aula 78 - transporte nas plantas

Slide 1: 

Transporte nas Plantas

Slide 2: 

Evolução das plantas Plantas não vasculares; Plantas vasculares sem semente; Plantas vasculares com semente; Plantas vasculares com semente e com flor. Plantas Vasculares Plantas que apresentam tecidos especializados no transporte (seiva bruta e seiva elaborada).

Slide 3: 

Movimento da água e solutos no interior da planta através de tecidos condutores ou vasculares. Xilema – ocorre o transporte de seiva bruta (água – 99,5% e sais minerais – 0,5%) da raiz para os órgãos aéreos da planta. Floema – ocorre o transporte de seiva elaborada (água – 80% e compostos orgânicos – 20%) essencialmente das folhas para os outros órgãos da planta. Translocação Vasos condutores ou vasculares

Slide 5: 

Vasos Xilémicos Xilema

Slide 6: 

Vasos Xilémicos

Slide 7: 

Vaso Xilémico

Slide 8: 

Xilema, lenho ou tecido traqueano Na maioria das plantas, o xilema é constituído por quatro tipo de células

Slide 9: 

- Elementos Condutores - Células mortas onde circula a água e os sais minerais. Podem ser de dois tipos: Tracóides Elementos de vasos Xilema

Slide 10: 

Tracóides - Células longas e de extremidades afiladas, que contactam entre si, formando tubos que permitem a passagem de água e de sais minerais Elementos de vasos - Células vasculares com um diâmetro superior ao dos tracóides. Resultam de células mortas, que perderam as paredes transversais e cujas paredes laterais apresentam espessamento de lenhina (substância que confere rigidez).

Slide 11: 

- Fibras Lenhosas - Constituídas por células mortas cujas paredes são espessas devido à deposição de lenhina e desempenham funções de suporte. - Parênquima Lenhoso - Tecido formado por células vivas, pouco diferenciadas, que desempenha importantes actividades metabólicas, tais como fotossíntese, armazenamento ou secreção de substâncias. As células deste parênquima são as únicas células vivas do xilema e desempenham essencialmente funções de reserva. Xilema

Slide 13: 

O xilema facilita o transporte: Pela ausência de conteúdo celular, o que não cria resistência ao fluxo. b) Pela presença de células dispostas topo a topo sem septos transversais formando longos tubos; c) Por paredes espessadas com lenhina que impedem o seu colapso, assim como a presença de fibras que dão resistência aos vasos e permitem suportar a pressão; d) Pelo diâmetro reduzido que facilitam a adesão entre as moléculas de água e as dos vasos.

Slide 14: 

Floema, líber ou tecido crivoso Tecido especializado no transporte de água e substâncias orgânicas e é formado por quatro tipos de células.

Slide 15: 

Células dos tubos crivosos - Células muito especializadas, ligadas entre si pelos topos e cujas paredes de contacto possuem orifícios, que se assemelham a um crivo. São células vivas, embora tenham perdido a maior parte dos organitos. Células de companhia - Situam-se junto das células dos tubos crivosos, com as quais mantêm numerosas ligações citoplasmáticas, ajudando-as no seu funcionamento. São células vivas, possuindo núcleo e restantes organelos. Fibras - Desempenham funções de suporte. Parênquima - Formado por células vivas, pouco diferenciadas, com função de reserva.

Slide 18: 

De que forma estão distribuidos os tecidos condutores nas Angiospérmicas? Os elementos que constituem os tecidos condutores (xilema e floema) agrupam-se em conjuntos designados por feixes condutores, os quais ocupam posições relativas diferentes nos vários órgãos. Este arranjo é distinto nas monocotiledóneas e dicotiledóneas.

Slide 19: 

Distribuição dos tecidos condutores nas dicotiledóneas

Slide 20: 

RAIZ SIMPLES – os feixes condutores são constituídos apenas por um dos tecidos condutores (xilema e floema). ALTERNOS – os feixes condutores são dispostos alternadamente.

