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Xilema

 

 

O xilema é o tecido de transporte de água e sais minerais através do corpo das plantas. Trata-se de um tecido complexo, com origem no procâmbio ou no câmbio vascular, conforme se trate de xilema primário ou secundário.

Nas traqueófitas não angiospérmicas, o xilema apenas apresenta um tipo de célula transportadora (traqueídos), sendo um tecido menos eficiente. O surgimento do xilema com elementos dos vasos foi um dos passos fundamentais para a explosão das angiospérmicas.

Podem ser reconhecidos 4 tipos de células no xilema de uma angiospérmica:

Traqueídos

Células relativamente longas e estreitas, com parede secundária lenhificada, o que as torna células mortas. As suas extremidades transversais são estreitas e cobertas por uma fina membrana, enquanto as paredes laterais são espessas e apresentam mumerosas pontuações ou poros, locais onde não existe parede secundária, permitindo a passagem de substâncias. Estas células alinham-se topo a topo, de modo a facilitar o movimento de água no seu interior

Elementos dos vasos

Xilema

Células mais curtas e largas que os traqueídos, apresentam aElemento do vaso do xilema de angiospérmica mesma parede secundária lenhificada. Neste caso, as paredes transversais desaparecem, ficando as células, alinhadas topo a topo, a formar um tubo.

Pontuações aureoladas na parede lateral de células elementos dos vasos laterais apresentam pontuações, simples ou aureoladas.

Este tipo de célula é muito mais eficiente na deslocação de água, mas menos eficiente como estrutura de suporte.

Pode apresentar, ainda, um importante problema: está muito mais sujeito á formação de bolhas de ar, que podem bloquear a passagem de água para as zonas superiores da planta.

Nos traqueídos tal não acontecia, não só porque o diâmetro celular era menor mas também pela presença de membranas transversais, que impedem a passagem das bolhas de ar

Xilema

Fibras xilémicas

Surgem como resultado da pouco capacidade de suporte dos elementos dos vasos. São fibras de esclerênquima que intermeiam as células transportadoras do xilema

Células parenquimatosas

Células com função de reserva e controlo do movimento de soluções no tecido vascular

Fonte: curlygirl.naturlink.pt

Xilema

Através do xilema, constituído por células mortas, é tr ansportada a seiva bruta absorvida pela raiz, pa r a todas as zonas da planta. A ascensão da seiva brut a é extremamente importante, pois permite a reposição da água que é perdida, nas folhas, por evapotranspiração.

O fluxo xilémico trata-se de um fluxo contínuo, isto é, sem intervalos, e unidireção, pois, devido a pressões exercida s tanto nas zonas ma is baixas como nas zonas altas das plantas, a seiva bruta move-se sempre para cima.

No entanto, quais são essas pressões e esses mecanismos fantásticos que permitem que a seiva bru ta ascenda dezenas de centímetros, ou mesm o de m etros, até às zonas mais altas da planta, visto que há um a força – a grav idade - que atua contra tal objetivo?

Para explicar isto surgiram a pressão radicular e a teoria da tensão-coesão- adesão:

Pressão radicular

A c ontínua entrada de água e sais minerais nos pêlos radiculares obriga ao avanço daqueles na direção dos vasos xilémicos. Uma vez que as células estão continuamente a transportar os sais minerais para o seu interior através de transporte ativo, vão haver continuamente pressões osmóticas, nomeadamente realizadas pelos vasos xilém i co, os quais, tal com o todas as outras células, realizam transporte ativo para inserirem os sais minerais no seu interior. Isto vai, assim, obrigar a seiva bruta a subir nos vasos xilémicos, visto que não há qualquer outra direção que esta possa tomar.

Os efeitos da pressão radicular são mais visíveis à noite, pois durante este período ocorre muito pouca ou mesmo nenhuma transpiração, pelo que não se verifica qualquer pressão osmótica realizada sobre os vasos xilémicos, por parte das folhas.

Um a das consequências deste acontecimento é a gutação, que se trata da perda de água sobre a form a de gotas, visíveis nas margens das folhas, de madruga da. Esta libertação de água pode dar-se através de estruturas especializadas denominadas hidátodos. Pode observar-se também, ainda com a consequência da pressão que a raiz exerce sobre os vasos xilémicos, a ocorrência de exsudação, que ocorre quando um caule é cortado perto da raiz, e se observa a saída de seiva xilémica duran te um certo período de tempo.

No entanto, a pressão radicular não permite que a seiva bruta atinja grandes altitudes, pelo que tem de haver outros métodos que forcem a ascensão da seiva xilémica. Tal método é o denominado teoria da tensão-coesão-adesão.

Teoria da tensão-coesão-adesão

A planta perde continuamente água através da evapotranspiração. Esta perda é causada pelo fato de, durante a abertura dos estomas, se verificar a saída de vapor de água, pois o ambiente exterior é relativamente seco, se comparado com o ambiente intra-celular. O f ato de se perder continuam e nte água (por vezes a planta perde 9 9 % da água que é absorvida pela raiz) faz co m que haja uma tensão provocada pelas folhas sobre os vasos xilémicos, causada por crescentes pr essões osmóticas, e pela diminuição do potencial hídrico nas folhas, m as ta mbém pelo aumento de concentração iónica nas células das folhas. Esta tensão, ao atuar sobre todo o vaso xilémico, vai causar a subida da seiva bruta através dos xilemas, pois atua com o um a espécie de "sucção" de seiva bruta por parte das folhas.

