Transporte nas Plantas Plantas não vasculares



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Biologia | Unidade 3 – Distribuição de Matéria

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Transporte nas Plantas

Plantas não vasculares: São pouco diferenciadas e não apresentam sistemas de transporte de seivas nem tecidos condutores. Vivem em zonas húmidas, o movimento da água efetua-se por osmose e a matéria movimenta-se por difusão de célula a célula.

Ex: musgos.

Plantas vasculares: Dividem-se em dois grupos: as plantas sem sementes e as plantas com sementes. Têm um duplo sistema de condução de água e solutos, constituído por tecidos especializados (xilema e floema) que estão organizados em feixes condutores e existem em todos os órgãos da planta.

Ex: fetos, angiospérmicas e gimnospérmicas.

Seiva Bruta ou Xilémica → Água e substâncias minerais dissolvidas → Xilema → Sentido Ascendente

Seiva Elaborada ou Floémica → Compostos orgânicos → Floema → Sentido Descendente

Localização dos Sistemas de Transporte

Folhas: Os feixes condutores de xilema e floema localizam-se ao nível das nervuras das folhas. Estas são mais salientes na página inferior da folha. Os feixes condutores são duplos e colaterais, isto é, cada feixe tem xilema e floema, estando colocados lado a lado. O xilema está mais próximo da página superior e o floema está mais próximo da página inferior.

Caule: Nos caules os feixes também são duplos e colaterais. O xilema está voltado para o centro do órgão e o floema está voltado para fora.

Raiz: Na raiz os feixes condutores são simples e alternos, isto é, cada feixe tem somente xilema ou floema, os quais alternam.

Funções da raiz, caule e folhas

Sistema Radicular: A raiz é importante para a fixação da planta ao solo e para a absorção de água e substâncias minerais existentes no solo que são conduzidas às folhas para o processo de fotossíntese.

Sistema Caulinar: O caule serve de suporte às folhas, permitindo-lhes uma posição adequada à captação de luz. É também através do caule que se efetua o transporte das seivas.

Sistema Foliar: As folhas são responsáveis por realizar a fotossíntese.

Estrutura dos Tecidos Condutores

Xilema: Os seus elementos condutores são os vasos xilémicos, constituídos por células mortas, cujas paredes laterais possuem anéis de lenhina (substância impermeável).

Floema: Os seus elementos condutores são os tubos crivosos, constituídos por células vivas, cujas paredes transversais, providas de orifícios, constituem as placas crivosas. Existem ainda, no floema, células de companhia, células vivas com a função de fornecer energia aos tubos crivosos.

Estrutura da Folha


Mesófilo

Estoma




Estrutura do Estoma



Absorção de água e de solutos pelas plantas

A maior parte da água e dos solutos necessários para as atividades da planta são absorvidos pelo sistema radicular da planta. A eficiência deste processo deve-se á presença de pelos radiculares que aumentam a área da superfície da raiz em contacto com o solo.

A absorção de água é feita por osmose:

Solo (meio hipotónico) Raiz (meio hipertónico)

A absorção de solutos (iões) é feita por transporte ativo:

Solo (meio hipotónico) Raiz (meio hipertónico)



Transporte no Xilema

Hipótese da pressão radicular

A pressão que se exerce na raiz (pressão radicular) pode explicar a ascensão de água no xilema em algumas situações uma vez que se trata do fenómeno causado pela acumulação de iões nas células da raiz que aumenta a concentração de soluto e provoca a entrada de água por osmose para o interior da planta.



Evidências

Gutação: Quando a pressão radicular é muito elevada e faz com que a água ascenda até às folhas onde é libertada nas margens sob a forma de gotas.

Exsudação: Quando se procede a uma poda tardia de certas plantas e a água sai através do caule.

Experimentalmente: Quando é possível observar a subida de água num tubo colocado no corte de uma planta envasada.

Porém, os valores de pressão radicular não são suficientes para explicar a ascensão da água até ao cimo de certas árvores e por vezes nem se verificam e, por isso, é possível afirmar que existem outros fatores responsáveis pela ascensão de água no xilema.



Hipótese da tensão-adesão-coesão

Transpiração: A água chega às folhas através dos vasos de xilema, depois sai destes vasos por osmose para as células do mesofilo e posteriormente difunde-se para os espaços intercelulares e para a câmara estomática. Através da transpiração o vapor de água é libertado pelo ostíolo para o exterior, também por difusão. Este fenómeno cria uma tensão (pressão negativa) e a água passa do xilema para o mesófilo, onde a pressão osmótica aumentou, por osmose.

