Célula Vegetal, Absorção, Transporte e Transpiração

Célula Vegetal, Absorção, Transporte e Transpiração

Célula Vegetal

A compreensão da anatomia e da fisiologia das plantas depende, fundamentalmente, do conhecimento sobre a organização e o funcionamento de suas células. As células das plantas apresentam duas características bem distintas das células animais: possuem um envoltório externo rígido, a parede celular, e um orgânulo citoplasmático responsável pela fotossíntese, o plasto. Além disso, quando adultas, a maioria das células vegetais possui uma grande bolsa membranosa na região central do citoplasma, o vacúolo central, que acumula uma solução aquosa de sais e açúcares. O vacúolo é o principal responsável pela regulação de trocas osmóticas entre a célula e o ambiente. Em certas células o vacúolo central chega a ocupar até 90% do volume celular interno.

Importantes adaptações na morfologia externa e na anatomia interna de raiz, caule e folhas contribuem para a excelência dinâmica na absorção, condução e transformação dos nutrientes minerais.

A membrana plasmática é semipermeável, portanto, é atravessada livremente pela água, o solvente de todas as soluções biológicas, mas impede ou dificulta a passagem da maioria dos solutos, tais como sais, açúcares, proteínas etc. Sempre que uma célula viva estiver em um meio cuja concentração em solutos difere da concentração do citoplasma, ocorrerá osmose. Nesse processo ocorre passagem de água, em maior quantidade, da solução menos concentrada em solutos - hipotônica - para a mais concentrada - hipertônica.

As plantas vasculares possuem tecidos que transportam substâncias, genericamente chamados tecidos condutores. Um desses tecidos é o lenho ou xilema, que transporta água e sais (seiva bruta) das raízes até as folhas. O outro tecido condutor é o líber ou floema, que leva as substâncias orgânicas produzidas nas folhas (seiva elaborada) para o caule e as raízes.

O Solo - Absorção

Clima e solo são dois fatores ambientais de grande importância na fisiologia do vegetal. Os processos erosivos (variações de temperatura, ventos, chuvas), ao decomporem a rocha mãe, promovem a formação de partículas de solo com granulações de diversos diâmetros.

Nos solos que se apresentam bem afofados, tanto a aeração quanto a entrada e retenção de água oferecem as condições favoráveis para a fixação das raízes. Em umidade e temperatura adequadas, os sais minerais serão absorvidos em solução aquosa (seiva bruta) e conduzidos através do caule até as folhas, onde participarão das reações de fotossíntese.

O solo é um complexo sistema físico-químico, composto de partículas minerais que se originaram por decomposição de rochas. Apresentam composição química mineral, orgânica e pH que podem ser bastante variados. A esse complexo estão associados microrganismos vivos ou mortos, havendo ainda uma extensa rede de canalículos e câmaras de ar. Suas partículas, com capacidade de retenção de água, constituem um substrato não só para a fixação das plantas (raízes), mas também para a absorção pelas plantas de uma solução nutritiva pelos sistemas de raízes.

Boa diversidade de seres vivos partilham a formação e utilização desse ambiente do solo: artrópodos (larvas e adultos), vermes, moluscos, fungos, algas, Moneras (bactérias e cianobactérias) e Protistas (algas unicelulares). Destaque especial merecem bactérias e fungos decompositores (saprófitas), reciclando a matéria orgânica morta (húmus) e reintegrando sais minerais ao solo.

Essa interdependência toda faz do solo um grande "sistema vivo".

A água do solo forma uma fina película em torno das partículas sólidas: é a água de adsorção. A água capilar é aquela que ocupa os espaços capilares entre partículas, deixando o solo saturado quando ocupar todos esses espaços. A água gravitacional é a que penetra mais profundamente no solo, fazendo um escoamento rápido.

A capacidade de campo do solo é dada pela sua capacidade de reter água, após a drenagem da água gravitacional. Fala-se em lixiviação quando houver uma circulação excessiva (percolação) da água gravitacional. Nessa situação são arrastados os sais solúveis Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ que são substituídos pelos cátions H⁺ (solo ácido).

Esse solo ácido precisará ter seu pH corrigido com a aplicação de calcários; esse é o processo de calagem. Quando a lixiviação está muito intensa é formada uma camada compacta e impermeável, o laterito, rico em óxidos de ferro e alumínio, estéril e que é utilizado para a produção de tijolos.

Transporte – transpiração – trocas gasosas

Um solo fértil apresentará boas condições de umidade, aeração, granulação, agregação e concentração de nutrientes minerais (sais).

As células da epiderme das raízes apresentam porosidade que permite absorção de água. Além disso, os pelos absorventes, que são células epidérmicas modificadas, aumentam o poder de absorção das raízes. Este último processo ocorre com seletividade dos nutrientes, visto que a membrana plasmática das células é semipermeável.

As células das raízes apresentando boa concentração nos seus vacúolos (solução hipertônica) irão absorver osmoticamente a água do solo úmido (solução hipotônica).

Na região medular das raízes estarão os vasos condutores; aí aparecem os vasos lenhosos (xilema) para a condução dessa seiva bruta até as folhas.

Subir na direção das folhas implica em vencer a força de gravidade. Um conjunto de componentes contribui para isso:

a) pressão positiva da raiz, que absorvendo osmoticamente a água do solo, “empurra” a seiva bruta xilema acima.

b) a capilaridade dos vasos lenhosos que permite a adesão da água com suas paredes internas, somada à coesão das moléculas d’água que são polarizadas,  também colaborarão para a ascensão da seiva bruta.

c) a transpiração das folhas que funciona como “potente aspirador osmótico” da seiva mineral.  Na epiderme das folhas há numerosos estômatos (células-guarda) que permitem a saída da água no estado gasoso (vapor). Com a perda de solvente (água), a solução interna das milhares de células da folha terá “força osmótica competente” para “succionar” a seiva bruta a dezenas de metros de altura.

Diversos fatores ambientais contribuirão para facilitar a transpiração das folhas e regular a condução ascendente da seiva mineral:

1. baixa umidade relativa ambiental.

2. temperatura ambiente relativamente alta.

3. boa ventilação atmosférica.

4. baixa pressão atmosférica.

5. grande superfície de exposição (limbo) das folhas.

A observação externa do limbo foliar exibe bom número de nervuras que histologicamente são os vasos condutores xilema e floema. Realizada a fotossíntese no mesófilo foliar, a seiva orgânica ou elaborada (composta por nutrientes orgânicos e enriquecida com O₂) será transportada através do floema (vasos liberianos) para todas as células (caule e raiz) que irão queimá-la no processo respiratório fabricador de energia. Desta forma as células se manterão vivas e também terão energia para crescimento ou regeneração tecidual.

Nutrientes inorgânicos

Os elementos químicos - sais minerais - essenciais são aqueles cuja presença é indispensável ao desenvolvimento normal da planta. Para determinar se o elemento é essencial ou não, deve-se privar experimentalmente uma planta do elemento e acompanhar seu desenvolvimento. Se este for normal, isso significa que o elemento não é essencial.

Há dezesseis elementos químicos essenciais às plantas já identificados pelos cientistas. Desses, nove são requeridos em quantidades relativamente grandes, sendo por isso denominados macronutrientes - carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O), nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), enxofre (S), cálcio (Ca), magnésio (Mg). Os sete restantes são necessários em quantidades muito pequenas, sendo por isso denominados micronutrientes - ferro (Fe), boro (B), manganês (Mn), cobre (Cu), molibdênio (Mb), cloro (Cl), zinco (Zn).

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