2. Necessidade do sistema de transporte
2
As plantas sintetizam compostos orgânicos
ao nível das folhas
necessitam de um sistema que assegure
o transporte de água e sais minerais
desde as raízes até às folhas.
Posteriormente, há necessidade de
distribuir os compostos orgânicos
produzidos até aos restantes tecidos
vegetais.
necessitam de um sistema que assegure
o transporte de compostos orgânicos
por toda a planta.
4. Evolução das plantas
A maior parte das plantas possui sistema de transporte
4
As plantas vasculares
desenvolveram um sistema
condutor formado por dois tipos
de vasos:
• o xilema que transporta
essencialmente água (99%)
e iões minerais (nitratos,
sulfatos, fosfatos, potássio,
sódio, cloro....) - seiva bruta.
• o floema que transporta água
(80%) e compostos orgânicos -
seiva elaborada.
5. Evolução das plantas
A maior parte das plantas possui sistema de transporte
5
Translocação
Movimento de solutos
orgânicos e de solutos
inorgânicos no interior das
plantas através de tecidos
condutores (xilema e floema).
6. Xilema, lenho ou tecido traqueano
6
Vaso especializado no transporte da água e dos
iões minerais que constituem a seiva xilémica
ou seiva bruta.
Os elementos condutores mais importantes são
os vasos xilémicos:
• cada vaso xilémico é formado por células
mortas colocadas topo a topo, cujas paredes
transversais desapareceram;
• as paredes laterais apresentam
espessamentos de lenhina com aspectos
diferentes.
8. Floema, líber ou tecido crivoso
8
Vaso especializado no transporte de água e compostos
orgânicos, fundamentalmente sacarose (também contém,
aminoácidos, nucleótidos, hormonas, ...), que constituem a
seiva floémica ou seiva elaborada.
Os elementos condutores são os tubos crivosos,
estes são :
• formados por células crivosas, vivas,
alongadas colocadas topo a topo;
• as paredes transversais, com orifícios,
constituem as placas crivosas.
Os tubos crivosos são rodeados por células de
companhia (vivas).
10. Entrada de água e solutos minerais para a raíz
10
A maior parte da água e de
solutos necessários à planta são
absorvidos pela epiderme e,
particularmente, pelos pêlos
radiculares.
Os pêlos radiculares – extensões
das células da epiderme da raiz -
tornam a área de absorção da
raiz muito grande.
O meio intracelular das células
da raiz é hipertónico
relativamente à solução do solo.
12. Entrada de água e solutos minerais para a raíz
12
Através de um transporte
célula a célula, a água e os
solutos atingirão os tecidos
vasculares.
13. Como ascende a água na planta?
13
Partindo da impossibilidade de o líquido ascender, que tipo de acção deve
ser exercida, sobre o líquido (de sucção = aspiração, ou de pressão =
empurrão), em cada um dos locais (A e B)?
Esta situação permite compreender o
fundamento de duas hipóteses para explicar
o movimento da seiva bruta:
• A hipótese da tensão-coesão-adesão
(as folhas “sugam” ou “aspiram” a seiva
bruta contida no xilema).
• A hipótese da pressão radicular
(a raíz “pressiona” ou “empurra” a seiva
bruta para cima).
14. Transporte no Xilema
Hipótese da pressão radicular
14
A acumulação de iões nas células radiculares (por transporte activo), faz
com que a concentração de solutos aumente (as células tornam-se
hipertónicas)
a água entra na raiz por osmose.
A acumulação de água na raiz provoca uma pressão na raiz – pressão
radicular - que força a água a subir
impele a seiva xilémica a subir
A hipótese da pressão radicular postula que existe uma pressão
formada na raiz (pressão radicular) que impele a seiva bruta para
cima.
15. Transporte no Xilema
Hipótese da pressão radicular
15
Gutação Exsudação
Nestes casos a pressão radicular é suficientemente elevada, permitindo
que a água ascenda e seja libertada quer pelas folhas quer pelo caule
seccionado.
