Seiva bruta
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No xilema é movimentada a seiva bruta (água e sais minerais com um pH ligeiramente ácido, entre 5,4 e 6,5), da raiz para todas as partes aéreas da planta. O percurso seguido pelos solutos e água absorvidos pelas raízes até ao xilema ainda não é completamente conhecido, mas considera-se que existem duas vias: Via simplasto – deslocação pelo interior dos citoplasmas das células do córtex, seguindo os plasmodesmos entre elas; Via apoplasto – deslocação através da matriz das paredes celulares e espaços intercelulares. Considera-se que este deva ser o percurso preferencial, dada a rapidez registrada no movimento de água no interior da raiz, cerca de 60 vezes superior à prevista para movimentos citoplasmáticos. No entanto, ao nível da endoderme, a deslocação é obrigatoriamente via simplasto, devido aos espessamentos impermeáveis que este tecido apresenta, o que permite uma seleção dos materiais que atingem o xilema. A endoderme evita igualmente o retrocesso da água, do xilema, para o córtex.
[editar] Translocação da seiva bruta
Esta deslocação da seiva bruta, das células da epiderme da raiz até o cilindro central é feita na horizontal, não sendo por isso difícil de explicar. Mas difícil de entender é como a seiva bruta se desloca na vertical, contra a gravidade, por vezes até 100 metros de altura, sem a ajuda de bombas de qualquer tipo, baseando-se apenas em forças físicas.
Existem duas teorias que tentam explicar estes movimentos:
Teoria da pressão radicular (absorção de água pela raiz)
Este é um fenómeno facilmente observável em numerosas plantas, que quando cortadas continuam da deixar sair água – exsudação – ou pequenas gotas de água são libertadas por poros especiais nas folhas, os hidátodos, no fenómeno da gutação.
Estes fenômenos ocorrem devido ao transporte ativo de íons para o interior da raiz, o que causa uma diminuição do potencial hídrico e a entrada de água, a qual causa uma tal pressão (por vezes até 3 atmosferas) nas células do xilema, que faz subir o nível da seiva bruta na planta.
No entanto, este fenómeno parece não ser universal, certos tipos de árvores não apresentam pressão radicular (coníferas, por exemplo) e noutras esta não parece ser suficientemente forte, pelo que deverá existir outro mecanismo que explique a ascensão da seiva bruta nas plantas.
Teoria da Tensão-coesão
Estudos realizados, por volta de 1894, por Dixon Joly, permitiram concluir que existe uma relação direta entre a transpiração e a ascensão da água no xilema, sendo a primeira o motor essencial à ascensão da seiva bruta.
A energia solar é a responsável pela transpiração, que ocorre a nível das células do mesófilo, sendo o vapor de água libertado pelos estômatos, devido às paredes úmidas das células do mesófilo que se encontram em contato com as câmaras estomáticas.
Este fenômeno causa uma deficiência de água nas folhas, o que diminui o seu potencial hídrico pois a concentração de solutos aumenta – tensão. Como as células do mesófilo estão hipertónicas em relação ao xilema a água desloca-se para a folha.
As moléculas de água são polares, pelo que estabelecem pontes de hidrogénio entre si, formando uma coluna mais ou menos contínua de água no interior dos vasos xilémicos – coesão. Esta coesão entre moléculas de água é extremamente forte, cerca de 100 vezes superior ao que seria necessário para formar uma coluna de água com 100 metros de altura. A polaridade da molécula de água explica igualmente a sua enorme capacidade de adesão a outras substâncias, nomeadamente ás paredes dos vasos xilémicos.
Deste modo, a evaporação a nível da folha causa o movimento de toda a coluna de água, tanto mais rapidamente quanto maior for a taxa de transpiração. Esta ascensão cria um défice de água no xilema da raiz, fazendo com que mais água passe do solo para o córtex e deste para o para o cilindro central, numa corrente de transpiração, que parece explicar a subida de água acima dos 100 metros de altura, o que inclui mesmo as árvores mais altas.
Este processo apenas funciona se a corrente não for quebrada, o que pode acontecer por interposição de bolhas de ar. Se a corrente não for reestabelecida, o vaso xilémico deixa de ser funcional.
As características do xilema ajudam a que este processo seja extremamente eficaz, pois a ausência de conteúdo celular não cria obstáculos ao movimento da coluna de água, a parede lenhificada impede o colapso e o diâmetro reduzido dos elementos dos vasos facilita a adesão e a coesão.
