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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS AGRONOMIA
KAREN ANDREON VIÇOSI
DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE ABSORÇÃO DE ÁGUA DE DIFERENTES TECIDOS VEGETAIS
ALEGRE 2013
1. INTRODUÇÃO
A água é responsável pela turgescência das células, e dá forma e estrutura aos tecidos. De todos os recursos que a planta necessita para seu desenvolvimento, a água é o mais abundante e, ao mesmo tempo, é o recurso que mais limita sua produtividade, tanto das culturas como dos vegetais nativos. (PIMENTEL, C. 2004) Segundo Taiz L. e Zeiger E., a regulação de entrada e saída de água da célula depende de seu potencial hídrico, hidrostático, gravitacional e osmótico. O potencial hídrico (Ψw) é o grau de hidratação da planta, e seus componentes variam de acordo com as condições de crescimento, tipo da planta e localização. As células vegetais apresentam elevada pressão intracelular denominada pressão de turgescência, que contribui para a rigidez e estabilidade dos tecidos, que está relacionado ao potencial hidrostático. O potencial hidrostático (Ψp) indica, quando positivo, a pressão de turgescência, e quando negativo indica menor quantidade de água. O potencial osmótico (Ψs) representa o efeito dos solutos dissolvidos no potencial hídrico. O potencial gravitacional representa a força gravitacional faz com que a água mova-se para baixo, a não ser que exista uma força igual e oposta. A partir disso, pode-se fazer a relação: Ψw = Ψs + Ψg + Ψp Como o estudo realizado ocorre na transferência osmótica de água à nível celular, o potencial gravitacional é omitido. À medida que a água entra na célula, o potencial hidrostático (Ψp) também aumenta, de acordo com a relação Ψp = Ψs - Ψw, diminui a diferença entre os potenciais hídricos (Ψ w) internos e externos. Em um determinado momento, a da célula aumenta o suficiente para aumentar o mesmo valor do da solução de sacarose. Quando isso acontece, atinge o ponto de equilíbrio e o transporte de líquidos cessa.
2. OBJETIVO Determinar da capacidade de absorção ou de perda de água de diferentes tecidos vegetais: chuchu, batata e cenoura. Para cada tecido, encontrar seu potencial osmótico e seu ponto de equilíbrio, e em que concentração esse fenômeno ocorre.
3. MATERIAIS
01 balança analítica
09 béqueres
Placa de Petri
Faca
Cenoura
Chuchu
Batata
300 mL água
108g de açúcar
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Foi realizada uma concentração de sacarose inicial de 1 mol/L, onde foram usados 108g de açúcar para 300 mL de água para obter essa concentração, chamada também de concentração estoque. Foram utilizados nove béqueres, cada um com uma molaridade final diferentes, devidamente identificados, onde foi colocada determinada quantidade de água e de solução estoque, em que o volume total fosse 20 mL. Inicialmente, foram pesados com o auxilio de uma balança de precisão, nove pedaços de batata, chuchu e cenoura, que foram um a um, acrescentados em cada tubo contendo diferentes molaridade. Esperou-se uma hora e os vegetais foram retirados do tubo, onde foram pesados para descobrir o peso final.
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO Primeiramente, foi calculada a quantidade de água e solução estoque que deveria ser colocada em cada tubo através da seguinte relação: Volume inicial x Molaridade inicial = Volume final x Molaridade final Vi x 1,00 = 20 x 0,10 Vi= 2 mL de solução estoque O procedimento foi repetido para todos os tubos e o resultado obtido foi anotado na tabela 1. Para calcular o potencial osmótico (Ψs) da solução, sabendo que o Ψs da sacarose equivale a –2,24 MPa, foi realizada a seguinte proporção: 1 molar 2,24 MPa 0,10 M x x = -0,224 MPa Foi realizada a mesma proporção para todas as soluções e os resultados estão mostrados na tabela a seguir: Tabela 1: Resultados obtidos para cada solução realizada. Mol/L 0,00 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,40 0,50 1,00
SOLUÇÃO ESTOQUE (mL) 0 2 3 4 5 6 8 10 20
H2O(mL)
TOTAL
Ψ s (MPa)
20 18 17 16 15 14 12 10 0
20 20 20 20 20 20 20 20 20
0 -0,224 -0,336 -0,448 -0,56 -0,672 -0,896 -1,12 -2,24
Após esperar uma hora com os tecidos vegetais de cenoura, chuchu e batata em béqueres de diferentes concentrações, anotou-se o peso final e foi feita a diferença entre o peso final e inicial e vegetal de cada tecido. No chuchu, foi possível observar através dos dados da tabela abaixo que entre as concentrações de 0 a 0,25 M, o tecido absorveu água, indicando que seu potencial
osmótico está abaixo do potencial da solução, por isso absorveu água, e a partir de 0,3 M a planta perdeu água para a solução, conforme a tabela a seguir: Tabela 2: Diferença entre o peso final e inicial do tecido de chuchu em diferentes molaridades.
