Transporte nas plantas
Designa-se por transporte o movimento de moléculas e de iões entre diferentes compartimentos de um sistema biológico.
Se o transporte se faz entre a célula e o meio exterior, este movimento é controlado pela membrana citoplasmática que determina qual o tipo de molécula ou ião que se move para dentro ou para fora da célula, qual a direcção e a velocidade do transporte.
Os organismos simples, formados por uma célula ou por um número reduzido de células, não necessitam de sistemas de transporte especializados.
Os seres mais complexos, como por exemplo as plantas terrestres, desenvolveram não só um sistema radicular que lhes permite absorver do exterior água e sais minerais, mas também um sistema condutor formado por dois tipos de vasos - o xilema, que transporta essencialmente água e sais minerais e o floema, que transporta água, compostos orgânicos e sais minerais.
Designa-se por translocação a circulação dos fluidos ao longo da planta quer a distâncias curtas(isto é, de célula, através dos plasmodesmos), quer a longas distâncias, em condutas especiais - o xilema e o floema.
Sistema Radicular de Captação de Água e Sais Minerais
A água existente no solo e, dissolvidos nela, existem sais minerais sob a forma de iões que, deste modo, podem ser facilmente absorvidos pelas plantas.
É pelas raízes que a planta absorve água e sais minerais da solução do solo. Mas, se a absorção é possível ao longo de toda a raiz, é, no entanto, através dos pêlos radiculares (zona pilosa da raiz) que a absorção é maior. Os pêlos radiculares são células epidérmicas com prolongamentos que se estendem por entre as partículas do solo. A existência de pêlos radiculares aumenta consideravelmente a superfície de absorção.
Existem dois tipos de movimentos de absorção. Um é contínuo e dá-se de célula a célula, através dos plasmodesmos das células que contactam entre si. Outro é descontinuo e dá-se através das paredes celulares (celulósicas) e dos espaços intercelulares - este movimento envolve espaços exteriores à célula.
A epiderme representa, assim, apenas uma fracção da superfície absorvente.
A camada celular que limita inteiramente a zona corticial e a separa do cilindro central é o endoderme.
A existência, nesta camada, de espessamentos suberosos nas paredes celulares(pontuações de Caspary) impede a circulação através da parede da célula, obrigando, a partir de certa altura, a fazer-se a entrada dos solutos através dos plasmodesmos.
A endoderme funciona, portanto, como um filtro em relação às substâncias que circulam na água.
A água é absorvida em grande parte por osmose e alguma por transporte activo.
A maior parte dos sais minerais é absorvida com gasto de energia, embora uma parte penetre na célula por difusão.
Factores que Condicionam a Absorção de Água e Sais Minerais
Designa-se por transporte o movimento de moléculas e de iões entre diferentes compartimentos de um sistema biológico.
Se o transporte se faz entre a célula e o meio exterior, este movimento é controlado pela membrana citoplasmática que determina qual o tipo de molécula ou ião que se move para dentro ou para fora da célula, qual a direcção e a velocidade do transporte.
Os organismos simples, formados por uma célula ou por um número reduzido de células, não necessitam de sistemas de transporte especializados.
Os seres mais complexos, como por exemplo as plantas terrestres, desenvolveram não só um sistema radicular que lhes permite absorver do exterior água e sais minerais, mas também um sistema condutor formado por dois tipos de vasos - o xilema, que transporta essencialmente água e sais minerais e o floema, que transporta água, compostos orgânicos e sais minerais.
Designa-se por translocação a circulação dos fluidos ao longo da planta quer a distâncias curtas(isto é, de célula, através dos plasmodesmos), quer a longas distâncias, em condutas especiais - o xilema e o floema.
Sistema Radicular de Captação de Água e Sais Minerais
A água existente no solo e, dissolvidos nela, existem sais minerais sob a forma de iões que, deste modo, podem ser facilmente absorvidos pelas plantas.
É pelas raízes que a planta absorve água e sais minerais da solução do solo. Mas, se a absorção é possível ao longo de toda a raiz, é, no entanto, através dos pêlos radiculares (zona pilosa da raiz) que a absorção é maior. Os pêlos radiculares são células epidérmicas com prolongamentos que se estendem por entre as partículas do solo. A existência de pêlos radiculares aumenta consideravelmente a superfície de absorção.
