Anatomia das relações hídricas de plantas

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Anatomia das relações hídricas 
de plantas 
Jeferson Dombroski 
Objetivos 
• Apresentar a função dos órgãos e estruturas 
externas e internas de plantas nas suas 
relações hídricas: 
– Desde a absorção até a transpiração 
– Em briófitas e plantas superiores 
Briófitas 
• São características de ambientes 
úmidos e sombreados 
• A maioria não apresenta cutícula 
(hepáticas apresentam) 
• Não tem tecido vascular. Musgos 
apresentam hidróides 
• Muitas toleram dessecação (são 
pecilohídricas) 
http://scidiv.bellevuecollege.edu/rkr/botany110/lectures/bryophytes.html 
http://www.kfunigraz.ac.at/~oberma/moose/
marchantia-polymorpha.html 
Absorção de água em briófitas 
• As briófitas são as plantas 
terrestres mais simples. 
• Sua estrutura mostra 
aspectos da transição para o 
ambiente terrestre como: 
– Poros (que vão virar estômatos 
nas espécies mais evoluídas) 
– Parênquima lacunoso 
– Rizóides(que vão virar 
estômatos nas espécies mais 
evoluídas) 
– Tecido de armazenamento de 
água 
Absorção de água em briófitas 
• Não há raízes, mas 
apenas estruturas 
de ancoragem, 
denominadas 
rizóides, que em 
alguns casos podem 
participar da 
absorção de água 
• É consenso que a 
maioria da absorção 
ocorre através da 
epiderme 
 
Marchantia, mostrando rizóides. 
http://oregonstate.edu/dept/nursery-
weeds/weedspeciespage/liverwort/liverwort_rhiz
oids.html 
Briófitas 
• Marchantia 
http://etc.usf.edu/clipart/23400/23469/march
antia_23469.htm 
http://www.biology.iastate.edu/Cours
es/211L/Bryoph/%20BryoINDX1.htm 
Briófitas: hadroma 
Tecidos condutores = adaptação ao ambiente terrestre 
Musgos - Origem 
dos tecidos 
condutores – os 
ancestrais do 
xilema (hadroma) 
e do floema 
(leptoma) 
Seção transversal de talo de musgo 
http://www.biology.iastate.edu/Courses/211L/Bryoph/%20BryoINDX1.htm 
Briófitas: hadroma 
Briófitas • Poros na epiderme de 
Marchantia 
http://www.kfunigraz.ac.at/~oberma/moose/
marchantia-polymorpha.html 
http://www.flickr.com/photos/gjshepher
d/3647504591/ 
Estômatos de briófitas 
• Apenas as briófitas 
mais evoluídas 
possuem 
estômatos 
verdadeiros. 
http://www.kfunigraz.ac.at/~oberma/moose/u
lota-crispa.html 
Absorção de água em 
plantas superiores 
• Raízes são estruturas 
especializadas em absorção de 
água. 
• Regiões mais novas são mais 
permeáveis 
• As extremidades não têm 
sistema vascular maduro, o 
xilema e a endoderme 
começam a amadurecer na 
região dos pelos radiculares 
Absorção de água em plantas superiores: o 
caminho 
• A quantidade de água 
absorvida é proporcional à 
área de contato entre a raiz 
e o solo, por isso a maior 
quantidade de água entra na 
região dos pelos radiculares. 
Pelos radiculares em rabanete (acima) e pelos 
radiculares cercados por partículas de solo 
(abaixo). Raven, 2001 
Pelos 
radiculares 
Pelos radiculares 
Eletromicrografia de pelos radiculares 
(http://www.bio.miami.edu/dana/226/226F07_6.html 
Eletromicrografia mostrando 
pelos radiculares. Raven et al., 
2001. 
Micrografias da epiderme da raiz de arroz 
(http://www-plb.ucdavis.edu/labs/rost/Rice/Roots/rtder.html) 
Epiderme da raiz: pelos radiculares 
Absorção da água: o caminho 
Diagrama do corte transversal de uma raiz de dicotiledônea, Taiz e Zeiger, 2001. 
Parede 
celular 
Estria de 
Caspary 
Membrana 
plasmática 
Vacúolo 
periciclo 
Endoderme 
Diagrama de corte transversal da raiz, mostrando a endoderme. 
http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/biobk/biobookplanthorm.html 
Transporte da água: o xilema 
• A água é transportada pelo 
xilema das raízes para a parte 
aérea até as folhas. 
• O xilema é formado por células 
mortas na maturidade, o que 
facilita o transporte de água 
• As pteridófitas e gimnospermas 
possuem traqueídeos, que são 
células mortas, alongadas, 
repletas de pequenos orifícios 
denominados pontuações. 
• (Algumas pteridófitas e 
gimnospermas possuem 
elementos de vasos) 
Fonte: Taiz e Zeiger, 1991 
https://s10.lite.msu.edu/res/msu/botonl/
b_online/library/onlinebio/BioBookPLANT
ANAT.html 
Elementos de vasos 
• As angiospermas também possuem 
traqueídeos, mas contam com 
elementos de vasos, que são estruturas 
com maior capacidade de transporte, e 
que formam tubos 
 
