Transporte nas plantas

O corpo das plantas vasculares é constituído por um sistema radicular,

normalmente subterrâneo, e por uma porção aérea (caule e folhas).

As raízes fixam a planta ao solo e retiram deste a água e os sais minerais. As células da

epiderme superficial da raiz possuem excrescências longas e tubulares – os pêlos

radiculares – que aumentam a superfície de absorção de água por parte da raiz. Esta

absorção é contínua uma vez que, cerca de 90% da água obtida é sempre perdida pela

inevitável transpiração folear.

O caule suporta o seu próprio peso e o das folhas, e conduz a água e os minerais

desde as raízes até às folhas e os produtos da fotossíntese desde as folhas até às raízes. As

folhas são os principais órgãos fotossintéticos (por vezes os únicos) e podem apresentar a

forma de uma agulha, com um único feixe vascular simples (micrófilo), ou dispor de um

conjunto de feixes vasculares ramificados (macrófilos).

O transporte de substâncias nos seres vivos é indispensável à manutenção das

actividades metabólicas que asseguram a vida. Nas plantas, para que todas as células

possam receber as substâncias de que necessitam, existem três níveis de transporte que

permitem atingir esse objectivo:

Transporte a nível celular: Exemplo: entrada e libertação de água e solutos das células

(como entidades individuais), como a absorção de água e solutos minerais existentes

no meio por parte das células da epiderme da raiz;

Transporte a curtas distâncias de substâncias de umas células para as outras ao nível

dos tecidos e órgãos: Exemplo: deslocação de glúcidos das células fotossintéticas,

localizadas nas folhas, para os tubos do floema; deslocação de água e sais minerais

desde as células da epiderme da raiz até aos vasos xilémicos localizados no cilindro

central;

Transporte a longas distâncias da seiva bruta através do xilema, e da seiva elaborada a

nível do floema, ao nível de toda a planta.

Transporte a nível celular

O transporte para o interior das células depende da permeabilidade selectiva da

membrana celular. Esta membrana controla o movimento de solutos entre a célula e a

solução extracelular.

Os solutos atravessam a membrana plasmática por mecanismos de transporte

diferentes, consoante as características físicas e químicas. Assim, podem definir-se

diferentes tipos de transporte: difusão simples (transporte não mediada, isto é, não são

envolvidos transportadores membranares), difusão facilitada e transporte activo

(transportes mediados – envolve transportadores membranares).

Transporte a curtas distâncias

A forma como os solutos e a água são transportados nos tecidos e nos órgãos das

plantas pode ocorrer por três vias:

1. As substâncias movimentam-se de uma célula para outra, atravessando a parede

celular e a membrana plasmática;

2. As substâncias , após entrarem nas células, deslocam-se por entre o citoplasma

das células, atravessando os plasmodesmos e movendo-se pelos tecidos ou órgãos.

Deste modo pode-se dizer que os solutos se movimentam através do simplasto;

3. Por esta via os solutos movimentam-se através dos espaços intercelulares limitados

pelas paredes celulares e ao longo destas. As substâncias deslocam-se pelo

apoplasto (via extracelular constituída pelas paredes celulares e espaços

intercelulares).

Absorção de água e solutos do meio através da raiz

Toda a superfície da planta pode absorver água, no entanto a raiz é a zona por

onde é absorvida praticamente toda a água, tão necessária à vida da planta.

A água e as partículas do solo aderem às raízes, essencialmente às paredes

celulares dos pêlos radiculares, estruturas estas que aumentam consideravelmente a área

de absorção da raiz. A água e os sais minerais entram na planta por osmose, através da

epiderme das células da zona absorvente. Movimentando-se por entre as paredes

celulares hidrofílicas das células epidérmicas e atravessando livremente pelo apoplasto, as

substâncias absorvidas conseguem atravessar todo o córtex e entrar no cilindro central. A

partir daqui, irão ser deslocadas para os vasos xilémicos, os quais as distribuírão por toda

a planta.