Um a vez que a água é um a molécula polar, o seu oxigênio tem tendência a ligar- se aos hidrogênios das outras moléculas, criando assim pontes de hidrogênio, que vão assegurar a coesão destas moléculas. Assim , quando um a coluna de água sobe nos vasos xilémicos, e um a vez que estes vasos são extremamente finos, vai haver um a tendência por parte da água a atrair ma is água para os vasos, por ação das pontes de hidrogênio, criando assim um a coluna contínua.

Existe ainda, devido ao diminuto diâmetro dos vasos xilémicos, uma adesão das moléculas de água às paredes dos vasos. Para esta adesão também contribui o fato de as paredes dos vasos xilémicos serem constituídas por celulose, ocorrendo assim que estas são paredes hidrofílicas. Isto faz com que a água se desloque por capilaridade.

É extremamente importante que se forme uma coluna contínua de água nos vasos xilémicos, a qual é provocada por todos estes fatores mencionados. Caso se forme uma bolsa gasosa, denominada cavitação, nos vasos xilémicos, estes podem deixar de transporta r a seiva brut a.

Floema, basicamente, é um tecido vegetal responsável pela condução de seiva elaborada pela planta.

Para a manutenção de todas as suas atividades metabólicas, as plantas necessitam transportar uma grande variedade de substâncias de uma região para outra.

As plantas requerem um fornecimento contínuo de água e sais minerais absorvidos pelas raízes. Para promover a união entra raízes e folhas, as plantas desenvolveram, durante a evolução, os tecidos vasculares (condutores). Estes são verdadeiros canais que transportam rapidamente os nutrientes de uma região para outra. Os tecidos vasculares são representados pelo lenho ou xilema e pelo líber ou floema.

Transporte no xilema

O lenho ou xilema é um tecido altamente especializado para o transporte de água e nutrientes minerais, absorvidos do solo. O conteúdo xilemático é conhecido por seiva bruta, mineral ou inorgânica.

Constituição do xilema

O xilema é um tecido complexo formado por diferentes tipos de células.

Sistema traqueário: é formado por células mortas, longadas e lignificadas;
Parênquima lenhoso:
constituído por células vivas associadas com as células do sistema traqueário;
Elementos mecânicos:
são células mortas de esclerênquima (que dão sustentação à planta.

Transporte do floema

O transporte ativo de solutos para o interior das células e vasos xilemáticos reduz o potêncial hídrico (psi) da raiz. Devido a presença de uma elevada concentração de solutos no interior dos vasos xilemáticos, a água flui para o interior do xilema. A água é conduzida para a parte áerea através do xilema pela "força" da transpiração. As moléculas de água estão ligadas entre si pelas pontes de hidrogênio.

A perda de água pelas folhas causa a difusão de outras moléculas de água para fora do xilema nas folhas, criando uma força que "puxa" as moléculas de água pela coluna de água dentro do xilema. Esta força faz com que as moléculas subam das raízes para as folhas. A tensão criada no xilema permite que mais água passe pela endoderme para dentro do xilema nas raízes. Os minerais e outras substâncias que compõem a seiva do xilema são carreadas juntamente com a ascensão da coluna de água.

O floema é um tecido complexo formado por diferentes tipos de células:

Células dos vasos crivados (liberianos): são células alongadas, dispostas em fileiras, anucleadas e com paredes celulares finas;
Células anexas ou companheiras:
são células parenquimáticas especiais, vivas. Elas regulam todas as atividades das células dos vasos crivados.

Além desses dois tipos de células, no floema encontram-se células de parênquima e os elementos mecânicos de sustentação da planta (esclerênquima).

O floema é um tecido especializado para o transporte dos nutrientes orgânicos produzidos nas folhas durante a fotossíntese. Os nutrientes orgânicos são formados, principalmente, por açúcares solúveis, dentre os quais o mais freqüente é a sacarose. Além dos açúcares, encontram-se aminoácidos, ácidos graxos e outras substâncias. Essa solução de nutrientes orgânicos forma a seiva elaborada, orgânica ou liberiana.

A seiva elaborada produzida nas folhas é distribuída para todo o corpo vegetal. Dessa maneira, as substâncias chegam às raízes, caules e outros tecidos vegetais.

Fonte: www.geocities.com

Xilema

Transporte no Xilema

Quando a água e os seus minerais atingem os vasos xilémicos, são transportados até às folhas.

Para explicar este movimento surgiram duas teorias:

1. Pressão radicular
2.
Coesão-tensão

A - Teoria da Pressão Radicular

Em algumas plantas, como por exemplo no tomateiro, cortando o caule junto ao solo, verifica-se a libertação de água e sais minerais - exsudação - na região seccionada.

Adaptando um tubo manométrico na porção enraizada da planta, verifica-se uma pressão radicular que pode ser media com um manómetro. A pressão é condicionada pelo transporte ativo de iões que são lançados no interior dos vasos xilémicos, resultando daí uma concentração mais elevada de iões no interior da raiz em relação à água do solo. Estabelece-se assim uma diferença de pressão asmótica que força a entrada de água na raiz e a ascensão da mesma nos vasos xilémicos.

A pressão radicular não é suficiente para forçar a água a ascender até grandes alturas. No entanto, é um importante mecanismo auxiliar na condução de água no xilema, embora nem todas as plantas desenvolvam pressão de raiz.