Slide 21: 

CAULE DUPLOS – cada feixe condutor é constituído pelos dois vasos (xilema e floema). COLATERAIS – os tecidos condutores estão colocados lado a lado (floema na parte externa e xilema na parte interna).

Slide 22: 

ESTRUTURA DA FOLHA: feixes duplos e colaterais

Slide 23: 

Níveis de transporte Absorção de água e solutos do meio para as células da raiz (A); Transporte a curtas distâncias de umas células para as outras (B); Transporte de seivas a longas distâncias pelo xilema e pelo floema (C).

Slide 24: 

Absorção de água Osmose – movimento da água através de membranas permeáveis no sentido do equilíbrio de concentrações entre os dois meios. A água desloca-se de zonas com baixa concentração de solutos (soluções hipotónicas) para meios com elevada concentração de solutos (soluções hipertónicas). A concentração de muitos dos solutos na planta é superior à do solo, favorecendo a entrada passiva da água no xilema da raíz. Absorção Radicular

Slide 25: 

Absorção de solutos Os iões são retirados do solo contra um gradiente de concentração, com gastos de energia (ATP) e intervenção de transportadores membranares específicos – transporte activo. Absorção Radicular

Slide 26: 

Transporte na raiz a curtas distâncias A deslocação da água e sais minerais, da epiderme da raiz para o xilema, faz-se por duas vias: via simplasto ou intracelular – movimento através do interior das células, seguindo os plasmodesmos entre elas. via apoplasto ou extracelular – movimento através da matriz (pelos espaços intercelulares).

Slide 27: 

Transporte na raiz (curtas distâncias) As bandas de Caspary constituem uma barreira impermeável à passagem de solutos, verificando-se uma deslocação dos solutos da via apoplasto para a via simplasto, passando pelo interior das células da endoderme, que controla selectivamente os solutos que entram no xilema.

Slide 28: 

Modelos explicativos do transporte no xilema A ascensão da seiva bruta, contrariando a gravidade, foi objecto de diversos modelos explicativos, nomeadamente as teorias da pressão radicular e da tensão-coesão-adesão.

Slide 29: 

Modelos explicativos do transporte no xilema 1 - Pressão radicular O transporte activo de iões do solo para as células da raiz aumenta o potencial de soluto nestas células, o que tem como consequência a entrada de água. A acumulação de água nestes tecidos provoca uma pressão (pressão radicular) que a vai forçar a subir no xilema por capilaridade. U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 30: 

Teoria da pressão radicular U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 31: 

O efeito da pressão radicular pode ser observado quando se efectuam as podas tardias em certas plantas, verificando-se a saída de água pelas zonas de cortes, num processo conhecido por exsudação. U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 32: 

Quando a pressão radicular é muito elevada, a água é forçada a subir até às folhas, onde é libertada sob a forma líquida, num fenómeno designado por gutação. U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 33: 

U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas Algumas espécies não apresentam pressão radicular. Os valores da pressão radicular são insuficientes para explicar a ascensão de água até ao cimo de certas árvores.

Slide 34: 

2 – tensão-coesão-adesão Tensão – a transpiração foliar gera um défice de água, com consequente tensão (pressão negativa) ou efeito de sucção sobre a seiva xilémica; as células do mesófilo ficam hipertónicas, havendo um aumento da pressão osmótica. Cada molécula de água perdida pelo mesófilo é substituída a partir do xilema das folhas, criando um défice de água, compensado pelo xilema do caule; este efeito propaga-se à raiz, fazendo com que a água passe do parênquima cortical para o xilema, determinando a absorção de água do solo. U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 36: 

Coesão – força que mantém unidas as moléculas de água entre si através das pontes de hidrogénio. Coesão entre as moléculas de água U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 37: 

Adesão – força que atrai as moléculas de água às paredes dos vasos xilémicos e que é acentuada pelo facto de o lúmen dos vasos ser diminuto, o que é evidenciado pelo efeito de capilaridade, para o qual contribui também a coesão. U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 38: 

Teoria da tensão-coesão-adesão U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 39: 

U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 40: 

U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 41: 

