Que fatores Intervém no movimento ascendente da água e solutos no xilema?

Movimento da seiva xilémica nas plantas vasculares

As plantas vasculares possuem um sistema duplo de tecidos condutores: xilema e floema. A translocação da seiva bruta ou xilémica (água e sais minerais) ocorre sempre no sentido ascendente e de um modo passivo (sem gasto de energia), ao longo do xilema.

Existem duas hipóteses explicativas para o movimento ascensional da seiva bruta a partir da raiz, por ação de forças físicas: hipótese da pressão radicular e hipótese da tensão-coesão-adesão.

Nalgumas plantas, o movimento ascendente da seiva bruta no interior do xilema pode ser explicado pela existência de uma pressão positiva exercida, ao nível do xilema, nas raízes – pressão radicular. A acumulação de sais minerais na raiz é consequência da ocorrência de transporte ativo de iões desde o solo até ao interior da raiz, aumentando o gradiente de concentração entre os dois meios. A manutenção de um meio interno hipertónico relativamente ao exterior torna possível a entrada de água, por osmose, para o interior das células da raiz cujas moléculas sobem passivamente ao longo das células do xilema radicular.

Os fenómenos de exsudação e de gutação constituem evidências da existência de uma pressão radicular. O primeiro consiste na saída contínua de água (seiva bruta) através de um corte de caule perto da raiz e o segundo na libertação forçada de água, no estado líquido, por aberturas que existem nas margens das folhas – os hidátodos. Este último apenas se regista em algumas espécies e quando a humidade atmosférica é elevada e existe muita água no solo. Deste modo, a hipótese da pressão radicular não pode ser generalizada. Além de ser um modelo incapaz de explicar o transporte nas árvores de elevado porte, existem plantas que não apresentam sequer pressão ao nível das raízes (por exemplo as coníferas).

A hipótese da tensão-coesão-adesão é o modelo que permite uma maior generalização para explicar a subida da seiva bruta ao longo do xilema. Quando ocorre transpiração nas folhas, as células do mesófilo perdem vapor de água, estabelecendo-se, na parte superior da planta, um défice hídrico e uma tensão nas células – pressão negativa. Deste modo, regista-se um aumento da pressão osmótica nas células do mesófilo relativamente ao xilema das folhas provocando a passagem da água, por osmose, do xilema para o mesófilo. A tensão passa, agora, para o xilema. O aumento da pressão osmótica no xilema provoca o movimento de água por osmose do xilema caulinar para o xilema das folhas.

As moléculas de água tendem a ligar-se umas às outras por ligações de hidrogénio, mantendo-se uma coluna contínua de água no interior do xilema através de forças de coesão (capacidade que as moléculas de água têm de se manterem unidas entre si). Concomitantemente, as moléculas de água ligam-se a outras moléculas da parede do xilema (celulose e lenhina) através, também, de ligações de hidrogénio (adesão). A ascensão da água para o xilema caulinar cria um défice hídrico, potenciando a absorção ao nível da raiz e a entrada de água do solo para o interior da planta.

Em resumo:

• Existem dois modelos explicativos da ascensão da seiva bruta ao longo do xilema, contra a gravidade.
• A hipótese da pressão radicular defende que a entrada de sais minerais no xilema, por transporte ativo, seguida da entrada de água, por osmose, gera uma pressão ao nível das raízes, capaz de fazer subir a água.
• Os fenómenos de exsudação e gutação são evidências a favor da hipótese da pressão radicular.
• A hipótese da pressão radicular não explica a subida da seiva bruta nas árvores de grande porte nem nas de menor tamanho que possuem valores muito baixos de pressão radicular.
• A hipótese da tensão-coesão-adesão defende que a circulação de água no xilema é iniciada pela transpiração ao nível dos estomas das folhas, a qual gera tensão na parte aérea da planta, capaz de puxar a coluna contínua de água existente no xilema que é mantida graças a forças de adesão e coesão, características entre as moléculas de água.

Ficha Técnica

• Título: Movimento da seiva xilémica nas plantas vasculares
• Área Pedagógica: Biologia
• Tipologia: Explicador
• Autoria: Associação Portuguesa de Professores de Biologia e Geologia - APPBG
• Ano: 2020
• Imagem: Foto de Thamyres Müller no Pexels