Pteridófitas, gimnospermas e angiospermas possuem um sistema de vasos para transportar por toda a planta substâncias de que estes vegetais necessitam. Por possuírem este sistema de vasos, chamamos estas plantas de traqueófitas. Mas, apesar de terem um sistema de vasos, as plantas não possuem uma bomba para impulsionar as substâncias ao longo de seus vasos, como nos animais – que possuem um coração.
Então, como ocorre esse transporte? Você sabe como se dá o transporte de seiva bruta dentro de uma planta traqueófita? Não? Então revise com este super post e arrase nas questões de biologia do Enem e dos vestibulares.
Antes de falarmos sobre o transporte de substâncias é importante que você se lembre de que existem dois tipos de seivas dentro de uma planta. A seiva bruta (também chamada de inorgânica), assunto deste post, é composta de água e sai minerais absorvidos pelas raízes da planta.
A seiva bruta, nas traqueófitas, é transportada pelos vasos lenhosos, também chamados de xilema. Há também a seiva elaborada, ou orgânica, que é composta de água e produtos da fotossíntese (como a glicose) e é transportada pelos vasos liberianos, também chamados de floema.
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Dica 1: Antes de continuar revisando o transporte de seiva bruta, que tal revisar os tecidos de condução (xilema e floema)? Então veja este super post sobre Tecidos Vegetais e fique craque em botânica!
Transporte de seiva bruta: as raízes absorvem do solo sais minerais através de transporte ativo, ou seja, aquele transporte que se dá contra um gradiente de concentração e assim, configura gasto de energia para a célula. Porém, ao absorver estes sais minerais, as células das raízes tornam-se hipertônicas. Assim, a água passa a entrar na raiz naturalmente, através de osmose.
Esta entrada de água e sais minerais nas raízes gera uma pressão positiva, chamada de pressão da raiz. Esta pressão acaba empurrando a seiva bruta para cima, em direção às folhas, através dos vasos lenhosos. Isso funciona bem em plantas de pequeno porte, porém, em árvores grandes, a pressão da raiz não é suficiente para empurrar a seiva bruta até o topo do vegetal.
Mas então, como a seiva bruta sobe até os galhos mais altos de uma grande árvore? Com a ajuda da transpiração que ocorre nas folhas! Para que a planta realize fotossíntese, ela precisa que os estômatos, situados nas folhas, abram-se para trocar gases. Assim, eles acabam perdendo água através da evapotranspiração.
Com isso, as células dos parênquimas presentes nas folhas acabam ficando com maior concentração de sais e, através de processos osmóticos, passam a absorver a seiva bruta que está passando nos vasos do xilema próximos a elas. A contínua absorção de líquidos por parte das células das folhas gera uma tensão constante na coluna de líquidos dentro do xilema, fazendo com que a água seja puxada para cima.
Outro fator que ajuda é o tipo de ligação que as moléculas de água formam entre si – as pontes de hidrogênio. Essas ligações mantêm a coesão entre as moléculas de água, fazendo com que o líquido forme uma rede tridimensional dentro do xilema e se sustente.
A absorção constante de água pelas raízes repõe a água perdida pelos estômatos durante a transpiração e garante a continuidade do processo. Esse processo foi descrito pela primeira vez pelo cientista irlandês Henry Dixon e é conhecido como teoria da coesão e tensão ou teoria de Dixon.
Dica 2: Estômatos? O que é isso? Para revisar esta e outras estruturas epidérmicas, veja este super post com a segunda parte de tecidos vegetais com videoaula do canal Me Salva e dicas da professora Juliana Evelyn dos Santos.
Controle da transpiração pelos estômatos: Os estômatos são estruturas epidérmicas geralmente encontradas nas superfícies inferiores dos limbos das folhas. Cada estômato é formado por duas células clorofiladas chamadas de células-guarda. Quando a água entra dentro dessas células, deixa-as intumescidas e altera seu formato, fazendo com que pareçam dois feijões.
Esse formato faz com que se abra entre estas células uma abertura chamada de ostíolo. Em situações de grande quantidade de água disponível no ambiente, as células-guarda ficam cheias permitindo a evapotranspiração. Caso haja falta de água, as células-guarda ficam murchas e acabam fechando o ostíolo. O controle do fechamento dos estômatos em caso de stress hídrico é feito pela presença de um hormônio vegetal chamado de ácido abscísico, secretado pelas células do parênquima clorofiliano quando estas se encontram com baixa quantidade de água.
