 - POTÁSSIO – 145 9.1. Ativação enzimática – 146 9.2. Atividade estomática – 147 9.3. Fotossíntese – 148 9.4. Movimento foliar – 148 9.5. Transporte de açúcares – 148 9.6. Síntese de proteínas – 148 9.7. Papel do potássio em plantas sob estresse – 148 9.7.1. Estresse biótico – 148 9.7.2. Estresse abiótico – 149 9.8. Deficiência – 150
Capítulo 10 - CÁLCIO – 153 10.1. Sinalização celular – 153 10.2. Fechamento estomático – 153 10.3. Constituição da parede celular e armazenamento – 155 10.4. Crescimento do tubo polínico – 156 10.5. Germinação – 158 10.6. Estabilização de membranas – 158 10.7. Homeostase da glutationa – 158 10.8. Metabolismo e principais funções do cálcio – 159 10.9. Deficiência – 160
Capítulo 11 - MAGNÉSIO – 163 11.1. Clorofila e síntese proteica – 163 11.2. Ativação enzimática, fosforilação e fotossíntese – 163 11.3. Síntese de espécies reativas de oxigênio nas plantas deficientes em magnésio – 164 11.4. Metabolismo e principais funções do magnésio – 166 11.5. Deficiência – 167
Capítulo 13 - FERRO – 175 13.1. Constituinte de sistemas redutores – 175 13.2. Proteínas ferro-enxofre – 175 13.3. Outras enzimas que requerem ferro – 176 13.4. Desenvolvimento de cloroplastos e atividade fotossintética – 176 13.5. Deficiência – 177
Capítulo 14 - MANGANÊS – 179 14.1. Fotossíntese – 179 14.2. Atividade enzimática – 180 14.3. Formação de proteínas, carboidratos e lipídeos – 180 14.4. Polimerização de lignina – 180 14.5. Divisão e elongação celular – 180 14.6. Fitotoxidez – 181 14.7. Deficiência – 182 14.8. Ferramentas fisiológicas para detectar a eficiência de absorção de fontes de manganês – 183 14.9. Modelo de ação fisiológica de fontes de manganês – 185
Capítulo 15 - BORO – 189 15.1. Química do boro – 189 15.2. Absorção de boro – 190 15.2.1. Evidência do transporte passivo e ativo – 190 15.2.2. Mobilidade de boro no floema e moléculas de transporte – 192 15.3. Funções do boro na parede celular – 193 15.4. Funções do boro no crescimento reprodutivo e desenvolvimento – 194 15.5. Fixação de nitrogênio – 195 15.6. Influência do boro no metabolismo vegetal – 196 15.7. Papel do boro na estrutura e função da membrana – 197 15.8. Deficiência – 197
Capítulo 16 - ZINCO – 199 16.1. Anidrase carbônica – 200 16.2. Superóxido dismutase – 200 16.3. Outras enzimas que contêm zinco – 201 16.4. Síntese de triptofano e auxinas – 201 16.5. Integridade de membranas – 201 16.6. Deficiência – 202
Capítulo 18 - NÍQUEL – 205 18.1. Absorção de níquel pelas plantas – 205 18.2. Transporte e distribuição de níquel em plantas – 205 18.3. Funções fisiológicas – 207 18.4. Toxidez – 209
Capítulo 19 - MOLIBDÊNIO – 211 19.1. A nitrato redutase e nitrogenase – 211 19.2. Metabolismo do molibdênio – 213 19.3. Deficiência – 214
Capítulo 20 - CLORO – 215 20.1. Regulação estomática – 215 20.2. Fotólise da água – 216 20.3. Osmorregulação – 216 20.4. Interação com outros nutrientes – 216 20.5. Ativação de enzimas – 217
PARTE V - OUTROS ELEMENTOS – 219
Capítulo 21 - Sódio, silício, cobalto, selênio e alumínio – 221 21.1. Sódio – 221 21.1.1. Plantas que utilizam o sódio como elemento essencial – 221 21.1.2. Substituição do potássio pelo sódio – 222 21.1.3. Relação do sódio no crescimento de plantas – 222 21.2. Silício – 222 21.2.1. Relação entre silício, alumínio e manganês em plantas – 223 21.2.2. Influência do silício na proteção de plantas contra doenças – 223 21.2.3. Influência do silício na tolerância de plantas à seca – 224 21.2.4. Efeito do silício na fotossíntese – 225 21.2.5. Influência do silício na suberização de raízes – 225 21.3. Cobalto – 227 21.4. Selênio – 228 21.5. Alumínio – 229
PARTE VI - NUTRIÇÃO MINERAL E DEFESA DE PLANTAS – 233
Capítulo 22 - Relação entre nutrição mineral, doença e praga; interação entre manganês e glifosato e uso de fosfito em plantas – 235 22.1. Relação entre nutrição mineral e doença – 235 22.1.1. Considerações gerais – 235 22.1.2. Silício – 237 22.1.3. Níquel e doenças – 239 22.2. Relação entre nutrição mineral e pragas – 240 22.3. Interação entre manganês e glifosato em plantas – 241 22.4. Uso de fosfito em plantas – 242
Capítulo 24 - Aminoácidos – 255 24.1. Aminoácidos no solo – 255 24.2. Absorção e transportadores – 257 24.3. Enantiômeros, absorção e funções – 260 24.4. Funções – 261 24.4.1. Desenvolvimento e germinação de sementes – 262 24.4.2. Aminoácidos e crescimento radicular – 263 24.4.3. Atenuação de vários tipos de estresses – 266 24.4.4. Aminoácidos atenuadores de estresses – 267 24.4.5. Prolina: aminoácido-chave em plantas estressadas – 268 24.4.6. Lisina: aminoácido regulado em condições de estresse – 270 24.4.7. Histidina: metais pesados – 270 24.4.8. Sinalização e estrutura celular – 271 24.5. Transporte de enxofre e nitrogênio no floema e no xilema – 276
REFERÊNCIAS – 277
Autores: Evandro Binotto Fagan, Elizabeth Orika Ono, João Domingos Rodrigues, Luís Henrique Soares e Durval Dourado Neto Ano: 2016 Número de Páginas: 305 Tamanho: 16 x 22,5 cm Editora: Andrei Acabamento: Capa dura ISBN: 978-85-7476-408-5
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Prazo de entrega: Sedex de 03 a 05 dias úteis e PAC de 05 a 15 dias úteis
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