B - Teoria da Coesão-Tensão

Nesta teoria, o movimento ascensional de soluto xilémico explica-se do seguinte modo:

A planta, através das folhas, perder água por transpiração
O conteúdo celular fica mais concentrado e a falta de água é reposta com água vinda das células vizinhas. Eventualmente, esta água pode provir diretamente dos vasos xilémicos
As folhas passam a exercer uma tensão ou força de sucção que se faz sentir ao longo da coluna de xilema do caule
Sujeitos a esta força de sucção, a água e os sais minerais circulam desde a raiz até às folhas, numa coluna contínua
A continuidade da coluna de liquido é explicada pelas forças de coesão(união de moléculas idênticas) das moléculas de água e adesão(atração e união de moléculas diferentes) das moléculas de água às paredes dos vasos estreitos do xilema.

O que determina a ascensão de soluto xilémico é, portanto, a sucção transpiratória, já demonstrada por Dixos e Joly no principio do século.

Este mecanismo é conhecido por teoria de Dixon, por mecanismo de coesão-adesão-tensão ou sucção transpiratória.

Sintetizando:

O movimento do soluto xilémico é fundamentalmente devido aos seguintes fatores:

À pressão radicular, que gera uma força no interior da raiz
À capacidade, que facilita a ascensão do soluto xilémico(a capilaridade depende da coesão entre as moléculas do líquido e da sua adesão às paredes do xilema)

À transpiração, que gera uma sucção.

Fonte: campus.fortunecity.com

Xilema

TRANSPORTE NO XILEMA

O xilema forma um sistema contínuo que, partindo do centro da raiz, atravessa o caule e atinge as folhas, estejam estas a centímetros ou a muitos metros do solo (Fig. 1 A). Há duas teorias para explicar o mecanismo pelo qual a água ascende num vegetal.

São elas: COESÃO - TENSÃO e PRESSÃO RADICULAR.

Xilema
Figura 1A. Fluxo da água no sistema solo-planta-atmosfera. (Redesenhada de Devlin, 1976)

De acordo com a Teoria da Coesão-Tensão, a força propulsora para a ascenção da água pelo xilema está exatamente na perda de água pelas folhas ou, simplesmente, transpiração.

A transpiração consiste na perda de água pela planta, sob a forma de vapor d’água, que se dá principalmente pelas folhas (Fig. 1 B)

Xilema
Figura 1B. A difusão do vapor d’água na folha. (Redesenhada de Taiz & Zeiger, 1991.

Apesar da grande importância da água para a planta, aproximadamente 98% da quantidade absorvida é perdida durante a transpiração. A eficiência da planta está em utilizar mínimos 1 a 2% para a sua dinâmica metabólica.

A taxa de transpiração depende de fatores relacionados à própria planta e de fatores ambientais, como umidade relativa do ar, temperatura, disponibilidade de água no solo, vento e luz solar. Existe uma relação inversa entre a umidade relativa do ar e a velocidade de difusão do vapor d’água, de modo que quando o ambiente encontra-se úmido reduz-se a taxa de transpiração. Já um aumento de temperatura tende a elevar a taxa de transpiração.

Assim também age um vento leve ou brisa, ao retirar o vapor d’água da superfície da folha, acelerando a evaporação. A luz solar atua aumentando a temperatura da folha, como também estimulando a abertura do estômato (Fig. 2).

Xilema
Figura 2

Vista frontal da epiderme abaxial da folha de Byrsonima sericea ocorrente no Parque de Pituaçu, Salvador - BA, evidenciando os estômatos (A) com as células guardas (1) e região de abertura (2).

Dentre os fatores da planta que controlam a transpiração, o mais importante é o movimento estomático de abertura e fechamento.

A transpiração ocorre preferencialmente pelos estômatos, presentes em maior quantidade nas folhas (transpiração estomática). Também através da cutícula, camada lipídica, que recobre as células epidérmicas (transpiração cuticular) ou em menor proporção pelas lenticelas dos caules (transpiração lenticelar). Os estômatos são responsáveis por 95 - 97% da água transpirada, enquanto a participação da cutícula fica, em torno, de 5%.

Ainda que os estômatos predominem nas folhas, também podem existir em caules jovens, flores e alguns frutos. Quando nas folhas podem ocorrer em uma das faces (abaxial ou adaxial) ou em ambas.

Os estômatos são formados por duas células especiais denominadas células guardas ou oclusivas, que apresentam paredes diferentemente espessadas. Por conta disso, a capacidade de distenção ou de aumentar o volume das mesmas é bem maior do que a das outras células. E assim com a entrada de água e conseqüente distenção, essas células se afastam, criando um orifício ou poro, por onde se difunde o vapor d’água. Com a saída de água, as células-guarda reduzem o seu tamanho, se aproximam e desaparece o ostíolo e o estômato se fecha (Fig. 2).

Vários fatores como água, luz, CO2 e temperatura influenciam o mecanismo estomático de abertura e fechamento. Normalmente, quando o solo está bem suprido de água, os estômatos se abrem ao amanhecer, podem fechar temporariamente nas proximidades de meio-dia e se abrem de novo, à tarde. É certo porém que para a maioria das plantas, bem antes do por-do-sol, os estômatos já se acham parcialmente fechados.

O fator que leva à abertura do estômato é a entrada de água na célula-guarda, ou o seu turgor. Uma das características dessas células é a capacidade de acumular íons k+ . A tal fato tem-se atribuído, recentemente, a redução do y de água dessas células, imprescindível ao movimento, levando a abertura do estômato.

A passagem de K+ para o interior da célula-guarda se dá por absorção ativa. A energia necessária para esse transporte vem da hidrólise do amido em acúcar.