Estomas São estruturas existentes na epiderme dos órgãos aéreos das plantas e que permitem trocas gasosas entre o interior e o exterior da planta. U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas ostíolo Célula - guarda Células de companhia

Slide 42: 

Transpiração foliar U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 43: 

Transpiração foliar U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 44: 

Regulação da abertura e fecho dos estomas U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 45: 

Controlo da transpiração A perda de vapor de água por uma planta varia de dia para dia, de hora para hora e até de minuto para minuto, como resultado de factores ambientais e de factores morfológicos. Controlo da transpiração – factores morfológicos Estão relacionados com as características da folha, como por exemplo: nº de estomas; nº de lacunas; U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 46: 

Controlo da transpiração – influência de alguns factores ambientais sobre a abertura e encerramento dos estomas. U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 47: 

TRANSPORTE NO FLOEMA Grande parte dos dados relativos ao movimento descendente de seiva elaborada foram obtidos a partir de experiências em que se removeu um anel estreito dos tecidos exteriores ao xilema. U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 48: 

TRANSPORTE NO FLOEMA Por ter sido retirado o anel houve remoção do floema, sendo interrompido o trânsito da seiva (elaborada) proveniente dos órgãos fotossintéticos (folhas), que se acumula no bordo superior da zona submetida ao corte. U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 49: 

U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas Que consequências para a planta? Os órgãos abaixo da incisão podem viver durante algum tempo utilizando alimentos armazenados nos seus tecidos. Se não se desenvolveram rebentos novos abaixo da incisão, quando as reservas se esgotarem a raiz morre e, consequentemente, a planta.

Slide 50: 

Durante muito tempo não foi possível analisar a constituição da seiva floémica, pois as células vivas do floema são muito frágeis e o processo de transporte que nelas ocorre é facilmente perturbado ou interrompido quando esta se pretende extrair com micropipetas U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 51: 

U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas Na década de 50 do século XX, experiências realizadas com afídeos (pulgões) permitiram um melhor conhecimento dessa seiva.

Slide 52: 

U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas Quando um afídeo atinge o floema, a pressão da seiva floémica força-a a sair da planta e a entrar no tubo digestivo do animal. Por vezes a pressão é tão grande que a seiva elaborada é forçada a sair pelo anûs.

Slide 53: 

U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas Se um afídeo que está a alimentar-se for cortado pelo estilete, exsuda através deste, sob pressão, a seiva floémica, durante alguns dias, podendo ser estudada.

Slide 54: 

Admite que o transporte floémico ocorre devido a um gradiente de concentração de sacarose que se estabelece entre uma fonte onde esta é produzida e um local de consumo ou de reserva. A existência destas duas regiões torna possível o fluxo de massa de solutos através do floema. Na compreensão destes processos têm sido analisados modelos físicos simples. HIPÓTESE DO FLUXO DE MASSA U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas

Slide 55: 

U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas O balão A contém uma solução de sacarose mais concentrada que o balão B. CONSEQUÊNCIAS? … entra mais água em A do que em B, o que origina um fluxo de solução através do tubo C, de A para B.

Slide 56: 

U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas 1- A glicose elaborada nos órgãos fotossintéticos é convertida em sacarose. 2- A sacarose passa para o floema por transporte activo.. 3- O aumento da concentração de sacarose nas células dos tubos crivosos provoca uma entrada de água nestas células, que ficam túrgidas. 4 – A pressão de turgescência (pressão que o conteúdo de uma célula exerce sobre a parede celular quando a célula fica túrgida) faz com que a solução atravesse as placas crivosas.

Slide 57: 

U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas 5 – Há, assim, um movimento das regiões de alta pressão para as regiões de baixa pressão. 6 – A sacarose é retirada do floema para os locais de consumo ou de reserva por transporte activo (onde é convertida em glicose que pode ser utilizada na respiração ou polimerizar-se em amido, que fica em reserva). 7 – O aumento da concentração de sacarose nas células envolventes provoca uma saída de água dos tubos crivosos, diminuindo a pressão de turgescência.

Slide 58: 

U2 – Distribuição de materiais nos seres vivos – Transporte nas Plantas