Trocas gasosas nas plantas

Organismos do reino Metaphyta, como gimnospermas e angiospermas, possuem tecidos de revestimento que servem de proteção contra fatores ambientais, e para impedir que os tecidos internos sofram muita variação de temperatura e desidratação. Esses tecidos são a epiderme e o súber.

Revestimento

A composição dos tecidos de revestimento vegetal é epiderme e súber. A epiderme é representada por uma fina camada de células vivas, geralmente sem estruturas clorofiladas, que envolvem todas as estruturas da planta. Essas células são achatadas e com ondulações entre as zonas de contato entre as células do próprio tecido, criando maior área de contato e dando maior aderência.

A epiderme pode ser coberta por uma fina camada impermeável, chamada de cutícula. Essa cobertura é constituída de cutina ou cera e impede que o vegetal desidrate em locais como o caule e a parte superficial da folha, e impede também a troca de gases, por ser impermeável. Ademais, possui estruturas chamadas de anexas. Essas estruturas podem ter a função de irritar quando são tocadas, como os pelos urtigantes, de reter água na superfície do vegetal, como os tricomas, proteger, como os acúleos das roseiras, e trocar gases, como os estômatos.

O súber é uma espessa camada de células mortas, produzida pelo felogênio, que cresce revestindo circularmente as raízes e caules. Essas células morrem após a alteração da sua parede celular, onde se deposita uma grande quantidade de suberina, com sucessivas diferenciações celulares. A suberina é uma substância impermeável que impede a nutrição dessas células. O felogênio produz o súber para a parte externa da circunferência do vegetal e produz a feloderme para a parte interna. O conjunto de súber, felogênio e feloderme é conhecido como periderme.

Na superfície do súber ainda pode haver estruturas como fendas, por onde o vegetal pode realizar trocas gasosas. Essas fendas são chamadas de lenticelas e não possuem mecanismo de abertura ou fechamento, como os estômatos, tornando a troca gasosa dependente somente das condições ambientais.

Trocas gasosas

As trocas gasosas nos vegetais são realizadas, majoritariamente, através dos estômatos e envolvem três eventos: a perda de vapor de água, a entrada e saída de gás carbônico e de oxigênio. As plantas que não possuem revestimento cuticular podem realizar trocas gasosas através de outras estruturas, como caule.

Os estômatos são estruturas originadas de células-mãe, não clorofiladas, que desenvolvem cloroplastos e espessamento da parede após diferenciações celulares. A abertura dos estômatos ocorre através de mecanismo hidroativo e fotoativo. Hidroativo é quando a água é passada das células vizinhas ou anexas (células sem cloroplastos) para as células estomáticas por osmose, depois de realizado um transporte ativo de íons potássio para o interior das células estomáticas, estimulado pela presença de luminosidade e conferindo hipertonicidade às células estomáticas. Quando as células estomáticas recebem água e se tornam túrgidas, ocorre a abertura do ostíolo.

Os mecanismos hidroativos e fotoativos são favorecidos pela presença de água no solo e de luminosidade na atmosfera. Logo esses fatores são muito importantes para o correto funcionamento dos estômatos. Outros fatores também podem influenciar, como a concentração de gás carbônico, a temperatura, pois ambos influenciam na taxa metabólica da planta e logo são relevantes para o funcionamento dos estômatos, mas de forma indireta.

A perda de vapor de água é também conhecida como transpiração. A transpiração ocorre majoritariamente através dos estômatos, quando estão abertos, e uma pequena parcela pela cutícula. Esse fenômeno ocorre por difusão, isso quer dizer que ocorre quando a concentração de água no ar do meio externo (atmosfera) é menor do que a concentração no meio interno (tecidos da planta). Logo, a transpiração é um fenômeno de deslocamento causado por um gradiente de concentração químico entre o ar atmosférico e o ar no interior das plantas.

A transpiração também contribui para o deslocamento da seiva bruta, por causar uma pressão negativa dentro dos vasos, e como importante mecanismo de regulação térmica do vegetal, principalmente em dias de grande exposição à luminosidade, diante do alto calor específico da água.