Biologia e Geologia 10º ano | O transporte nas plantas

BIOLOGIA | 10º ANO

 


RESUMO DA MATÉRIA

POWERPOINTS

VÍDEOS

EXERCÍCIOS

METAS CURRICULARES


 

O TRANSPORTE NAS PLANTAS

 

 

1. O TRANSPORTE NAS PLANTAS

A história evolutiva das plantas terá começado nas algas verdes multicelulares, o ancestral comum a todos os tipos de plantas. Daqui originaram-se dois grandes grupos de plantas. As mais simples, constituídas por organismos pouco diferenciados e que não apresentavam sistemas condutores – Plantas não Vasculares. E as mais complexas, que entre outras características, apresentam feixes condutores – Plantas Vasculares. Nestas incluem-se as plantas vasculares sem sementes, as plantas vasculares com sementes e as plantas vasculares com sementes e com flor.

Para que esta evolução tenha ocorrido, foi fundamental a adaptação ao meio terrestre, que aconteceu através de mudanças estruturais e de um aumento crescente de complexidade o que levou a uma grande diversidade. A mudança estrutural mais evidente foi a criação de sistemas de transporte específicos, nomeadamente um sistema radicular que lhes permite absorver água e sais minerais do exterior, e um sistema condutor formado por dois tipos de vasos – o xilema, que transporta essencialmente água e sais minerais (seiva bruta) da raíz para toda a planta, e o floema, que transporta água, compostos orgânicos e sais minerais (seiva elaborada) das folhas a todas as partes da planta. Translocação é a designação deste movimento de água e solutos que ocorre no interior da planta.

 

a) Constituição do xilema

Xilema, lenho ou tecido traqueano, é o vaso especializado no transporte da água e sais minerais, constituintes da seiva xilémica ou seiva bruta. Estes vasos são formados por uma sequência de células mortas, colocadas topo a topo, cujas paredes transversais desaparecem total ou parcialmente (formando um tubo). Quanto às paredes laterais, estas apresentam no seu interior espessamentos resultantes da deposição de lenhina (esta substância encontra-se associada à celulose e confere rigidez, impermeabilidade e resistência às células vegetais) com diferentes aspetos o que permite distinguir os vários tipos de vasos.

b) Constituição do floema

Floema, líber ou tecido crivoso é o tecido condutor especializado no transporte de água, compostos orgânicos e sais minerais, que constituem a seiva floémica ou seiva elaborada. Estes vasos são compostos por células vivas, de paredes celulósicas, alongadas e colocadas topo a topo (tubos crivosos) em que as paredes transversais, providas de poros são denominadas placas crivosas. Aolado das células dos tubos crivosos encontram-se as células de companhia, células vivas, alongadas e de paredes celulares finas.

 

A importância dos estomas

Ao nível das folhas, no sentido interno ocorre a difusão de CO2 para que possa ocorrer fotossíntese, enquanto no sentido externo ocorre a difusão de vapor de água, pelo processo de transpiração. Estes dois fenómenos são controladas através de estruturas que se localizam na epiderme da folha – os estomas. Estes são formados por duas células labiais (também designadas células estomáticas, ou células guarda), no centro das quais existe um orifício – o ostíolo que comunica com a câmara estomática. A envolver as células labiais, existem as células companhia ou células companheiras. O modo de funcionamento, abertura ou fecho, dos estomas está associado ao estado de turgescência ou de plasmólise das células guarda, respetivamente. As células guarda, do ponto de vista estrutural são diferentes das restantes células epidérmicas. Possuem cloroplastos e as suas paredes celulares são mais espessas junto ao ostíolo e menos espessas junto das células companhia, consequentemente é aqui que apresentam maior elasticidade. Quando entra água nas células guarda, verifica-se um aumento do seu volume e da pressão de turgescência, o que faz com que as células fiquem túrgidas. Como a parede celular é mais fina do lado que está em contacto com as células companhia, vai distender-se nessa zona, o que leva à abertura do ostíolo. Por outro lado, quando a água sai do interior das células guarda, verifica-se uma diminuição de volume e da pressão de turgescência, ficando plasmolisadas. Neste caso a parede, na zona mais fina, vai retrair-se, as células guarda voltam ao seu estado inicial, aproximando-se, e ostíolo fecha.

 

Absorção de água e de solutos pelas plantas

Ao nível da raiz das plantas existem pelos radiculares (prolongamentos das células epidérmicas), que aumentam a área da raiz que está em contacto com o solo e, consequentemente, a eficiência da captação de água.

No interior das células da raiz, a quantidade de água é, normalmente, inferior à quantidade existente no solo. Esta diferença promove a entrada de água até aos vasos xilémicos, por osmose.

Os iões minerais (Ca+, K+, NO3, SO4+) dissolvidos na solução do solo encontram-se, normalmente, em concentrações mais elevadas que no interior das células, entrando nas células da raiz por difusão simples, através das membranas celulares.

No entanto, por vezes, as raízes acumulam concentrações de iões minerais superiores às concentrações existentes na solução do solo. Neste caso, o movimento dos iões faz-se por transporte ativo, uma vez que é contra o gradiente de concentração, requerendo gasto de energia.

 

1.1 Transporte no xilema

São aceites três teorias para explicar o movimento ascendente de água e sais minerais, ao longo do xilema.

