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Aula 3
Água e células vegetais
Profª Dra. Cleide Nascimento Campos
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Parede Celular
Permitem às células vegetais estabelecer grandes
pressões hidrostáticas internas: pressões de
turgor.
Pressão de turgor é essencial: expansão celular,
abertura estomática, transporte no floema e vários
processos de transporte através de
membranas.
Pressão de turgor:
contribui para a rigidez e a estabilidade mecânica de
tecidos vegetais não lignificados.

A célula vegetal é um osmômetro
Parede
celular
porosa
Vacúolo com
suco celular
Água
destilada
=
Célula
túrgida

Vida organizou-se no ambiente aquático.
Água
Água: Meio onde ocorre a maioria das reações bioquímicas da célula  VIDA
Protoplasto, solvente, reações, manutenção do turgor, equilíbrio intracelular.
Conteúdo nos vegetais: 85 a 90% nas células vivas.
Conteúdo nas sementes: 5% do peso total
Circula livremente, absorvida continuamente e liberada pela transpiração.

A água desempenha um papel fundamental na vida da planta.
Água
Fotossíntese: Entra CO2 e sai água.
Evitar Dessecação Entra água pelas raízes e é transportada pelo
corpo da planta.
Desequilíbrios = déficit hídrico e funcionamento ineficiente.
Desafio: equilibrar a absorção, o transporte, e a perda de água.

Pressão de Turgor
Paredes
Celulares
• Enormes pressões hidrostáticas internas.
Absorvida
• Expansão celular
• Abertura estomática
• Transporte no floema
• Transporte através de membranas.
• Rigidez e estabilidade mecânica
de tecidos vegetais não lignificados.
Estresse
Hídrico
• Perda de turgor
• Desidratação intensa
• Morte

Pressão exercida pelos fluidos contra a parede celular.
Alta pressão de turgor Baixa pressão de turgor
Estado túrgido Estado Flácido
Parede
Celular
Parede
Celular
Pressão de Turgor
Vacúolo
dilatado
Vacúolo
encolhido

A água na vida das plantas
A água é o recurso mais abundante e, frequentemente o mais limitante.
A prática da irrigação de culturas reflete o fato de que a água é um recurso chave que limita
a produtividade agrícola.
A disponibilidade de água limita a produtividade de ecossistemas naturais.
(Sousa et al., 2010)

Transpiração
97% da água
Absorvida pelas raízes
Transportada na planta
Evaporada nas folhas
2%  crescimento
1%  metabolismo

Intercâmbio da água
Fotossíntese
Perda de
água
Difusão: entrada
de CO2
Transpiração
400H2O/CO2
desempenha
papel-chave
Este intercâmbio
desfavorável teve
grande influência
na evolução da
forma e função da
planta e explica
por que a água
um na
fisiologia vegetal.

Estrutura e propriedades da água
A distribuição assimétrica de cargas torna a
água uma molécula polar.
A água é uma molécula que forma pontes
de hidrogênio.
Forte atração mútua entre moléculas de
água adjacentes e entre moléculas de água e
algumas moléculas.

Polaridade da água
A polaridade das moléculas de
água gera as ligações de
hidrogênio entre as moléculas
de água e entre a água e outras
moléculas (com N e O).
Energias das ligações
Forças de van der Waals: 4 kJ/mol
Ligação de Hidrogênio: 20 kJ/mol
Ligações iônica e covalente: 160 a 400 kJ/mol
A duração de uma ligação de
hidrogênio é de 1 a 20
picossegundos (1 ps = 10-12s).

Características da água
Solvente universal
Aumenta de volume e diminui a densidade
com o congelamento.
A água tem propriedades térmicas
características em relação ao seu tamanho.
Alto poder coesivo.

Propriedade de solvente
Solvente de largo espectro
-Dissolve a maior quantidade e variedade de substâncias
do que qualquer outro solvente conhecido.
-Natureza polar e pequeno tamanho.
-Bom solvente para substâncias iônicas e para moléculas que contêm resíduos polares
como -OH ou – NH2 comumente encontradas em açúcares e proteínas.
-Quimicamente inerte  Meio ideal para difusão e interações químicas de outras
substâncias.

Propriedade de solvente
Camada de solvatação: neutraliza cargas de
íons e moléculas, circundando-as.
Adsorção: água se liga fortemente às
superfícies dos coloides do solo.
Solo – Planta

Propriedades térmicas
Alto calor específico
- 4,18 J g-1 ºC-1
-Grande atração intermolecular.
-Ajuda a manter a temperatura das plantas mais ou menos
estável.
Alto ponto de ebulição e calor latente de vaporização
- 100°C e 44 kJ mol-1 a 25°C
- Grande atração intramolecular.
- Causa resfriamento das folhas pela transpiração.

Coesão
Moléculas de água altamente coesivas – Pontes de hidrogênio
- Na interface ar-água são atraídas pelas moléculas de água vizinhas por pontes de hidrogênio.
- Interação muito mais forte do que com qualquer fase gasosa adjacente.
- A configuração de menor energia é aquela que minimiza a área de superfície da interface ar-água.

Adesão
Relacionada a adesão
- Atração da água a uma fase solida.
- Parede celular, superfície de vidro.
- Pontes de hidrogênio.

Tensão Superficial
A energia necessária para aumentar a área de
superfície de uma interface gás-líquido.
A tensão superficial e a adesão nas superfícies de evaporação nas folhas geram as forças físicas que
puxam a água pelo sistema vascular das plantas.

Capilaridade
Coesão Adesão Tensão Superficial
Manutenção da continuidade de colunas de água no xilema das plantas.
Atração e repulsão onde se observa o contato dos líquidos com
um sólido fazendo com que esse líquido suba ou desça, conforme
molhe ou não a parede.
Fluxo de Massa

A água em pequenos capilares (vasos do xilema) pode
resistir a tensões mais negativas do que - 20 MPa.
Vasos menos espessos transportam a curtas distâncias.
Para transporte significativo em árvores mais altas o vaso de
xilema deve ser mais espesso.
Capilaridade

Resistência
Cavitação
-Expansão de bolhas de gás devido à tensão.
-Pode ter um efeito devastador
sobre o transporte de água ao longo do
xilema.
A água tem uma grande resistência à tensão.
-Força máxima por unidade de área que uma coluna
de água pode suportar antes de se romper.
-Evidente na capilaridade.

Difusão
Os processos celulares dependem do transporte de moléculas tanto para dentro como
para fora da célula.
-Movimento espontâneo de substâncias de regiões de concentração mais alta para regiões de
concentração mais baixa.
-Dominante nas células.
-A difusão é mais efetiva para curtas distâncias.

Osmose
Difusão de água por meio de uma barreira seletivamente permeável.
-Membranas Vegetais são semipermeáveis.
-Concentração de solutos > dentro da célula do que na solução que a envolve  água se
difundi para o interior da célula.
-Solutos são incapazes de se difundir para fora da célula.
-O volume disponível ao movimento do soluto é restringido pela membrana.
Plasmólise Equilíbrio Turgescência

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