A hipótese da pressão radicular é suportada pela observação de
fenómenos de gutação e de exsudação
16. Transporte no Xilema
Hipótese da pressão radicular
16
A figura representa um procedimento experimental em que é seccionado
o caule da planta do género Coleus acima da raiz.
A pressão radicular faz subir a seiva xilémica no tubo.
17. Transporte no Xilema
Hipótese da pressão radicular
17
A pressão radicular medida em várias plantas não é suficientemente
grande para elevar a água até ao ponto mais alto de uma árvore grande;
A maioria das plantas não apresenta gutação nem exsudação;
As plantas das zonas temperadas não apresentam exsudação nos planos
de corte, efectuando até, por vezes, absorção de água;
Existem determinadas plantas (algumas Gimnospérmicas, denominadas
Coníferas) que possuem uma pressão radicular nula.
A hipótese da pressão radicular não é suficiente para explicar a
subida da seiva xilémica em numerosas espécies vegetais,
especialmente nas de grande porte.
18. Transporte no xilema
Hipótese da tensão-coesão-adesão
18
A molécula de água é um dipólo.
Formação de pontes de hidrogénio entre as
moléculas de água.
Elevada coesão molecular.
Elevada adesão às paredes dos vasos xilémicos.
Coluna contínua de água no xilema entre as
folhas e a raiz.
19. Transporte no xilema
Hipótese da tensão-coesão-adesão
19
Quando as células do mesófilo da folha perdem água por transpiração:
Por diminuição do potencial de água nas
células clorofilinas do mesófilo, a
concentração do soluto nessas células
aumenta, aumentando assim a pressão
osmótica.
As células do mesófilo ficam hipertónicas em
relação ao xilema.
Nas células do mesófilo cria-se uma pressão
negativa (força de sucção) a que se dá o nome
de tensão.
Novas moléculas de água passam do tecido
vascular (xilema) para as células do
mesófilo.
20. Transporte no xilema
Hipótese da tensão-coesão-adesão
20
Quando as células do mesófilo da folha perdem água por transpiração:
Devido a forças de coesão e de adesão, as moléculas de água mantêm-se
unidas umas às outras, formando uma coluna contínua e aderindo às paredes
dos vasos xilémicos.
O movimento de moléculas de água no mesófilo da folha faz mover toda
a coluna hídrica e, quanto mais rápida for a transpiração ao nível das
folhas, mais rápida se torna a ascensão da seiva xilémica ao longo do
caule.
21. Transporte no xilema
Hipótese da tensão-coesão-adesão
21
Quando as células do mesófilo da folha perdem água por transpiração:
A ascensão de água no caule cria um défice de água no xilema da raiz,
fazendo com que:
o a água passe das células da raiz para o xilema da raiz,
o as células da raiz fiquem hipertónicas (reduzido potencial hídrico),
relativamente à solução do solo,
o ocorra um fluxo de água do solo (onde o potencial de água é elevado)
para o interior das células da raiz.
22. Transporte no xilema
Hipótese da tensão-coesão-adesão
22
A saída de água pelas folhas
(transpiração) causa uma tensão
na parte superior da planta, o que
provoca a ascensão de água.
As moléculas de água tendem a
ligar-se umas às outras, por
pontes de hidrogénio – força de
coesão.
As moléculas de água têm ainda a
capacidade de aderir a outras
substâncias constituintes das
paredes do xilema – adesão.
23. Transporte no xilema
Hipótese da tensão-coesão-adesão
23
Relação entre a transpiração e a absorção radicular
A teoria da tensão-coesão-adesão explica a absorção radicular e a
ascensão da seiva xilémica desde a raiz até às folhas com base na
existência de uma transpiração estomática ao nível das folhas.
24. Controlo da transpiração
Mecanismo de abertura e fecho dos estomas
24
As plantas possuem estruturas – estomas – que permitem o controlo da
transpiração e da quantidade de gases absorvidos e libertados
(trocas gasosas).
25. Controlo da transpiração
Mecanismo de abertura e fecho dos estomas
25
Quando as células-guarda estão turgidas, a água exerce
pressão sobre a parede celular, pressão de turgescência.
