Fisiologia Vegetal: Organização e Transporte de Nutrientes

Organização Vegetal

Organização Talofítica: Tipo de organização onde não existem tecidos ou órgãos (ex: algas, líquens).
Organização Cromofítica: Organização na qual as células são agrupadas em tecidos e órgãos (pteridófitas, plantas e espermatófitas). As plantas cromofíticas possuem órgãos de nutrição: raízes (captação de H2O e sais minerais), folhas (captura de luz e fixação de CO2 atmosférico) e os vasos que transportam as substâncias incorporadas, conforme executado na fotossíntese.

Conceitos Fundamentais

• Osmose: As membranas das células vegetais são permeáveis à água e relativamente impermeáveis a solutos; assim, a água se move através delas de onde a concentração de solutos é menor para onde é maior.
• Colóide: Um tipo de mistura em que uma substância está contida dentro de outra sem se dissolver.

Absorção de Água

A absorção mantém nas raízes um suprimento contínuo de H2O que as plantas necessitam para sua nutrição e para compensar a perda da mesma através da transpiração. A zona radicular que absorve a H2O é a área pilífera. Esta consiste em pelos absorventes das células epiteliais, cujas paredes são finas e não possuem cutícula. A membrana celular é uma barreira semipermeável que separa o exterior e o interior da célula, determinando a absorção seletiva de nutrientes. A água flui através da membrana e entra nos pelos por osmose.

Fatores que afetam a absorção de água:

1. Temperatura: Favorece os processos do metabolismo celular e aumenta a absorção.
2. Aeração: Causa o aumento da superfície de absorção no solo, formando raízes altamente ramificadas e pelos radiculares numerosos e longos.
3. Quantidade de H2O: O aumento no solo promove a sua entrada nas raízes, onde a concentração de sais no solo é menor do que no interior dos pelos radiculares.
4. Capacidade de Retenção: O solo é importante porque a H2O, em muitos casos, é retida na terra sob a forma de colóides.

Absorção de Sais Minerais e Seiva Bruta

A absorção de sais minerais ocorre sob a forma de íons. O mecanismo de entrada é por transporte ativo e é realizado contra o gradiente de concentração, tornando necessário o gasto energético. Este processo requer a participação de enzimas transportadoras da membrana plasmática, introduzindo íons externos dentro da epiderme e das células dos pelos absorventes. Uma vez que a H2O e os sais minerais penetram, formam a seiva bruta, que circula dentro da raiz até o cilindro central, onde se encontra o xilema.

Vias de transporte até os vasos lenhosos:

• Via A ou Simplástica: H2O e solutos são transportados por osmose e transporte ativo de célula para célula através de plasmodesmos (poros da parede celular que comunicam com as células vizinhas).
• Via B ou Apoplástica: O movimento ocorre por difusão simples ao longo do exterior da membrana celular, incluindo as paredes celulares e espaços intercelulares. É interrompida na endoderme da raiz pela banda de Caspary, que regula a passagem de substâncias.

Transporte da Seiva Elaborada

As moléculas orgânicas produzidas na fotossíntese compõem a seiva elaborada. O transporte destas substâncias, a partir dos tecidos produtores para todas as partes da planta, ocorre através dos vasos liberianos (tubos crivados) e células companheiras do floema. Os vasos liberianos são células vivas cujas partições (placas crivadas) são perfuradas por poros, permitindo o fluxo de seiva. À medida que compostos orgânicos se acumulam nas raízes, o transporte é realizado nesse sentido. Os compostos orgânicos produzidos no parênquima clorofiliano das folhas sofrem transporte ativo para as células companheiras do floema e, pelos plasmodesmos, entram nos tubos crivados.

Mecanismos de Transporte:

1. Mecanismo Passivo (Hipótese do Fluxo de Massa): O movimento é feito por meio de um gradiente de pressão entre os órgãos produtores fotossintéticos e os órgãos consumidores. O aumento de hidratos de carbono nos tubos crivados tende a elevar a concentração de solutos, provocando a entrada de água por osmose vinda do xilema. Isso gera um impulso da seiva elaborada em direção aos órgãos consumidores, onde ocorre o transporte ativo para as células que necessitam. A diminuição resultante na concentração de solutos faz a água sair do floema por osmose para os tecidos circundantes.
2. Mecanismo Ativo (Corrente Intracitoplasmática): Considera que grande parte dos compostos orgânicos pode ser transportada através do citoplasma dos tubos crivados com consumo de energia. O movimento da seiva elaborada é lento, pois o lúmen do vaso liberiano é interrompido por placas crivadas, cujos buracos são tapados com calose durante a estação fria, interrompendo o transporte e retomando-o na primavera.