Fisiologia Vegetal: Água

Fator limitante e essencial para o desenvolvimento da planta

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A molécula de água é bipolar (apresenta carga negativa (oxigênio) e positiva (hidrogênios)), e em estado líquido se atrai por outras moléculas de água (polos opostos) por ponte de hidrogênio.

A água apresenta inúmeras funções dentro de uma célula vegetal, tais como:
• Solvente e meio de transporte de substâncias;
• Meio para reações bioquímicas;
• Promove o turgor das células (mantendo a planta ereta);
• Estômato (saída de água, promovendo o ciclo da água e a fotossíntese);
• Crescimento/alongamento celular;
• Regulação térmica;

COESÃO
atração e ligação de moléculas de água por meio de pontes de hidrogênio;

ADESÃO
atração e ligação de moléculas de água por fases sólidas/superfícies (apresentam cargas estáticas);

CAPILARIDADE
água nos capilares das plantas, ocorre o fenômeno de adesão e de coesão;

A água entra na planta através da raiz (região pilífera- células com prolongamento). Abaixo da epiderme há o córtex/parênquima da raiz. No centro dele há o cilindro vascular (região de vasos condutores). Por fim, entre o córtex e a epiderme, há a endoderme: células com acúmulo de lipídeos chamada estrias de Caspary (muda a rota da água).

ROTAS DA ÁGUA
-Movimento simplástico: água atravessa a parede celular, o citoplasma e ocorre transporte por plasmodesmo até o cilindro vascular;
-Movimento apoplástico: vai passando de parede por parede, quando atinge a endoderme a estria de Caspary, por ser lipídica, não permite a passagem de água, que é “obrigada” a penetrar no citoplasma;
-Movimento transcelulas: água passa de vacúolo em vacúolo;

TRANSPORTE
A água é transportada por meio de processos passivos, impulsionado por diferença de pressão ou concentração. Por ser passivo, há uma tendência universal de se mover de locais que apresenta maior energia para aquele em que o nível energético é mais baixo.
-Osmose: quando a célula se encontra em um meio hipotônico, ela absorve água, ficando turgida. Já quando o meio é hipertônico, ela perde água. Por fim, em meios isotônicos não há movimento da água;
-Fluxo de massa (vazão): quantidade de líquido que movimenta quando há diferença de pressão. Ocorre dentro do xilema.

POTENCIAL HÍDRICO (Ψw)
O estado padrão da água é Ψw=0 (água pura e livre, contida em reservatório em pressão e temperatura ambiente). O movimento da água ocorre quando os valores de potencial hídrico são diferentes (o Ψw do solo precisa ser maior que o da planta para entrar).


Ψw= Ψs + Ψp + Ψg + Ψm
w= água/ s= soluto/ p=pressão/ g=gravitacional/m=matricial

O Ψw é influenciado por presença de soluto, pressão, matrizes de adesão e gravidade. Sempre que houver diferença de potencial hídrico é porque há movimento da água da região da maior potencial hídrico para o de menor até igualar os valores.
A embibição é um tipo especial de difusão quando a água é absorvida por coloídes, causando um enorme aumento no volume.

TRANSPIRAÇÃO
Principal forma de perda de água na forma de vapor. Ocorre 95% pelos estômatos, cutícula (folha) e leuticelos (caule). Em baixo do ostíolo há a câmara estomática (armazena vapor). O estômato abre em períodos luminosos (440 nm- luz azul- fotorreceptores: flavina ou carotenóides).
Os fotorreceptores abrem os canais de potássio (K+), diminuindo o Ψw, células-guarda ficam turgidas (ganham H2O) e o estômato abre. No período da tarde, a sacarose (produzida pela fotossíntese) atua juntamente com o potássio para manter as células túrgidas.
Dentre das vantagens da transpiração, temos: promove a fotossíntese, transporte de íons e certas substâncias para as partes aéreas e resfria as folhas.
MAC/CAM (Metabolismo Ácido de Crassuláceas)- (suculentas) abrem durante a noite e fazem armazenamento de CO2 (faz fotossíntese durante o dia mesmo com o estômato fechado). Fazem isso para não perder tanta água e conseguem fechar o estômato graças ao ácido abscísico.

GUTAÇÃO/SUDAÇÃO
Eliminação de água na forma líquida (do xilema) através de hidatódios na margem da folha. Ocorre quando as condições para transpiração são desfavoráveis.

TRANSPORTE DE ÁGUA
Ocorre através do xilema (células anatomicamente especializadas – parede celular/lenho) por diferença de gradiente. Água sai e o Ψw diminui.
Teoria de Dicson: a tensão (causada pela transpiração) promove a absorção de água pelo xilema da raiz);
Pressão radicular: cátions e ânions entram na raiz, provocando a entrada de água pela alta concentração, promovendo o transporte/movimentação de água quando a transpiração não está tão ativa (a noite).

H2O superfula: gravitacional, percola e a planta não usa;
Capacidade de campo: máximo de água que o solo pode reter;
Ponto de murcha permanente: planta não consegue tirar H2O do solo, pois o potencial hídrico da raiz é igual ao do solo;
H2O disponível: potencial hídrico entre capacidade de campo e ponto de murcha permanente (-0,3 MPa a -1,5 MPa)


Fontes:
-Aulas da Professora de Fisiologia Vegetal da Universidade de Taubaté (UNITAU): Ana Almeida;
– Taiz, L.; Zeiger, E. Fisiologia vegetal. 5. ed., Artmed, 2013. 918 p.

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