Como a parte da parede celular encostada às células
vizinhas é menos espessa do que a que delimita o ostíolo,
deforma-se mais facilmente, provocando a abertura do
estoma.
Se as células-guarda perdem água, a pressão de
turgescência diminui e o estoma retoma a sua forma
original, aproximando-se as células guarda e, em
consequência, o ostíolo fecha.
27. Controlo da transpiração
Mecanismo de abertura e fecho dos estomas
27
Luz, pH, CO2 e a concentração de iões regulam a turgescência das
células-guarda e consequentemente a abertura/fecho dos estomas.
A enzima fosforilase:
o em condições alcalinas catalisa a hidrólise do amido (glícido insolúvel) em glicose
(glícido solúvel)
a célula-guarda fica hipertónica;
a entrada de água torna-a túrgida O estoma abre
o em condições ácidas a fosforilase fica inactiva
a concentração de glicose baixa
a célula-guarda fica hipotónica
a perda de água torna-a plasmolisada O estoma fecha
A entrada de iões K+ (por transporte activo) nas células guarda, torna-as
hipertónicas o que conduz à entrada de água,
as células-guarda ficam túrgidas O estoma abre
28. Controlo da transpiração
Mecanismo de abertura e fecho dos estomas
28
Luz, pH, CO2 e a concentração de iões regulam a turgescência das
células-guarda e consequentemente a abertura/fecho dos estomas.
29. Transporte no Floema
Hipótese do fluxo de massa
29
A hipótese da pressão radicular postula que o transporte no floema ocorre
devido à existência de um gradiente de concentração de sacarose entre
uma fonte onde a sacarose é produzida e um local de consumo ou de reserva.
A glicose elaborada nos órgãos fotossintéticos é polimerizada em sacarose;
A sacarose passa, por transporte activo, para o floema;
(as células companheiras produzem ATP)
30. Transporte no Floema
Hipótese do fluxo de massa
30
A sacarose passa, por transporte activo,
para o floema;
Aumenta a pressão osmótica nas células
crivosas, ficando superior à das células
envolventes (incluindo as células do xilema);
A água desloca-se do xilema para as células
vizinhas e destas para as células crivosas;
Aumenta a pressão de turgescência nas
células crivosas;
A seiva atravessa as placas crivosas,
passando para as células seguintes (sempre
das células com maior pressão osmótica
para as células de menor pressão osmótica);
31. Transporte no Floema
Hipótese do fluxo de massa
31
A sacarose passa para as células de
consumo ou de reserva, possivelmente por
transporte activo;
Ao diminuir a pressão osmótica nas células
crivosas, a água sai das células crivosas, por
osmose, para as células vizinhas;
Nos órgãos de consumo ou de reserva a
sacarose é geralmente convertida em
glicose, que pode ser utilizada na respiração
ou na construção de novos compostos ou
então polimerizar-se em amido, que fica em
reserva.
32. Transporte no Floema
Hipótese do fluxo de massa
32
Os afídeos ou pulgões são insectos que se
alimentam de seiva floémica. Introduzem as peças
bocais pontiagudas até ao floema, extraindo
grande quantidade de substâncias orgânicas.
À medida que se alimentam, parte da seiva é libertada pelo ânus.
Se, quando o afídeo se está a alimentar, se cortar o estilete, verifica-se que
a seiva floémica continua a sair durante alguns dias.
A seiva floémica encontra-se, nos tubos crivosos, a grande pressão.
33. Transporte no Floema
Hipótese do fluxo de massa
33
Experimentalmente foi
retirado um anel completo
à volta de uma árvore.
Ao fim de algum tempo
apareceu uma tumescência
acima do corte.
Passadas algumas semanas
a árvore morreu.
Ao retirar o anel foi retirado o floema, mantendo-se o xilema (mais interno).
A seiva floémica ficou retida na tumescência não permitindo que as células
da raiz obtivessem alimento.
O movimento da seiva floémica faz-se sob pressão.
