O documento descreve o transporte de água e sais minerais nas plantas através do sistema radicular e xilema. Discutem-se três hipóteses para explicar a ascensão da água: 1) bombeamento por células vivas, 2) pressão radicular, 3) mecanismo de tensão-coesão-adesão. Experimentos como o de Strasburger e Böhm fornecem evidências de que a tensão gerada pela transpiração foliar é o principal mecanismo, propagando-se da parte superior para inferior da planta.

1. O Transporte nas Plantas –Seiva Bruta
Biologia 10º

2. Como é que a planta obtém a água de que necessita?
2 Nuno Correia 09-10

3. 3 Nuno Correia 09-10

4. Sais minerais no solo
Importância das argilas no solo
Acidificação do solo
4 Nuno Correia 09-10

5. As plantas fazem a absorção da água e sais minerais necessários ao seu
desenvolvimento através do seu sistema radicular, que por esse motivo é
permeável (não apresenta cutícula), muito ramificado e cuja área é
aumentada através da presença de pêlos absorventes.
5 Nuno Correia 09-10

6. A raiz é constituída por um conjunto de células que entre si se mantêm,
geralmente, isotónicas; no entanto, em relação ao meio elas estão
hipertónicas.
6 Nuno Correia 09-10

7. 7 Nuno Correia 09-10

8. Pressão osmótica
Corresponde à pressão que tende a
deslocar a água no sentido da maior
concentração de soluto.
Potencial de água
Corresponde à pressão hidrostática
necessária para parar o movimento de
água
Pressão de turgescência
Corresponde à pressão que o conteúdo
celular exerce sobre as paredes
celulares, quando a célula fica túrgida
após a entrada de água.
8 Nuno Correia 09-10

9. 9 Nuno Correia 09-10

10. 10 Nuno Correia 09-10

11. 11 Nuno Correia 09-10

12. Como a água e os iões são transportados no Xilema?
 Que quantidade de água é transportada?
 A que altura pode a água ser transportada?
12 Nuno Correia 09-10

13. Que quantidade é transportada?
 Estima-se que uma única árvore adulta de bordo de 15 metros
de altura possua cerca de 177.000 folhas, com uma área
superficial foliar total de 675 m2 (em torno da metade da área
de um campo de basquetebol).
 Durante um dia de verão, essa árvore perde para a atmosfera
220 litros de água por hora, por evaporação das folhas.
 Para evitar o murchamento, a cada hora o xilema precisa
transportar 220 litros de água das raízes para as folhas.
13 Nuno Correia 09-10

14. A que altura pode ser transportada?
 Sequóias com 110 metros de
altura.
14 Nuno Correia 09-10

15. Como ocorre o transporte de água no xilema?
15 Nuno Correia 09-10

16. Demonstração da subida de água no xilema
 O uso do potássio, radioactivo (42K) veio confirmar que é
o xilema a via utilizada pela água e sais minerais na
subida da raiz até às folhas.
 Deitou-se potássio radioactivo no solo e colocou-se papel
parafinado entre o xilema e o floema, para impedir a
circulação lateral do isótopo.
 No quadro indicam-se as quantidades relativas do
potássio radioactivo de cada um dos segmentos S.
16 Nuno Correia 09-10

17. 17 Nuno Correia 09-10

18. Qual a razão de haver 42K em SA e SB?
O movimento lateral é necessário para o movimento global de água e sais
minerais? Justifica
18 Nuno Correia 09-10

19. Qual é a força responsável pela ascensão de água no
xilema?
1ª Hipótese – a água sobe por bombeamento feito por
células vivas.
2 ª Hipótese - A pressão radicular é a causa da subida da
água.
3ª Hipótese - O mecanismo de tensão-coesão-adesão é o
principal responsável pelo transporte da seiva bruta?
19 Nuno Correia 09-10

20. 1ª Hipótese Pg
132
Como ascende a água nas plantas?
As primeiras tentativas para explicar a ascensão da seiva no xilema baseavam-se na
hipótese de existirem células vivas no caule que seriam responsáveis por empurrar
a seiva até às folhas.
No entanto, os relatos, publicados em 1893, das experiências realizadas pelo botânico
alemão Eduard Strasburger, vieram refutar tal hipótese.
Strasburger realizou os seus estudos em árvores com cerca de 20 metros de altura, às
qcais serrou os caules, junto à raiz, tendo mergulhado as extremidades cortadas
em recipientes contendo soluções venenosas de ácido pícrico.
A morte da planta no sentido basal-apical (no sentido caule - folhas) levou Strasburger
a concluir que as soluções venenosas subiram ao longo dos caules. Quando as
soluções alcançaram as folhas estas também morreram, tendo constatado que a
partir desse momento parou o transporte das soluções, uma vez que o nível de
líquido nos baldes estabilizara.
20 Nuno Correia 09-10

