Biologia 10º U.2 – Distribuição de matéria 1. O transporte nas plantas
Algumas plantas aquáticas, musgos e plantas de pequenas dimensões, que vivem em locais húmidos, não necessitam de sistemas de transporte, uma vez que quase todas as células realizam a fotossíntese e obtêm gases e água água por por difu difusã são o e os osmo mose se,, res espe peti tiva vame ment nte e !ste !ste grup grupo o de plan planta tass deno denomi mina na"s "se e plantas uma vez vez que que não não têm têm teci tecido doss plantas não vasculares vasculares, uma especializados no transporte de subst#ncias As pla plantas ntas que que pos possuem uem tec ecid idos os es espe peci cial aliz izad ados os no tran transsport porte e de subs subst# t#nc ncias ias deno denomin minam am"s "se e vasculares $s nome nomess dest destes es teci tecido doss sã são o %ilema e &oema $ ilema transporta a seiva bruta ou %ilémica, constituída por água e subst#ncias inorg#nicas, desde a raiz até 's folhas, enquanto o !oema transporta a seiva elaborada ou &oémica, constituída por água e
compostos org#nicos produzidos na fotossíntese, desde as folhas até todos os outros (rgãos da planta A transloca)ão é o movimento da água e solutos no interior da planta através de tecidos tecidos condutore condutoress ou vasculares vasculares !stes localizam"se localizam"se em toda a planta, estando dispostos de maneira diferente em cada (rgão*
"ilema
•
+aiz fei%es condutores simples e alternos
•
-aule fei%es condutores duplos e colaterais
•
.olha fei%es condutores duplos e colaterais
$ %ilema, também designado por lenho, é um tecido especializado no transporte da seiva bruta, au%iliando na sustenta)ão dos tecidos aéreos da planta / composto por dois tipos principais de células* •
0raqueídos células longas e estreitas, cu1as paredes transversais não desapareceram e que contactam entre si por poros
•
!lementos de vasos células curtas e largas +esultam de células mortas, que perderam as paredes transversais e cu1as paredes
laterais
apresentam
espessamento
de
lenhina
2subst#ncia que confere rigidez3
!stes tecidos são formados pela 1ustaposi)ão de células mortas que possuem apenas a parede celular, que permite formar um tubo contínuo $s traqueídos encontram"se presentes em algumas plantas gimnospérmicas e nos fetos 4as angiospérmicas, o transporte de água e sais minerais processa"se principalmente nos elementos de vaso !stes são evolutivamente mais recentes e e5cientes, pois o seu di#metro é maior e as e%tremidades de contacto entre as células podem ser totalmente dissolvidas, formando um tubo oco mais e5caz no transporte 6ara além dos elementos condutores possuem também* •
.ibras lenhosas células mortas de paredes espessas 2fun)ão de suporte3
•
6arênquima lenhoso células vivas pouco diferenciadas 2fun)ão de reserva3
4a maioria das plantas, a absor)ão de água e sais minerais processa" se ao nível das raízes, através dos pelos radiculares e%istentes que
aumentam a superfície de absor)ão e, como tal, a e5ciência na capta)ão de água do solo 4estas ocorre o transporte de sais minerais para o interior do %ilema por difusão facilitada ou por transporte ativo A planta é assim capaz de tornar os tecidos radiculares hipert(nicos relativamente ao solo !sta diferen)a de concentra)ão permite o transporte de água por osmose do solo para o %ilema A subida da seiva bruta no %ilema pode ser e%plicada por duas hip(teses* #ip$tese da %ressão &adicular
7egundo esta hip(tese, e%iste uma concentra)ão muito alta de solutos ao nível da raiz, o que provoca a entrada de água, aumentando a pressão pressão radicular " e for)ando a sua ascensão !sta e%plica)ão é suportada pela observa)ão de fen(menos de guta)ão em plantas de pequeno porte 8urante os períodos noturnos, não ocorre a fotossíntese e as plantas não perdem água por transpira)ão 7e o solo estiver muito húmido pode ocorrer acumula)ão de água nas raízes que é posteriormente transportada para as folhas sob pressão, acabando por sair por orifícios nelas e%istentes $ efeito da pressão radicular pode também ser observado quando se efetuam podas tardias em certas plantas, veri5cando"se a saída da água pelas zonas de corte e%suda)ão -ontudo, a 9ip(tese da 6ressão +adicular não e%plica totalmente a ascensão da água porque* "
/ incapaz de e%plicar o transporte nas árvores de elevadas dimensões
"
As coníferas não apresentam pressão ao nível das raízes
#ip$tese da 'ensão()oesão(*desão
As trocas gasosas necessárias ' fotossíntese processam"se essencialmente pelos estomas 8urante estas trocas, ocorre a perda de uma quantidade signi5cativa de moléculas de água para a atmosfera por transpira)ão, sob a forma de vapor !sta perda de água para a atmosfera gera uma pressão negativa, ao nível do mes(5lo foliar, denominada por tensão $ dé5ce de água ao nível do mes(5lo provoca a movimenta)ão de água, por osmose, dos vasos condutores para os tecidos envolventes As moléculas de
água tendem a formar pontes de hidrogénio entre si !sta propriedade confere coesão 's moléculas de água Assim, +uando uma ,ração de -gua se desloca dos vasos para o mes$lo/ provoca a ascensão de uma coluna de -gua coesa ao longo do ilema.
