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Uma célula túrgida ( Ψ= 0)poderá receber mais água se : 1- diminuir a resistência da membrana , através da ação de Auxinas. EDTA (ácido etilenodiamino tetraacético) = quelador de Ca++ (retira íons tornado a membrana mais distensível); 2- aumentado a concentração interna (pelo acúmulo de metabólitos) ou pela conversão de amido (osmoticamente inativo) a açúcares (osmotivamente ativo) ASCENSÃO DE ÁGUA NO XILEMA LENHOSAS MAIS ALTAS: Sequoia sempervirens – mais de 110 m de altura Pseudotsuga menziesii – 100 m Eucalyptus (Australia) mais de 130m FORÇAS CONSIDERÁVEIS SÃO NECESSÁRIAS PARA O TRANSPORTE DE ÁGUA DO SOLO ATÉ AS FOLHAS. Ao nivel do mar –pressão atmosférica de ~ 101 KPa suporta uma coluna de água de 10,3m Para elevar água nas alturas destas plantas seriam necessárias forças de 10 a 15 vezes maior que a pressão atmosférica OU 1,0 a 1,5 Mpa (para atingir 150 m de altura) Comparação de unidades de pressão 1 atm = 760 mm Hg (altitude 0 m e latitude 45º) = 1,013 bar = 0,1013 MPa = 1,013 x 105 Pa = 14,7 libras/polegada2 (PSI) Porém forças de resistências contra este movimento: Força da gravidade, resistências nas estruturas internas de vasos (placas de perfuração..) seria necessário de 2,0 a 3,0 MPa para compensá-las. COMO ESSA FORÇA PODE SER GERADA? TEORIAS 1.PRESSAO DA RAIZ 2. CAPILARIDADE 3. COESÃO-ADESÃO-TRANSPIRAÇÃO 1.PRESSAO DA RAIZ Herbáceas – exudação de seiva por várias horas. A magnitude dessa pressão pode ser medida através de Manometros ajustadas à superfície cortada. Pressão de raiz, porque ela se origina nas raízes devido à presença da endoderme com estrias (fitas) de Caspary (de natureza hidrofóbica – suberina) ???? Pressão de raiz é capaz de promover a subida de água em árvores? Provavelmente NÃO!!! Pelas seguintes razões: 1.Conteudo do xilema via de regra não é muito concentrado; 2. Medidas da pressão de raiz: 0,1 a 0,5 Mpa ( 16% da pressão necessária para mover agua até o topo das arvores) 3. Não é detectada em todas as espécies. Pressão de raiz seria funcional para pequenas herbáceas. 2. CAPILARIDADE : h α ADESÃO, TENSÃO SUPERFICIAL Gravidade função( volume da coluna de água= π.r2 . h ; densidade ρ, ADESÃO = cos α Tensão superficial = ϓ.2π. r Cos α. 2 π r ϒ = π r2 h ρ g 0 água/vidro; Elementos traqueais cos 0=1 h= 2 π r ϒ. cos α = 2 ϒ. cos α Água a 20 C ϓ = 0,073 N/m ρ= 998 kg/m3 π r2 h ρ g r ρ g g= 9,8 m/s h= 1,46. 10-5 m r Para traqueideos diâmetro 50 µm---------r=25.10-6 m h-= 0,596 m aprox. 0,6 m µm Vasos r=200 µm....................h= 0,08 m Para atingir 100 m ------diâmetro de 0,15 µm!! Valor nunca observado!!! 3. Teoria Coesão – Adesão – Transpiração (Dixon) Considera que células em contacto com a atmosfera externa ou com o sistema interno de espaços de ar da planta estão constantemente perdendo água por evaporação (TRANSPIRAÇÃO) Seu Ψ diminui e como resultado a água Move-se em direção às células por osmose.....células vizinhas.... células parênquima..xilema... raízes....solo. Portanto a existencia de uma COLUNA ININTERRUPTA DE ÁGUA (coesão) move-se sob Tensão (trasnspiracional) do solo para as folhas... Energia --- radiação solar – evaporação continua de água Essa teoria lança duas questões: 1. O conteúdo do xilema da planta transpirante está sob tensão? 2. Como a integridade de colunas de água muito altas é mantida? Evidencias a favor: • Através do uso de dendrógrafos (Dobbs & Scott ,1971) • Ramos destacados conseguem elevar uma coluna de Hg a altura maior que a pressão atmosférica , sozinha permitiria • Medidas diretas de tensão no xilema : • Lenhosas de regiões temperadas – Scholander 0 -0,5 a -2,5MPa • Halófitas- valores maiores ainda Gradiente de Ψ do ápice da planta para o solo: Pontos críticos Fisicos- colunas capilares de água sob tensão, ao menor abalo mecânico – CAVITAÇÃO (FORMAÇÃO DE BOLHAS NA COLUNA) BIOLÓGICOS- MARTELADAS EM CAULES DE VIDEIRA AMARRADAS A HASTES DE FERRO - NENHUM EFEITO SOBRE O TRASPORTE DE ÁGUA INVERNO - CONGELAMENTO DO CONTEUDO DO XILEMA NA PRIMAVERA – O FLUXO RECOMEÇA; CORTE DE RAMOS, PERMITE ENTRADA DE AR NOS VASOS – COMEÇAM A ABSORVER ÁGUA QUANDO RECOLOCADOS EM ÁGUA. Cavitação • À medida que a pressão aumenta, há uma tendência para o ar ser aspirado por poros nas paredes celulares e, uma vez dentro do xilema, expande sob o efeito de tensão – cavitação ou embolismo – que quebra a continuidade da coluna de água e impede o transporte de água; • O efeito da cavitação de um vaso não é significativo, porque as perfurações impedem a sua progressão (devido à sua pequena dimensão e à tensão superficial da água) e a circulação de água circunda os elementos traqueais bloqueados
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