Coesão e Adesão no xilema: As moléculas de água mantêm-se unidas devido a forças de coesão e aderem às paredes dos vasos devido a forças de adesão, formando uma coluna contínua ascendente (corrente de transpiração).

Absorção de água do solo: A ascensão de água cria um défice da mesma no xilema da raiz fazendo com que novas moléculas de água passem para o xilema, o que determina a absorção ao nível da raiz por osmose uma vez que o potencial de água no solo é elevado.

A transpiração acaba por ser o “motor” que faz ascender a seiva xilémica e por isso quando a transpiração aumenta, a absorção também aumenta e a ascensão de seiva torna-se mais rápida.



Controlo da Transpiração

Os estomas são responsáveis por controlar a quantidade de água perdida por transpiração.

Nas células-guarda as paredes celulares que rodeiam o ostíolo são mais espessas do que as paredes que contactam com as outras células da epiderme. As zonas mais finas das paredes celulares têm maior elasticidade do que as zonas de maior espessura.

Quando há entrada de água, esta exerce uma pressão de turgescência sobre a parede celular o que provoca a deformação da região mais fina da mesma e leva à abertura dos estomas (meio pobre em iões K+).

Quando a célula perde água e a pressão de turgescência diminui, o estoma volta à sua forma normal, aproximando-se das células-guarda, o que provoca o fecho dos estomas (obscuridade).

Fatores que fazem variar a pressão de turgescência das células-guarda:


  • Intensidade Luminosa;

  • Concentração em CO2;

  • Valores de pH;

  • Concentração de iões.

Transporte no Floema

Hipótese do Fluxo de Massa

  1. A glicose elaborada nos órgãos fotossintéticos é convertida em sacarose e passa para o floema por transporte ativo.

  2. À medida que aumenta a concentração de sacarose nos tubos crivosos, a pressão osmótica aumenta e a água sai do xilema para o floema por osmose.

  3. Aumenta a pressão de turgescência, o que faz com que o conteúdo dos tubos crivosos atravesse as placas crivosas por difusão simples.

  4. A sacarose passa do floema para locais de consumo ou reserva por transporte ativo.

  5. À medida que diminui a concentração de sacarose nos tubos crivosos, a pressão osmótica diminui e a água sai do floema para o xilema por osmose.

Evidências

• A saída de seiva sob pressão quando se corta pelo estilete um afídio inserido no floema.

• Os diferentes gradientes de concentração de sacarose ao longo do floema.

Transporte nos Animais

Sistemas de Transporte

Um sistema de transporte tipicamente inclui:



  • um fluido circulante;

  • um órgão propulsor;

  • um sistema de vasos de transporte.

Sistema de transporte aberto: O sangue abandona os vasos e passa para as lacunas fluindo diretamente entre as células. Neste tipo de sistema não há distinção entre sangue e fluido intersticial por isso usa-se o termo hemolinfa para designar o fluido circulatório.

Sistema de transporte fechado: O sangue circula sempre dentro de vasos mantendo-se distinto do fluido intersticial.

Exemplos:

Num sistema de transporte aberto o sangue flui muito mais lentamente do que num sistema de transporte fechado e os animais que o possuem têm, em regra, movimentos lentos e baixas taxas metabólicas. Isto não acontece nos insetos porque o sistema circulatório não acumula a função de transportar oxigénio e, por isso, não têm metabolismo lento.

O meio interno dos animais é constituído pelo sangue, pela linfa e pelo conjunto de todas as células.

Transporte nos Vertebrados

Circulação Simples: No decurso de uma circulação completa, o sangue passa uma só vez no coração.

Circulação Dupla: O sangue percorre dois circuitos, passando duas vezes no coração.


  • circulação pulmonar: o sangue venoso sai do coração, vai aos pulmões, onde é oxigenado, e regressa arterial à aurícula esquerda pelas veias pulmonares.

  • circulação sistémica: o sangue arterial sai do coração, dirige-se para todas as partes do corpo e regressa venoso à aurícula esquerda pelas veias cavas.

A circulação dupla é mais eficiente do que a circulação simples, pois assegura um fluxo vigoroso de sangue para os diferentes órgãos.

Circulação Dupla Completa: O coração tem quatro cavidades (duas aurículas e dois ventrículos) e não há mistura de sangues.

Circulação Dupla Incompleta: O coração tem três cavidades (duas aurículas e um ventrículo) e pode haver mistura de sangue venoso com sangue arterial. A mistura é normalmente evitada pela não simultaneidade de contração das duas aurículas.