As células-guardas também acumulam amido que é então degradado a um composto, chamado PEP (Fosfoenolpiruvato), pela glicólise. O PEP então se combina com o CO2 que penetrou pelo estômato, resultando em ácido oxalo-acético que se reduz a ácido málico. É desse ácido que são liberados os prótons H+. Com gasto de ATP, esses prótons são expulsos do interior da célula-guarda em troca de íons K+, que se acumulam. Esse acúmulo de K+ leva à redução do y de água da célula e a um subseqüente movimento de água das células vizinhas para as células-guarda, que se incham , distendendo-se e ao se afastarem uma da outra permitem a abertura do estômato.

Há alguns anos atrás pensava-se que a redução do y das células-guarda era causada pela presença de glicose, produto da hidrólise do amido e que o CO2 presente no interior do estômato, era fixado pela fotossíntese realizada pelos cloroplastos das células-guarda. Hoje sabe-se que esses cloroplastos não convertem CO2 em açúcar.

Numa situação inversa, quando a água transpirada pela planta supera aquela absorvida, os estômatos se fecham, para proteger o vegetal contra a desidratação.

O fechamento do estômato ocorre porque as células-guarda perdem água para as vizinhas, numa condição oposta a da abertura. Ao perderem água, reduzem os seus volumes e em conseqüência disso, desaparece o ostíolo, e o vapor d’água não passa.

E agora podemos voltar a falar sobre a condução da água no xilema, pois ao perderem água por transpiração, as células das folhas reduzem os valores do seu potencial de água. Essa redução de y de água cria uma pressão negativa ou tensão, que se propaga ao longo da coluna do xilema. Quando as células foliares retiram água do xilema do caule, esse retira das raízes que retiram do solo. Forma-se, com isso, uma coluna líquida da raiz a folha, que ascende puxada de cima para baixo, uma sucção causada pela transpiração.

TEORIA DA PRESSÃO RADICULAR

Opera também no xilema um outro mecanismo, bem diferente do mencionado acima, e que permite a ascenção da coluna de água a pequenas alturas. A sua causa está numa pressão desenvolvida pelas raízes, daí a denominação Pressão de raiz ou Pressão radicular. A magnitude (0,1 Q a a 3 MPa) da pressão gerada não é suficiente para ascender a água em vegetais de grande porte, por isso a sua ação se restringe a espécies herbáceas.

A pressão de raiz desenvolve-se quando a transpiração é baixa ou ausente, o que faz acumular soluto no xilema, reduzindo o seu potencial de água (y de água) e causando o movimento da água a partir da raiz.

Um fenômeno comum da pressão de raiz é a GUTAÇÃO, através do qual o excesso de água é eliminado pelos hidatódios (estruturas similares aos estômatos) sob a forma líquida. Esse fenômeno é mais freqüente à noite, quando a umidade é alta, o solo está bem suprido de água e a transpiração está suspensa.

Corresponde a gotículas de água que surgem nas margens das folhas de espécies herbáceas.

Hermínia Maria Bastos Freitas

Fonte: www.qualibio.ufba.br

Xilema

Para a manutenção de todas as suas atividades metabólicas, as plantas necessitam transportar uma grande variedade de substâncias de uma região para outra.

Nas plantas unicelulares, os centros de produção e consumo de alimentos estão muito próximos, de tal modo que o transporte de substâncias não oferece problemas.

À medida que apareceram as plantas pluricelulares, houve uma especialização progressiva de tal modo que os tecidos fotossintetizantes ficaram isolados nas partes verdes e aéreas e distantes das raízes que necessitam dos produtos da fotossíntese. Por outro lado, as plantas requerem um fornecimento contínuo de água e sais minerais absorvidos pelas raízes. Para promover a união desses dois centros distantes, as plantas desenvolveram, durante a evolução, os tecidos vasculares (condutores). Estes são verdadeiros canais que transportam rapidamente os nutrientes de uma região para outra.

Os tecidos vasculares são representados pelo lenho ou xilema e pelo líber ou floema. Mas nem todos os vegetais pluricelulares desenvolveram os tecidos condutores. Nesse caso, o transporte de substâncias se faz lentamente, de célula para célula, por processos de difusão.

Transporte no xilema

O lenho ou xilema é um tecido altamente especializado para o transporte de água e nutrientes minerais, absorvidos do solo. O conteúdo xilemático é conhecido por seiva bruta, mineral ou inorgânica.

Constituição do xilema

O xilema é um tecido complexo formado por diferentes tipos de células.

Sistema traqueário: é formado por células mortas, longadas e lignificadas. A lignina deposita-se ao longo das paredes celulares formando depósitos anelados, espiralados, reticulados etc.

Existem dois tipos de células: elementos do vaso e traqueídes.

Parênquima lenhoso: constituído por células vivas associadas com as células do sistema traqueário;
Elementos mecânicos:
são células mortas de esclerênquima.

Transporte do floema

O floema é um tecido complexo formado por diferentes tipos de células:

Células dos vasos crivados (liberianos)

São células alongadas, dispostas em fileiras, anucleadas e com paredes celulares delgadas, desprovidas de lignina. As paredes transversais, denominadas placas crivadas, são dotadas de uma grande quantidade de poros. Os bordos desses poros apresentam depósito de um polissacarídeo denominado calose. Os poros das placas crivadas são atravessados por filamentos citoplasmáticos (plasmodesmos), que ligam os citoplasmas das células vizinhas. A calose é uma substância utilizada para promover a obstrução dos poros dos vasos crivados. Isso ocorre em épocas desfavoráveis, por exemplo, no inverno,quando a planta passa por um período de repouso e cessa o movimento de seiva, ou quando a planta é infestada por parasitas (afídeos ou pulgões).;

Células anexas ou companheiras

São células parenquimáticas especiais, vivas, com núcleo volumoso. As células anexas exercem um papel importante no controle metabólico das células componentes dos vasos crivados. As células dos vasos crivados são anucleadas e todas as suas atividades são reguladas pelas células anexas.

