Seiva Bruta
Existem dois tipos de nutrientes que uma planta necessita: os micronutrientes (aqueles que a planta precisa, mas não em grande quantidade, como o cloro e o ferro) e os macronutrientes (aqueles que a planta precisa em grande quantidade, como o nitrogênio, o fósforo e o potássio).
->Agora iremos entender como ocorre a absorção dos nutrientes.
Os nutrientes são absorvidos por uma planta pela raiz, na zona pilífera (parte da raiz que tem “pelos” para absorção). Existem duas formas de absorção da seiva bruta (xilemática=água e sais minerais) pela planta: via simplástica, onde a seiva é absorvida e transportada por dentro das células, e via apoplástica, onde a seiva é absorvida e transportada entre as células. A partir da absorção da seiva bruta, ela vai até o xilema por uma das duas vias (simplástica ou apoplástica) e passa pela estria de Caspary (um espessamento na parede das células da endoderme completamente impermeável). Como as células da endoderme estão bem unidas e fortemente ligadas pela estria de Caspary, somente as substâncias que passam pela seletividade da membrana plasmática chegam ao xilema;
A condução da seiva bruta (que ocorre pelo xilema, um “tubo” dentro da planta) ocorre devido dois processos: a capilaridade da água e tensão. A capilaridade da água se dá pela coesão e adesão, duas propriedades da água, enquanto a água tende a se aderir a superfícies hidrofílicas, sendo a parede do xilema hidrofílica (adesão), ela acaba levando as moléculas de água ao seu redor junto, pois são fortemente coesas pelas pontes de hidrogênio, o que gera uma fila de água que “anda” junto. Já a tensão ocorre pela transpiração das folhas, ou seja, quando elas perdem água e precisam repor, criam uma tensão puxando a água debaixo (do solo, onde o xilema absorve os nutrientes) para cima.
Entendemos já que a seiva bruta sobe na planta também pela transpiração das folhas, que ocorrem devido os estômatos ou pelas cutículas, sendo nessa última uma perda mínima de água. Os estômatos possuem duas células, as células-guarda, e quando precisam abrir para fazer a transpiração entra potássio (K) nas células. Por isso, ela fica hipertônica, sendo assim, a água que estava fora delas acaba entrando para diminuir a concentração de dentro, e com a entrada da água, o estômato acaba abrindo. Quando as células-guarda estão abertas, elas fazem trocas gasosas (entra CO2 e sai O2) e, aos poucos, perde água. O fechamento dos estômatos se dá porque o potássio sai das células-guarda e, como o meio fica hipertônico, a água sai também e o estômato volta a fechar.
Além dos mecanismos já ditos, existe outro para condução da seiva bruta: a pressão da raiz, um tipo de transporte ativo, pois bombeia ativamente a seiva.
É importante lembrar que o xilema leva a seiva bruta para todas as partes da planta, inclusive as folhas; e como a seiva bruta tem água, essa é utilizada na fotossíntese, que produz carboidrato como subproduto: a seiva elaborada (floemática);
Seiva Elaborada
A seiva elaborada (floemática= carboidratos) é de mais fácil compreensão, afinal ela é produzida nas folhas através da fotossíntese e precisa ser transportada para o resto do corpo e tem uma grande aliada nisso: a gravidade. Além da gravidade, existe a hipótese do transporte da seiva elaborada através do fluxo de massa, onde a água é absorvida pelo floema e ela transporta a seiva elaborada. Abaixo há um esquema de um experimento que explica visualmente como seria esse transporte:
O tubo 1 é o floema e o 2 é o xilema. O osmômetro 1 corresponde de onde a seiva elaborada parte e o 2 de onde a seiva bruta parte, ou seja, a raiz. Como a seiva elaborada parte da folha, o frasco A corresponde à folha. Pelo mesmo raciocínio entendemos que o frasco representa a raiz, de onde parte a seiva bruta. A solução no osmômetro 1 é concentrada porque a folha produz a glicose, e como a concentração aumenta por isso, acabem absorvendo a água, que ajuda o transporte da seiva elaborada pelo corpo da planta.
Fotossíntese x Respiração Celular
A fotossíntese produz os compostos orgânicos e apesar de muitas pessoas não saberem, a planta também executa a respiração celular, onde é utilizado esses compostos orgânicos para produzir energia (ATP) para planta. Em relação a fotossíntese, podemos classificar as plantas em quantidade de energia luminosa que elas necessitam: as heliófitas precisam de muita energia luminosa, já as umbrófitas não precisam de muito sol. Abaixo segue um gráfico que mostra a taxa de fotossíntese (mostrada em quantidade de CO2 consumido nessa) em relação a intensidade luminosa. No gráfico também é possível ver o ponto fótico, que é o ponto onde a taxa de fotossíntese se iguala a taxa de respiração celular na planta, ou seja, não armazena nem tem falta de carboidratos na planta.
