Resumos · Biologia e GeologiaPT · Secundário

Distribuição de matéria nas plantas e nos animais

Estudam-se os sistemas que transportam a matéria pelo corpo dos seres pluricelulares. Nas plantas vasculares, o xilema conduz a seiva bruta e o floema a seiva elaborada; explica-se a ascensão da seiva bruta pela hipótese da tensão-coesão-adesão e a translocação pela hipótese do fluxo de massa. Nos animais, comparam-se os sistemas circulatórios abertos e fechados e a circulação simples e dupla.

4 secções~12 min de leitura4 competênciasNível Padrão 2 · Aprofundamento 2

T·0666 / 16

Perfil de exame

Distinguir o xilema e o floema e as seivas que transportamExplicar a ascensão da seiva bruta (tensão-coesão-adesão)Explicar a translocação floémica (fluxo de massa)Comparar os sistemas de transporte nos animais

Operadores:distingueexplicacompararelacionainterpretadescreve

nível básico

Reconhecer o xilema, o floema e os tipos de sistema circulatório.

nível avançado

Explicar mecanicamente a ascensão da seiva bruta e a translocação e interpretar dados experimentais de transporte.

Profundidade

Texto

Conteúdo · 4 secções

Distribuição de matéria nas plantas e nos animais

Transporte nas plantas — xilema e floema#

PadrãoAE-biologia-e-geologia-10-distribuicao-materia

As plantas vasculares possuem dois tecidos condutores especializados, que formam os feixes vasculares (ver Fig. 1). O «xilema» transporta a «seiva bruta» (ou xilémica) — água e sais minerais absorvidos pela raiz — desde a raiz até às folhas, num sentido «ascendente». O «floema» transporta a «seiva elaborada» (ou floémica) — sobretudo sacarose e outros produtos da fotossíntese — das folhas para os restantes órgãos, em sentido «variável» (para onde houver necessidade).

Xilema e floema

Fig. 1Fig. 1 — Os dois tecidos condutores das plantas vasculares.

Os dois tecidos diferem também na estrutura das células que os constituem. O xilema é formado por células «mortas» na maturidade (traqueídos e elementos de vaso), com paredes espessas e lenhificadas, ocas, que funcionam como tubos contínuos — condição necessária para a coluna de água subir sob tensão. O floema é formado por células «vivas» (elementos dos tubos crivosos, associados a células de companhia), ligadas por placas crivosas, pois a translocação exige atividade metabólica.

A seiva bruta é muito diluída (quase só água e iões) e a seiva elaborada é rica em açúcares. O movimento da seiva bruta é essencialmente unidirecional (raiz → folha), enquanto o da seiva elaborada se faz das regiões produtoras (fontes) para as consumidoras ou de reserva (drenos), podendo variar de sentido ao longo do desenvolvimento da planta.

A existência de dois sistemas independentes permite à planta, ao mesmo tempo, fazer subir a água absorvida no solo e distribuir os produtos da fotossíntese — resolvendo o problema do transporte a longas distâncias num organismo que não tem coração nem bombeamento muscular. Os mecanismos que movem cada seiva são o objeto das secções seguintes.

Distinguir claramente xilema e floema (o que transportam, em que sentido, com que tipo de células) é uma base indispensável, muito avaliada, e evita o erro frequente de trocar os dois tecidos.

Exemplo resolvido

Distinguir as duas seivas

Numa planta, identifica qual dos tecidos transporta a água absorvida no solo e qual transporta a sacarose produzida na folha, justificando o sentido.

Água do solo
A água e os sais absorvidos pela raiz sobem pelo xilema (seiva bruta), em sentido ascendente.
Sacarose da folha
Os açúcares produzidos na fotossíntese são transportados pelo floema (seiva elaborada).
Justificar o sentido
O floema leva a seiva das fontes (folhas) para os drenos (raízes, frutos), pelo que o seu sentido é variável.

Resultado: A água sobe pelo xilema (seiva bruta, ascendente); a sacarose é distribuída pelo floema (seiva elaborada, fonte → dreno).

Erros frequentes

Trocar xilema e floema: o xilema transporta seiva bruta (água + sais); o floema, seiva elaborada (açúcares).
Dizer que o floema é formado por células mortas — são células vivas (ao contrário do xilema).

Revisão ativa

Constrói um quadro que distinga o xilema e o floema quanto à seiva transportada, ao sentido do transporte e ao tipo de células.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 10.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Ascensão da seiva bruta#

AprofundamentoAE-biologia-e-geologia-10-distribuicao-materia

A explicação mais aceite para a subida da seiva bruta, por vezes dezenas de metros, é a «hipótese da tensão-coesão-adesão» (ver Fig. 2). O motor é a «transpiração»: a perda de água por evaporação, sobretudo através dos «estomas» das folhas. Ao sair água das folhas, cria-se aí um défice hídrico que gera uma «tensão» (pressão negativa, uma sucção) que se transmite a toda a coluna de água no xilema, «puxando-a» de baixo para cima.