Outro fator que influencia a abertura e o fechamento dos estômatos é a presença de íons potássio (K+). A absorção de água pelas células-guarda resulta principalmente da absorção de íons K+ através da membrana por transporte ativo. Quando a célula acumula estes íons por transporte ativo, sua pressão osmótica aumenta e por osmose a célula acaba absorvendo água das células vizinhas. Se o transporte ativo é interrompido, o potássio acumulado sai das células, diminuindo sua concentração e, consequentemente, a entrada de água nas células.
Alguns fatores ambientais, além da disponibilidade de água podem influenciar a entrada e saída de água, pois interferem na absorção de potássio, como a quantidade de luz e a concentração de gás carbônico. Normalmente os estômatos estão abertos durante o dia e fechados durante a noite, pois a absorção de energia luminosa estimula o transporte ativo de íons potássio que se acumulam na célula.
Sem luz, não há transporte ativo de potássio. Sendo assim, os íons saem das células-guarda, a concentração de sais dentro delas diminui e assim param de absorver água. Já a baixa concentração de gás carbônico estimula o transporte ativo de íons potássio, para dentro das células-guarda, estimulando a abertura dos estômatos. O efeito do ácido abscísico supera o estímulo de abertura pela luz e pelo gás carbônico. Isso garante que, caso a planta esteja quase desidratada, os estômatos se fechem.
Dica 3: Revise também as partes do caule! Veja este post com várias dicas para você arrasar em biologia no Enem e nos vestibulares!
E aí, curtiu nosso resumo? Beleza! Agora, para finalizar sua revisão, veja esta videoaula sobre condução de seiva bruta do canal “Me salva”:
Agora que você já sabe tudo sobre a condução de seiva bruta, que tal testar seus conhecimentos?
(UFSCar) Nas angiospermas, a condução da seiva bruta (água e sais minerais) ocorre das raízes até as folhas, as quais podem estar situadas dezenas de metros acima do nível do solo. Nesse transporte estão envolvidos
a) elementos do xilema, no interior dos quais as moléculas de água se mantêm unidas por forças de coesão. b) elementos do floema, no interior dos quais as moléculas de água se mantêm unidas por pressão osmótica. c) elementos do parênquima, dentro dos quais as moléculas de água se mantêm unidas por pressão osmótica e forças de coesão. d) elementos do parênquima e floema, dentro dos quais as moléculas de água se mantêm unidas por forças de coesão.
e) elementos do xilema e do floema, dentro dos quais as moléculas de água se mantêm unidas por pressão osmótica.
Sabemos que a seiva bruta, formada por água e sais minerais, segue no sentido das raízes para as folhas, ou seja, possui um movimento ascendente. A explicação mais aceita para esse processo foi desenvolvida por Dixon e foi denominada de teoria da tensão-coesão.
→ O que diz a teoria?
De acordo com a teoria da tensão-coesão, o processo de movimentação de água nas plantas é estimulado geralmente com a perda dessa substância na forma de vapor pelos estômatos, ou seja, pela transpiração. Na transpiração, a água presente nos espaços intercelulares da folha diminui, e a água do interior das células repõe essa perda. As células do mesofilo da folha tornam-se mais concentradas em íons e moléculas, com isso, o potencial hídrico diminui. Como as células adjacentes estão com potencial hídrico maior, a água migra por osmose.
Assim, as células vão recebendo água das células vizinhas até atingir o sistema vascular da planta, fazendo com que a água presente no xilema foliar migre desse local para as células do mesofilo, uma vez que ela desloca-se de zonas com potencial hídrico mais elevado para zonas com potencial hídrico menos elevado. Podemos dizer que as células do mesofilo absorvem a seiva inorgânica provocando uma pressão de sucção, dessa forma, a água é puxada para o topo do vegetal.
A migração da água do xilema para as folhas provoca um gradiente de potencial hídrico que se propaga por toda a coluna de água presente no xilema. Por causa da coesão existente entre as moléculas de água e sua adesão às paredes do vaso do xilema, forma-se uma coluna de água contínua que transmite a tensão entre todas as moléculas. De uma maneira mais simplificada, podemos dizer que a água é literalmente sugada, fazendo com que a água seja retirada do solo pelas raízes e siga, via xilema, para as outras partes do vegetal.
Assim sendo, três forças estão presentes no transporte de água na planta:
É importante salientar que a força de sucção poderia lesionar os vasos das plantas, entretanto, os vasos xilemáticos são ricos em lignina, o que garante o reforço das paredes da célula e evita, assim, o colapso. Além disso, as forças de coesão e adesão possibilitam que a coluna de água não seja interrompida, impedindo a formação de bolhas que poderiam causar danos ao vegetal.
Atenção: O transporte de água na planta, explicado segundo a teoria de tensão-coesão, ocorre também quando o uso da água pelas folhas leva à diminuição do potencial de água e não somente na transpiração.