Anéis de Crescimento
Cada anel de crescimento da árvore representa um ano porque as árvores produzem lignina constantemente, mas em épocas mais frias, por ter pouco Sol, ela produz menos glicose e, consequentemente, cresce menos, fazendo a lignina fica mais concentrada. Já em épocas mais quentes, tem mais Sol, e a árvore produz mais glicose e, com mais alimento, cresce mais, fazendo a lignina ficar menos concentrada. Essa diferença de concentração faz a árvore ter os anéis de crescimento, pois tem uma parte mais concentrada (que é mais escura) e outra menos (que é mais clara), que gera um anel. Essa diferença entre cada anel é mais perceptível em regiões temperadas, visto que as estações são bastante definas.
Hormônios Vegetais: Fitormônios
Auxina: ela é produzida no ápice caulinar, nas sementes e nas folhas jovens. Entre os diversos efeitos dela estão:
· o alongamento celular: isso está bastante relacionado com o fototropismo positivo, um movimento das plantas, já que a auxina cresce do lado em que o sol não está iluminando, fazendo assim a planta ficar inclinada para o sol;
· o desenvolvimento de fruto e raiz: tanto que é produzido na semente para estimular seu crescimento;
· diferenciação do tecido vascular: o xilema e o floema;
· inibe os ramos/ dominância apical: como está no ápice caulinar e ajuda no crescimento e desenvolvimento, ela cresce mais para cima do que para os lados, devido a localização da produção de auxina. Assim, quanto mais longe está do ápice da planta, menor é o efeito da auxina e há menor inibição do crescimento de ramos laterais, fazendo com que a planta fique com uma estrutura semelhante a um triângulo;
· mantém as folhas presas;
· promove o crescimento de raízes laterais também, ou seja, os ramos secundários que nascem no caule;
Citocininas: são conhecidas como hormônios da juventude das plantas. São produzidos nas extremidades das raízes, nas sementes em germinação e em folhas jovens. Os principais efeitos são:
· estimular a divisão celular de uma planta (uma planta que precisa crescer, precisa disso);
· desenvolvimento de ramos;
· estimula a produção de proteínas;
Giberenina: é produzida nos meristemas (tecidos indiferenciados) e sementes das plantas. As principais funções são:
· alongamento celular no caule todo: plantas com alta quantidade desse hormônio possuem nós distanciados, ou seja, entre nós bastante largos (“são mais altas”);
· desenvolvimento de frutos: esse hormônio é o responsável pelos frutos partenocárpicos, conhecidos popularmente como os frutos sem semente;
· germinação de sementes, pois quebra a dormência delas;
Ácido abscísico (ABA): são produzido no ápice radicular, no caule e nas folhas. Os principais efeitos são:
· Inibir o crescimento;
· Dormência em gemas e sementes: ficam esperando (“não morrem”) para germinar, até achar as condições ideais para isso;
Etileno: é gasoso e, por isso, é transmitido de uma fruta para outra da mesma espécie pelo ar se essas estiverem perto. Ele é produzido nos tecidos maduros, ou seja, quanto mais maduro, mais etileno tem a planta, o contrário também é válido, por isso que em alguns frutos, se colocarmos um fruto maduro perto de outro que não está, como o etileno se propaga pelo ar, ajudará no amadurecimento do outro fruto. E importante notar que o etileno é responsável pela queda das folhas e a auxina as segura, ou seja, dependendo de qual a planta produzir mais, ela poderá perder ou manter suas folhas. Os principais efeitos que ele causa são:
· Amadurecimento do fruto, a maturação, a senescência (envelhecimento);
· Queda de folhas, frutos e flores;
· OBS.: como se pode ver nos gráficos abaixo e na comparação entre eles, a produção de etileno está relacionada também com o tempo necessário para colher a fruta; ou seja, nos frutos climatérios, que são os que podem ser colhidos antes de estarem maduros, há um pico, um aumento, na taxa de etileno, que aumenta a taxa de respiração celular para o amadurecimento; já nos frutos não climatérios, a produção de etileno é constante e aos poucos decai, assim como a taxa de respiração celular. Conclusivamente, entende-se que a taxa de etileno e de respiração no fruto possuem certa semelhança e, quando mais é produzido o etileno, mais a planta amadurece.
Movimento das plantas
Tropismo: é o movimento que a planta dá como resposta à um estímulo, podendo ele ser o toque, a intensidade luminosa que a planta recebe e a força da gravidade;
· FOTOTROPISMO: estímulo que a planta recebe devido a luz solar, está bastante relacionado com o hormônio da auxina. Esse movimento mostra que a planta sempre nasce em relação do sol, ou seja, a folha e o caule sempre estão virados para o lado do sol, o que indica que eles têm fototropismo positivo. Já a raiz das plantas tem fototropismo negativa, pois crescem contra a direção do sol;
· GEOTROPISMO: estímulo que a planta recebe pela força da gravidade. O geotropismo é positivo nas raízes, já que elas crescem para baixo, ou seja, a favor da força da gravidade. Já no caule e nas folhas, o geotropismo é negativo, pois crescem para cima, ou seja, contra a força da gravidade;
· TIGMOTROPISMO: é o estímulo que a planta recebe de um objeto, ou seja, que a faz nascer ao redor dele. Um exemplo bastante comum são as plantações de uva;
Nastismo: são movimento que não são orientados em relação à fonte do estímulo, mas que são causados por um estímulo também;
· Nictinastismo: é o fechamento noturno/diurno da planta. Um exemplo bem comum é a dama da noite, que abre de noite e fecha de dia.
