Que adaptações ao permite E a epiderme de uma folha restringir a perda de água?

Os estomas são pequenas aberturas ou poros localizados na epiderme da maioria dos órgãos aéreos das plantas, sendo mais abundantes nas folhas e caules jovens.
O complexo estomático é formado por uma abertura, o ostíolo, que contacta com a câmara estomática, delimitada por duas células-guarda.
Ao estoma podem ainda estar associadas células epidérmicas denominadas células subsidiárias, que diferem das restantes células epidérmicas na forma e conteúdo.

Epiderme da folha do polipódio com estomas, as formações de cor acastanhada

Epiderme do caule da túlipa com estomas

O estoma funciona como via principal para as trocas gasosas (dióxido de carbono, oxigénio e vapor de água).
O movimento de abertura e fecho do estoma é regulado ao nível das células-guarda. Variações na pressão de turgescência destas células, devidas ao movimento osmótico da água e ao fluxo de iões, determinam a abertura ou fecho dos estomas. Quando a turgescência das células-guarda aumenta, o estoma abre, e quando a turgescência destas células diminui, ocorre o movimento de fecho do estoma.
As células-guarda são sensíveis a estímulos endógenos (ex. ácido abcísico) e a estímulos exógenos (ex. luz, dióxido de carbono, temperatura e humidade).
O movimento de fecho dos estomas é estimulado pelo aumento acentuado da concentração de ácido abcísico, que pode estar associado a situações de stress hídrico. O efeito desta fito-hormona sobre os estomas é reversível.
Em algumas espécies vegetais, a abertura dos estomas é estimulada pela presença de luz, encontrando-se estes fechados em condições de obscuridade.
O aumento da concentração de dióxido de carbono na câmara estomática conduz ao fecho dos estomas.
O movimento de fecho dos estomas pode também ser acionado por um grande aumento da temperatura.
Em situações de carência hídrica, os estomas fecham, reduzindo a perda de água por transpiração.

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Visão geral da transpiração. 1- A água é absorvida pelas raízes. 2- A água é transportada via xilema para as partes aéreas. 3- O vapor de água é perdido pelos estômatos na transpiração.

Transpiração da água no xilema.

Apenas uma pequena quantidade da água absorvida pelas raízes permanece na planta para suprir o crescimento (cerca de 2%) ou para ser consumida nas reações bioquímicas da fotossíntese e em outros processos metabólicos (cerca de 1%). Assim, cerca de 97% da água absorvida pelas raízes é transportada pela planta via xilema e evaporada pelas superfícies foliares por meio dos estômatos. Esse processo de perda de água denomina-se transpiração.[1] A transpiração contribui para o controle da temperatura das plantas e permite o transporte da água juntamente com nutrientes minerais das raízes para a parte aérea. Contudo, com a perda de água pela transpiração, torna-se necessário a reposição contínua de água para manter um nível apropriado de hidratação dos tecidos.[2]

Deve-se considerar que a transpiração é capaz de proporcionar as plantas efeitos benéficos como o resfriamento das folhas, tendo em vista o alto calor de vaporização da água, aumento na absorção de minerais e uma aceleração da seiva no xilema, entretanto os efeitos negativos são mais agressivos, os quais ocorrem desde a injúrias até a morte das plantas, como ocorre em casos de desidratação.[3]

A água no contínuo solo-planta-atmosfera é transportada de acordo com um gradiente de potencial hídrico, sendo direcionada sempre para a região de menor potencial. Assim, as tensões no xilema necessárias para puxar a água do solo desenvolvem-se nas folhas como uma consequência da transpiração. Quando as folhas abrem seus estômatos para obter dióxido de carbono (CO2) para a fotossíntese, o vapor de água difunde-se para fora delas. Isso causa a evaporação da água da superfície das paredes celulares dentro das folhas. Por sua vez, a perda de água das paredes celulares causa o decréscimo do potencial hídrico nelas. Isso cria um gradiente no potencial hídrico que gera um fluxo de água em direção aos sítios de evaporação. À medida que a evaporação ocorre na superfície da folha, as propriedades de adesão e coesão trabalham em conjunto para puxar as moléculas de água das raízes e através do xilema.[1]

