A abertura e o fechamento dos estômatos são determinados pela pressão de turgor nas células-guarda. Show
Sabemos que o estômato é uma estrutura responsável por controlar as trocas gasosas no vegetal. Ele está diretamente relacionado a processos essenciais para a sobrevivência da planta, tais como respiração, transpiração e fotossíntese. Para compreendermos o mecanismo de abertura e fechamento, antes é necessário relembrar a estrutura básica de um estômato. Essa estrutura é encontrada na epiderme e é formada por duas células (células-guarda) que delimitam um pequeno espaço denominado ostíolo. Sabe-se que o estômato controla a entrada e a saída de gases, abrindo e fechando o ostíolo. Esse mecanismo também é importante, pois possibilita a planta evitar a perda excessiva de água. O que mantém um estômato aberto ou fechado é a pressão de turgor. Quando as células-guarda estão túrgidas, o ostíolo permanece aberto. Quando essas células estão flácidas, o poro fecha-se. O movimento estomático é controlado principalmente, em situções de estresse, por um hormônio vegetal, o ácido abscísico, também chamado de ABA. O ABA atua ligando-se a receptores na membrana plasmática das células-guarda. Essa ligação faz com que canais de Ca2+ (íons de cálcio) abram-se, gerando uma entrada desse íon para o citoplasma da célula. Nesse caso, o Ca2+ agirá como um mensageiro secundário e causará a abertura de canais iônicos na membrana plasmática. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) A abertura dos canais levará a uma passagem de ânions do interior da célula para a parede celular. Os principais ânions que fazem essa passagem são o Cl- (íons de cloro) e o malato2-. Esse movimento faz com que os canais de K+ (íons de potássio) abram-se e, consequentemente, ocorre o movimento do K+ do citoplasma para a parede celular. Todo esse processo, em que o Cl-, malato2- e K+ saem do citoplasma em direção à parede, faz com que a água se mova também para a parede celular. Quando isso ocorre, as células-guarda ficam flácidas e ocorre o fechamento do estômato. Quando o ABA se separa de seu receptor na membrana plasmática, os íons retornam para o citoplasma e a água, por osmose, volta ao interior da célula. Isso faz com que as células-guarda fiquem túrgidas e, consequentemente, o estômato abre-se. A abertura e o fechamento dos estômatos são uma estratégia da planta para a sua sobrevivência, uma vez que, com esse mecanismo, ela consegue, por exemplo, evitar a perda de água em ambientes com baixa disponibilidade. Além disso, o fechamento também evita que grande quantidade de gás carbônico fique disponível no mesofilo. Diversos fatores ambientais também controlam os movimentos estomáticos, dentre eles, os principais são a luz, a temperatura e a concentração de dióxido de carbono. RESPIRAÇÃO EM TECIDOS E ÓRGÃOS Quando consideramos a respiração na planta, geralmente nos referimos às trocas gasosas realizadas pelos órgãos, e não ao processo molecular de oxidação da glicose. A taxa respiratória é variável de acordo com o tipo de órgão, idade, ambiente, estação etc. Cada órgão vegetal respira independentemente e recebe, quase sempre, carboidratos (geralmente sacarose) para “queimar”; no processo de respiração celular. A seguir, serão apresentadas as características do processo respiratório em cada órgão da planta. Respiração na planta inteira As alterações no metabolismo respiratório de uma planta podem ocorrer diariamente (sob condições de estresse de temperatura, umidade, luminosidade, ataque de patógenos, entre outros), ao longo de sua ontogenia (germinação, florescimento, frutificação) ou sazonalmente (mudanças de estações). Tais
mudanças na taxa respiratória podem ser observadas na planta como um todo, mas principalmente naqueles órgãos mais expostos às variações, como no sistema radicular em condições de solo alagado, folhas atacadas por fungos ou frutos durante o climatério. Finalmente, o transporte de íons e moléculas através da membrana pode ocorrer por canais ou carreadores, sendo que estes processos também requerem energia metabólica oriunda da respiração. Assim, a planta tem que lançar mão do sistema respiratório para absorver os macro e micronutrientes fundamentais para a construção de seus corpos. Além disso, após a construção das moléculas fundamentais
que compõem esses corpos (açúcares, lipídios, proteínas e ácidos nucléicos) as células têm que se manter em constante “comunicação” através do transporte de açúcares (principalmente a sacarose) e hormônios vegetais. Tudo isso faz parte do sistema dos gastos energéticos referidos, na introdução, e no sistema de comunicação interna das plantas. Para compreender melhor o funcionamento destes sistemas de comunicação, é importante conhecer os mecanismos de sinalização disparados pela luz ou por