· Tigmonastismo: é o movimento de reação que a planta tem devido o toque, um exemplo bastante comum é a planta carnívora que fecha quando é tocada;
Fotoblastia: é o fato da planta germinar ou não na presença de luz. Se a fotoblastia é positiva, a planta germina na presença de luz, ou seja, acima do solo, já se a fotoblastia é negativa, a planta não germina na presença de luz, ou seja, deve germinar dentro do solo;
Fotoperiodismo: é o período de luz que interfere ou não na florasção das plantas;
· Planta de dia curto: só floresce em noites longar, precisa de muito tempo sem luz. Se há uma luminosidade durante a noite longa, a planta não floresce;
· Planta de dia longo: precisa de noites curtas para florescer.
· Plantas neutras: não dependem disso, do tempo da noite ou do dia para florescer;
Fitocromos
São proteínas que estão presentes nas células vegetais e são sensíveis a luz e geram respostas aos estímulos gerados pela luz.
Pr: é o fitocromo vermelho, que está presente tanto ao dia quando a noite, mas em menor quantidade ao dia;
Pfr: é o fitocromo vermelho intenso, que está presente só ao dia;
Pr->Pfr: quando absorve a luz na faixa de 660 nm, ocorre durante o dia;
Pfr->Pr: quando absorve a luz na faixa de 730nm, ocorre durante a noite;
Fitocromo e germinação: FOTOBLASTISMO
· Fotoblastismo positivo: precisam de luz para germinar. Normalmente ficam na superfície do solo para germinar e a germinação é induzida pelo fitocromo Pfr. As sementes são pequenas e devem germinar rapidamente, pois tem poucos nutrientes, logo a planta precisa rapidamente conseguir nutrição orgânica fazendo a fotossíntese, que necessita de luz;
· Fotoblastismo negativo: não precisa da luz para germinar. É a maioria das plantas e nelas, as sementes ficam enterradas para germinar e, sem a luz do sol, não há fotossíntese, então não há a produção da nutrição orgânica. Por isso, a planta se sustenta através das reservas que foram armazenadas na semente. Assim, ela deve crescer rapidamente o caule até ele atingir a luz, para poder realizar a fotossíntese. Isso que ocorre é chamado de estiolamento, que ocorre pela ausência do fitocromo Pfr, quando uma planta cresce na ausência parcial ou total de luz;
Fitocromo e ESTÔMATOS
· Estômatos abrem na presença da luz (Pfr);
· Estômatos fecham no escuro (Pr);
· Isso permite que a folha só receba CO2 quando estiver fazendo a fotossíntese, o que também diminui a perda de água;
Fitocromo e floração: FOTOPERIODISMO
· Não é o período de iluminação que impacta no crescimento da planta, mas sim o período de escuridão. É a relação entre a duração do período escuridão com a floração;
· As plantas de dia curto florescem quando a duração do dia é menor, pois precisam bastante tempo sem luz já que o fitocromo Pfr atua como inibidor da floração nessas plantas e, como a noite é longa, todo Pfr se converte em Pr e a planta consegue florescer. Nesse caso, a planta floresce com um valor menor do que o do fotoperíodo crítico (um valor limite);
· As plantas de dia longo florescem quando a duração da noite é menor, pois precisam de pouco tempo sem luz para florescer já que o fitocromo Pfr atua como indutor da floração e só florescem em períodos de escuridão curta, já que não há conversão total dos Pfr em Pr. Nesse caso, a planta floresce com um valor menor do que o fotoperíodo crítico;
· As plantas neutras não dependem da quantidade de fitocromo para germinar, a germinação ocorre de acordo com outros critérios/estímulos;
Fitocromo e ESTIOLAMENTO
· Como já dito, o estiolamento é o crescimento da planta que ocorre na ausência de luz, quando a planta está enterrada e cresce muito rapidamente em procura da luz ao sair do solo para fazer fotossíntese, todavia, o estiolamento não ocorre só no período de germinação;
· Isso ocorre na maioria das plantas, pois a maioria é fotoblástica negativa, ou seja, tem ausência do fitocromo Pfr;
· Algumas características das plantas que se desenvolvem no escuro são: caules alongados (afinal, é uma estratégia adaptativa para procurar a luz e, com isso, como a planta fica “mais alta”, os entre nós ficam maiores e consequentemente os nós mais distanciados), presença do gancho de germinação (que serve para proteção da gema apical) e folhas pequenas e brancas ou amareladas (os cloroplastos que produzem a clorofila só são estimulados na presença de luz e, sem clorofila, sem luz verde);
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