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  • Assimilao de Nutrientes Minerais

    plantas so organismos fotoautorficos:

    todos os compostos orgnicos necessrios so formados em seu prprio corpo (macro e micro molculas)

    a energia necessria para a seu metabolismo vem da captao de energia luminosa

    o elemento C fixado durante a fotossntese.os outros elementos so absorvidos do ambiente e alguns, incorporados em esqueletos de C via reaes metablicas da planta.

  • composio elementar da litosfera (% peso)

    Classificao dos nutrientes minerais (no inclui H, O, C):

    Grupo 1 N*S

    Grupo 2 PSiB**

    Grupo 3 KCa

    1 000 00030 000

    60 00030 0002 000

    250 000125 000

    80 000MgNaMnCl

    Grupo 4 FeCuZnMoNi

    *macronutrientes > 20 mg/L

    ** micronutrientes < 500 g/L

    ***quantidade relativa de tomos

    80 000400

    1 0003 000

    2 0001003001***

    2

  • Para que a planta se desenvolva necessrio que haja concentrao adequada de nutrientes disponvel

    a acidez do solo um dos fatores que influencia a

    disponibilidade de nutrientes minerais para a

    planta

  • O principal rgo de absoro de nutrientes a raiz

    plantas podem utilizar grande parte do C fixado para formao das razes

    o crescimento das razes influenciado pela disponibilidade de nutrientes

    http://ehleringer.net/Biology_5460/Lectures/071004_Plant_nutrients.pdf

    exemplos de sistemas radiculares

  • Os nutrientes esto dissolvidos na gua do solo

    os pelos da raiz absorvem a maior parte da gua e minerais do solo

  • N na nutrio mineral

    N geralmente o elemento limitante para o crescimento das plantas plantas absorvem principalmente N no seu estado mais oxidado: NO3 somente algumas bactrias so capazes de fixar N2 (bactrias

    nitrificantes) recentemente foi criado um mtodo qumico para a fixao de N2

    (mtodo de Haber e Bosch, prmio Nobel...) Adubao intensa necessria para alta produtividade na agricultura

    essencial para a alimentar a crescente populao humana

    apesar da produo de alimentos no mundo ser suficiente para alimentar toda a humanidade sua distribuio desigual

    adubao intensa na agricultura

  • Ciclo do N

    78 % do N est na atmosfera na forma de N2

    N2: N N

    gs inerte!

    http://www.britannica.com/EBchecked/media/118424/The-nitrogen-cycle

  • Fixao biolgica de N2

    via metablica presente apenas em alguns procariontes: principal forma de entrada de N na biosfera

    organismos fixadores de N:

    cianobactrias algumas bactrias

    reao inibida por: O2 NH4

    +

    12 g de C orgnico por g de N fixado

    1asparagina e glutamina2alantoina, c. alantico e citrulina

    reaes de alto custo energtico (16 ATP) e s atuante quando h deficincia de N

    heterotrficas (Gram positivas e negativas)

    arquias

  • A principal forma de N absorvido pela planta o nitrato (NO3-)

    no solo h bactrias nitrificantes e denitrificantes:bactrias anaerbicas que usam nitrato ao invs de O2como aceptor final de eltrons.

    associao simbitica de plantas com plantas com microorganismos contribui para o aproveitamento do N fixado.

    microorganismos associados: fungos bactrias

  • Absoro de NO3- do solo

    bactrias denitrificantes transformam a amnia em NO3-

    plantas absorvem tanto NO3- quanto amnia

    amnia txica para animais e plantasa assimilao de amnia se d prxima ao local de absoro

  • Micorrizas contribuem para a captao de nutrientes do solo pela planta:

    ectomicorrizas endomicorrizas

  • Associao simbitica de Rhizobium com leguminosas

    Os organismo formam associao quando N limitante

    o produto da reao, NH4+,

    txico e logo transformado em amidas1 ou ureidas2 para

    o transporte via xilema para o resto da planta

    linha de infeco

    simbiosomasfixao de N2

    http://dx.doi.org/10.1016/j.pbi.2010.04.005

  • glutamina sintetase reao de incorporao de N

    Incorporao do N fixado em compostos orgnicos

    reaes ocorrem na raiz e nas folhas

    incorporao de N em compostos orgnicos

    nitrato redutase (luz e acares)

    nitritoredutase

    os intermedirios do metabolismo de assimilao so altamente txicos e sua formao fortemente regulada

  • Biossntese de amino cidos

    -ceto glutarato = 2-oxoglutarato

  • Incorporao do N fixado em compostos orgnicos

    poder redutor e ATP necessrios derivados da fotossntese

    esqueleto de C

    derivado do ciclo de Krebs

  • aspartato aminotransferase

    Reaes de transaminao

    O N incorporado no glutamato transferido para vrios outros compostos em reaes de transaminao

  • Literatura indicada

    Ashley, K., 2011, A brief history of phosphorus: From the philosophers stone to nutrient recovery and reuse, http://dx.doi.org/10.1016/j.chemosphere.2011.03.001

    Gilws, E. D., 2011, The Rules of Engagement in the Legume-Rhizobial Symbiosis. Annual Review of Genetics. 15:119-144