Regulação da transpiração e controle estomático.

Transpiração é a eliminação de água na forma de vapor através das folhas, principal superfície de contato do vegetal com o ambiente. Ocorre pelos Estômatos (mais de 90%) e pela cutícula de cutina da epiderme.

A transpiração é extremamente dispendiosa para a planta, especialmente quando o suprimento de água se encontra limitado e a captação de dióxido de carbono é absolutamente essencial para a fotossíntese. Existem numerosas adaptações especiais que diminuem a perda de água e, ao mesmo tempo, melhoram a captação de dióxido de carbono.

a) A cutícula e os estômatos

As plantas encontram-se recobertas por uma cutícula, que torna a superfície da folha em grande parte impermeável à água e ao gás carbônico. Uma pequena fração é perdida através das lenticelas da casca. A maior quantidade de água transpirada por uma planta superior é perdida através dos estômatos. 

A transpiração estomática envolve dois processos: 

1) evaporação da água das superfícies das paredes celulares que estão em contato com os espaços intercelulares ou espaços aeríferos do mesófilo, e 

2) difusão do vapor d’água dos espaços intercelulares para a atmosfera por intermédio dos estômatos.

Os estômatos comunicam-se com uma estrutura alveolar de espaços cheios de ar dentro da folha, que circunda as células de paredes delgadas do mesofilo. O ar desses espaços, os quais formam 15 a 20 % do volume total da folha, encontra-se saturado de vapor d’água que se evaporou das superfícies úmidas das células do mesofilo. Embora as aberturas estomáticas ocupem apenas cerca de 1 % da superfície total da folha, mais de 90% da água transpirada pela planta são perdidos através dos estômatos.

O fechamento dos estômatos não apenas evita a perda de vapor d’água da folha, como também previne naturalmente a entrada de dióxido de carbono na folha.

b) O mecanismo dos movimentos estomáticos

Os estômatos se abrem quando as células-guarda se apresentam mais túrgidas que as células circundantes, e se fecham quando as células-guarda se encontram menos túrgidas. A turgência é mantida ou perdida devido ao movimento osmótico passivo da água para dentro e para fora das células ao longo de um gradiente de concentração de solutos que é estabelecido ativamente.

Anatomia dos estômatos

c) Fatores que afetam os movimentos estomáticos

Vários fatores ambientais afetam a abertura e o fechamento dos estômatos, sendo a perda de água o principal fator. Quando a turgescência de uma folha cai abaixo de um certo ponto crítico, que varia de acordo com as diferentes espécies, a abertura estomática torna-se menor. Além da perda de água existem outros fatores como a concentração de dióxido de carbono, luz e temperatura. Na maioria das espécies, um aumento na concentração de gás carbônico nos espaços intercelulares provoca o fechamento dos estômatos.

Assim, um aumento na temperatura resulta num incremento da respiração e num aumento concomitante na concentração de dióxido de carbono intercelular, que pode constituir a causa do fechamento do estômato.

O estômato da maioria das plantas abrem-se durante o dia e fecham-se a noite, mas muitas plantas de regiões áridas abrem seus estômatos somente a noite como forma de economizar água, já que as temperaturas são mais amenas. Tais plantas têm uma forma especializada de fotossíntese, chamada de fotossíntese CAM ( de

metabolismo ácido crassuláceo), pois o CO2 capturado a noite é “armazenado” na forma ácida para a fotossíntese que será realizada durante o dia.

Para que servem os estômatos: transpiração e trocas gasosas durante a respiração (entra O2, sai CO2) e fotossíntese (entra CO2, sai O2).

Já o efeito da luz no movimento estomático pode ser dividido em dois:

1) efeito indireto aumentando a fotossíntese, a qual aumenta o conteúdo de solutos; 

2) efeito específico da luz azul atuando como um mensageiro. 

O ABA ou acido abscísico promove mudanças nos tecidos vegetais que estão estressados ou expostos à condições desfavoráveis, sendo que em plantas que sofrem estresse hídrico seu efeito é melhor entendido. Há um aumento dramático de ABA em folhas de plantas que estão expostas à condições severas de seca. Este aumento no nível hormonal nas folhas é o responsável pelo início de um fluxo de íons K+ para fora das célulasguarda.

Isso induz a água a deixar as células por osmose, provocando o colapso das células-guarda (perda de turgor). O fechamento estomático em plantas com estresse hídrico poupa uma grande quantidade de água que normalmente seria transpirada, aumentando com isso a probabilidade de sobrevivência da planta. Quando a água é restaurada na planta, os estômatos não são capazes de abrir imediatamente, pois o nível de ABA nas células foliares deve decrescer antes para que isso aconteça. 

d) Outros fatores que afetam a intensidade da transpiração

Um dos mais importantes é a temperatura. A velocidade da evaporação da água duplica sempre que a temperatura se eleva cerca de 10° C. No entanto, como a evaporação esfria a superfície da folha, sua temperatura não se eleva tão rapidamente quanto a do ar circundante. Os estômatos se fecham quando a temperatura ultrapassa 30 a 35°C.

A umidade é também importante. A água perde-se muito mais lentamente para o ar já sobrecarregado de vapor d’água.

Referências:

RAVEN, P. H., EVERT, R.F.; EICHHORN, S.E. Biologia Vegetal. 5º edição. Rio de Janeiro: Ed. Guanabara Koogan, 1996.
TAIZ, L; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal. 3º edição. Artmed, 2003.