O movimento da água e dos solutos nas plantas A água Princípios do movimento da Água O movimento da água em qualquer sistema é governado por 3 processos: • Difusão • Osmose • Fluxo de massa; Osmose glicose Membrana semi-permeável Potencial osmótico? Fluxo de Massa É o movimento total da água (ou outros líquidos) que ocorre em resposta à diferenças de energia potencial da água (potencial hídrico= ψ) A água se move > ψ para < ψ ψ = ψs + ψp Potencial de soluto ou osmótico Potencial de pressão ou pressão hidrostática Vegetais são compostos principalmente de água... Conteúdo de água: Protoplasma: 85 a 90% Mitocôndria e cloroplasto: ~ 50% Frutos e folhas: 80 a 90% Raízes: 70 a 95% Sementes maduras: 5 a 15% O movimento da água e dos solutos nas plantas As plantas assimilam > quantidade de água que os animais. Mais de 90 % da água absorvida é perdida para o ar... Transpiração perda de vapor d’água por qualquer parte do organismo vegetal. Transpiração foliar... Mas, por que as plantas perdem tanta água? A principal função da folha é a fotossíntese Captação de Luz e CO2 Regulação da transpiração É fundamental??! O “dilema vegetal”: fotossíntese x captação CO2 ↓ transpiração • transpiração estomática: + 90% da água absorvida é perdida • fechamento dos estômatos evita a perda de vapor d’água da folha, Mas impede a entrada de CO2... Célula guarda cloroplasto núcleo Estômato aberto : Transpiração! Estômato aberto Estômato fechado Adaptações que diminuem a perda de água Cutícula Estômatos Fatores que afetam os movimentos estomáticos Vários fatores ambientais afetam os movimentos… Umidade relativa (perda de água): o principal fator [CO2] intracelular: ↑[ CO2] → fechamento Intensidade e qualidade de luz : via de regra, fecham-se no escuro Temperatura: fechamento dos estômatos temperatura gera ↑ respiração e ↑[ CO2] ↓ fechamento CurvaCurva diária dadeabertura estomática diária abertura estomática escuro 6h 12h 18h hora do dia 24h 6h Fatores que afetam a intensidade da transpiração Temperatura Elevação de cerca de 10 °C ↓ velocidade da evaporação da água duplica Mas, a evaporação esfria a superfície da folha… Umidade A água difunde-se + lentamente para o ar saturado de vapor d’água. Mas o que a transpiração tem a ver com a condução de água? A corrente de transpiração fornece: água às folhas da planta, distribui íons minerais para o caule ... Transporte da água Como a água se move da raiz às folhas, via xilema? Rotas para a absorção de água pelas raízes A. rota apoplástica; B. rota simplástica Transporte da água Como a água se move da raiz às folhas, via xilema? Pela lógica, há duas possibilidades… 1. empurrada ⇒ Pressão de raiz 2. puxada ⇒ O mecanismo de coesão-tensão 1. Pressão de raiz Quando a transpiração é muito lenta ou ausente as células da raiz podem secretar íons no xilema. potencial de água do xilema diminui Mais água penetra no xilema (osmose) desenvolve-se uma pressão + (pressão de raiz) Que força a água e íons dissolvidos “para cima” no xilema. Gutação: um dos efeitos da pressão de raiz A água exsuda através de poros especiais denominados ↓ hidatódios 2. O mecanismo de coesão-tensão Três estágios distintos: 2.1 TRANSPIRAÇÃO, acompanhada pela evaporação da superfície dos microcapilares gera tensão ou pressão negativa; 2. O mecanismo de coesão-tensão 2.2 SUBIDA capilar do filamento d’água, resultado da força de adesão entre água/parede celular. 2. O mecanismo de coesão-tensão 2.3 FLUXO EM MASSA: uma coluna compacta de água se move devido a coesão entre suas moléculas Estômatos abertos: transpiração estomática Coesão-adesão : a força de coesão segura a coluna de água nos microcapilares do xilema Absorção de água Translocação no floema Seiva elaborada: 10 a 25 % de matéria seca, 90% ou + açúcar (principalmente sacarose) < 1 % de aminoácidos, proteínas, ác. orgânicos nitrogenadas, hormônios endógenos, íons inorgânicos. Translocação no floema Século 17, Marcelo Malpighi Final da década de 1920-1930. Estudos com afídeos… O mecanismo do fluxo por pressão Osmômetro A Osmômetro B fonte * Transporte ativo dreno mecanismo do fluxo por pressão: “As substâncias assimiladas deslocam-se através dos tubos crivados, ao longo de gradientes de concentração, entre as fontes assimiladoras até os locais de sua utilização.” É preciso ficar claro: • A seiva no floema NÃO é transportada exclusivamente no sentido ascendente ou descendente; • A translocação no floema NÃO é definida em relação à gravidade. • A seiva é transportada das fontes (locais de produção ou reservatórios) para os drenos (locais de metabolismo ou armazenamento). Pendências da aula passada... • Tipos de fruto – Uva japonesa Hovenia dulcis Fruto é uma cápsula, mas o pedúnculo é comestível Pendências da aula passada • Tipos de fruto – romã Punica granatum Fruto carnoso, um tipo de baga
