3 - Absorcao e transporte de agua nas plantas

Prévia do material em texto

Absorção e transporte 
de água nas plantas
Profa. Dra. Amanda Cristina Esteves Amaro
Fisiologia Vegetal
1. Água no solo;
2. Absorção de água;
3. Movimento ascendente de água pelo xilema.
Plano de aula
• As plantas absorvem água do solo pelas raízes e a
translocam até as folhas, onde é perdida para a atmosfera,
estabelecendo uma coluna de água contínua no sistema
solo-planta-atmosfera, obedecendo a um gradiente de Ѱw.
Solo:
• Reservatório de 
água e minerais;
• Suporte;
• 3 fases: sólida, 
líquida e gasosa.
(Taiz; Zeiger, 2013)
1. Água no solo
 Fase sólida:
• Minerais + matéria orgânica:
Fração mineral  resulta da ação degradadora
(intemperismo) da natureza física, química e biológica
sobre as rochas, originando partículas de diferentes
tamanhos;
Fração orgânica  resulta da decomposição biológica de
animais, microorganismos e vegetais.
 Fase líquida:
• Solução aquosa líquida.
 Fase gasosa:
• Geralmente está em equilíbrio com a atmosfera;
• Localizada entre as partículas.
 Água de constituição/cristalização:
• Integrada às partículas (parte constituinte):
Tensão > 1000 Mpa (600°C remoção).
 Água higroscópica:
• Ligada às partículas com tensão > 3,1 Mpa:
Liquida, pode-se mover em forma de vapor.
 Água capilar:
• Retida nos poros capilares:
Tensões entre 0,02 e 3,1 Mpa.
 Água gravitacional:
• Retida passageiramente  excesso de água;
• Removida pela gravidade;
• Solo saturado:
Tensão < 0,02 Mpa.
 1.1 Condutividade hidráulica do solo:
• Medida da facilidade com que a água se move solo;
• Varia com o tipo de solo e com o conteúdo de água;
• Conteúdo de águadiminui Condut. hidr. diminui:
Solo argiloso baixa condutividade.
Solo arenoso alta condutividade.
 1.2 Capacidade de Campo (CC):
• Conteúdo de água que permanece retido por capilaridade 
após o excesso de água ter sido drenado:
CC Solo argiloso > CC Solo arenoso.
 1.3 Ponto de murcha permanente (PMP):
• Quando o conteúdo de água no solo chega a um nível 
muito baixo, e a planta não consegue recuperar a pressão 
de turgor:
Ѱwsolo ≤ Ѱwraízes
(L
ar
ch
er
, 2
0
0
6
)
Ѱw de um solo
arenoso e de um solo
siltoso, em função do
seu conteúdo de água;
os valores médios de
Ѱw para diferentes
grupos de plantas
Raiz:
• Principal órgão de absorção de água e sais minerais;
• Suporte da planta;
• Armazenamento de reservas.
(Kerbauy, 2004)
2. Absorção de água pelas raízes
Zona de maturação
Pelos absorventes que 
aumentam a absorção.
Zona de alongamento
Células dependem da 
turgescência;
Crescimento 
longitudinal da raiz.
Zona meristemática
Baixa taxa de absorção;
Células jovens com 
citoplasma denso.
(Taiz; Zeiger, 2013)
Coifa
Protege o 
meristema;
Pouco 
permeável à 
água;
Sítio de 
percepção da 
gravidade.
• Penetração de água ocorre onde há menor resistência;
• ↑ Suberização ↓Condutância hidráulica.
(Kerbauy, 2004)
(Taiz; Zeiger, 2013)
 2.1 Movimento de água nas raízes:
 Rota apoplástica:
• Água penetra livremente até a endoderme - rota preferencial.
 Rota simplástica:
• Água movimenta-se de uma célula a outra através dos 
plasmodesmos.
 Rota transmembrana ou transcelular:
• Água atravessa as células; 
• Passa pelo menos por 2 membranas de cada célula;
• Transporte pelo vacúolo pode estar envolvido.
(Taiz; Zeiger, 2013)
 Endoderme:
• Última camada de células do córtex;
• Estrias de Caspary:
Paredes das células com espessamento (suberina e
lignina).
• Relativamente impermeável;
• Impede o vazamento de solutos do cilindro central:
Acúmulo de íons;
Ѱos no interior do xilema torna-se mais ‘-’;
Facilita o movimento de água para essa região;
Favorece a pressão radicular.
Rotas da absorção radicular 
Epiderme da raiz (pelos)
Paredes Celulares e 
Espaços Intercelulares
Membrana Plasmática e 
Protoplasma
Apoplasto Simplasto
Endoderme
Simplasto do cilindro central
Xilema (apoplasto)
folhas (apoplasto)
Paredes celulares (apoplasto)
Membrana plasmática (simplasto)
Floema foliar (translocação)
 2.2 Fatores que afetam a capacidade de absorção de água:
• Espécie;
• Aeração do solo  hipoxia diminui a absorção:
↓Respiração: ↓Temperatura ou ↓O2 ↑pH intracelular 
 altera a condutância das aquaporinas (principalmente na 
endoderme);
Mecanismos de resistência à falta de O2 :
o Aerenquima; raízes adventícias; pneumatóforos; e 
lenticelas.