No entanto, antes da água entrar no cilindro central, depara-se ainda com uma

barreira – as paredes das células da endoderme têm características muito especiais,

apresentando, algumas delas, espessamentos na parte interna das paredes radiais – as

bandas de Caspary. Conforme a espécie, estes espessamentos apresentam largura e

configuração variáveis e são frequentemente suberizados. Verifica-se assim, na passagem

pela endoderme, uma diminuição drástica da pressão osmótica. Em consequência do

número de substâncias dissolvidas, o transporte da água é feito quer por difusão simples,

e os sais minerais entram no cilindro central por difusão facilitada, processo este em que

intervêm proteínas especializadas da membrana celular – as permeases. Estas podem

intervir sem dispêndio de energia, acelerando a passagem das substâncias através da

membrana. Mas podem também utilizar energia, assegurando o transporte de substâncias

dissolvidas contra o gradiente de concentração – transporte activo.

As permeases, utilizando energia fornecida pelas células, transferem várias

substâncias, especialmente iões, no sentido oposto àquele em que se daria a difusão

simples. Deste modo impedem que substâncias difusíveis saiam da planta.

Através dos mecanismos anteriormente referidos, é assegurada a entrada de água

e nutrientes para a planta.

Transporte a longas distâncias

Nos vegetais superiores, no interior do cilindro central existem tecidos de

transporte. Esses tecidos são o xilema (vasos lenhosos) e o floema (vasos liberinos), que

transportam respectivamente seiva bruta e seiva elaborada.

Xilema

O xilema é um tecido condutor constituído por vasos xilémicos. Conduz a água e

os sais minerais, dissolvidos na seiva radicular, para cima.

Os primeiros vasos xilémicos que se formam resultam da actividade dos

meristemas primários laterais e designam-se protoxilema. São células cuja parede

apresenta espessamentos constituídos por celulose e lenhina, com arranjos geométricos

característicos.

Mais tarde, forma-se o metaxilema, que resulta da actividade do câmbio vascular.

Durante o desenvolvimento destes vasos, as paredes celulares das extremidades

das células que os constituem são destruídas, ficando muitas vezes ausentes, ou reduzidas

a pequenas placas perfuradas. Terminado este período de maturação, o conjunto de

células assim diferenciadas constitui um tubo oco, com alguns poros laterais.

Resumindo, o xilema é constituído por células mortas e ocas, dispostas topo a

topo. Estas células podem ser de três tipos: fibras, vasos e traqueídos, dos quais os dois

últimos são elementos condutores.

As fibras constituem tecidos esqueléticos fundamentais para o suporte do caule,

sobretudo nas plantas lenhosas.

Os vasos – que só se encontram praticamente nas plantas sem flor – constituem o

meio mais eficiente para o transporte de água e formam-se a partir de células

embrionárias, cujas paredes se tornam espessas e impregnadas de lenhina.

Os traqueídos, mais pequenos, são constituídos por células cujas paredes

transversais formam ângulos agudos muito marcados e constituem o único tipo de tecido

xilémico das gimnospérmicas.

Transporte através do xilema

O transporte essencialmente de água e sais minerais desde o ponto de absorção

até às partes aéreas da planta realiza-se graças à coesão da água no interior dos elementos

xilémicos (ver pág. 7), em resposta à força gerada pela evaporação a nível das folhas.

A seiva xilémica, também denominada seiva bruta, pode conter na sua

constituição diversos elementos como a água, sais minerais, aminoácidos, glícidos,

hormonas vegetais (produzidas pela coifa e pelos meristemas localizados na raiz),

herbicidas (quando são aplicados), microrganismos (bactérias e fungos), entre outras

substâncias. No entanto, para que a referência às substâncias xilémicas seja mais fácil, por

vezes só se referem as principais (as duas primeiras).

A água e os sais minerais absorvidos pela raiz formam, como já foi dito, a seiva

bruta, que ascenderá pelos vasos condutores (xilema) até às folhas, onde serão utilizadas.

A planta utiliza a água no processo de fotossíntese. Os sais minerais servem para fabricar

os compostos orgânicos, como as proteínas e os ácidos nucleicos.

Um dos mecanismos que ajuda a seiva a ascender é a transpiração, na qual o

vapor e água sai para a atmosfera através das folhas (pelos estomas). Ao transpirar, as

folhas actuam como ―aspiradores‖, que impulsionam a seiva bruta para cima. Estabelece-

se assim um fluxo constante de água que será absorvida pela raiz, transportada pelo

xilema e expelida, em parte, para a atmosfera por meio de transpiração. Outra parte da

água absorvida é utilizada para a síntese de glicose.

Uma das teorias explicativas para a ascensão de água através do xilema é a teoria

da pressão radicular.