M Peso Inicial (g) Peso Final (g) Diferença (g)
0,00 3,880
0,10 3,202
CHUCHU 0,15 0,20 0,25 3,172 3,617 3,735
4,411
3,601
3,499
3,940
3,799
3,826
0,531
0,399
0,327
0,323
0,064
-0,024 -0,156 -0,306 -0,668
0,30 3,850
0,40 3,872
0,50 3,786
1,00 3,813
3,716
3,480
3,145
Figura 1: Relação entre diferença de peso e molaridade do chuchu
Chuchu 0,8
0,6 Diferença (g)
0,4 0,2 Chuchu
0 -0,2
0
0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
0,4
0,5
1
Linear (Chuchu)
-0,4 -0,6 -0,8
Molaridade
Sabendo que o ponto de equilíbrio, onde não há perda nem ganho de água está entre 0,25 e 0,3 M, é possível saber esse ponto de equilíbrio através da média: M = (0,25 + 0,3) / 2 M = 0,275 M Se em 0,275 M a planta atinge o ponto de equilíbrio, é possível calcular seu potencial osmótico através da relação: 1M -2,24 MPa 0,275 M x X = - 0,616 MPa
Ou seja, quando o Ψs da solução foi maior que -0,616 MPa, o chuchu absorveu água, pois seu potencial é menor que o da solução, até atingir potenciais osmóticos iguais. Quando for menor que –0,616 MPa, ocorreu a perda de água do tecido, pois tinha Ψs maior em relação a solução. Quando foi igual a –0,616 MPa, ocorreu um equilíbrio, sem ganho ou perda de água. O mesmo método foi realizado para a cenoura, porém os resultados foram diferentes. O ponto de equilíbrio está entre as molaridades de 0,40 e 0,5 M, o que indica que tem um potencial osmótico menor, conforme constado no gráfico e nas contas a seguir: Tabela 3: Diferença entre o peso final e inicial do tecido de cenoura em diferentes molaridades.
M Peso Inicial (g) Peso Final (g) Diferença (g)
0,00 2,317
0,10 2,130
CENOURA 0,15 0,20 0,25 2,012 2,244 2,518
2,580
2,407
2,133
2,462
2,682
1,473
2,063
1,182
1,101
0,263
0,277
0,121
0,218
0,164
0,147
0,018
-0,028
-1,03
0,30 1,326
0,40 2,045
0,50 1,21
1,00 2,131
Figura 2: Relação entre diferença de peso e molaridade da cenoura
Cenoura 0,6 0,4
Diferença (g)
0,2 0 -0,2
0
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,5
1 Cenoura
-0,4
Linear (Cenoura)
-0,6 -0,8 -1 -1,2
0,4
Molaridade
M = (0,40 + 0,50) / 2
1M -2,24 MPa 0,45 M x X = - 1,008 MPa
M = 0,45 M
Observou-se que o Ψs da cenoura é menor que o do chuchu, no valor de -1,008 MPa, o que indica que acima desse valor, a cenoura absorveu água e aumento sua massa; abaixo houve a perda de água e perda de massa, e nesse exato valor atingiu seu ponto de equilíbrio osmótico. De acordo com a tabela a seguir realizada com a batata, foi possível analisar que tem o mesmo Ψs que o chuchu, conforme comprovado a seguir. Tabela 4: Diferença entre o peso final e inicial do tecido de batata em diferentes molaridades.
M 0,00 Peso 2,109 Inicial (g) Peso 2,32 Final (g) Diferença 0,211 (g)
0,10 4,033
BATATA 0,15 0,20 0,25 3,690 3,758 3,905
0,30 3,484
0,40 3,588
0,50 3,827
1,00 3,133
4,275
3,847
3,464
3,489
3,498
2,873
0,242
0,157 0,192 0,157 -0,002
-0,099
-0,329
-0,260
3,95
4,062
Figura 3: Relação entre diferença de peso e molaridade do chuchu
Batata 0,4 0,3
Diferença (g)
0,2 0,1 Batata
0 -0,1
0
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,4
-0,2 -0,3 -0,4
M = (0,25 + 0,3) / 2 M = 0,275 M
Molaridade
1M 0,275 M
-2,24 MPa x
X = - 0,616 MPa
0,5
1
Linear (Batata)
6. CONCLUSÃO Através dos dados obtidos, foi possível esclarecer que o potencial osmótico é variável para cada tecido vegetal, pois cada planta tem metabolismo diferente e reage de maneiras distintas às perturbações a qual é submetida. A cenoura teve o menor potencial osmótico, o que indica que ela é uma planta mais resistente à seca, e só perde água em altas concentrações, porém precisa absorve mais água em comparação ao chuchu e batata. O chuchu e a batata apresentaram potenciais osmóticos iguais e maior em relação a cenoura devido ambas serem tecidos que tem alto armazenamento de água, porém, tem maior potencial, o que indica que começam a perder água em concentrações menores, o que pode ser prejudicial ao desenvolvimento da planta.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
PIMENTEL, C. Relação da planta com a água. Seropédica: UFRRJ, 2004
TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal. 3 ed. Porto Alegre: Artmed, 2004