 

Hipótese da pressão radicular

Segundo esta teoria desenvolve-se uma pressão positiva no xilema, na região das raízes, que impulsiona a seiva bruta no sentido ascendente. Ou seja, verifica-se um aumento da pressão na raiz, causado pela entrada de iões para as células radiculares, por transporte ativo, o que aumenta o potencial do soluto promovendo o movimento de água, por osmose, para o interior dos vasos xilémicos, aumentando a pressão radicular, o que força a água a subir. A pressão radicular é, portanto, o tipo de pressão que permite que a água absorvida pela raiz se desloque até à extremidade superior da planta.

Se a pressão radicular for muito elevada, a água pode ascender e ser libertada nas folhas num fenómeno designado gutação e/ou exsudação.

 

Hipótese da tensão-coesão-adesão

A hipótese da pressão radicular não consegue explicar os fenómenos de ascensão ao nível do xilema em plantas de grande porte (a pressão radicular não é suficientemente grande para que tal se verifique), e os fenómenos de exsudação e gutação não se verificam em todas as plantas.

Surgiu então a hipótese da tensão-coesão-adesão:

  • A transpiração ao nível das folhas, faz com que as células do mesófilo percam água através dos estomas, causando um défice de água na parte superior da planta, o que cria uma pressão negativa – tensão. A concentração de soluto nestas células aumenta e, consequentemente, a pressão osmótica também aumenta.
  • As células do mesófilo tornam-se hipertónicas em relação às células do xilema. Desta forma, a água contida nas células do xilema vai ser transferida, para as células do mesófilo.
  • Devido à polaridade das moléculas de água, criam-se forças de coesão que mantêm as moléculas de água unidas umas às outras. As moléculas de água têm também forte afinidade com outras substâncias existentes nas paredes dos vasos xilémicos o que vai potenciar a adesão (entre a água e o xilema) e formar uma coluna contínua de água.
  • O movimento de água do xilema para o mesófilo faz mover a coluna de água (corrente de transpiração). Quanto mais rápida a transpiração, mais rápida a ascensão.
  • Há um fluxo passivo de água de áreas de potencial de água mais elevado para áreas de potencial de água menor.
  • A ascensão de água nas zonas superiores da planta cria um défice de água no xilema da raiz, levando ao aumento do fluxo de água do exterior para o interior da planta.

 

1.2 Transporte no floema

Como a fotossíntese não ocorre em todas as células das plantas, a matéria orgânica produzida nos órgãos fotossintéticos tem de ser transportada a todas as restantes células da planta. Este transporte é realizado pelo floema.

 

Hipótese do fluxo de massa (Münch)

Esta hipótese defende que o transporte floémico ocorre devido a um gradiente de concentração de sacarose que se estabelece entre uma fonte onde a sacarose é produzida e um local onde é consumida e/ou reservada.

  • A glicose elaborada nos órgãos fotossintéticos, durante a fotossíntese, é convertida em sacarose que entra, por transporte ativo, para as células do floema;
  • Devido à entrada da sacarose, a concentração de soluto no floema aumenta, aumentando também a pressão osmótica, que fica superior à das células envolventes;
  • O aumento da pressão osmótica no interior do floema, faz com que a água se movimente das células que rodeiam o vaso floémico, para os tubos crivosos, aumentando a pressão de turgescência;
  • A pressão de turgescência é responsável pelo movimento da água de zonas de alta pressão osmótica, para zonas de baixa pressão osmótica, passando através das placas crivosas;
  • Quando a sacarose chega a locais de consumo ou reserva, sai do floema por transporte ativo, sendo depois convertida em glicose;
  • Quando a sacarose abandona os tubos crivosos, também a água, por osmose, sai para as células envolventes;

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Revê aqui a matéria/resumo/síntese de Biologia e Geologia:

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VÍDEOS

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EXERCÍCIOS

Em breve

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O que tens de saber neste capítulo, segundo o programa de Biologia e Geologia – 10º ano:

 

BIOLOGIA

UNIDADE 2 – DISTRIBUIÇÃO DE MATÉRIA

SUBDOMÍNIO 1: O TRANSPORTE NAS PLANTAS

 

  • Recordar e/ou enfatizar:
    • O transporte nas plantas, enquanto mecanismo que permite a obtenção de substâncias necessárias à síntese de compostos orgânicos e sua posterior distribuição.
    • As hipóteses “Pressão radicular” e “Adesão-coesão-tensão” como mecanismos que explicam os movimentos no xilema.
    • A hipótese “Fluxo de Massa de München” que explica movimentos no floema.
    • Os sistemas radicular, caulinar e foliar, são evidências de adaptações ao meio terrestre.

 

  • Palavras-chave:
    • Estomas
    • Transpiração
    • Xilema
    • Adesão-coesão-tensão
    • Pressão radicular
    • Floema
    • Fluxo de massa

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Documentos curriculares de referência em vigor

 


 

Todos os capítulos do programa de Biologia e Geologia – 10º ano:

 

BIOLOGIA

GEOLOGIA

  • TEMA I – A GEOLOGIA, OS GEÓLOGOS E OS SEUS MÉTODOS
    1. A Terra e os seus subsistemas em interação
    2. As rochas, arquivos que relatam a história da Terra
    3. A medida do tempo e a idade da Terra
    4. A Terra, um planeta em mudança
  • TEMA II – A TERRA, UM PLANETA MUITO ESPECIAL
    1. Formação do Sistema Solar
    2. A Terra e os planetas telúricos
    3. A Terra, um planeta único a proteger
  • TEMA III – COMPREENDER A ESTRUTURA E A DINÂMICA DA GEOSFERA
    1. Métodos de estudo para o interior da Geosfera
    2. Vulcanologia
    3. Sismologia
    4. Estrutura interna da geosfera

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