6or sua vez, o %ilema facilita o transporte da coluna de água, pois constitui um tubo 5no e oco que permite a adesão das moléculas de água loema
$ &oema é um tecido especializado no transporte de seiva elaborada, conferindo também suporte ' planta / essencialmente constituído por dois tipos de células* •
-élulas dos tubos crivosos células vivas, alongadas, dispostas topo a topo, com comunica)ão através de poros placa crivosa 6erderam parte dos organelos
•
-élulas de companhia células vivas, alongadas, associadas aos tubos crivosos Au%iliam na condu)ão da seiva &oémica 6ossuem núcleo e restantes
organelos
6ara além dos vasos condutores possuem, como o %ilema, outras células* •
.ibras células vivas, de comprimento variável fun)ões de suporte
•
6arênquima células vivas pouco diferenciadas fun)ões de reserva
6ara estudar a constitui)ão da seiva &oémica, os cientistas recorreram a afídios, que são insetos que se alimentam de seiva elaborada e possuem um estilete que o qual perfuram os tecidos da planta para alcan)arem os tubos crivosos, alimentando"se dos compostos a)ucarados 8epois de analisar quimicamente a seiva &oémica, concluiu"se que esta é constituído por a)úcares, aminoácidos, hormonas, iões, nucle(tidos, etc em solu)ão aquosa A circula)ão da seiva &oémica ocorre sob pressão devido ' diferen)a de concentra)ão de sacarose entre os (rgãos produtores e os (rgãos de reserva 2ou locais de consumo3 !m :;<=, >unch apresentou a 9ip(tese do .lu%o de >assa para e%plicar o transporte no &oema 7egundo este modelo* : $corre a síntese de he%oses nos tecidos fotossintéticos, principalmente nas folhas < A sacarose passa para o &oema por transporte ativo ? $ aumento da concentra)ão de sacarose nas células dos tubos crivosos provoca uma entrada de água nestas células, que 5cam túrgidas, promovendo a passagem do conteúdo até aos locais de consumo de a)úcares de acordo com o gradiente de concentra)ão @ 4os locais de consumo ocorre a passagem da sacarose dos tubos crivosos para as células ad1acentes, podendo implicar gastos de energia para acumular a sacarose nestes tecidos 2armazenamento, por e%emplo, frequentemente sob a forma de amido e celulose3 Ap(s este transporte, as células dos tubos crivosos 5cam com bai%o teor de a)úcares, e a água regressa ao %ilema por osmose 2. O transporte nos animais
As células que constituem os tecidos animais necessitam de receber continuamente gases e nutrientes para o desempenho das suas fun)ões metab(licas e de eliminar os compostos t(%icos que produzem
!m animais aquáticos muito simples como os cnidários, as trocas podem ocorrer diretamente com o meio, pois os organismos apresentam dimensões reduzidas
e
formas
achatadas
que
proporcionam
elevadas
áreas
super5ciais $s corais e as medusas são também dois e%emplos de organismos sem sistemas de transporte 4os platelmintes 2planária3 também ocorre a difusão direta de gases do meio e de nutrientes da cavidade gastrovascular altamente rami5cada $s
animais
mais
comple%os
têm
sistemas
de
transporte
especializados que incluem &uidos circulantes 2sangue ou hemolinfa3, um (rgão propulsor do &uido 2cora)ão3 e um sistema de vasos ou espa)os por onde circula o &uido As fun)ões dos sistemas de transporte são o transporte de nutrientes, de o%igénio, de produtos de e%cre)ão e de hormonas e distribui)ão do calor 2resultante do catabolismo3 $s sistemas de transporte podem ser* •
7istemas abertos* $ &uido circulante 2hemolinfa3 abandona os vasos e passa para
lacunas 2cavidades que no seu con1unto formam o hemocélio3, banhando diretamente as células $ &uido circula lentamente, pois abandona os vasos e, por isso, a circulação é menos eciente na distribuição de oigénio e nutrientes s células. !ste tipo
