Xilema

Xilema – Definição

O xilema é definido como um tecido vegetal que transfere água e nutrientes das raízes para todo o corpo da planta, como caule e folhas.

A presença de tecido do xilema é uma das características distintivas que separa as plantas vasculares das não vasculares.

O xilema fornece suporte para outros tecidos moles presentes nas plantas vasculares.

Em 1858, o Carl Negali introduziu o termo xilema. O termo xilema é derivado do grego xylon (que significa “madeira”). A madeira é um exemplo popular de xilema.

Xilema – O que é

Xilema é um tipo de tecido em plantas que transporta água.

Xilema é um tecido vascular da planta que transporta água e minerais dissolvidos das raízes para o resto da planta e também fornece suporte físico.

O tecido do xilema consiste em uma variedade de células especializadas, condutoras de água, conhecidas como elementos traqueais. Juntamente com o floema (tecido que conduz açúcar das folhas para o resto da planta), o xilema é encontrado em todas as plantas vasculares, incluindo musgos sem sementes, samambaias, cavalinhas, bem como todas as angiospermas (plantas com flores) e gimnospermas (plantas com sementes não fechadas em um ovário).

Em botânica, xilema é um tecido vascular em plantas terrestres principalmente responsável pela distribuição de água e minerais absorvidos pelas raízes; também o principal componente da madeira.

De acordo com os biólogos, o xilema é um tecido especializado presente nas plantas vasculares para transportar água e nutrientes dissolvidos das raízes para as folhas e caules das plantas.

Ele também fornece armazenamento e suporte para a planta.

Em termos simples, o xilema é um tipo de tecido vascular responsável por conduzir a água por todo o corpo da planta.

Xilema compreende sistemas complexos e vários tipos de células para transportar água e minerais dissolvidos para apoiar e fornecer nutrição às plantas.

O que é uma célula do xilema?

Uma célula do xilema é uma célula responsável por fornecer suporte a uma planta. Essas células também constituem o sistema vascular das plantas, conduzindo a água por toda a planta e proporcionando a circulação.

Essas células podem estar vivas e mortas, e há vários tipos diferentes de células do xilema que podem ser encontradas nas partes de uma planta conhecidas coletivamente como xilema.

As células vegetais começam como células parenquimatosas indiferenciadas. Essas células podem armazenar energia para a planta e também podem se diferenciar e amadurecer em vários tipos de células, incluindo células do xilema. O xilema das plantas geralmente contém várias células do parênquima, o que leva algumas pessoas a classificá-las como um tipo de célula do xilema, embora isso seja tecnicamente incorreto.

O suporte é criado por meio de traquéias e fibras, células que contêm uma grande quantidade de lignina em suas paredes celulares. A lignina torna as paredes celulares rígidas, tornando o xilema como um todo muito rígido, de modo que ele irá sustentar a planta e mantê-la em pé. Os traquianos também estão envolvidos na condução, assim como as células conhecidas como membros dos vasos. Os membros dos vasos são células tubulares do xilema, projetadas para forçar a água contra a força da gravidade, de modo que ela possa circular nas partes superiores da planta.

Quando as células do xilema morrem, elas ainda são úteis para a planta-mãe, ao contrário das células animais mortas, que geralmente são quebradas e descartadas porque não têm mais uma função.

Embora uma célula morta do xilema não seja mais capaz de desempenhar funções biológicas complexas, ela ainda pode atuar como parte de uma rede de suporte para a planta, porque a lignina nas paredes celulares está intacta. Essas células também podem continuar a conduzir água através do xilema após a morte, porque suas propriedades condutoras são puramente mecânicas, criadas pelo formato da célula, em vez de serem de natureza biológica.

Sem as células do xilema, uma planta não teria sistema vascular. As plantas vasculares são capazes de ser muito mais complexas do que suas contrapartes não vasculares, e podem ser consideradas um avanço evolutivo das plantas não vasculares. As plantas vasculares também podem ser chamadas de “plantas lenhosas”, porque seu xilema lhes confere uma textura lenhosa e a capacidade de crescerem, de forma vertical e complexa.

As plantas lenhosas desempenham uma série de funções ecológicas importantes e também são muito apreciadas como ornamentais em jardins em todo o mundo.

Xilema – Seiva

Através do xilema, constituído por células mortas, é transportada a seiva bruta absorvida pela raiz, pa r a todas as zonas da planta. A ascensão da seiva brut a é extremamente importante, pois permite a reposição da água que é perdida, nas folhas, por evapotranspiração.

O fluxo xilémico trata-se de um fluxo contínuo, isto é, sem intervalos, e unidireção, pois, devido a pressões exercida s tanto nas zonas ma is baixas como nas zonas altas das plantas, a seiva bruta move-se sempre para cima.

No entanto, quais são essas pressões e esses mecanismos fantásticos que permitem que a seiva bru ta ascenda dezenas de centímetros, ou mesm o de m etros, até às zonas mais altas da planta, visto que há um a força a gravidade – que atua contra tal objetivo?

Para explicar isto surgiram a pressão radicular e a teoria da tensão-coesão- adesão:

Pressão radicular

A contínua entrada de água e sais minerais nos pêlos radiculares obriga ao avanço daqueles na direção dos vasos xilémicos.

Uma vez que as células estão continuamente a transportar os sais minerais para o seu interior através de transporte ativo, vão haver continuamente pressões osmóticas, nomeadamente realizadas pelos vasos xilém i co, os quais, tal com o todas as outras células, realizam transporte ativo para inserirem os sais minerais no seu interior. Isto vai, assim, obrigar a seiva bruta a subir nos vasos xilémicos, visto que não há qualquer outra direção que esta possa tomar.

Os efeitos da pressão radicular são mais visíveis à noite, pois durante este período ocorre muito pouca ou mesmo nenhuma transpiração, pelo que não se verifica qualquer pressão osmótica realizada sobre os vasos xilémicos, por parte das folhas.

Uma das consequências desse acontecimento é a gutação, que se trata da perda de água sobre a form a de gotas, visíveis nas margens das folhas, de madruga.

Esta libertação de água pode dar-se através de estruturas especializadas denominadas hidátodos. Pode observar-se também, ainda com a consequência da pressão que a raiz exerce sobre os vasos xilémicos, a ocorrência de exsudação, que ocorre quando um caule é cortado perto da raiz, e se observa a saída de seiva xilémica duran te um certo período de tempo.

No entanto, a pressão radicular não permite que a seiva bruta atinja grandes altitudes, pelo que tem de haver outros métodos que forcem a ascensão da seiva xilémica.

Tal método é o denominado teoria da tensão-coesão-adesão.

Teoria da tensão-coesão-adesão

Anéis de árvore

A planta perde continuamente água através da evapotranspiração. Essa perda é causada pelo fato de, durante a abertura dos estomas, se verificar a saída de vapor de água, pois o ambiente exterior é relativamente seco, se comparado com o ambiente intra-celular.

O fato de se perder continuamente água (por vezes a planta perde 99 % da água que é absorvida pela raiz) faz com que haja uma tensão provocada pelas folhas sobre os vasos xilémicos, causada por crescentes pressões osmóticas, e pela diminuição do potencial hídrico nas folhas, mas ta mbém pelo aumento de concentração iónica nas células das folhas. Esta tensão, ao atuar sobre todo o vaso xilémico, vai causar a subida da seiva bruta através dos xilemas, pois atua como uma espécie de “sucção” de seiva bruta por parte das folhas.

Um a vez que a água é um a molécula polar, o seu oxigênio tem tendência a ligar-se aos hidrogênios das outras moléculas, criando assim pontes de hidrogênio, que vão assegurar a coesão destas moléculas. Assim, quando um a coluna de água sobe nos vasos xilémicos, e um a vez que estes vasos são extremamente finos, vai haver um a tendência por parte da água a atrair ma is água para os vasos, por ação das pontes de hidrogênio, criando assim um a coluna contínua.

Existe ainda, devido ao diminuto diâmetro dos vasos xilémicos, uma adesão das moléculas de água às paredes dos vasos.

Para esta adesão também contribui o fato de as paredes dos vasos xilémicos serem constituídas por celulose, ocorrendo assim que estas são paredes hidrofílicas. Isto faz com que a água se desloque por capilaridade.

É extremamente importante que se forme uma coluna contínua de água nos vasos xilémicos, a qual é provocada por todos estes fatores mencionados. Caso se forme uma bolsa gasosa, denominada cavitação, nos vasos xilémicos, estes podem deixar de transportar a seiva bruta.

Floema, basicamente, é um tecido vegetal responsável pela condução de seiva elaborada pela planta.

Para a manutenção de todas as suas atividades metabólicas, as plantas necessitam transportar uma grande variedade de substâncias de uma região para outra.

As plantas requerem um fornecimento contínuo de água e sais minerais absorvidos pelas raízes. Para promover a união entra raízes e folhas, as plantas desenvolveram, durante a evolução, os tecidos vasculares (condutores). Estes são verdadeiros canais que transportam rapidamente os nutrientes de uma região para outra. Os tecidos vasculares são representados pelo lenho ou xilema e pelo líber ou floema.

Transporte no xilema

O lenho ou xilema é um tecido altamente especializado para o transporte de água e nutrientes minerais, absorvidos do solo. O conteúdo xilemático é conhecido por seiva bruta, mineral ou inorgânica.

Constituição do xilema

O xilema é um tecido complexo formado por diferentes tipos de células:

Sistema traqueário: é formado por células mortas, longadas e lignificadas;
Parênquima lenhoso: constituído por células vivas associadas com as células do sistema traqueário;
Elementos mecânicos: são células mortas de esclerênquima (que dão sustentação à planta.