Além desses dois tipos de células, no floema encontram-se células de parênquima e os elementos mecânicos de sustentação (esclerênquima).

O floema é um tecido especializado para o transporte dos nutrientes orgânicos produzidos nas folhas durante a fotossíntese. Os nutrientes orgânicos são formados, principalmente, por açúcares solúveis, dentre os quais o mais freqüente é a sacarose. Além dos açúcares, encontram-se aminoácidos, ácidos graxos e outras substâncias. Essa solução de nutrientes orgânicos forma a seiva elaborada, orgânica ou liberiana.

A seiva elaborada produzida nas folhas é distribuída para todo o corpo vegetal por meio do simplasto (protoplasmas) dos vasos crivados. Dessa maneira, as substâncias chegam às raízes, caules e outros tecidos vegetais. Entretanto, é de se lembrar que nem sempre a seiva é transportada das folhas para as raízes. Existem plantas que perdem as folhas no inverno ou durante períodos de seca. Quando elas começam a brotar, na primavera ou no início das chuvas, a seiva movimenta-se dos órgãos de reserva para as gemas vegetativas ou florais que estão se desenvolvendo, fazendo, portanto, o caminho oposto.

Mecanismo de transporte da seiva elaborada

Até hoje o mecanismo de transporte da seiva orgânica nos vegetais não está muito bem esclarecido. Das várias hipóteses aventadas a mais citada é a Hipótese de Münch ou Hipótese do Transporte em Massa.

Provas do transporte da seiva elaborada pelo floema

Afídeos ou pulgõe

São insetos que parasitam as plantas. Por meio de seus aparelhos bucais, formados por estiletes compridos, penetram nas partes tenras do vegetal e estabelecem uma comunicação com o líber, passando a extrair a seiva elaborada. Cortes feitos nessas regiões e vistos ao microscópio mostram que os estiletes bucais estão localizados no tecido liberiano.

Por outro lado, anestesiando-se esses animais com CO2 e, posteriormente, cortando-se o aparelho bucal, observa-se a saída da seiva elaborada por meio do estilete cortado. Isso é uma prova de que a seiva circula pelo floema com pressão positiva. Explica também a eliminação de gotículas de seiva pelo orifício retal desses animais, que estão sugando. Na verdade, os animais não sugam, apenas abrem os estiletes bucais dentro dos vasos crivados.A seiva que circula pelo vaso, com pressão positiva, é então pressionada para dentro do aparelho bucal. O excesso de seiva é eliminado pelo orifício retal, constituindo a chamada "chuva de mel".

Anel de malpighi ou cintamento

Este experimento consiste em tirar a casca de uma árvore ou arbusto formando um anel completo em torno de seu caule. A casca retirada contém os tecidos periféricos e o floema. Resta, na planta, o xilema. Inicialmente, a planta não mostra nenhuma alteração. A seiva bruta sobe pelo xilema e chega às folhas. Estas realizam fotossíntese, produzindo a seiva orgânica que se desloca, para baixo, por meio do floema. Na região do anel a seiva não consegue passar, acumulando-se na parte superior. As raízes, à medida que os dias passam, gastam as reservas e depois morrem. Cessa então a absorção de água, as folhas murcham e a planta morre.

Fonte: www.aultimaarcadenoe.com

Xilema

O Mecanismo da Condução de Seiva Bruta ou Inorgânica

O transporte da seiva bruta ou inorgânica é realizado em duas etapas, apresentando um transporte horizontal e um transporte vertical de ascensão de seiva.

O transporte horizontal de seiva ocorre desde os pêlos absorventes da epiderme, até os vasos de xilema.

O xilema consiste de:

Fibras xilemáticas: Alongadas, com paredes celulares espessas, possuindo a sustentação como função principal.
Células parenquimáticas:
Contém reservas e permitem a translocação lateral de solutos.
Elementos traqueais:
Traqueídeos e elementos de vaso são células mortas, com paredes celulares espessas, que possuem como função principal o transporte.

Xilema

A ascensão da seiva ocorre até as folhas, onde ocorrem os fenômenos da fotossíntese e da transpiração. No xilema são transportados água e sais minerais, seiva bruta, da raiz para as partes aéreas da planta. A condução desde a entrada nos pêlos absorventes até ao cilindro central é feita no horizontal pelo que não se opõe à gravidade; no interior do xilema pelo contrário, a condução vertical em que a seiva bruta sobe nos caules opõe-se à força da gravidade.

O xilema facilita o transporte:

a) Pela ausência de conteúdo celular (tratam-se de células mortas) o que não cria resistência ao fluxo.
b)
Pela presença de células dispostas topo a topo sem septos transversais formando longos tubos;
c)
Por paredes espessadas com lignina que impedem o seu colapso, assim como a presença de fibras esclerenquimatosas que dão resistência aos vasos e permitem suportar a pressão;
d)
Pelo diâmetro reduzido que facilitam a adesão entre as moléculas de água e as dos vasos.

Teoria de Dixon

A melhor explicação para a ascensão de seiva bruta nos vegetais é a teoria da coesão-tensão-transpiração ou teoria de Dixon, que está baseada no fato de as folhas exercerem uma força de sucção que garante a ascensão de uma coluna de água pelo corpo do vegetal, conforme ocorre a transpiração. Explicação proposta por Henry H. Dixon para o transporte da seiva inorgânica (ou bruta), pelos vasos do xilema, das raízes às folhas.

