Baixe Transporte de Substâncias nas Plantas: Xilema e Floema e outras Esquemas em PDF para Biologia, somente na Docsity!
Transporte nas plantas
Relembrando...
As plantas realizam a fotossíntese nas células das folhas e, para isso, é necessário transportar desde a raíz até elas, água e sais minerais. A matéria orgânica produzida nas folhas deve ser distribuída por todas as partes das plantas.
Como é que ocorre este transporte dentro das plantas?
Tudo de pende do tamanho e localização das plantas:
- nas plantas de pequeno porte e que habitam em ambientes húmidos, as substâncias deslocam-se por difusão célula a célula, não necessitando de tecidos condutores;
- nas plantas de maior porte, com maior grau de complexidade e que habitam o meio terestre ( maior secura) a difusão é demasiado lenta para fazer face às necessidades das plantas, daí terem tecidos condutores. Assim, é possível diferenciar: . não apresentam tecidos condutores não vasculares (musgos) . as trocas entre as células e o meio fazem-se por difusão simples Plantas. apresentam tecidos condutores vasculares (fetos, pinheiros plantas com flor. a deslocação dos solutos no interior faz-se por translocação (movimento das seivas através dos tecidos condutores). Desta forma, podemos perceber que a evolução das plantas terá ocorrido das: plantas não vasculares(musgos) plantas vasculares sem sementes (fetos) Plantas vasculares com sementes(pinheiros) Plantas vasculares com sementes e flores
Quais os vasos condutores responsáveis por transportar essas
substâncias?
1- Xilema, lenho ou tecido traqueano
. Conduz a seiva xilémica ou seiva bruta (água e sais minerais) da raíz até às folhas, num único sentido. . É constituído por: - Traqueídos ou tracóides: . são células mortas, quse sem conteúdo celular, formando um tubo contínuo por onde circula a seiva bruta. . são estreitas para evitar a formação de bolhas e permitir a ascensão da coluna de água. . apresentam espessamentos de lenhina- confere rigidez . apresentam separações entre as células mas que comunicam entre si. - Elementos do vaso . são células mortas; . não apresentam paredes a separá-las, formando um tubo contínuo; . apresentam espessamentos rigidez- confere rigidez.
- na região abaixo da epiderme, chamada córtex , diferencia-se o parênquima cortical , constituído por várias camadas de células relativamente pouco especializadas. Cilindro central A parte interna da raiz é o cilindro central, composto principalmente por elementos condutores , xilema e floema , fibras e parênquima. O cilindro central é delimitado pela endoderme , uma camada de células bem ajustadas e dotadas de reforços especiais nas paredes, as estrias de Caspary. Essas estrias são como cintas de celulose que unem firmemente as células vizinhas, vedando completamente os espaços entre elas. Assim, para penetrar no cilindro central, toda e qualquer substância tem que atravessar diretamente as células endodérmicas, uma vez que as estrias de caspary fecham os interstícios intercelulares. As raízes têm feixes condutores simples e alternos - cada feixe tem apenas um dos tipos de tecido condutor, xilema ou floema, e esses feixes estão colocados alternadamente. O nº de feixes condutores é variável. No caule Os caules têm feixes condutores duplos e colaterais - cada feixe possui xilema e floema e estes tecidos estão colocados lado a lado. O floema situa-se na parte externa do feixe e o xilema na parte interna.
Nas folhas: As folhas têm feixes condutores duplos e colaterias , estando o xilema voltado para a página superior da folha. Qual a estrutura de uma folha? Epiderme- camada de células vivas que se situa na superfície externa da folha, tanto na página superior como na infeirior. É aqui que se situam os estomas, através dos quais ocorrem as trocas gasosas entre as folhas e o exterior. Estes podem localizar-se apenas na página superior, apenas na inferior ou em ambas.
No solo, existe uma solução diluída No interior da raíz existe uma solução concentrada Esta diferença só é possível graças ao transporte ativo de iões Este transporte faz aumentar o potencial do soluto das células e diminuir o potencial de água, ou seja, o meio interno torna-se hipertónico em relação ao externo. A água tende a entrar por osmose A acumulação de água nos tecidos da raíz leva ao aumento da pressão radicular Logo, a água tende a subir no xilema.
Qual o percurso da água dentro da raíz?
1º) A água e os sais minerais são abosrvidos pelos pêlos radiculares 2º) Depois, atravessam o córtex, podendo seguir duas vias:
- atravessá-lo através dos espaços intercelulares- transporte apoplástico - atravessá-lo através dos plasmodesmos* das células- transporte simplástico
- Plasmodesmos- interrupções da celulose nas paredes das células vegetais que permitem o contacto entre células contíguas, formando “pontes de citoplasma” 3º) Atravessam a endoderme, sempre por dentro das células porque as bandas de Caspary impedem que o façam através dos espaços intercelulares. 4º) Entram para o interior do xilema por transporte passivo. Duas provas dessa pressão radicular: A Hipótese da pressão radicular foi contestada porque: . os valores da pressão não eram suficientes para explicar a ascensão da água até ao topo de uma árvore. . existem muitas espécies de plantas que não apresentam pressão radicular. Conclusão: admite-se que a pressão radicular ajuda na ascensão da seiva xilémica mas que existem outros fatores responsáveis por este fenómeno, explicáveis mais tarde pela Teoria da tensão-coesão-adesão.
