9 transporte nas plantas

Margarida Barbosa Teixeira
O TRANSPORTE NAS PLANTAS

Necessidade do sistema de transporte
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 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.

Evolução das plantas
A maior parte das plantas possui sistema de transporte
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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.

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Translocação
Movimento de solutos
orgânicos e de solutos
inorgânicos no interior das
plantas através de tecidos
condutores (xilema e floema).

Xilema, lenho ou tecido traqueano
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 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.

Xilema, lenho ou tecido traqueano
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Floema, líber ou tecido crivoso
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 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).

Localização dos tecidos condutores
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Entrada de água e solutos minerais para a raíz
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 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.

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Através de um transporte célula
a célula, a água e os solutos
atingirão os tecidos vasculares.

Como ascende a água na planta?
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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-adesãohipótese da tensão-coesão-adesão
(as folhas “sugam” ou “aspiram” a seiva bruta
contida no xilema).
•A hipótese da pressão radicularhipótese da pressão radicular
(a raíz “pressiona” ou “empurra” a seiva
bruta para cima).

Transporte no Xilema
Hipótese da pressão radicular
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 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.

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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
Gutação Exsudação

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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.

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 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.

Transporte no xilema
Hipótese da tensão-coesão-adesão
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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.

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 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.
Quando as células do mesófilo da folha perdem água por transpiração:

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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.

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A ascensão de água no caule cria um défice de água no xilema da raiz,
fazendo com que:
oa água passe das células da raiz para o xilema da raiz,
oas células da raiz fiquem hipertónicas (reduzido potencial hídrico),
relativamente à solução do solo,
oocorra um fluxo de água do solo (onde o potencial de água é elevado)
para o interior das células da raiz.

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 AA 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
coesãocoesão.
 As moléculas de água têm ainda a
capacidade de aderir a outras
substâncias constituintes das
paredes do xilema – adesãoadesão.

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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.

Controlo da transpiração
Mecanismo de abertura e fecho dos estomas
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As plantas possuem estruturas – estomas – que permitem o controlo da
transpiração e da quantidade de gases absorvidos e libertados
(trocas gasosas).

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 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 estoma fecha.

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 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
Luz, pH, CO2 e a concentração de iões regulam a turgescência das
células-guarda e consequentemente a abertura/fecho dos estomas.
 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

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Luz, pH, CO2 e a concentração de iões regulam a turgescência das
células-guarda e consequentemente a abertura/fecho dos estomas.

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Transporte no Floema
Hipótese do fluxo de massa
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)

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 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);

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 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.

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 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.
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.

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 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.

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Transporte nas plantas - Síntese

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