21. Enuncie as 3 possíveis conclusões a que chegou Strasburger ao
efectuar esta experiência.
 A água ascendia na planta mesmo na ausência de raízes;
 a ascensão ocorre no sentido basal-apical;
 as folhas são as responsáveis pela subida de água.
21 Nuno Correia 09-10

22. Comente a afirmação: "As raízes não são as principais responsáveis
pela ascensão da seiva bruta."
 Como na ausência de raízes continua a ascensão de água,
elas não serão as principais responsáveis pela sua
ascensão.
22 Nuno Correia 09-10

23. Se colocar cravos brancos com caules de 20 cm em copos contendo água e
em copos contendo água corada (corante alimentar vermelho ou azul), que
resultado esperará obter ao fim de 30 minutos?
 O cravo do copo com água apresentará coloração branca
enquanto que os outros cravos apresentarão cor azul ou
vermelha, uma vez que a água ascende na
planta,arrastando consigo o corante, conferindo cor às
pétalas brancas dos cravos.
23 Nuno Correia 09-10

24. Conclusão das experiências de Stasburger
Esta experiência parece demonstrar que, no
processo de subida da água pelo xilema, deve
estar envolvido qualquer mecanismo
independente da actuação das células vivas.
24 Nuno Correia 09-10

25. A pressão radicular é a causa da subida de água?
2ª Hipótese
25 Nuno Correia 09-10

26. Hipótese da pressão radicular
 A hipótese da pressão radicular baseia-se em duas
observações que são a exsudação caulinar e a gutação.
26 Nuno Correia 09-10

27. Gutação
 A gutação corresponde à
formação de pequenas gotas de
água nas margens das folhas,
que resultam da saída de água
através dos hidátodos ou
estomas aquíferos.
27 Nuno Correia 09-10

28. Exsudação
 A exsudação caulinar
corresponde à saída
contínua de seiva bruta
através de um corte
efectuado no caule de uma
planta.
28 Nuno Correia 09-10

29.  A existência destes dois fenómenos
baseia-se na existência de uma
pressão ao nível da raiz que
"empurra" continuamente uma
coluna de seiva bruta desde a raiz
até às folhas.
29 Nuno Correia 09-10

30. 30 Nuno Correia 09-10

31.  A pressão radicular, força que impele a água desde a
epiderme até ao xilema, deve-se à constante entrada de
água por osmose e de substâncias minerais por
transporte activo para a epiderme e desta até ao xilema,
devido ao gradiente osmótico que é originado por esta
absorção.
31 Nuno Correia 09-10

32. A pressão criada ao nível do xilema, na raiz, provoca a
subida da seiva bruta ao longo do xilema até às folhas.
32 Nuno Correia 09-10

33. Esta teoria apresenta, no entanto, alguns aspectos
que não consegue explicar:
 A pressão radicular medida em várias plantas não é
suficientemente grande para elevar a água até ao ponto
mais alto de uma grande árvore.
 A maioria das plantas não apresenta gutação nem
exsudação.
 As plantas das zonas temperadas não apresentam
exsudação nos planos de corte, efectuando até, por
vezes, absorção de água.
 Existem determinadas Coníferas (Gimnospérmicas) que
possuem uma pressão radicular nula.
33 Nuno Correia 09-10

34. O mecanismo de tensão-coesão-adesão é o principal responsável pelo
transporte da seiva bruta?
3 ª Hipótese
34 Nuno Correia 09-10

35. Experiência de Böhm
35 Nuno Correia 09-10

36. 36 Nuno Correia 09-10

37. Questão
 O que vai acontecer à medida que a água evapora?
37 Nuno Correia 09-10

38. O seguinte gráfico é relativo às taxas de absorção e de transpiração de uma planta
durante 24 horas.
Quais as estruturas foliares por onde ocorre principalmente a transpiração?
38 Nuno Correia 09-10

39. O seguinte gráfico é relativo às taxas de absorção e de transpiração de uma planta
durante 24 horas.
Refira duas características da epiderme da folha que restringem a perda de água.
39 Nuno Correia 09-10

40. O seguinte gráfico é relativo às taxas de absorção e de transpiração de uma planta
durante 24 horas.
Cite dois factores ambientais que têm influência na transpiração.
40 Nuno Correia 09-10

41. O diagrama da figura representa um aparelho que pode ser usado para medir a
taxa de transpiração nas plantas.
41 Nuno Correia 09-10