Existem dois tipos de movimentos de absorção. Um é contínuo e dá-se de célula a célula, através dos plasmodesmos das células que contactam entre si. Outro é descontinuo e dá-se através das paredes celulares (celulósicas) e dos espaços intercelulares - este movimento envolve espaços exteriores à célula.
A epiderme representa, assim, apenas uma fracção da superfície absorvente.
A camada celular que limita inteiramente a zona corticial e a separa do cilindro central é o endoderme.
A existência, nesta camada, de espessamentos suberosos nas paredes celulares(pontuações de Caspary) impede a circulação através da parede da célula, obrigando, a partir de certa altura, a fazer-se a entrada dos solutos através dos plasmodesmos.
A endoderme funciona, portanto, como um filtro em relação às substâncias que circulam na água.
A água é absorvida em grande parte por osmose e alguma por transporte activo.
A maior parte dos sais minerais é absorvida com gasto de energia, embora uma parte penetre na célula por difusão.
Factores que Condicionam a Absorção de Água e Sais Minerais
A quantidade de água absorvida pelo sistema radicular depende da quantidade de água do solo disponível para a planta, do arejamento, da temperatura do solo, da concentração da solução e da taxa de transpiração. A água que está disponível para a planta vai diminuindo à medida que a planta a utiliza, os espaços capilares vão-se esvaziando e as partículas do solo retêm cada vez mais energicamente a água que resta. Os solos encharcados, no entanto, também prejudicam a absorção. Eles são pouco arejados e portanto deficientes em oxigénio. O processo respiratório é afectado e não se forma energia suficiente para o transporte activo.
Concentrações muito elevadas de iões em solução do solo também dificultam a absorção.
As baixas temperaturas fazem diminuir a absorção, podendo levar à congelação da água do solo e a absorção ser então nula. As temperaturas elevada, mas dentro de valores compatíveis com a vida, favorecem a absorção, verificando-se uma relação entre as taxas de absorção e transpiração.
Transporte no Xilema
Quando a água e os seus minerais atingem os vasos xilémicos, são transportados até às folhas.
Para explicar este movimento surgiram duas teorias:
Em algumas plantas, como por exemplo no tomateiro, cortando o caule junto ao solo, verifica-se a libertação de água e sais minerais - exsudação - na região seccionada.
Adaptando um tubo manométrico na porção enraizada da planta, verifica-se uma pressão radicular que pode ser media com um manómetro. A pressão é condicionada pelo transporte activo de iões que são lançados no interior dos vasos xilémicos, resultando daí uma concentração mais elevada de iões no interior da raiz em relação à água do solo. Estabelece-se assim uma diferença de pressão asmótica que força a entrada de água na raiz e a ascensão da mesma nos vasos xilémicos.
A pressão radicular não é suficiente para forçar a água a ascender até grandes alturas. No entanto, é um importante mecanismo auxiliar na condução de água no xilema, embora nem todas as plantas desenvolvam pressão de raiz.
B - Teoria da Coesão-Tensão
Nesta teoria, o movimento ascensional de soluto xilémico explica-se do seguinte modo:
- a planta, através das folhas, perder água por transpiração;
- o conteúdo celular fica mais concentrado e a falta de água é reposta com água vinda das células vizinhas. Eventualmente, esta água pode provir directamente dos vasos xilémicos;
- as folhas passam a exercer uma tensão ou força de sucção que se faz sentir ao longo da coluna de xilema do caule;
- sujeitos a esta força de sucção, a água e os sais minerais circulam desde a raiz até às folhas, numa coluna contínua;
- a continuidade da coluna de liquido é explicada pelas forças de coesão(união de moléculas idênticas) das moléculas de água e adesão(atracção e união de moléculas diferentes) das moléculas de água às paredes dos vasos estreitos do xilema.
O que determina a ascensão de soluto xilémico é, portanto, a sucção transpiratória, já demonstrada por Dixos e Joly no principio do século.
Este mecanismo é conhecido por teoria de Dixon, por mecanismo de coesão-adesão-tensão ou sucção transpiratória.
Sintetizando:
- O movimento do soluto xilémico é fundamentalmente devido aos seguintes factores:
à pressão radicular, que gera uma força no interior da raiz; - à capacidade, que facilita a ascensão do soluto xilémico(a capilaridade depende da coesão entre as moléculas do líquido e da sua adesão às paredes do xilema);
- à transpiração, que gera uma sucção.
