Este documento discute o transporte de matéria em plantas. Aborda os mecanismos de transporte no xilema e floema, incluindo as teorias da pressão radicular e tensão-coesão-adesão para o xilema, e a hipótese do fluxo de massa para o floema. Também descreve a estrutura e função dos tecidos condutores xilémicos e crivosos.
1. ES JOSÉ AFONSO 10/11 PROFª SANDRA NASCIMENTO
UNIDADE 2
I – TRANSPORTE NAS PLANTAS
Transporte de Matéria
2. Objectivos
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Compreender o transporte enquanto mecanismo que
permite a obtenção de substâncias necessárias à síntese
de compostos orgânicos e sua posterior distribuição.
Conhecer as hipóteses “Pressão radicular”, “Tensão-
coesão-adesão” e “Fluxo de massa” como mecanismos
que explicam os movimentos no xilema e no floema.
Compreender que os sistemas radicular, caulinar e foliar
são evidências de adaptações ao meio terrestre
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3. Evolução das plantas
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Plantas não vasculares
Plantas vasculares sem semente
Plantas vasculares com semente
Plantas vasculares com semente e com flor
Plantas vasculares - Plantas que apresentam tecidos especializados no
transporte (seiva bruta e seiva elaborada). Profª: Sandra Nascimento
5. Tecidos condutores ou vasculares
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Xilema
ocorre o transporte de seiva bruta (água –
99,5% e sais minerais – 0,5%) da raiz para
os órgãos aéreos da planta.
Floema
ocorre o transporte de seiva elaborada
(água – 80% e compostos orgânicos –
20%) essencialmente das folhas para os
outros órgãos da planta.
Translocação
Movimento da água e solutos no interior da planta
através de tecidos condutores ou vasculares.
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6. 6 Xilema ou lenho ou tecido traqueano
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7. Xilema
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Elementos de vaso (células mortas)
Traqueídos ou tracóides (células
mortas)
Fibras lenhosas (células mortas)
Parênquima lenhoso (células vivas) Tracóides
Elementos
de vaso
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12. Vasos condutores
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Os elementos que constituem
os tecidos condutores (xilema
e floema) agrupam-se em
conjuntos designados por
feixes condutores, os quais
ocupam posições relativas
diferentes nos vários órgãos.
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13. Estomas
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São estruturas existentes na epiderme dos órgãos aéreos das
plantas e que permitem trocas gasosas entre o interior e o exterior
da planta.
Célula-guarda
Ostíolo
Célula de companhia Profª: Sandra Nascimento
16. Níveis de transporte
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1 - Absorção de água e solutos do meio para as células da raiz (A);
2 - Transporte de seivas a longas distâncias pelo xilema e pelo
floema (B);
A B
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17. Absorção de solutos do meio para
a célula da raiz
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Os iões são retirados do solo
contra um gradiente de
concentração, com gastos de
energia (ATP) e intervenção de
transportadores membranares
específicos
– transporte activo.
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18. Absorção de água do meio para a
célula da raiz
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Osmose – movimento da água através de membranas permeáveis
no sentido do equilíbrio de concentrações entre os dois meios. A água
desloca-se de zonas com baixa concentração de solutos (soluções
hipotónicas) para meios com elevada concentração de solutos
(soluções hipertónicas). A concentração de muitos dos solutos na
planta é superior à do solo, favorecendo a entrada passiva da água
na raiz.
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19. Transporte no xilema
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A ascensão da seiva bruta, contrariando a gravidade, foi objecto
de várias explicações, nomeadamente que estariam envolvidas
células vivas, ou que haveria transporte pelas células da raiz;
actualmente há duas teorias explicativas: a teoria da pressão
radicular e a teoria da tensão-coesão-adesão.
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20. Teoria da pressão radicular
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O transporte activo de iões do solo para as células da raiz aumenta
o potencial de soluto nestas células, o que tem como consequência a
entrada de água. A acumulação de água nestes tecidos provoca
uma pressão (pressão radicular) que a vai forçar a subir no xilema
por capilaridade.
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21. Teoria da pressão radicular
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O efeito da pressão radicular pode
ser observado quando se efectuam
as podas tardias em certas plantas,
verificando-se a saída de água
pelas zonas de cortes, num processo
conhecido por exsudação.
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22. Teoria da pressão radicular
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Quando a pressão radicular é muito
elevada, a água é forçada a subir
até às folhas, onde é libertada sob
a forma líquida, num fenómeno
designado por gutação.
Hidátodos ou estomas aquíferos:
são estomas modificados,
adaptados a perder o excesso de
água na forma líquida.