http://12knights.pbworks.com/w/page/
25273922/926-Explain-how-water-is-
carried 
Elementos 
de vasos 
• Os elementos de 
vasos são 
característicos de 
angiospermas, mas 
também ocorrem 
em outras classes 
http://www.mapoflife.org/
image_details/?img=../../i
mages/full-size/PLANTS-
ALGAE/vascular_tissue/xyl
em_vessels_phy.jpg 
Pteridófitas: tecido vascular verdadeiro 
Tecido vascular de Avenca, à esquerda e da samambaia Dicksonia, à direita. 
Raiz: cilindro vascular de dicotiledônea 
Fotomicrografia de raiz de ranúnculo. 
http://www.vcbio.science.ru.nl/en/image-gallery/show/print/PL0049/ 
endoderme 
xilema floema 
periciclo 
córtex 
Raiz : cilindro vascular de monocotiledônea 
Fotomicrografia de seção de raiz de aspargo. 
http://www.sciencephoto.com/images/download_lo_res.html?id=667050093 
xilema 
floema 
medula 
córtex endoderme 
periciclo 
Transporte pelo xilema: cavitação 
• A sucção da água pelo xilema, se a 
força for muito alta, pode provocar 
a formação de bolhas de ar que 
“entopem” os elementos de vasos 
(embolia). 
• A cavitação é importante em 
horários muito quentes ou se 
houver congelamento do solo. 
• A ocorrência de cavitação diminui a 
capacidade de transporte de água 
e a produtividade das plantas. 
Estrutura do caule 
Medula Córtex 
Feixes vasculares 
epiderme 
Corte transversal de caule de dicotiledônea (alfafa - esquerda) e 
monocotiledônea (milho - direita). Raven, p. 596-597. 
Medula 
Xilema 
Floema 
Feixe vascular aberto de 
alfafa (dicot) 
Feixe vascular fechado de milho 
(monocot) 
Detalhes de feixes vasculares do caule. Raven 596 
Feixes vasculares do caule 
Feixes vasculares do caule de milho. 
http://www.flickr.com/photos/blueridgekitties/4425262179/ 
xilema 
Bainha vascular 
(esclerênquima 
Caule: cilindro vascular de monocotiledônea 
floema 
tecido 
fundamental 
(medula?, córtex?) 
Caule: cilindro vascular de dicotiledônea C3 
Feixe vascular aberto de caule de abóbora. 
http://www.flickr.com/photos/blueridgekitties/4428658116/in/photostream/ 
xilema 
Floema 
externo 
Floema 
interno 
Venação da folha: monocot X dicot 
Padrão de venação foliar de monocotiledôneas (lírio - esquerda) e dicotiledôneas 
(menta - direita). http://www.ohio.edu/people/braselto/readings/structure.html 
nervura 
Transporte de água na folha 
• Ao chegar na folha, a 
água se difunde do 
xilema para as regiões 
vizinhas, mantendo as 
células hidratadas. 
Como as paredes 
celulares são 
permeáveis, absorvem 
água, que cria uma 
camada fina de água 
sobre as paredes 
expostas ao ar interno 
(parênquima lacunoso). 
Movimento da água (setas azuis) e nutrientes (setas amarelas) em folha de 
dicotiledônea. Raven, 2001 
Estrutura da folha de dicotiledônea 
Seção transversal de folha de chá (Camelia sinensis). 
http://www.sciencephoto.com/images/download_lo_res.html?id=700031006 
epiderme 
Parênquima 
paliçádico 
Parênquima 
lacunoso 
xilema 
floema 
colênquima 
Feixe 
vascular 
Estrutura da folha de dicotiledônea C3 
Parênquima 
lacunoso 
Colênquima 
Floema 
Estômato 
Xilema 
Parênquima 
paliçádico 
Seção de folha de Syringa, Raven, p. 604. 
Estrutura da folha de dicotiledônea C4 
Corte de folha de Amarantus sp.http://jxb.oxfordjournals.org/content/57/2/343/F6.large.jpg 
epiderme Feixe vascular 
Bainha vascular 
Parênquima 
paliçádico 
Parênquima 
lacunoso 
Estrutura da folha de 
monocotiledônea C4 
Seção de folha de cana-de-açúcar (monocotiledônea C4). Raven, p. 607 
Bainha 
vascular 
Mesofilo Células 
buliformes 
xilema 
floema 
Estrutura da folha de 
monocotiledônea C4 
Seção de folha de milho (monocotiledônea C4). 
http://visualsunlimited.photoshelter.com/image/I00005Zb.sCyWvqE 
epiderme 
Bainha vascular 
xilema 
floema 
Estômatos 
Vista lateral de folha mostrando estômatos 
http://kilby.sac.on.ca/faculty/gshields/11bio/images/leaf_x.htm 
epiderme 
Estômato 
Parênquima 
lacunoso 
Estômatos 
Vista lateral de estômato de Agave. 
http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/webb/BOT311/Epidermis/Epidermis-1.htm 
estômato 
cutícula 
epiderme 
Estômatos 
a) estômato aberto de pepino b) estômato de cebola Taiz e Zeiger, p. 
c) Estômato de Eucaliptus (Raven, p. 562). 
b) c) 
a) 
Células 
guardas 
Poro 
estomático