Hipótese da Tensão-Coesão-Adesão
A ascensão da seiva xilémica é explicada pela dinâmica criada por dois fenómenos relacionados: a transpiração estomática a nível foliar e a absorção radicular.A energia solar é a principal responsável pela transpiração, pondo em movimento ascendente a
outras por pontes de hidrogénio, mantendo as moléculas unidas- Forças de coesão. Os vasos do xilema são estreitos para permitir uma maior proximidade das moléculas de água e aumentar a sua coesão. Por outro lado, as moléculas de água também tendem a estabelecer ligações com as paredes do xilema, por ação de forças de adesão. Da conjugação das forças de coesão-adesão e da tensão gerada na folha pela falta de água resulta a formação de uma coluna de água, contínua, desde as raízes até às folhas- corrente de transpiração Consequentemente, a ascensão de água no xilema do caule leva ao défice de água no xilema da raíz que, associado ao transporte ativo de iões para dentro do xilema da raíz a água tende a passar do solo para o xilema da raíz.
Quais os fatores que intervêm no processo de transpiração?
- A absorção radicular e a transpiração são fenómenos relacionados, devido às variações de temperatura que se fazem sentir : . durante do dia: transpiração é maior que a absorção; . durante a noite: a transpiração é menor do que a absorção. Assim, durante o dia gera-se uma pressão negativa nas folhas ou seja uma tensão.
- A humidade atmosférica , também interfere com este processo. Assim, quando a humidade é muito elevada, a diferença de concentração de água entre o exterior e o interior das folhas é menor, logo a transpiração é menor. Quando a humidade é menor, a transpiração é maior.
Quais as consequências da interrupção da coluna de água no xilema?
Na Teoria da Tensão- coesão-adesão, para que o sistema funcione, a coluna tem de se manter contínua e sem que qualquer tipo de bolha de ar que a penetre e a interrompa: .o movimento brusco das plantas em dias de ventania pode levar a interrupção dessa coluna, ficando interpostas bolhas de ar.
. O arrefecimento intenso da água também pode levar à interrupção do sistema Quando isto acontece, ou se estabelece novamente a continuidade devido à pressão radicular que faz subir a parte inferior da coluna de água ou o vaso xilémico deixa de ser funcional e , inevitavelmente, a planta acaba por morrer.
Transporte no Floema
As substâncias produzidas nos orgãos fotossintéticos são mobilizadas e
distribuídas por toda a planta. O transporte desses materiais ocorre através
dos elementos condutores do tecido floémico.
A seiva floémica ou seiva elaborada contem os produtos orgânicos
resultantes da fotossíntese, o que lhe confere uma certa viscosidade.
A translocação xilémica está intimamente relacionada com a atividade das
células do floema.
Experiência de Marcelo Malpighi (sécula XVII)
conteúdo é constituído por açucar, sendo maior parte a sacarose o único
açucar presente. Possui ainda outras substâncias, como nucleótidos,
aminoácidos, iões orgânicos e hormonas.
Utilizando marcadores radioativos foi possível observar que a seiva
floémica se desloca a velocidade de 50 a 100 cm por hora, o que evidencia
uma taxa de deslocação rápida demais para que possa ser interpretada
como devida ao fenómeno de difusão. Haverá, portanto, outro(s)
processo(s) envolvidos(s) no movimento da seiva floémica.
Nem todos os orgãos das plantas realizam a fotossíntese, pelo que a
matéria orgânica produzida durante este processo deverá ser distribuída
por toda a planta.
Como é que isso acontece?
Hipótese do Fluxo de Massa
A hipótese do fluxo de Munch admite que o transporte de solutos no
floema se faz por um sistema idêntico ao de um modelo físico por ele
montado:
Balão A: contem solução muito concentrada de sacarose e encontra-se
dentro de um recipiente com água.
Balão B: solução menos concentrada de sacarose e encontra-se dentro de
um recipeiente com água.
Logo, entra uma maior quantidade de água para A do que para B, o que
leva
Fluxo de solução de A para B, através do tubo C até que as concentrações
se igualem (na realidade isto nunca acontece porque a planta está
continuamente a produzir sacarose nas suas folhas).
Por comparação, Munch considera que:
O balão A equivale às folhas onde se produz glicose que é convertida em
sacarose, ainda nas folhas.
O balão B equivale aos locais para onde a sacarose vai ser transportada,
para ser gasta ou armazenada (raíz ou flor ou fruto)
Tubo C, corresponde ao floema, local de transporte da solução de sacarose,
desde as folhas (balão A) até à raíz (balão B).
O tubo que liga o balão B ao A, corresponde ao xilema, uma vez que a
transporte a água desde a raíz (balão B) até às folhas (balão A).
A formulação da hipótese do fluxo de massa:
