TRANSPORTE E REDISTRIBUIÇÃO DE ELEMENTOS

1) INTRODUÇÃO

•Evolução das plantas terrestres – sistema eficiente de transporte de água, assimilados e NUTRIENTES

• Sistemas de condução entre órgãos da planta (vascular)

Figura 1. Representação esquemática da absorção, transporte e redistribuição.

Figura 2. Circulação de água, nutrientes e fotoassimilados na planta.

Figura 3. Demonstração da capilaridade.

Figura 4: Potencial hídrico e ascensão de água e solutos pelo xilema. Considerar a seguinte ordem crescente de magnitude de potenciais hídricos: solo; xilema-raiz; xilema-caule; folha e atmosfera.

2) XILEMA

• tubulação especializada na condução de elaborados e nutrientes da ABSORÇÃO FOLIAR

• constituído por : traqueídeos e vasos, com paredes secundárias lignificadas (tubo)

Figura 5. Esquema da secção transversal de raiz.

Figura 6. Célula do xilema e transferidoras.

Figura 7. Esquema mostrando a evolução dos elementos de vaso (A-F).

Figura 8. Elementos traqueais primários associados à células parenquimáticas em caule de Aristolochia

Figura 9. Elemento traqueal em vista longitudinal

Figura 10. Feixe vascular do caule de Zea.

Figura 11. Fotomicrografia em microscopia ótica - Vista transversal do xilema. 

TRAQUEÍDEOS

• células estreitas (<50 micras) e comprimento entre 100 micras e + de 10 mm com cavidades e perfurações nas paredes

• comunicações com vasos e tecidos adjacentes (“Via tortuosa de transporte)

VASOS

• diâmetro de 70 a 100 micras (+ curtos e grossos que os traqueídeos)

• células individuais dos vasos perdem as paredes nas pontas – coluna ôca (“vaso xilemático – caminho facilitado”)

VASOS

• apresenta também fibras lenhosas e parênquima

A)FIBRAS - células longas, finas e lignificadas sem citoplasma (estrutural)

B)PARÊNQUIMA – vivo com movimento lateral de solutos (acúmulo de CHOs)

VASOS

• apresenta ainda as células de transferência (parênquima)

- fornecedoras de energia (ATP)

- reconstituição de tecidos (câmbio)

2) XILEMA

• vida útil de vasos e traqueídeos é variável e após bloqueados tem função estrutural

• DEMOSTRAÇÃO DO MOVIMENTO DE SOLUTOS NO XILEMA:

A)Anelamento da casca de troncos ou caules – movimento ascendente dos íons não é impedida

B)Radioisótopos via radicular – velocidades de até 60m/h (transpiração)

C)Relação direta absorção x transpiração

D)Análise do líquido xilemático (alta [íons] – “SEIVA BRUTA”

2) XILEMA

• nem todo elemento é transportado como íon inorgânico

•N (amidas, aas, ureídeos)

• precipitados (Fe3+ + H2PO4-)

• movimento entre xilema e floema (“ATIVO” nos dois sentidos) (Stout e Hogland, 1940 com K42)

3) FLOEMA

• elementos crivosos na casca das plantas lenhosas (cadeias de células – tubos)

•Teor de açúcares entorno de 30% + minerais + compostos nitrogenados

• “SEIVA ELABORADA”

Tabela 1. Concentração de alguns íons na solução externa e no exsudado do xilema da mamoneira.

Íon

Micromles/l

Solução externa Exsudado

K+

Na2+

Ca2+

Mg2+

NO3-

Cl-

SO4-2

H2PO4-

HPO42-

0,600,3

0,840,451,450,140,690,110,13

5,60,7410,13,9

12,01,032,001,380,56

Figura 12. Esquema do floema e seus componentes.

Figura 13. Esquema do floema e seus componentes.

Figura 14. Raiz mostrando xilema e floema

 Tabela 2. Composição do exsudado do floema na manoneira.

Componente mg/ml

Matéria secaSacaroseAçucares redutoresProteína AminoácidosCetoácidosFosfatoSulfatpNitratoCloretoBicarbonatoPotássioSódioCálcioMagnésioAmônio

100-12580-106

ausentes1,45-2,20

5,2 (como acido glutâmico)2,0-3,2 (como malico)

0,35-0,550,024-0,048

ausente0,355-0,675

0,0102,3-4,4

0,046-0,2760,020-0,92

0,109-0,1220,029

3) FLOEMA

•DEMOSTRAÇÃO DO MOVIMENTO DE SOLUTOS NO FLOEMA:

A)excrementos de afídeos (líquido açucarado) ou retirada de seu corpo e análise do conteúdo floemático

B)Radioisótopos via foliar – redistribuição

3) FLOEMA

•Floema formado por:

- Elementos crivosos (20% total)

- Células acompanhantes

- Parênquima

- Fibras

ELEMENTOS CRIVOSOS

- Tubos crivosos (conjunto de elementos crivosos) – das folhas às raízes

- Apresentam diferenciação longitudinal de células cambiais (poros)

- Poros se desenvolvem pela decomposição da parede ao redor dos plasmodesmos

ELEMENTOS CRIVOSOS

- Acúmulo de calose (estrutural ao redor dos plasmodesmos e sobre as paredes entre os poros

- Transporte pelos elementos crivosos – somente “via simplasto” (ATP)

- Células acompanhantes

- Parênquima

Fonte de energia e reconstituição de tecidos???

Figura 15. Pormenor de uma placa crivada - A, D em vista frontal; B, C, E e F em corte longitudunal; e A, B, D e E, em estágio funcional, C e F, em estágio não funcional.

Figura 16. Diagrama do floema secundário e câmbio vascular de uma gimnosperma (Cupressaceae) e uma dicotileônea (Magnoliaceae)

4) REDISTRIBUIÇÃO

•RAÍZES (fonte) – FOLHAS (dreno):

- Folhas são reservatórios até a redistribuição para outros órgãos ou tecidos.

- Controle hormonal (redistribuição via floema) – áreas + ativas metabólicamente

• mobilidade de nutrientes no floema – sintomas de deficiência

- N, P, K – rápida redistribuição (sintomas em tecidos + velhos).

- S (sintomas em tecidos jovens)

- Mg (depende? Normalmente em tecidos jovens)

- Ca (praticamente imóvel na redistribuição)