Resumo Circulação Nas Plantas (PDF)

 Circulação nas Plantas Xilema e Floema Enquanto os animais têm circulação aberta ou fechada de forma a garantir o transporte de nutrientes e O2 pelo corpo todo, as plantas não dispõem de sistemas iguais. Como tal, as plantas mais evoluídas a...

 Circulação nas Plantas Xilema e Floema Enquanto os animais têm circulação aberta ou fechada de forma a garantir o transporte de nutrientes e O2 pelo corpo todo, as plantas não dispõem de sistemas iguais. Como tal, as plantas mais evoluídas a nível estrutural possuem tecido xilémico e floémico para o transporte dos diferentes tipos de seiva vegetal. Como apareceram estes tecidos condutores? E qual a evolução das plantas vasculares? A necessidade do aparecimento destes tecidos resultou da adaptação à vida terrestre, que exige condições de maior dessecação e também de fixação a solos diversos. As primeiras plantas, como por exemplo os musgos, são de pequenas dimensões e avasculares, vivem em meios aquáticos, logo os seus processos de sobrevivência e reprodutores dependem da água. Por outro lado, não havia necessidade de ter vasos condutores uma vez que tinham acesso a água por osmose. Colonização do meio terrestre - Desenvolvimento de tecidos condutores:  Uma das principais características das plantas vasculares é a presença de dois tipos de tecidos condutores: xilema e floema;  Vasos permitem a distribuição de água, nutrientes e açúcares por toda a planta;  Estes sistemas de transporte permitiram às plantas crescerem de forma vertical, o que beneficia a proximidade com a luz solar. Aparecimento de raízes e folhas:  Raízes – Aumento da absorção de água e fixação das estruturas no solo; estão associadas ao aumento do fluxo de seiva xilémica;  Folhas – Aumento de área de absorção de radiação solar -» aumento fotossíntese -» aumento de glicose -» aumento de ATP. Proteção da dessecação:  Cutícula – Camada que reveste a superfície das folhas e de alguns caules, composta por um polímero de compostos lipídicos, funciona como uma barreira física que ajuda a diminuir a excessiva transpiração;  Estomas – Estruturas que permitem as trocas gasosas nas plantas, necessárias para a fotossíntese, transporte xilémico, sem perder demasiada água. Esporos e sementes:  Esporos - Inicialmente, as plantas vasculares reproduziam-se através de esporos, os quais depois dispersavam-se e originavam novos indivíduo;  Sementes – Estruturas que contem o zigoto e que permite uma dispersão mais eficiente. Posteriormente, algumas plantas evoluíram para se reproduzir por sementes, o que lhes proporcionou ainda mais sucesso, uma vez que as sementes são mais resistentes e podem esperar por condições favoráveis para germinar. Tecido Xilémico: A célula xilémica, geralmente uma célula morta, faz parte do tecido xilémico, responsável pelo transporte de água e nutrientes minerais das raízes para o resto da planta. Essas células são descritas como "mortas" porque, durante o processo de maturação, elas perdem o conteúdo celular, como o núcleo e o citoplasma, e ficam ocas. Essa estrutura vazia permite a passagem eficiente da seiva xilémica. O Xilema é composto por diferentes tipos de células: Traqueídos: Células alongadas que ajudam no transporte de água e oferecem suporte estrutural. Elementos de Vaso: Células tubulares unidas de ponta a ponta; maior diâmetro em relação aos traqueídos; associados a plantas mais complexas. Células Vivas Células Mortas Função Traqueídos Sim Transporte Suporte Elementos de vaso Sim Transporte suporte Fibras Sim Sustentação Vertical Parênquima Sim Metabolismo Funções do xilema: 1. Transporte de água e nutrientes: O xilema permite que a planta obtenha água e nutrientes essenciais do solo, transportando-os das raízes até as folhas, onde ocorre a fotossíntese. Sem esse transporte eficiente, a planta não conseguiria absorver os minerais necessários para todas as reações metabólicas e crescimento. 2. Suporte estrutural: Suporte mecânico, permitindo o crescimento vertical e sustentação da planta, mesmo em condições adversas de vento ou peso de folhas e frutos. 