Hipótese da tensão-coesão-adesão

Fig. 2Fig. 2 — Ascensão da seiva bruta: a transpiração puxa a coluna de água, mantida contínua pela coesão e adesão.

Esta tração só funciona porque a água tem «coesão» — as moléculas de água mantêm-se unidas por pontes de hidrogénio, formando uma coluna contínua que não se rompe ao ser puxada. Junta-se a «adesão» — a atração das moléculas de água às paredes hidrofílicas dos vasos do xilema, que ajuda a contrariar a gravidade. Coesão e adesão mantêm a continuidade da coluna, permitindo que a tensão gerada no topo se propague até à raiz.

Contribui ainda a «pressão radicular»: a acumulação ativa de sais na raiz faz entrar água por osmose, «empurrando» a seiva para cima. É, porém, um mecanismo secundário — insuficiente para explicar a subida em árvores altas —, sendo a transpiração-tensão o fator dominante. A pressão radicular manifesta-se, por exemplo, na gutação (gotas de água nas margens das folhas de manhã).

A hipótese é confirmada por dados experimentais: a taxa de subida da seiva acompanha a taxa de transpiração (maior com luz, calor, vento e ar seco, que abrem os estomas e aumentam a evaporação); e o diâmetro do tronco diminui ligeiramente durante o dia (quando a tensão é máxima), tal como se espera de uma coluna sob tração. A interpretação destes dados é um objetivo frequente do Exame.

Em resumo, a seiva bruta sobe sobretudo «puxada» de cima (transpiração → tensão), com a coluna mantida contínua pela coesão e pela adesão, e ligeiramente «empurrada» de baixo (pressão radicular). É essencial não inverter esta lógica: o principal motor está nas folhas, não na raiz.

Exemplo resolvido

Transpiração e subida da seiva

Explica por que a taxa de subida da seiva bruta aumenta num dia quente, seco e com vento.

Efeito nas condições
O calor, o ar seco e o vento aumentam a evaporação de água pelos estomas — a transpiração é maior.
Consequência na tensão
Mais transpiração gera maior tensão (sucção) na coluna de água das folhas.
Efeito na subida
Maior tensão puxa com mais força a coluna, mantida contínua pela coesão, aumentando a taxa de subida da seiva.

Resultado: Condições que aumentam a transpiração (calor, secura, vento) aumentam a tensão nas folhas e, logo, a taxa de ascensão da seiva bruta.

Erros frequentes

Atribuir a subida principalmente à pressão radicular (empurrão de baixo) — o motor dominante é a transpiração (tração de cima).
Esquecer o papel da coesão da água: sem ela, a coluna romper-se-ia sob a tensão e a seiva não subiria.

Revisão ativa

Explica por que a subida da seiva bruta é maior num dia quente, seco e com vento do que num dia húmido e sem vento.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 10.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Translocação floémica#

AprofundamentoAE-biologia-e-geologia-10-distribuicao-materia

O transporte da seiva elaborada no floema (a «translocação») é explicado pela «hipótese do fluxo de massa» (ou de pressão), proposta por Münch. A seiva move-se em bloco, das regiões «fonte» (onde os açúcares são produzidos ou libertados — as folhas, ou órgãos de reserva a mobilizar) para as regiões «dreno» (onde são consumidos ou armazenados — raízes, frutos, meristemas), impulsionada por um gradiente de pressão (ver Fig. 3).

Translocação — fluxo de massa (fonte → dreno)

Fig. 3Fig. 3 — Translocação floémica: da fonte para o dreno, por diferença de pressão (fluxo de massa).

O mecanismo funciona assim: na «fonte», os açúcares são carregados ativamente (com gasto de energia) para os tubos crivosos, aumentando aí a concentração de solutos; por osmose, entra água (vinda do xilema próximo), o que eleva a «pressão» nesse ponto. No «dreno», os açúcares são descarregados (para serem usados ou armazenados) e a água sai, baixando a pressão. Cria-se assim uma diferença de pressão entre a fonte (alta) e o dreno (baixa) que faz a seiva fluir em massa da primeira para o segundo.

Ao contrário da seiva bruta, cujo sentido é fixo (ascendente), a seiva elaborada pode circular em «qualquer sentido» — para cima ou para baixo — consoante a localização das fontes e dos drenos, que mudam ao longo do ciclo de vida da planta. Uma folha adulta é fonte; um fruto em crescimento ou uma raiz de reserva são drenos.

A translocação exige células «vivas», porque o carregamento dos açúcares na fonte é um processo ativo (transporte ativo, com ATP). É por isso que o floema, ao contrário do xilema, é formado por células vivas — a relação estrutura-função explica a diferença entre os dois tecidos.

A hipótese do fluxo de massa é apoiada por experiências, nomeadamente com afídeos (insetos que se alimentam da seiva), que mostram que a seiva no floema está sob pressão e é rica em açúcares. Interpretar experiências deste tipo é um exercício frequente.

