Fisiologia Vegetal: o que é, características e funções

A fisiologia vegetal é o ramo da Botânica que estuda o metabolismo, o desenvolvimento, a reprodução e outros aspectos da vida dos vegetais. Sendo assim, é a fisiologia vegetal que cuidará de explicar os processos fundamentais da fisiologia das plantas, como a fotossíntese, a nutrição, a respiração, os hormônios e a relação das plantas com a água. 

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A Fisiologia Vegetal é uma área da biologia que se dedica ao estudo das funções e processos vitais das plantas. Ela investiga como as plantas crescem, desenvolvem-se, reproduzem-se e respondem a estímulos ambientais, como luz, água, nutrientes, temperatura e estresse.

Os fisiologistas vegetais exploram uma variedade de aspectos, incluindo a absorção de água e nutrientes pelas raízes, o transporte de seiva pelo caule, a fotossíntese (processo pelo qual as plantas produzem seu próprio alimento usando luz solar), a respiração, a transpiração (perda de água pela planta), a regulação do crescimento e desenvolvimento, a resposta a hormônios vegetais e a adaptação a condições ambientais adversas, como secas ou altas temperaturas.

A Fisiologia Vegetal desempenha um papel crucial na agricultura, na horticultura, na silvicultura e em outras áreas relacionadas à produção de alimentos e à conservação da biodiversidade. Ela também contribui para o desenvolvimento de técnicas de cultivo mais eficientes e sustentáveis, visando aumentar a produção de alimentos e minimizar os impactos ambientais.

As funções e processos vitais das plantas incluem uma série de atividades essenciais para a sua sobrevivência, crescimento e reprodução. Alguns dos principais processos e funções vitais das plantas incluem:

Transpiração

Na fisiologia vegetal, um processo bastante importante é o da transpiração. Isso, porque ela está relacionada com o transporte da seiva bruta no xilema. A transpiração pode ocorrer tanto através dos estômatos quanto através da cutícula. 

Para que ocorra a transpiração estomática, é necessário que ocorra a abertura dos estômatos, ou seja, é necessário que as células estejam túrgidas para que ocorram as trocas gasosas com o meio.

Além das trocas gasosas, durante a transpiração acontece também a perda de água. Assim, quando as células-guarda se tornam flácidas, ocorre o fechamento dos estômatos. 

Os principais fatores responsáveis pela abertura e fechamento dos estômatos são a hidratação dos tecidos da planta, a intensidade da luz a qual a planta está sujeita e a concentração de gás carbônico. 

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Fotossíntese

A principal forma de produção de energia dos seres autotróficos é a fotossíntese. Nela, o organismo usa o gás carbônico (CO2) e a água para produzir glicídios, que servirão de alimento para o organismo.

Em contrapartida, o processo da fotossíntese libera gás oxigênio (O2) na atmosfera. Estudos indicam que grande parte do oxigênio existente atualmente na atmosfera é produto da fotossíntese.

O processo completo da fotossíntese ocorre a partir de uma série de reações químicas diversas. Essas reações podem ser divididas em fase clara - ou fotoquímica - e fase escura - ou química.

Como o nome sugere, a fase clara ocorre na presença de luz (na natureza, durante o dia) e pode também ser dividida em duas etapas, denominadas fotofosforilação e fotólise da água.

Já a fase escura ocorre sem depender da presença de luz. Esta fase é composta pelo ciclo Calvin Benson.

Condução de seiva 

Os dois tipos de seiva - bruta e elaborada - são formuladas e conduzidas de maneiras diferentes:

• A seiva bruta é formada por sais minerais e água, e seu transporte ocorre das raízes às folhas, pelo xilema. A teoria da tensão-coesão de Dixon é a que melhor explica esse transporte vertical e no sentido oposto à gravidade: a coesão entre as moléculas de água e a sucção que a transpiração das folhas gera fazem com que a seiva se desloque. 
• Já a seiva elaborada é produzida pela fotossíntese, e seu transporte ocorre pelo floema. Nesse transporte, a seiva sai das folhas em direção à raiz. 

Hormônios vegetais

Os hormônios vegetais, também denominados fitormônios, são hormônios produzidos pelas plantas. Eles atuam regulando o crescimento e desenvolvimento do vegetal.

A condução dos hormônios ocorre através do xilema e floema até os locais onde irão atuar. Podem atuar, também, no local onde foram produzidos. 

Os principais hormônios vegetais são:

• Auxinas: têm como função alongar e expandir as células da planta, promovendo, assim, o crescimento vertical das raízes e dos caules. São produzidas principalmente nas extremidades da planta e nos meristemas das folhas jovens, de frutos, e de sementes.
• Giberelinas: são responsáveis por controlar diversos aspectos do crescimento e desenvolvimento das plantas, como alongamento do caule, germinação de sementes e crescimento de raízes e frutos. São produzidas nos meristemas do caule e da raiz, no embrião das sementes, nas folhas jovens e nos frutos.
• Citocininas: têm como principal função o crescimento das gemas laterais. São encontradas em maior quantidade em locais com maior proliferação celular, principalmente nas sementes em germinação e nos frutos.
• Etileno: é o único hormônio vegetal gasoso. Sua principal ação é induzir o amadurecimento dos frutos.
• Ácido abscísico: é um inibidor do crescimento das plantas. Atua também na dormência de sementes, impedindo que germinem de forma prematura.

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Respiração

A respiração aeróbica degrada a glicose em três etapas:

• Glicólise: essa etapa ocorre no hialoplasma da célula. A glicose é decomposta em duas moléculas de ácido pirúvico, produzindo 2 ATPs.
• Ciclo de Krebs: no Ciclo de Krebs, que acontece na matriz mitocondrial, ocorrem a descarboxilação e a desidrogenação dos compostos orgânicos, e há a síntese de mais 2 ATPs.
• Cadeia respiratória: por fim, a cadeia respiratória dá-se nas cristas mitocondriais, onde existem as substâncias transportadoras de elétrons. Nesta fase, há síntese de 34 ATPs.

As plantas, seus metabolismos e comportamentos são os objetos de estudo da Fisiologia Vegetal.