Transporte do floema

O transporte ativo de solutos para o interior das células e vasos xilemáticos reduz o potêncial hídrico (psi) da raiz. Devido a presença de uma elevada concentração de solutos no interior dos vasos xilemáticos, a água flui para o interior do xilema. A água é conduzida para a parte áerea através do xilema pela “força” da transpiração. As moléculas de água estão ligadas entre si pelas pontes de hidrogênio.

A perda de água pelas folhas causa a difusão de outras moléculas de água para fora do xilema nas folhas, criando uma força que “puxa” as moléculas de água pela coluna de água dentro do xilema.

Esta força faz com que as moléculas subam das raízes para as folhas. A tensão criada no xilema permite que mais água passe pela endoderme para dentro do xilema nas raízes.

Os minerais e outras substâncias que compõem a seiva do xilema são carreadas juntamente com a ascensão da coluna de água.

O floema é um tecido complexo formado por diferentes tipos de células:

Células dos vasos crivados (liberianos): são células alongadas, dispostas em fileiras, anucleadas e com paredes celulares finas;
Células anexas ou companheiras: são células parenquimáticas especiais, vivas. Elas regulam todas as atividades das células dos vasos crivados.

Além desses dois tipos de células, no floema encontram-se células de parênquima e os elementos mecânicos de sustentação da planta (esclerênquima).

O floema é um tecido especializado para o transporte dos nutrientes orgânicos produzidos nas folhas durante a fotossíntese. Os nutrientes orgânicos são formados, principalmente, por açúcares solúveis, dentre os quais o mais freqüente é a sacarose. Além dos açúcares, encontram-se aminoácidos, ácidos graxos e outras substâncias. Essa solução de nutrientes orgânicos forma a seiva elaborada, orgânica ou liberiana.

A seiva elaborada produzida nas folhas é distribuída para todo o corpo vegetal. Dessa maneira, as substâncias chegam às raízes, caules e outros tecidos vegetais.

Transporte no Xilema

Quando a água e os seus minerais atingem os vasos xilémicos, são transportados até às folhas.

Para explicar este movimento surgiram duas teorias:

1. Pressão radicular
2. Coesão-tensão

A – Teoria da Pressão Radicular

Em algumas plantas, como por exemplo no tomateiro, cortando o caule junto ao solo, verifica-se a libertação de água e sais minerais – exsudação – na região seccionada.

Adaptando um tubo manométrico na porção enraizada da planta, verifica-se uma pressão radicular que pode ser media com um manómetro.

A pressão é condicionada pelo transporte ativo de iões que são lançados no interior dos vasos xilémicos, resultando daí uma concentração mais elevada de iões no interior da raiz em relação à água do solo.

Estabelece-se assim uma diferença de pressão asmótica que força a entrada de água na raiz e a ascensão da mesma nos vasos xilémicos.

A pressão radicular não é suficiente para forçar a água a ascender até grandes alturas. No entanto, é um importante mecanismo auxiliar na condução de água no xilema, embora nem todas as plantas desenvolvam pressão de raiz.

B – Teoria da Coesão-Tensão

Nesta teoria, o movimento ascensional de soluto xilémico explica-se do seguinte modo:

A planta, através das folhas, perder água por transpiração
O conteúdo celular fica mais concentrado e a falta de água é reposta com água vinda das células vizinhas. Eventualmente, esta água pode provir diretamente dos vasos xilémicos
As folhas passam a exercer uma tensão ou força de sucção que se faz sentir ao longo da coluna de xilema do caule
Sujeitos a esta força de sucção, a água e os sais minerais circulam desde a raiz até às folhas, numa coluna contínua
A continuidade da coluna de liquido é explicada pelas forças de coesão(união de moléculas idênticas) das moléculas de água e adesão(atração e união de moléculas diferentes) das moléculas de água às paredes dos vasos estreitos do xilema.

O que determina a ascensão de soluto xilémico é, portanto, a sucção transpiratória, já demonstrada por Dixos e Joly no principio do século.

Este mecanismo é conhecido por teoria de Dixon, por mecanismo de coesão-adesão-tensão ou sucção transpiratória.

Sintetizando:

O movimento do soluto xilémico é fundamentalmente devido aos seguintes fatores:

À pressão radicular, que gera uma força no interior da raiz
À capacidade, que facilita a ascensão do soluto xilémico(a capilaridade depende da coesão entre as moléculas do líquido e da sua adesão às paredes do xilema)
À transpiração, que gera uma sucção.

Fonte: www.geocities.com/curlygirl.naturlink.pt/campus.fortunecity.com/www.biologyonline.com/www.wisegeek.org/i.pinimg.com/professores.unisanta.br