hormônios. Raízes As raízes são órgãos que respiram muito e intensamente. O substrato utilizado no processo é constituído por carboidratos vindos da parte aérea pelo floema, a partir das folhas, que são os órgãos responsáveis pela
fotossíntese . Caule Os caules verdes, suculentos, que apresentam estrutura primária, fazem trocas gasosas com o meio através da epiderme, enquanto naqueles com crescimento secundário geralmente o O2 é proveniente das folhas. Nesses caules, a respiração é mais intensa na região do câmbio vascular e felogênio, onde novas células estão se formando, crescendo e diferenciando. As trocas gasosas nos caules com crescimento secundário são muito baixas e por isso o O2 difunde-se pelas células
caulinares. Alguns tipos de caule podem apresentar estruturas conhecidas como lenticelas, que facilitam as trocas gasosas com o meio. Folhas De todos os órgãos vegetais, as folhas são as que mais realizam trocas com o ambiente. Os estômatos são as estruturas responsáveis pela maior parte das trocas realizadas pelo órgão. A liberação de CO2 pelas folhas é determinada pela razão CO2/cm2 da área foliar e é praticamente constante desde o início da sua formação até a morte. Em folhas de feijão, por exemplo, a taxa respiratória de
manutenção chega a ser dez vezes mais alta no período inicial de desenvolvimento, baixando drasticamente conforme as folhas se expandem. Ao mesmo tempo, a taxa respiratória relacionada ao crescimento tem um pico durante o intervalo de taxas máximas de expansão foliar, voltando gradativamente aos patamares iniciais. Flores e frutos O processo de floração envolve normalmente uma grande demanda respiratória em plantas. Além da necessidade de construir os tecidos florais, após
o desenvolvimento da flor, há diversos processos relacionados à polinização, que envolvem em muitos casos a “comunicação” com animais polinizadores. Sementes Durante o processo de germinação, com o aumento da entrada de água por embebição, o metabolismo celular é reativado. Esta reativação metabólica provoca
uma série de mudanças fisiológicas. Uma das consequências é o aumento da taxa respiratória, associado à necessidade da utilização das reservas energéticas existentes no endosperma ou nos cotilédones. Nesse período, há a hidrólise de óleos por ß-oxidação, a produção de açúcares, fitormônios e diversas enzimas hidrolíticas (proteases, ß-galactosidases, α-amilases, ß-glucanases, nucleases etc.). Como conseqüência, o amido ou outros polissacarídeos de reserva, proteínas e aminoácidos são utilizados
em parte na respiração, cuja taxa elevada deve-se ao crescimento do eixo embrionário. Veja também:
Referências Bibliogáficas: Buchanan, Gruissem, Jones, Biochemistry & Molecular Biology of Plants p. 696-705. 2000 Voltar página inicial Voltar página anterior Quais as estruturas responsáveis pela troca de gases é pela transpiração nas plantas?As trocas gasosas ocorrem através de estruturas chamadas estomas. Os estomas controlam as trocas gasosas entre a planta e o meio exterior, abrindo ou fechando o ostíolo. Normalmente, os estomas permanecem abertos durante o dia – para a respiração e transpiração – e fecham à noite.
Qual a estrutura responsável pela transpiração das plantas?A TRANSPIRAÇÃO OCORRE EM QUALQUER PARTE DA PLANTA QUE ESTEJA ACIMA DO SOLO. ENTRETANTO, A MAIOR PARTE DA TRANSPIRAÇÃO ACONTECE NAS FOLHAS. A MAIOR PERDA DE ÁGUA OCORRE PELOS ESTÔMATOS, PEQUENAS ABERTURAS CIRCUNDADAS POR CÉLULAS-GUARDA SITUADAS NA EPIDERME (A “PELE” DA PLANTA).
Quais são as estruturas responsáveis pela troca de gases?A troca gasosa ocorre nos milhões de alvéolos nos pulmões e nos vasos capilares que os envolvem. Conforme mostrado abaixo, o oxigênio inspirado passa dos alvéolos para o sangue nos vasos capilares e o dióxido de carbono passa do sangue nos vasos capilares para o ar nos alvéolos.
Qual é a parte da planta por meio da qual ela transpira é faz a troca de gases com o ambiente?Os estômatos são válvulas microscópicas responsável pelas trocas gasosas e presente na superfície (epiderme) das folhas, que eliminam o oxigênio e a água na forma de vapor, e capturam gás carbônico para a realização de fotossíntese.
O que é o processo de transpiração das plantas?A transpiração é um processo no qual a planta libera água no estado gasoso. Esse processo pode ser bastante prejudicial se ocorrer em excesso. Muitas pessoas não sabem, mas as plantas também perdem água por transpiração.
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