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23. Teoria da pressão radicular
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Objecções à teoria da pressão
radicular:
Algumas espécies não apresentam
pressão radicular.
Os valores da pressão radicular são
insuficientes para explicar a
ascensão de água até ao cimo de
certas árvores.
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25. Teoria da tensão – coesão - adesão
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Tensão – a transpiração foliar gera um défice de água, com
consequente tensão (pressão negativa) ou efeito de sucção sobre a
seiva xilémica; as células do mesófilo ficam hipertónicas, havendo
um aumento da pressão osmótica.
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26. Teoria da tensão – coesão - adesão
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Cada molécula de água
perdida pelo mesófilo é
substituída a partir do xilema
das folhas, criando um défice
de água, compensado pelo
xilema do caule; este efeito
propaga-se à raiz, fazendo
com que a água passe do
parênquima cortical para o
xilema, determinando a
absorção de água do solo.
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27. Teoria da tensão – coesão - adesão
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Coesão – força que mantém unidas as moléculas de água entre si
através das pontes de hidrogénio.
Coesão entre as moléculas de água
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28. Teoria da tensão – coesão - adesão
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Adesão – força que atrai as moléculas de água às paredes dos
vasos xilémicos e que é acentuada pelo facto de o lúmen dos vasos
ser diminuto, o que é evidenciado pelo efeito de capilaridade, para
o qual contribui também a coesão.
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30. Transporte no floema
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Grande parte dos dados relativos ao movimento descendente de
seiva elaborada foram obtidos a partir de experiências em que se
removeu um anel estreito dos tecidos exteriores ao xilema.
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32. Transporte no floema
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Por ter sido retirado o anel houve remoção do floema, sendo
interrompido o trânsito da seiva (elaborada) proveniente dos
órgãos fotossintéticos (folhas), que se acumula no bordo superior da
zona submetida ao corte.
Que consequências para a planta?
Os órgãos abaixo da incisão podem
viver durante algum tempo utilizando
alimentos armazenados nos seus tecidos.
Se não se desenvolveram rebentos
novos abaixo da incisão, quando as
reservas se esgotarem a raiz morre e,
consequentemente, a planta.
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33. Transporte no floema
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Durante muito tempo não foi possível analisar a constituição da
seiva floémica, pois as células vivas do floema são muito frágeis e o
processo de transporte que nelas ocorre é facilmente perturbado ou
interrompido quando esta se pretende extrair com micropipetas.
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34. Floema
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Na década de 50 do século XX,
experiências realizadas com afídeos
(pulgões) permitiram um melhor
conhecimento dessa seiva.
Quando um afídeo atinge o floema, a
pressão da seiva floémica força-a a sair
da planta e a entrar no tubo digestivo do
animal.
Por vezes a pressão é tão grande que a
seiva elaborada é forçada a sair pelo
ânus.
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35. Floema
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Se um afídeo que está a
alimentar-se for cortado
pelo estilete, exsuda
através deste, sob pressão,
a seiva floémica, que
durante alguns dias pode
ser estudada.
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36. Transporte no floema
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A hipótese do fluxo de massa admite
que o transporte floémico ocorre devido
a um gradiente de concentração de
sacarose que se estabelece entre uma
fonte onde esta é produzida e um local
de consumo ou de reserva.
A existência destas duas regiões torna
possível o fluxo de massa de solutos
através do floema.
Na compreensão destes processos têm
sido analisados modelos físicos simples.
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39. Hipótese do fluxo de massa
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1- A glicose elaborada nos órgãos
fotossintéticos é convertida em
sacarose.
2- A sacarose passa para as células de
companhia por transporte activo, e
destas para o floema.
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40. Hipótese do fluxo de massa
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3- O aumento da concentração de
sacarose nas células dos tubos crivosos
provoca uma entrada de água nestas
células, que ficam túrgidas.
4- A pressão de turgescência (pressão
que o conteúdo de uma célula exerce
sobre a parede celular quando a
célula fica túrgida) faz com que a
solução atravesse as placas crivosas.
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41. Hipótese do fluxo de massa
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5 – Há, assim, um movimento das regiões de
alta pressão para as regiões de baixa pressão.
6 – A sacarose é retirada do floema para os
locais de consumo ou de reserva por transporte
activo (onde é convertida em glicose que pode
ser utilizada na respiração ou polimerizar-se em
amido, que fica em reserva).
7 – O aumento da concentração de sacarose
nas células envolventes provoca uma saída de
água dos tubos crivosos, diminuindo a pressão
de turgescência. Profª: Sandra Nascimento