de sistemas estão normalmente associados a animais de movimentos lentos e ta%as metab(licas bai%as Buando o cora)ão tubular contrai, os ostíolos estão fechados e a hemolinfa é impulsionada para as artérias, que o conduzem até 's lacunas, banhando as células Buando o cora)ão rela%a, cria"se uma for)a de suc)ão e a hemolinfa regressa das lacunas ao cora)ão tubular, através dos ostíolos
•
7istemas fechados* 0odo o percurso do &uido circulante 2sangue3 se faz dentro de
vasos Assim, o sangue circula rapidamente dentro de vasos 9á uma maior e5ciência na distribui)ão de o%igénio e nutrientes 's células e estão associados a animais comple%os e com ta%as metab(licas mais elevadas 2há necessidade de fornecer mais o%igénio e nutrientes e remover as subst#ncias t(%icas com rapidez3 $s vasos rami5cam"se em vasos de menores dimensões, formando redes de capilares ao nível de todos os (rgãos, onde ocorrem as trocas de subst#ncias entre o sangue e a linfa intersticial que envolve as células
7istema de 0ransporte nos vertebrados 0odos os vertebrados apresentam um sistema circulat(rio fechado e
possuem um cora)ão musculoso, cu1as contra)ões rítmicas bombeiam o sangue através de artérias que se rami5cam por todo o corpo As artérias
dividem"se em arteríolas que, por sua vez, se distribuem por densas redes de capilares !stes vasos são muito 5nos e de reduzido calibre, facilitando as trocas com as células A fusão dos capilares origina vénulas, que convergem e formam veias, responsáveis pelo transporte do sangue para o cora)ão !ste sistema de transporte constitui uma estratégia e5caz na distribui)ão de nutrientes e outras subst#ncias $ cora)ão dos vertebrados ocupa uma posi)ão ventral e apresenta dois tipos de cavidades* •
Aurículas formadas por paredes musculares 5nas, recebendo o sangue vindo das veias
•
Centrículos possuem paredes musculares espessas e bombeiam o sangue do cora)ão para as artérias
A circula)ão nos vertebrados pode ser* •
7imples o sangue percorre um tra1eto, passando uma vez pelo cora)ão
•
8upla o sangue percorre dois tra1etos, passando duas vezes pelo cora)ão* o
Dncompleta há possibilidade de ocorrer mistura de sangues arterial e venoso
o
-ompleta não - possibilidade de ocorrer mistura de sangues
A circula)ão dupla é mais e5ciente que a circula)ão simples uma vez que assegura um &u%o mais vigoroso de sangue a chegar aos (rgãos visto que este é impulsionado duas vezes 6or outro lado, a circula)ão completa é mais e5caz que a incompleta pois permite uma maior o%igena)ão celular, uma vez que não há possibilidade de mistura de sangues, por isso permite uma maior capacidade energética por parte dos seres vivos 6ei%es*
$s pei%es apresentam uma circulação simples , pelo facto de o cora)ão ser atravessado apenas uma vez no decurso de cada circula)ão por sangue venoso* •
$ cora)ão consiste numa aurícula e num ventrículo dispostos linearmente
•
As veias transportam o sangue venoso para o cora)ão que o bombeia para a artéria aorta ventral
•
A aorta divide"se em ou = pares de arcos a(rticos, que se rami5cam em capilares nas br#nquias 4as br#nquias ocorrem as trocas gasosas, com liberta)ão de -$< e capta)ão de $< sangue arterial
•
$ sangue arterial é distribuído por todo o corpo, por uma rede de capilares, embora com pressão reduzida 2os movimentos de desloca)ão dos pei%es au%iliam na circula)ão sanguínea3
•
$ sangue, agora venoso, regressa ao cora)ão pelas veias
Anfíbios* $s anfíbios têm uma circulação dupla, uma vez que e%iste a circula)ão pulmonar 2pequena circula)ão3 que transporta o sangue para os pulmões onde é o%igenado, regressando posteriormente para a aurícula esquerda pelas veias pulmonaresE e a circula)ão sistémica 2grande circula)ão3 que é de5nida pelo sangue arterial que é bombeado pelo ventrículo esquerdo para todo o organismo, onde ocorre a troca de $ < por -$<, originando o sangue venoso que regressa ao cora)ão entrando pela