Peixes – Circulação Simples

Anfíbio – Circulação Dupla Incompleta

Ave/Mamífero – Circulação Dupla Completa



Mecanismos que contribuem para a eficiência da circulação nos mamíferos

Miocárdio: O músculo cardíaco é mais espesso ao nível dos ventrículos do que das aurículas e a parede do ventrículo esquerdo também é mais espessa uma vez que este permite dar maior impulso ao sangue que consegue assim executar a circulação sistémica, que é um circuito mais extenso do que a circulação pulmonar que é desempenhada pelo sangue que sai do ventrículo direito com menor impulso devido à menor espessura.

Válvulas: A função das válvulas é impedir o refluxo do sangue dos ventrículos para as aurículas (auriculoventriculares) e das artérias para os ventrículos (semilunares), ou seja imprimir um só sentido de circulação de sangue.

Vasos sanguíneos

As artérias ramificam-se em arteríolas, que originam redes capilares ao nível dos diferentes tecidos. Os capilares reúnem-se formando vénulas, que convergem formando veias pelas quais o sangue regressa ao coração.



  • Artérias: têm paredes fortes e elásticas, o que permite dilatarem-se e contraírem-se em cada batimento cardíaco.

  • Veias: apresentam paredes finas e maior diâmetro interno.

  • Capilares: as suas paredes são muito finas e constituídas por uma só camada de células.

Pressão Sanguínea

A pressão sanguínea atinge o seu valor máximo nas artérias, diminuindo ao longo das arteríolas e dos capilares, e apresenta valores quase nulos nas veias. O valor máximo de pressão corresponde ao momento de sístole ventricular, pressão sistólica, e o valor mínimo corresponde à pressão no momento da diástole ventricular, pressão diastólica.



Regresso do sangue ao coração

Os principais mecanismos que contribuem para que o sangue que circula nas veias regresse ao coração são:



  • A contração dos músculos esqueléticos que exerce pressão sobre o sangue;

  • A existência de válvulas venosas que impedem o retrocesso do sangue;

  • A força de sucção provocada pela diminuição da pressão nas aurículas durante a diástole.

Velocidade do Fluxo Sanguíneo

A maior velocidade do fluxo sanguíneo ocorre nas artérias, a velocidade diminui quando o sangue flui para os capilares e aumenta novamente quando o sangue circula nas veias.



Fluidos Circulantes

Os vertebrados possuem dois fluidos circulantes: o sangue a linfa. O sangue é constituído por plasma e elementos figurados (hemácias, leucócitos e plaquetas). Uma parte do plasma, por difusão, e alguns leucócitos, por diapedese, abandonam os capilares sanguíneos e ocupam os espaços entre as células, constituindo o líquido intersticial ou linfa intersticial. O movimento deste líquido para fora do capilar é possível uma vez que na extremidade arterial do capilar, a pressão do sangue excede a pressão osmótica.

Deste fluido as células obtêm os nutrientes e o oxigénio de que necessitam e libertam para ele as substâncias resultantes do seu metabolismo (excreções), como o dióxido de carbono e os produtos azotados. Algum do líquido intersticial, rico em produtos de excreção, passa, ao nível da extremidade venosa do capilar, de novo para o sangue, uma vez que nesta extremidade a pressão osmótica excede a pressão do sangue.

Outra parte da linfa é recolhida em capilares linfáticos, constituindo a linfa circulante, que é conduzida até vasos de maior calibre, os vasos linfáticos. A linfa circulante entra na corrente sanguínea em veias que abrem na veia cava superior, pouco antes do sangue entrar na aurícula direita.

Nos vertebrados, para além do aparelho circulatório sanguíneo, existe, portanto, um sistema linfático formado pelos vasos linfáticos ramificados em capilares linfáticos e pelos órgãos linfoides.

A renovação constante da linfa intersticial permite que as células obtenham continuamente nutrientes e oxigénio e eliminem os produtos resultantes do seu metabolismo. É desta forma que se estabelece um intercâmbio contínuo de substâncias entre as células e o sangue, uma vez que este nunca abandona os vasos sanguíneos.



No seu conjunto, os fluidos circulantes são responsáveis pelo(a):

  • Transporte de nutrientes provenientes do tubo digestivo ou da mobilização das reservas até às células;

  • Transporte de oxigénio desde as superfícies respiratórias até às células;

  • Remoção de produtos resultantes da atividade celular;

  • Transporte de hormonas;

  • Defesa do organismo através dos leucócitos.













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