42. O diagrama da figura representa um aparelho que pode ser usado para medir
a taxa de transpiração nas plantas.
Como é que se determina a ascensão da água no dispositivo experimental ?
42 Nuno Correia 09-10

43. O diagrama da figura representa um aparelho que pode ser usado para medir
a taxa de transpiração nas plantas.
Em que direcção deve movimentar-se a bolha de ar no fluido?
43 Nuno Correia 09-10

44. Tensão
 A perda de vapor de água pelas folhas gera
indirectamente uma força – tensão – sobre a água no
apoplasto das folhas.
44 Nuno Correia 09-10

45.  Há resultados experimentais indicativos de que o
movimento da água no xilema tem início na parte
superior da planta propagando-se para a parte inferior.
B – partes inferiores do caule
45 Nuno Correia 09-10

46.  Verifica-se que no xilema, e em resultado da perda de
água pelas folhas, ocorre uma pressão negativa, a que se
dá o nome de tensão da água. Essa pressão negativa será
responsável por pequenas alterações de adelgaçamento
no diâmetro do tronco das árvores .
46 Nuno Correia 09-10

47.  Quando pela manhã se inicia a transpiração, adelgaça
primeiro a parte superior do caule e depois a parte
'inferior. Mais tarde, durante o dia, à medida que baixa a
intensidade da transpiração, engrossa primeiro á parte
superior do tronco e a seguir a inferior.
47 Nuno Correia 09-10

48. Resumo do processo
 A perda de água nas folhas provoca um défice de água, o que origina uma tensão.
 Processa-se então um mecanismo inverso ao que acontece na raiz aquando da
absorção.
 A saída de água das células das folhas tornou-as hipertónicas em relação às
próximas células parenquimatosas clorofilinas, até que se atinge o xilema que está
hipotónico em relação às células do mesófilo.
 Devido à menor pressão osmótica do xilema relativamente às células clorofilinas, a
água movimenta-se do xilema para estas células, criando-se um défice de água no
xilema (tensão).
48 Nuno Correia 09-10

49. Conclusão
 A subida de água no xilema é hoje explicada como uma
consequência do fenómeno da transpiração.
 O processo inicia-se nas folhas e teoricamente não pode ser
interrompido mesmo por qualquer bolha de ar, que faria
quebrar a coluna de água e anular a força de coesão entre as
moléculas.
49 Nuno Correia 09-10

50. Questão para resolver
 Nas árvores que se
desenvolvem em áreas de
clima frio, porém, a água das
células do xilema congela-se
durante o inverno. Como o ar
é praticamente insolúvel em
gelo, o congelamento faz com
que se formem bolhas em
todos os traqueídeos e vasos
das árvores. Como
sobrevivem essas árvores?
50 Nuno Correia 09-10

51. Coesão
 As moléculas de água unem-se por pontes de hidrogénio
umas às outras, devido à sua polaridade, pelo que esta
coesão vai facilitar a sua ascensão em coluna.
51 Nuno Correia 09-10

52. Adesão
 As moléculas de água, além de se ligarem entre si,
também estabelecem ligações com as paredes dos vasos
xilémicos, indo esta adesão facilitar a ascensão da coluna
de água.
52 Nuno Correia 09-10

53. 53 Nuno Correia 09-10

54. Resumo
A água ascende sob a forma de uma coluna contínua a que se chama
corrente de transpiração.
A ascensão da água cria um défice de água no xilema da raiz, o que leva à
absorção de água através da epiderme radicular.
Logicamente que, quanto maior ou mais rapidamente ocorrer a
transpiração, mais rapidamente se verifica a translocação xilémica e a
absorção radicular.
A coluna de água tem de se manter coesa para que exista a sua
movimentação e caso surjam bolhas de ar o transporte é interrompido .
Neste caso, vai ocorrer um transporte lateral, movimentando-se a coluna
de água de um elemento de vaso para um outro colocado
transversalmente, através das pontuações (locais permeáveis, colocados
lateralmente nos elementos de vaso).
54 Nuno Correia 09-10

55. Notas finais
 O conceito de que a água é puxada para cima através
do xilema não explica, naturalmente, uma questão
muito importante relativa à ascenção de seiva em
árvores altas: como chegou a água aos topos dessas
árvores pela primeira vez?
 A hipótese da coesão da água simplesmente tenta
explicar como o sistema de transporte de água é
mantido no interior da planta viva. Mas nada diz
sobre a relação entre o crescimento de uma árvore e
o mecanismo de movimento da água.
55 Nuno Correia 09-10