A seiva bruta (água e sais minerais) é absorvida pelas raízes e transportadas para o resto da planta (para cima) através dos vasos lenhosos (ou xilemáticos) do xilema, que são células mortas (ocas). A teoria de Dixon ou Sucção Transpiratória nos diz que quanto maior a transpiração das folhas mais rápida será a subida da seiva bruta pelo xilema.

Xilema

As plantas perdem água em forma de vapor principalmente através das folhas. Existem vários tipos de transpiração:

I. Transpiração cuticular

Através da cutícula (camada impermeabilizante de cutina que recobre a epiderme). Esse tipo de transpiração não pode ser controlado pela folha. As células da epiderme são revestidas no lado externo por uma camada de uma substância cerosa, denominada cutina, que é pouco permeável, e, portanto, pode restringir a transpiração. Quanto mais impermeável a cutícula, mais baixa será a transpiração cuticular da folha.

A impermeabilidade nem sempre está relacionada com a espessura da cutícula, o que importa é a sua estrutura, a sua riqueza em substâncias impermeabilizantes (cutina, ceras), além de pectinas e celulose. Em plantas de regiões áridas a camada de cutina é espessa diminuindo sensivelmente a transpiração cuticular. Plantas com essas características são algumas coníferas e cactáceas onde a transpiração cuticular corresponde a penas 0,5 % e 0,05 % do total de perdas, respectivamente.

II. Transpiração estomática

Aatravés dos estômatos (especializados nas trocas gasosas entre a folha e o ambiente). Esse tipo de transpiração pode ser controlado a partir da abertura e fechamento dos estômatos. Pode chegar a mais de 90 % da perda total de vapor de água, em alguns vegetais. Como a abertura dos estômatos depende do grau de saturação hídrica das células estomáticas, pode haver grande restrição da transpiração quando o déficit de água na planta for muito grande. Folhas murchas perdem pouca água, pois os estômatos permanecem fechados. As perdas de água à noite também são muito pequenas devido ao fechamento dos estômatos, com a falta de luz.

III. Transpiração lenticelar

Lenticelas são pequenas aberturas que existem em uma camada de súber em lugar da epiderme em caules e ramos de algumas espécies e que podem também promover a perda de água por transpiração, mas é bem inferior as outras formas de perdas. Pode ser significativa em plantas decíduas (com perda acentuada de folhas) nas estações mais secas.

Além desses tipos, ainda existem possibilidades de perdas de água por rachaduras na cutícula, ou injúrias nas folhas, causadas por vento, por pragas ou moléstias.

IV. Perda de água na forma líquida

Como foi relatada, a maior proporção da perda de água de um vegetal, é na forma de vapor de água, por transpiração, e na forma estomática. Mas existem casos de perdas de água na forma líquida, denominadas de perdas por gutação. Esse processo fisiológico pode ser visualizado facilmente em gramíneas e dicotiledôneas arbustivas, pela manhã, se o solo contém bastante água. É comum o aparecimento de gotas de água nas margens ou no ápice das folhas.

A eliminação dessas gotículas se dá através dos hidatódios, que constam de um poro, localizado perto de um conjunto de células parenquimatosas de paredes finas e largos espaços intercelulares (epitema). Próximo do epitema existe um terminal de vasos de xilema. A gutação ocorre quando as condições são favoráveis à absorção de água (solo bastante úmido) e desfavoráveis à transpiração (por exemplo, à noite), como resultado da turgescência que se forma no interior dos vasos, originada na absorção osmótica de água pelas raízes (pressão radicular). O líquido exudado pelos hidatódios contém, além da água, solutos (orgânicos e inorgânicos) em concentrações variáveis, em geral baixas.

A gutação não é considerada essencial para a sobrevivência do vegetal, mas permite um controle da pressão de turgescência nas folhas e possibilita a melhor utilização de elementos minerais pouco móveis no vegetal, como o cálcio e o boro, na formação dos frutos e/ ou órgãos de armazenamento.

A gota exudada pode ser reabsorvida pelas folhas, pode escorrer pela planta e penetrar no solo, evaporar-se parcialmente, tronando-se mais concentrada em solutos, ou, evaporar-se totalmente, podendo deixar até um depósito de substâncias sobre as folhas. Há casos de 'queima' na superfície das folhas provocada pela morte de células internas, devido à solução ser hipertônica, em decorrência de elementos específicos (sais) ou material tóxico produzido por enzimas, bactérias ou fungos.

É importante considerar-se a diferença entre o orvalho e a gutação. O orvalho é proveniente principalmente de água evaporada do solo durante o início do período noturno e sua subsequente condensação sobre superfícies resfriadas pela radiação. O orvalho é constituído de água pura, podendo conter gases atmosféricos.

O fluído gutado, além da água, contém diversas substâncias orgânicas e inorgânicas, como: aminoácidos, nitratos, nitritos, amônia, elementos minerais, vitaminas, em pequenas proporções.

As forças implicadas na ascensão da seiva bruta são essencialmente de natureza física como:

Tensão

É a força resultante da transpiração, isto é, a perda de água por evaporação resultante da exposição das folhas ao calor; o vapor de água dos espaços intercelulares sai da folha através dos estomas sendo substituído pela água das células do mesófilo que rodeiam esses espaços; é pois a energia solar que acciona o sistema de transporte da seiva xilémica.