Teoria da pressão radicular

A pressão radicular resulta da diferença de concentração existente entre a solução

do solo, muito diluída, e a da seiva bruta que circula no xilema. Estas diferenças de

concentração provocam uma diferença de pressões nas plantas que obriga o fluido a subir

no xilema.

Os iões podem entrar através da epiderme das raízes por transporte activo,

criando-se, assim, um aumento na concentração iónica das soluções nas células das raízes.

Esta situação vai provocar uma pressão osmótica que vai forçar a água e os sais minerais a

entrar na raiz. A acumulação de água nestes tecidos provoca, por sua vez, uma pressão

que a vai forçar a subir no xilema — pressão radicular.

Tecidos vegetais

Os tecidos vegetais podem dividir-se em: tecidos de formação ou meristemas e

tecidos adultos ou definitivos. Nesta actividade experimental foram estudados os tecidos

definitivos.

Os tecidos definitivos podem dividir-se em:

Tecidos dérmicos: têm funções essencialmente de protecção e de revestimento,

como por ex. a epiderme e a endoderme.

Tecidos fundamentais: são tecidos constituídos apenas por um tipo de células.

São deste tipo a maioria dos tecidos que constituem os órgão vegetais.

Tecidos de transporte ou condutores: são bastante complexos, pois são

constituídos por diferentes tipos de células especializadas no transporte de água e sais

minerais, no caso do xilema, e de substâncias orgânicas sintetizadas ou transformadas, no

caso do floema. O xilema e o floema estão associados e constituem feixes condutores.

Estes tecidos localizam-se na zona central das raízes e dos caules — zona medular — e nas

nervuras das folha

Estrutura primária da raiz

Epiderme: é uma camada fina apresentando em algumas das suas células pelos

radiculares.

Zona cortical: nas raízes é bastante desenvolvida, sendo o seu parênquima

essencialmente de reserva. A delimitar internamente esta zona do cilindro central

encontra-se a endoderme, bem visível, que é constituída por uma só fiada de células.

Cilindro central: apresenta um pequeno diâmetro e é limitado externamente pelo

periciclo — fiada de células de paredes muito finas junto à endoderme. No parênquima

medular encontramos os feixes condutores. O xilema apresenta uma diferenciação

centrípeta (os vasos aumentam de diâmetro da periferia para o centro).

Estrutura primária do caule

Epiderme: reveste o exterior do caule apresentando-se cutinizada e com estomas.

Zona cortical: zona pouco desenvolvida; é menos desenvolvida do que na raíz.

Como a endoderme raramente é visível, torna-se difícil delimitar a zona cortical do

cilindro central.

Cilindro central: zona muito desenvolvida.

Estrutura da Folha

Epiderme: a epiderme das folhas é cutinizada e sem clorofila. Tem estomas que

permitem a ocorrência de trocas gasosas. É constituída por uma só camada de células

justapostas que revestem as duas páginas da folha.

Mesófilo: constituído essencialmente por um parênquima clorofilino.

Vasos condutores: são constituídos por vasos de xilema e de floema com

disposição dupla e colateral., sendo observáveis nas nervuras do limbo.

Existem várias diferenças entre plantas monocotiledóneas e plantas

dicotiledóneas, no que respeita à raiz, caule e folhas. Essas diferenças estão especificadas

no quadro 1.

MONOCOTILEDÓNEAS DICOTILEDÓNEAS

RAIZ Endoderme – espaçamento em U

Número de vasos vasculares maior

Endoderme – com pontuações

(pontuações de Caspary)

Número de vasos vasculares menor

CAULE

Feixes condutores desorganizados

(dispostos aleatoriamente)

Feixes condutores fechados

Feixes condutores organizados (em

círculo)

Feixes condutores abertos

FOLHA

Mesófilo simétrico

Estomas na página superior e inferior

Nervuras / feixes com igual

desenvolvimento

Mesófilo assimétrico

Estomas apenas na página inferior

Existe uma nervura central mais

desenvolvida (feixe vascular)

Quadro 1 – Diferenças entre plantas mono e dicotiledóneas

As plantas absorvem a água e os sais minerais pela raiz. Essa absorção ocorre

essencialmente a nível dos pelos radiculares que são prolongamentos das células

epidérmicas que se estendem entre as partículas do solo.