aurícula direita 4o entanto, é uma circulação incompleta uma vez que e%iste a possibilidade de haver mistura de sangue arterial e venoso* •
$s anfíbios adultos têm um cora)ão com duas aurículas e um ventrículo
•
$ sangue venoso, proveniente dos tecidos corporais, entra pela aurícula direita, passa pelo ventrículo onde é bombeado para os pulmões e para a pele pelo cone arterial e artéria pulmonar, respetivamente
•
A o%igena)ão ocorre na pele e nos pulmões
•
$ sangue arterial regressa ao cora)ão, entrando pela aurícula esquerda, sendo depois bombeado para todo o organismo pelo ventrículo, passado pela aorta
•
$ ventrículo bombeia os dois tipos de sangue separadamente, embora ocorra uma mistura parcial
+épteis* $s répteis apresentam uma circulação dupla e incompleta , mais e5ciente do que a dos anfíbios, evitando parcialmente a mistura do sangue arterial e venoso, uma vez que têm o ventrículo parcialmente dividido em duas cavidades* •
$ sangue venoso, proveniente dos tecidos, penetra na aurícula direita e passa para a cavidade ventricular direita
•
$ sangue arterial, que provém dos pulmões, penetra na aurícula esquerda e passa para a cavidade ventricular esquerda
•
-omo os ventrículos não estão completamente divididos, há possibilidade de mistura de sangue arterial com sangue venoso
•
$ desfasamento na contra)ão das aurículas a1uda a reduzir a mistura de sangue arterial com sangue venoso
>amíferos e Aves* $s mamíferos e as aves têm relativamente mais sangue que os vertebrados inferiores que é distribuído sob maior pressão não ocorrendo mistura de sangue arterial com sangue venoso $s mamíferos apresentam uma circulação dupla e completa, que lhes confere alta e5cácia no suprimento de o%igénio para todas as células, pois não há mistura de sangue venoso e arterial* •
$ cora)ão divide"se em quatro cavidades* duas aurículas e dois ventrículos
•
$s ventrículos encontram"se totalmente separados por um septo
•
A
distribui)ão
de
sangue
pelo
corpo
está
altamente
dependente de um sistema especializado de vasos sanguíneos •
$ &u%o de sangue é condicionado pela pressão gerada pelo cora)ão cu1a comunica)ão é controlada por válvulas cardíacas
•
As válvulas determinam o sentido do &u%o sanguíneo
Buando o coração contrai 3s4stole5, impulsiona o sangue com elevada pressão para as artérias pressão sist(lica 2deverá ser apro%imadamente :
luidos circulantes
$ sangue circula no sistema circulat(rio sanguíneo e é formado pelo plasma, que apresenta colora)ão amarelada 4o sangue encontram"se suspensos os heritr(citos, hemácias ou gl(bulos vermelhos que lhe conferem a cor vermelha, os leuc(citos ou gl(bulos brancos, implicados na defesa imunitária do organismo e as plaquetas ou tromb(citos, responsáveis pela coagula)ão do sangue Buando o sangue circula pelos capilares, ocorre a passagem de plasma, alguns gl(bulos brancos e algumas proteínas para o espa)o intercelular, atravessando"se para tal a parede dos capilares !ste processo é responsável pela forma)ão do líquido intersticial, frequentemente
designado por linfa A linfa circula no sistema linfático, formado por uma e%tensa rede de vasos e (rgãos linfáticos, que têm como fun)ões* •
+ecolher e transportar o líquido intersticial de volta para o sistema circulat(rio sanguíneo
•
8efender o organismo contra agentes patogénicos, via sistema imunitário
•
Absorver os lípidos digeridos no sistema digestivo
6ara além disto, a linfa pode ser* •
Dntersticial formada por plasma e leuc(citos que abandonam os vasos sanguíneos e que se mantêm entre as células
•
Hinfa circulante formada pelo e%cesso de linfa intersticial que é drenada para os vasos linfáticos