Coesão

É a força que mantém unidas as moléculas de água; como estas apresentam polaridade, constituindo um dipolo, atraem-se umas às outras; ligam-se entre si por pontes de hidrogénio constituindo colunas contínuas nos vasos do xilema, desde que não se interponham bolhas de ar

Adesão

É a força que mantém unidas as moléculas de água a outras moléculas; como são bipolares atraem outras moléculas também polares, como a celulose e lignina das paredes do xilema. A teoria da capilaridade é fundamentada nas forças de adesão e coesão das moléculas de água e pela força da gravidade.

Para entendê-la, basta imaginarmos um tubo capilar sendo colocado dentro de um recipiente com água. As moléculas de água são atraídas e se aderem às paredes do tubo. Elas continuam a subir pelo tubo graças a essa adesão e, devido à coesão, a coluna de água preenche todo o lúmen do capilar. A coluna de água continuará ascendendo até que ocorra um equilíbrio de forças, promovido pela ação da gravidade.

Xilema

Fonte: www.marcobueno.net

Xilema

O xilema juntamente com o floema constituem o sistema vascular, sendo o xilema o principal tecido condutor de água.

Devido às paredes lignificadas de suas células, o xilema apresenta as seguintes características: é mais conspícuo que o floema, pode ser estudado mais facilmente e é melhor conservado nos fósseis. É um tecido muito utilizado na identificação de plantas, especialmente as que têm hábito arbóreo.

Estruturalmente, o xilema é complexo por constituir-se de diferentes tipos de células vivas e mortas. Os componentes mais característicos são os elementos traqueais, que conduzem água e solventes orgânicos e inorgânicos. Alguns dos elementos traqueais combinam as funções de condução com a de sustentação. O xilema também possui elementos de sustentação (as fibras) e células parenquimáticas vivas, relacionadas com atividades vitais variadas. As fibras também podem reter seus protoplastos no xilema funcional e então, combinar a função vital de acúmulo de amido com a função mecânica de sustentação.

Evidências fósseis demonstram que o aumento de parede secundária, lignificada, permitiu que os vegetais pudessem explorar diferentes ambientes, culminando com o que se vê hoje, com plantas crescendo nos mais variados ambientes, desde o mais árido até o mais encharcado, desde o mais frio até o mais quente.

Classificação

Os tecidos vasculares e consequentemente, o xilema, formem-se por diferenciação do procâmbio no corpo primário da planta, isto é, em estágios pós-embrionários, até mesmo no embrião e em extremidades apicais dos órgãos (regiões jovens).

O xilema que se forma do procâmbio denomina-se xilema primário. Se houver crescimento secundário em espessura o xilema forma-se a partir do câmbio, daí ser denominado xilema secundário.

Composição

O xilema é um tecido formado basicamente por três tipos de células: os elementos traqueais ou condutores, as fibras e as células parenquimáticas.

Elementos traqueais

O termo "elemento traqueal" é derivado de "traquéia", nome originalmente aplicado para certos elementos do xilema primário, semelhante às traquéias dos insetos.

Dois tipos fundamentais de elementos traqueais ocorrem no xilema: traqueídeos e elementos de vaso. As traqueídeos são células imperfuradas, que combinam as funções de condução e de sustentação. O fluxo de água se faz principalmente, no sentido longitudinal, através de séries longitudinais de traqueídeos, podendo ocorrer, também, fluxo lateral entre elementos contíguos. São células relativamente alongadas e com a parede primária presente em toda a sua extensão.

A deposição da parede secundária em um traqueídeo, e sua lignificação pode ocorrer sob a forma de anéis, de espirais frouxas ou mais densas (helicoidal), de escada (escalariforme, ou então, forrando completamente a parede primária fornecendo, no final, um aspecto reticulado ou com pontuações areoladas. Estas pontuações areoladas podem ser do tipo escalariforme ou circulares.

A água passa de um traqueíde para a outra através das suas paredes primárias, como por exemplo em traqueídeos anelados, ou através das membranas de pontuação nos traqueídeos com pontuações areoladas. Como já foi visto anteriormente, a membrana da pontuação é um conjunto formado pelas paredes primárias de duas células contíguas, mais a lamela média. Os limites da membrana de pontuação são os limites da chamada de pontuação. Os elementos de vaso são células perfuradas, isto é, células cujas comunicações com outras células da mesma série longitudinal, que constituem o vaso, se faz através de regiões desprovidas de paredes primárias e secundárias. A perfuração dos elementos de vaso comumente ocorre nas paredes terminais, mas pode estar presente nas paredes laterais também. A parede que contêm uma perfuração é chamada placa perfurada.

Uma placa perfurada pode apresentar uma única perfuração, constituindo a placa de perfuração simples, ou pode conter várias perfurações, formando aplaca de perfuração múltipla. Um vaso origina-se, ontogeneticamente, a partir de séries longitudinais de células meristemáticas. Estas são as células procambiais no corpo primário da planta ou células cambiais na estrutura secundária. Internamente à parede primária, forma-se parede secundária em todas as células da série.

O elemento traqueal primordial pode ou não alongar-se antes que se desenvolva a parede secundária, mas usualmente, expande-se lateralmente. Após completar esses crescimento, a parede secundária e depositada. A porção da parede primária que posteriormente será perfurada não é recoberta por parede secundária.

Um vaso é formado por um número limitado de elementos de vaso. Cada elemento de vaso conecta-se com o seguinte na série longitudinal através da placa de perfuração. Os elementos terminais da série apresentam placa perfurada na extremidade que está em contato com outros elementos da mesma série. No lado oposto, são imperfurados.