• Temperatura:
↓Temperatura ↓ permeabilidade ↓absorção
o Reduz o crescimento das raízes; ↑ viscosidade da água; 
↑resistência ao movimento da água; e ↓ atividade meta-
bólica.
Xilema:
• Principal tecido condutor de água;
• Também conduz minerais e algumas pequenas moléculas 
orgânicas;
• Parte mais longa da rota de transporte de água  baixa 
resistência;
• Células condutoras: traqueídes e elementos de vaso:
Células alongadas, mortas, com paredes secundárias, nas 
quais ocorrem as pontoações:
o Angiospermas: elementos de vaso e traqueídes;
o Gimnospermas: traqueídes;
o Pteridófitas: traqueídes.
3. Movimento ascendente de água no xilema
• Movimento ascendente de água no xilema:
Capilaridade;
Pressão positiva de raiz;
Teoria coesão-tensão.
 3.1 Capilaridade:
• Traqueídes:
50µm de diâmetro água sobe a uma altura de 0,6m.
• Elementos de vaso:
400µm de diâmetro água sobe a uma altura de 0,08m.
• Movimento de água ascendente por capilaridade no xilema
pode ser considerado importante somente em plantas
vasculares de pequeno porte.
 3.2 Pressão positiva de raiz:
• A força motriz que dirige o movimento de água através da
raiz é representada pela diferença de Ѱw entre a solução
do solo na superfície da raiz e a seiva do xilema.
• Condições:
Solo úmido;
Transpiração baixa ou ausente.
• As plantas que desenvolvem pressão radicular,
frequentemente, produzem gotículas líquidas nas margens
das folhas Gutação.
(A
m
ar
o
, 2
0
0
9
)
(h
tt
p
:/
/w
w
w
.r
es
u
m
o
.o
r
g
/s
it
io
/?
p
=
1
7
8
)
 3.3 Teoria coesão-tensão de ascensão da seiva (Dixon; Joly
1985):
• Teoria mais aceita para a ascensão de água;
• Movimento ascendente de água vai depender:
Da tensão criada pela transpiração;
Da absorção osmótica de água pelas células;
Da hidratação das paredes celulares.
• Coesão da água  Suportar grandes tensões na coluna de
água do xilema;
• Pressão hidrostática negativa (tensão)  “Puxa” a água
pelo xilema:
Desenvolve-se na superfície das paredes celulares das
folhas.
(Taiz; Zeiger, 2013)
http://pt.slideshare.net/emodelo/2-ano-fisiologia-vegetal-conduo-e-transpirao-i
 3.4 Cavitação:
• Quebra da coluna de água:
Obstrução do vaso = Embolia.
• Se não reparadas, seriam desastrosas para as plantas 
↑ resistência ao fluxo de água;
• O impacto pode ser diminuído:
As bolhas de gás não passam pelos 
pequenos poros das membranas das 
pontoações;
A água pode desviar-se, trafegando 
para os condutos vizinhos:
o Comprimento finito dos 
condutos.
As bolhas podem ser eliminadas 
quando a transpiração é baixa; gases 
dissolvem-se;
Formação de novos condutos.
(T
ai
z;
 Z
ei
ge
r,
 2
0
1
3
)
4. Referências Bibliograficas
• FLOSS, E.L. Fisiologia das Plantas Cultivadas: o estudo do que está atrás do que 
se vê. 5ª ed. Passo Fundo: Universidade de Passo Fundo, 2011. 734p.
• KERBAUY, G. B. Fisiologia Vegetal. 2ª Ed. São Paulo: Guanabara Koogan: Rio de. 
Janeiro, 2012. 452p.
• LOPES, N. F.; LIMA, M. G. S. Fisiologia da Produção. Viçosa: Editora UFV, 2015. 
492p.
• TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal . 5ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2013. 918p.
• CASTRO, P.R.C.; KLUGE, R.A.; SESTARI, I. Manual de Fisiologia Vegetal: Fisiologia 
de cultivos. São Paulo: Ceres, 2008. 864p.
• LARCHER W. Ecofisiologia vegetal. São Carlos: RiMa, 2006. 550p.
• MARENCO, R.A.; LOPES, N.F. Fisiologia Vegetal. 3ª Ed. Viçosa: UFV, 2009. 486 p.
• RAVEN, P.H.; EVERT, R.F.; EICHHORN, S.E. Biologia Vegetal. 8ª ed. Rio de Janeiro: 
Guanabara Koogan. 2014. 876p.
• SALISBURY, F.B.; ROSS, C.W. Fisiologia das Plantas.4ª Ed. Cengage Learning: 
América Latina, 2012. 858p.