O transporte nas plantas
10º ano
As plantas, enquanto seres pluricelulares complexos, necessitam de transportar substâncias minerais até às folhas, para garantir a síntese de compostos orgânicos que aí ocorre. Posteriormente, esses compostos terão de ser distribuídos a todas as células, de forma a poderem ser utilizados.
A água e os sais minerais utilizados na síntese de matéria orgânica, entram na planta, por absorção, através da raiz. O dióxido de carbono utilizado na fotossíntese entra na planta através dos estomas.
Estomas – estruturas que possuem células de guarda que controlam a abertura e o fecho do ostíolo, regulando deste modo a quantidade de dióxido de carbono que entra na planta.
Os estomas também controlam a quantidade de água que se evapora pelas folhas, num processo denominado transpiração.
Classificação das plantas: Avasculares: não possuem tecidos especializados na condução de substâncias; A água movimenta-se por osmose através da sua superfície, continuando nessa forma o seu trajecto no interior. interior. Os produtos resultantes da fotossíntese fotossíntese e os sais absorvidos movimentam-se por difusão e transporte activo entre as células da planta.
Vasculares:: possuem dois tipos especializados no transporte de substâncias: Vasculares
Xilema – Xilema – conduz a água e os sais minerais (seiva bruta ou seiva xilémica) desde a raiz até
às folhas onde se realiza a fotossíntese. fotossíntese.
Floema – transporta em solução os compostos orgânicos resultantes da fotossíntese
(seiva elaborada ou seiva floémica) das folhas para todas as partes da planta.
Translocação (fig 1): movimento de água e solutos no interior da planta através dos tecidos condutores (xilema e floema).
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Fig. 1
Xilema: - O xilema (tecido traqueno ou lenho) está especializado no transporte de água e sais minerais. - Constituído por quatro tipos de células:
Elementos condutores - células mortas onde circulam a água e os sais minerais, que podem ser de dois tipos:
- Tracóides – células longas de extremidades afiladas, as quais contactam entre si, formando tubos que permitem a passagem de água e de sais mi nerais.
-Elementos de vasos - células vasculares com um diâmetro superior ao dos tracóides, que resultam de células mortas que perderam as paredes transversais e cujas paredes laterais apresentam espessamentos de lenhina (substância que lhes confere rigidez). Fibras lenhosas - constituídas por células mortas cujas paredes são espessas devido à deposição de lenhina e desempenham funções de suporte. Parênquima lenhoso - tecido formado por células vivas, pouco diferenciadas, que desempenha importantes actividades metabólicas nas plantas, tais como a fotossíntese, o armazenamento ou a secreção de substâncias. Únicas células vivas do xilema e desempenham funções essencialmente de reserva.
Floema: - O floema (tecido crivoso ou líber) está especializado no transporte de água e substâncias orgânicas. - Constituído por quatro tipos de células: Resumos Biologia
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Células dos tubos crivosos - células vivas muito especializadas, ligadas entre si pelos topos
e cujas paredes de contacto possuem uma série de orifícios, que se assemelham a um crivo. No Inverno, os orifícios destas placas crivosas ficam obstruídos por calose que se dissolve na Primavera. As células dos tubos crivosos são vivas, embora tenham perdido a maior parte dos organelos. Células de companhia - células vivas que se situam junto das células dos tubos crivosos, com as quais mantêm numerosas ligações citoplasmáticas, ajudando-as, assim, no seu funcionamento. Fibras - comprimento variável, desempenham funções de suporte.
Parênquima - tecido formado por células vivas, pouco diferenciadas, que desempenha
importantes actividades metabólicas nas plantas, tais como a fotossíntese, o armazenamento ou a secreção de substâncias. Desempenham funções essencialmente de reserva.
Transporte no xilema:
A maior parte da água e dos iões necessários para as várias actividades da planta é absorvida pelo sistema radicular. O meio intracelular das células da raiz é hipertónico relativamente ao exterior, pelo que a água tende a entrar na planta por osmose, movendo-se desde o solo até aos vasos xilémicos existentes no interior da raiz. Os iões minerais presentes no solo em concentrações elevadas, entram nas células da raiz por difusão simples; no entanto, é usual verificar-se elevada concentração destes iões no meio intracelular. Neste caso, os iões entram para as células por transporte activo. O transporte activo de iões através das células da periferia da raiz até ao xilema cria um gradiente osmótico, que faz com que a água tenda a passar por osmose até ao xilema.