Exemplo resolvido

O gradiente de pressão na translocação

Explica como se estabelece a diferença de pressão que move a seiva elaborada da folha para a raiz.

Na fonte
Os açúcares são carregados ativamente no floema; a maior concentração de solutos atrai água por osmose, elevando a pressão.
No dreno
Os açúcares são descarregados (consumidos/armazenados); a água sai e a pressão baixa.
Resultado
A diferença de pressão (alta na fonte, baixa no dreno) impele a seiva em massa da fonte para o dreno.

Resultado: O carregamento na fonte (pressão alta) e o descarregamento no dreno (pressão baixa) criam o gradiente de pressão que faz fluir a seiva elaborada.

Erros frequentes

Dizer que a seiva elaborada só circula para baixo — o seu sentido é variável (fonte → dreno).
Ignorar o gasto de energia: o carregamento dos açúcares na fonte é transporte ativo.

Revisão ativa

Explica como se estabelece o gradiente de pressão que faz a seiva elaborada fluir da fonte para o dreno.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 10.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Transporte nos animais#

PadrãoAE-biologia-e-geologia-10-distribuicao-materia

Nos animais, o transporte de matéria faz-se por um «sistema circulatório», que movimenta um fluido (sangue ou hemolinfa) impulsionado por um coração. Distinguem-se dois grandes tipos (ver Fig. 4). No «sistema aberto» (ou lacunar), o fluido — a «hemolinfa» — sai dos vasos e banha diretamente as células, em cavidades (lacunas), regressando depois ao coração; existe, por exemplo, nos insetos e na maioria dos moluscos. A circulação é lenta e a pressão baixa.

Sistema circulatório aberto vs fechado

Fig. 4Fig. 4 — Sistemas circulatórios aberto e fechado.

No «sistema fechado», o «sangue» circula sempre dentro de vasos (artérias, veias e capilares), sem sair para banhar diretamente as células — as trocas fazem-se ao nível dos capilares. Existe nos anelídeos, nos cefalópodes e em todos os «vertebrados». É mais eficiente: a circulação é mais rápida e a pressão mais elevada, o que permite abastecer organismos maiores e mais ativos.

Nos vertebrados, a circulação (fechada) pode ainda ser «simples» ou «dupla». Na circulação «simples» (peixes), o sangue passa uma só vez pelo coração em cada volta completa: coração → brânquias → corpo → coração. Na circulação «dupla» (aves, mamíferos e, com particularidades, anfíbios e répteis), o sangue passa «duas vezes» pelo coração: um circuito pulmonar (coração → pulmões → coração) e um circuito sistémico (coração → corpo → coração).

A circulação dupla pode ser «incompleta», quando há mistura de sangue arterial e venoso no coração (anfíbios e a maioria dos répteis, com o ventrículo não totalmente dividido), ou «completa», quando não há mistura, porque o coração tem quatro cavidades bem separadas (aves e mamíferos). A separação completa garante que os tecidos recebem sangue bem oxigenado, suportando um metabolismo elevado.

Comparar estes sistemas — aberto/fechado, simples/duplo, incompleto/completo — e associá-los a grupos de animais e ao seu nível de atividade é um objetivo frequente do Exame, muitas vezes a partir de esquemas de circulação.

Exemplo resolvido

Classificar a circulação de um mamífero

Classifica a circulação de um mamífero quanto a: aberta/fechada; simples/dupla; incompleta/completa. Justifica.

Aberta ou fechada
O sangue circula sempre dentro de vasos — sistema fechado.
Simples ou dupla
O sangue passa duas vezes pelo coração (circuito pulmonar e circuito sistémico) — circulação dupla.
Incompleta ou completa
O coração tem quatro cavidades separadas, sem mistura de sangue arterial e venoso — circulação completa.

Resultado: A circulação do mamífero é fechada, dupla e completa.

Erros frequentes

Confundir sistema aberto (hemolinfa que sai dos vasos) com fechado (sangue sempre em vasos).
Trocar circulação dupla incompleta (há mistura de sangue) e completa (não há mistura).

Revisão ativa

Classifica a circulação de um mamífero quanto a ser aberta/fechada, simples/dupla e incompleta/completa, justificando.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 10.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Referências e fontes

Fontes

Direção-Geral da Educação (DGE)

Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 10.º ano

Distribuição de matéria nas plantas e nos animais

4 secções~12 min de leitura4 competênciasNível Padrão 2 · Aprofundamento 2

Distribuição de matéria nas plantas e nos animais

Pontos-chave

Distinguir as duas seivas

Pontos-chave

Transpiração e subida da seiva

Pontos-chave

O gradiente de pressão na translocação

Pontos-chave

Classificar a circulação de um mamífero

Fontes

Distribuição de matéria nas plantas e nos animais

Pontos-chave

Distinguir as duas seivas

Pontos-chave

Transpiração e subida da seiva

Pontos-chave

O gradiente de pressão na translocação

Pontos-chave

Classificar a circulação de um mamífero

Fontes