3. Regulação da transpiração: Através da transpiração, o xilema desempenha um papel importante na regulação da temperatura da planta e na absorção contínua de água, explicado através da hipótese da tensão-coesão-adesão. Esse processo também ajuda a manter a pressão interna das células (turgescência), essencial para a manutenção da forma da planta. Teoria 1 - Hipótese da pressão radicular: A hipótese da pressão radicular é um dos mecanismos utilizados para explicar o transporte de água no xilema, quer em plantas de pequeno porte assim como em situações em que os valores de transpiração são baixas (noite). No geral, a hipótese refere que a pressão criada nas raízes ajuda a empurrar a água para cima. As principais etapas desse processo são: 1. Transporte ativo de iões pelas raízes 2. Aumento da pressão osmótica nas células radiculares 3. Entrada de H2O do solo por osmose 4. Aumento da pressão de turgescência das células radiculares 5. Aumento do potencial hídrico 6. Estes valores de pressão são o suficiente para a H2O ascender NOTA: Essa pressão é importante para garantir que a água e os nutrientes sejam levados até as partes aéreas da planta, especialmente quando o transporte por transpiração não é suficiente. Que fenómenos estão relacionados com a pressão radicular? Exsudação: Durante o corte dos caules de videiras, aparece seiva bruta na zona de corte. Esta subida de seiva apenas pode ser explicada através da pressão radicular causada nas raízes. Gutação: Processo pelo qual as plantas expelem pequenas gotas de água através de estruturas chamadas hidátodos, localizadas nas margens das folhas. Esse fenómeno ocorre em condições de humidade relativa elevada, quando a transpiração é reduzida, como por exemplo durante a noite em locais com humidade elevada. Teoria 2. Hipótese Tensão-Coesão-Adesão: Através desta teoria é possível explicar a subida da seiva xilémica na maioria das plantas vasculares superiores, uma vez que as suas dimensões, ciclos de vida e complexidade assim o exigem. De outra forma, as células fotossintéticas, por regra situadas nas zonas superiores das plantas, não teriam água disponível para realizar a fotólise e permitir as seguintes etapas. Antes das etapas que explicam a hipótese Tensão-Coesão-Adesão é importante referir alguns pontos essenciais que devem acontecer antes da transpiração:  A radiação solar é necessária para a fotossíntese;  Havendo fotossíntese, a célula guarda dos estomas inicial a sua atividade;  Pode iniciar-se a transpiração. Etapas da hipótese: 1. Ocorre evapotranspiração, com saída de água no estado gasoso – TENSÃO; 2. Aumenta a pressão osmótica; 3. A água das células inferiores sobe devido a osmose – moléculas de água estão unidas por pontes de hidrogénio (COESÃO) e a coluna de água mantém-se aderida às paredes dos vasos condutores xilémicos (ADESÃO); 4. Devido à ascensão da seiva xilémica, as células radiculares ficam com pressão osmótica mais alta; 5. Ocorre absorção de água do solo. Tecido floémico: Funções:  Tecido responsável pelo transporte da seiva elaborada (rica em diversas biomoléculas, sobretudo a sacarose)  Seiva bidirecional que transporta a sacarose produzida na fotossíntese para todas as estruturas da planta (caules, raízes, flores e frutos).  Distribuição dos produtos da fotossíntese, garantindo que as partes da planta que não realizam fotossíntese recebam nutrientes. Desta forma as restantes estruturas da planta conseguem realizar respiração aeróbia, polimerizar compostos de reserva, realizar reações metabólicas, e produzir as estruturas necessárias para a reprodução (flores e frutos). Tipos de células: Células Vivas Células Mortas Função Transporte Células Crivosas Sim Suporte Metabólico dos Células de Companhia Sim Tubos Crivosos Fibras Sim Sustentação Vertical Parênquima Sim Metabolismo Hipótese do Fluxo de massa (ou fluxo de pressão) Esta hipótese explica a circulação da seiva elaborada nas plantas vasculares, tendo como base a circulação da sacarose e sua passagem pelas diferentes células até chegar aos órgãos de consumo ou de reserva. As etapas da teoria são: 1. Produção de sacarose 2. Sacarose entra nos tubos crivosos por transporte ativo 3. Pressão osmótica aumenta 4. Água dos vasos xilémicos laterais entra nos tubos crivosos 5. Pressão de turgescência aumenta 6. Seiva elaborada começa a descer 7. Sacarose sai dos tubos crivosos para as células de consumo 8. Pressão osmótica dos tubos diminui 9. Água regressa aos vasos xilémicos