Hipóteses para o movimento ascendente de água no xilema : → Pressão radicular: A ascensão da água do xilema dá-se graças a uma pressão que se
desenvolve ao nível da raiz, graças à ocorrência de forças osmóticas. A contínua acumulação de iões nas células da raiz tem como consequência a entrada de água para a planta. A acumulação de água nos tecidos provoca uma pressão na raiz que força a água a subir no xilema. − Argumentos a favor: • Exsudação: quando se fazem podas tardias em certas plantas, verifica-se a saída de água pelas zonas dos cortes efectuados; • Gutação: quando a pressão radicular é muito elevada, a água é forçada a subir até às folhas, onde é libertada sob a forma líquida. − Argumentos contra: • O s valores da pressão radicular nem sempre são suficientes para explicar a ascensão de água até ao topo das árvores; • Existem mesmo várias espécies que não apresentam pressão radicular. → Adesão-coesão-tensão: A quantidade de vapor de água que sai das folhas por
transpiração causa uma tensão na parte superior da planta que provoca a ascensão da água. Esta tensão ocorre devido às propriedades da água circulante na planta. Então, devido à polaridade que apresentam, as moléculas de água tendem a ligar-se umas às outras por pontes de hidrogénio, que se Resumos Biologia
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estabelecem entre os átomos de hidrogénio de uma molécula e os átomos de oxigénio de moléculas próximas. Graças a estas forças de coesão, as moléculas de água mantêm-se unidas entre si. As moléculas de água têm ainda a capacidade de aderir a outras substâncias, nomeadamente aos constituintes das paredes do xilema. Por último, estas forças de adesão-coesãotensão fazem com que se estabeleça uma coluna de água no xilema, desde as raízes até às folhas. O movimento das moléculas de água, que se perdem por transpiração ao nível das folhas, faz mover toda esta coluna no sentido ascendente. Consequentemente, quanto mais rápida for a transpiração foliar, mais rápida se torna a absorção radicular – este sistema só funciona quando
existe uma continuidade na coluna de água, isto é, quando não há a interferência de bolhas de água ou arrefecimento intenso da água. − Argumento a favor: a tensão produzida pela transpiração é suficiente para provocar a ascensão da água até a uma altura de 150 metros, em tubos de diâmetro de vasos xilémicos.
Transporte no floema:
A seiva floémica/seiva elaborada é constituída por produtos orgânicos, substâncias minerais e hormonas vegetais, o que lhe confere uma certa viscosidade. A translocação floémica está intimamente relacionada com a actividade das células vivas do floema. A remoção do anel de casca leva à interrupção da translocação floémica proveniente das folhas. Passado algum tempo, nota-se um aumento de volume da zona situada imediatamente acima do corte, pois acumula-se aí a seiva floémica, incapaz de prosseguir o seu trajecto até à parte inferior da planta. O conteúdo floémico se encontra sob pressão e flui em todas as direcções, a uma velocidade variável.
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Fluxo de massa:
-Os glícidos produzidos nas folhas durante a fotossíntese são convertidos em sacarose antes de entrarem para o floema, para serem transportados aos locais onde são armazenados ou gastos, tais como as flores, os frutos, as sementes, os caules ou as raízes. -A passagem da sacarose das células das folhas para as células de companhia do floema ocorre por transporte activo. -Seguidamente, a sacarose passa destas células para os elementos dos tubos crivosos, através das ligações citoplasmáticas. -O aumento da concentração de sacarose nas células dos tubos crivosos provoca uma entrada de água, vinda do xilema, nestas células, que ficam túrgidas. A pressão de turgescência obriga a solução de sacarose a deslocar-se através da placa crivosa para a célula seguinte do tubo e assim sucessivamente. -O sentido do fluxo é determinado pelas concentrações relativas da sacarose que é produzida e utilizada, o que gera um gradiente de concentração descendente, desde o local de produção (folhas) até ao local de consumo ou armazenamento. -O transporte das substâncias contidas no floema não implica gasto de energia. Porém a entrada de sacarose no floema requer energia, pois dá-se por transporte activo.
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