Os estômatos são estruturas encontradas na epiderme vegetal, sendo o principal mecanismo que controla as trocas gasosas das plantas terrestres. As plantas perdem água para a atmosfera quando os estômatos se abrem para fixar CO2 durante o processo de fotossíntese. Desse modo, a transpiração pode ser considerada um "custo" necessário associado à abertura dos estômatos para permitir a difusão do CO2 do ar para a fotossíntese. O controle da abertura estomática é primordial para a manutenção da taxa fotossintética máxima com uma mínima taxa de transpiração, ou seja, com a menor perda de água possível. A relação entre estas duas taxas é variável entre espécies e dentro da espécie, sendo denominada de 'eficiência de uso de água.[3] Para atender as demandas contraditórias de maximizar a absorção de CO2 enquanto limitam a perda de água, as plantas desenvolveram adaptações para controlar a perda de água pelas folhas e repor a água perdida para a atmosfera.

A alta eficiência do uso da água nas plantas CAM provavelmente seja responsável por sua ampla diversificação e especiação em ambientes limitados em água. Tais plantas crescem em desertos, como os cactos, abrem seus estômatos durante as noites frias e os fecham durante os dias quentes e secos, reduzindo significativamente a transpiração.[1]

Regulação Transpiratória[editar | editar código-fonte]

As plantas regulam a taxa de transpiração controlando o tamanho das aberturas estomáticas. Os fatores ambientais influenciam a transpiração na medida em que alteram o gradiente de vapor de água entre a superfície da folha e o ar que a envolve. Assim, os principais fatores que afetam a transpiração nas plantas são: luz, temperatura e umidade do ar, dióxido de carbono (CO2), disponibilidade hídrica do solo, ventos e a cutícula vegetal, conforme descrito na Tabela 1.[3]

A taxa de transpiração é um aspecto de suma importância, para compreender essa dinâmica de saída da água das folhas, sendo dependente de alguns fatores, como umidade e temperatura do ar, da área foliar, da intensidade de radiação luminosa entre outros. Além disso, as taxas de transpiração máximas estão relacionadas com a abertura estomática, a morfologia e ecologia da planta, podendo ser muito varáveis.[3]

Cavitação[editar | editar código-fonte]

Quando há uma alta transpiração, pressões negativas na água do xilema podem causar cavitação, ou seja existe uma tendência do ar ser puxado através dos microporos das paredes celulares do xilema, deve-se considerar que a água do xilema contém gases dissolvidos, dentre eles o dióxido de carbono, oxigênio e nitrogênio, e quando ocorre uma tensão os gases tendem a se separar da solução, ocorrendo a formação de bolhas microscópicas, sendo essas pequenas bolhas capazes de expandir rapidamente ocupando todo o conduto do xilema, causando uma obstrução, denominada de embolia, a qual interrompe o transporte de água, causando déficits hídricos severos nas folhas, sendo prejudicial as plantas.[1]

Referências

1. ↑ a b c d TAIZ, Lincoln; et al. (2017). Fisiologia e desenvolvimento vegetal. [S.l.]: Artmed Editora. 858 páginas
2. ↑ MARENCO, Ricardo Antonio (2005). Fisiologia vegetal: fotossíntese, respiração, relações hídricas e nutrição mineral. [S.l.]: Viçosa: Artmed. 451 páginas
3. ↑ a b c d PIMENTEL, Carlos (2004). A relação da planta com a água. [S.l.]: Seropédica: Edur. 191 páginas

Bibliografia[editar | editar código-fonte]

• Martin, J.; W. Leonard & D. Stamp (1976), Principles of Field Crop Production (Third Edition), New York: Macmillan Publishing Co., Inc., ISBN 0-02-376720-0
• DVWK-Merkblatt 238: Ermittlung der Verdunstung von Land- und Wasserflächen.; 1996, 134 Seiten, DIN A4, ISBN 3-935067-84-4
• Merkblatt ATV-DVWK-M 504: Verdunstung in Bezug zu Landnutzung, Bewuchs und Boden.; September 2002, 144 Seiten, DIN A4, ISBN 3-936514-03-8

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

• (em inglês) Transpiração nas plantas
• (em inglês) Transpiration by Trees
• Transpiração excessiva
• Suor, odor e transpiração
• Transpiração nas pizzas

Que adaptações ao permite E a epiderme de uma folha restringir a perda de água?

Quais as principais adaptações desenvolvidas para evitar a perda de água pelas plantas?

São adaptações contra a perda de água?

Quais são as adaptações das plantas encontradas na epiderme?