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O fósforo desempenha um papel extremamente importante na vida de todos os organismos vivos, devido à sua participação em inúmeros processos bioquímicos. Juntamente com os elementos mais importantes para as plantas — carbono, nitrogênio e potássio — o fósforo é um dos elementos para os quais as plantas têm necessidades nutricionais particularmente elevadas. O fósforo desempenha funções importantes e insubstituíveis em processos vitais das plantas, como respiração, fotossíntese, metabolismo de gorduras, metabolismo do nitrogênio e muitos outros. No entanto, de uma perspectiva bioquímica, o papel mais importante do fósforo reside na sua capacidade de formar ligações ricas em energia, resultando em compostos que servem como "reservas de energia".
Ciclo do fósforo na natureza.
A troca constante de minerais ou elementos entre os organismos e seu ambiente é chamada de ciclo biogeoquímico. Um dos mais importantes é o ciclo do fósforo. O ciclo do fósforo abrange o movimento desse elemento através das partes vivas e não vivas da biosfera. Muitos elementos químicos encontrados na Terra são essenciais para processos e organismos vivos. Diferentemente do oxigênio e do carbono, o fósforo segue caminhos complexos. Ele circula no solo, nas rochas, na água e na atmosfera terrestre, bem como nos organismos que habitam todos esses ecossistemas.
Fósforo e plantas.
Os compostos de fósforo são encontrados principalmente em rochas. O fósforo não atravessa a atmosfera, mas as rochas que o contêm liberam fosfatos (PO₄³⁻ ) no ecossistema por meio do intemperismo e da erosão. Para as plantas, o fósforo é um nutriente essencial (o segundo mais importante, depois do nitrogênio). As plantas absorvem fosfatos (H₂PO₄⁻ , HPO₄²⁻ ) através dos pelos radiculares , que são pequenas projeções na epiderme da raiz — a chamada rizoderme. As plantas também podem absorver fósforo pelas folhas, sendo os tecidos jovens e as folhas os que o absorvem com maior eficiência. Uma vez dentro da planta, ele é convertido em formas orgânicas. O fósforo é um componente de fosfatos de açúcar, nucleotídeos, ácidos nucleicos, fosfolipídios e coenzimas. As plantas empregam diversas estratégias para aumentar a disponibilidade e a absorção de ortofosfatos inorgânicos do substrato. A disponibilidade de fósforo pode ser aumentada pela secreção de ácidos orgânicos, particularmente os ácidos cítrico e fórmico, pelas raízes para o substrato, e pela conversão de fosfatos de ferro, alumínio e cálcio em citratos, que são absorvidos pelas plantas. A redução da disponibilidade de fósforo também causa aumento da atividade e secreção de fosfatases extracelulares nas raízes, que hidrolisam compostos orgânicos de fósforo. Uma diminuição no teor de fósforo nos tecidos aumenta a absorção de íons fosfato após a transferência das plantas para um meio completo. O aumento da capacidade de absorção de PO₄³⁻ é explicado pelo aumento no número de transportadores de P nas membranas celulares e sua afinidade por íons fosfato. Sabe-se que transportadores de fosfato existem nas membranas dos cloroplastos e das mitocôndrias.
Deficiência de fósforo e crescimento das plantas
O crescimento de plantas com deficiência desse elemento é prejudicado. Ao contrário das plantas que crescem com níveis deficientes de nitrogênio, essas plantas apresentam coloração verde-escura. A deficiência de fósforo frequentemente resulta no acúmulo excessivo de pigmentos antocianinas nos tecidos vegetais, o que é o primeiro sintoma da deficiência de fósforo. Em casos de grave carência de fósforo, as folhas jovens "atraem" os íons fosfato das folhas mais velhas, causando sua morte. A diminuição do teor de fósforo ou sua ausência no ambiente determina a morfologia das raízes: a massa e o comprimento das raízes aumentam, enquanto o diâmetro diminui, desenvolvem-se mais raízes laterais, que se alongam. Essas alterações aumentam a área de superfície para a absorção de íons. Estudos ultraestruturais das células na zona de crescimento da raiz também revelaram um aumento no número de vacúolos e a presença de vacúolos secundários no córtex. Os níveis de fósforo nos tecidos influenciam significativamente o curso e a intensidade da fotossíntese, alterando o teor de clorofila e a estrutura dos cloroplastos, bem como influenciando as reações das fases clara e escura da fotossíntese e a separação e o metabolismo dos produtos fotossintéticos. Uma ligeira deficiência de fósforo nos tecidos vegetais causa um aumento no teor de clorofila nas folhas.
O papel do fósforo no armazenamento e na transferência de energia nos tecidos vegetais.
Uma das propriedades do fósforo é sua capacidade de formar ligações ricas em energia, graças às quais a energia liberada durante vários processos pode ser armazenada temporariamente e posteriormente utilizada em processos que requerem aporte energético. As reações biológicas podem ser divididas em exoérgicas e endoérgicas. No primeiro tipo de reação, uma certa quantidade de energia é liberada, enquanto no segundo tipo, a energia é absorvida do meio circundante; em outras palavras, essas reações precisam de energia. Todos os principais processos sintéticos na célula são endoérgicos. As reações sintéticas em sistemas biológicos são geralmente endoérgicas; portanto, para ocorrerem, devem estar acopladas a outra reação, ou seja, uma que possa fornecer essa energia. Ligações fosfato que fornecem quantidades significativas de energia são chamadas de ligações de alta energia.
Autor: Marcin Kołodziejczyk
-Iwona Ciereszko "Crescimento e metabolismo de plantas em condições de deficiência de fósforo." Kosmos Volume 49 Número 1-2 2000.
-Gerhard Richter "Processos metabólicos em plantas" PWN 1975. Franck B. Salibury, Cleon Ross "Fisiologia vegetal" PWRiL 1975.
-Zurzycki J. Michniewicz M. "Fisiologia vegetal" PWRiL 1979.
-Otis F. Daniel G. Curtis Clark "Introdução à fisiologia vegetal" PWRiL 1958.
-Anna Nowotna-Mieczyńska "Fisiologia da nutrição mineral de plantas." PWRiL 1965