Em algumas espécies, o alburno logo se converte em cerne, em outras necessita de mais tempo. Variações de estrutura do lenho Coníferas - Apresentam tenho muito homogêneo, no qual faltam elementos de vasos. São formadas exclusivamente de traqueídeos.

O lenho inicial é formado por traqueídeos de paredes finas e lume relativamente grande e o lenho tardio, por traqueídeos de paredes espessadas e lume relativamente pequeno. Pode ou não haver parênquima axial. Em alguns casos, o parênquima axial se reduz ao que está associado aos canais resiníferos presentes neste tipo de lenho.

Os raios parenquimáticos nas coníferas normalmente são unisseriados. Eventualmente tornam-se plurisseriados. pela presença de um cretal resinífero. Os raios são constituídos de células de parênquima e neles podem ocorrer também as chamadas traqueídeos radiais. Dicotiledôneas - Apresentam lenho bastante variado em aspecto.

De um modo geral, elas apresentam vasos e eventualmente traqueídeos, além de fibras. parênquima axial e radial de mais de um tipo O lenho é muito heterogêneo, mas muito característico para cada espécie, ou cada gênero, a tal ponto que apenas com a análise da madeira se pode, muitas vezes, chegar à espécie do qual pertence uma determinada árvore. Os elementos de vaso quando observados transversalmente também podem ser denominados de vasos. De um modo geral, em climas tropicais o lenho das árvores apresenta-se com os vasos difusos.

Em regiões temperadas, no entanto, freqüentemente os vasos apresentam uma perfeita ordenação, constituindo o que se costuma chamar de lenho de porosidade em anel.

O parênquima axial pode se apresentar, nas dicotiledôneas, de duas maneiras: ou está associado aos vasos, constituindo o parênquima paratraqueal, ou apresenta-se independente dos vasos, constituindo parênquima apotraqueal. O parênquima apotraqueal pode ser escasso, difuso, ou formando linhas ou faixas.

Pode haver madeira que não possui parênquima axial.

CARACTERÍSTICAS

Células lignificadas, a maioria morta ORIGEM:

Xilema primário: a partir do procâmbio.
Xilema secundário:
a partir do câmbio.

COMPOSIÇÃO:

Elementos traqueais: conduzem água + solventes (orgânicos e inorgânicos).
Fibras:
acúmulo de amido e sustentação
Células parenquimáticas:
vivas

a- Elementos traqueais

Traqueídes: células imperfuradas. Servem para sustentação e condução e possuem parede secundária, sob forma de anéis, espirais densas ou frouxas, reticuladas ou com pontoações areoladas. A passagem de água de uma traqueíde p ara outra ocorre através de suas paredes primárias (por exemplo, em traqueídes aneladas) ou através das membranas de pontoação (traqueídes com pontoações).

Elementos de vaso: com perfurações que ocorrem geralmente nas paredes terminais, mas podem ocorrer nas laterais. A parede que contém uma perfuração é chamada placa perfurada. Uma placa pode conter uma única perfuração (placa de perfuração simples) ou várias (placa de perfuração múltipla). Um vaso é formado por um número limitado de elementos de vaso, conectados longitudinalmente, através da placa de perfuração.

Elementos com pontoações areoladas são característicos do xilema formado posteriormente, ou seja, do metalizam e do xilema secundário De acordo com as evidências fósseis, os elementos traqueais mais antigos são as traqueídes. Por serem finas e longas, com paredes bem espessadas, as traqueídes acumulam funções de condução e sustentação.

XILEMA: COMPONENTES

b- Fibras

Células longas, com parede secundária geralmente lignificadas.

Podem desenvolver paredes transversais (fibras septadas).

ORIGEM: câmbio

c- Células parenquimáticas

Reserva de amido, óleos, fenóis, cristais, etc.

TIPOS DE XILEMA

XILEMA PRIMÁRIO: APARECE NO CORPO PRIMÁRIO DA PLANTA

Tipos de células:

Elementos traqueais -Fibras -Células de parênquima

Feixes vasculares: floema + xilema associados, ocorrendo normalmente em cordões (feixes vasculares), em folhas, flores, caules.

Protoxilema: xilema formado inicialmente; possui traqueídes e células parenquimáticas.

Metaxilema: um elemento traqueal + células parenquimáticas, espessamentos escalariformes e pontoações areoladas. Pode conter fibras.

XILEMA SECUNDÁRIO: FORMADO NAS PLANTAS COM CRESCIMENTO SECUNDÁRIO (EM ESPESSURA)

As monocotiledôneas geralmente não apresentam crescimento secundário e, portanto, não formam esse xilema.

Lacunas do protoxilema: canais que aparecem no protoxilema das monocotiledôneas.

Anéis de crescimento: visíveis principalmente em árvores de zonas temperadas, com estações bem definidas; nelas há uma intercalação de lenho primaveril (inicial) e lenho estival (tardio). Contando-se esses anéis é possível determinar a idade aproximada de uma árvore.

Cerne: parte do lenho que perdeu as funções de condução e reserva, por suas células terem morrido. Com o tempo, essa parte da madeira perde água e é impregnada por óleos, resinas, gomas, etc.

Alburno: parte funcional do lenho.

Variações da estrutura do lenho:

1- Gimnospermas (coníferas):  lenho homogêneo, sem elementos de vaso. Formado por traqueídes e raios parenquimáticos geralmente unisseriados.
2- Angiospermas:
lenho formado por elementos de vaso, traqueídes (às vezes), fibras e parênquima.

Fonte: professores.unisanta.br

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