Fisiologia Vegetal

Amigos, boa noite.

Segue agora resumido material que faz parte dos estudos para aqueles que pretendem sergui a arte Bonsai e se tornarem Bonsaistas. O texto é sobre Fisiologia Vegetal encontrado no site do Brasília Bonsai Clube. 

Folhas: folhas das plantas vasculares:

Em botânica, as folhas são órgãos das plantas especializados em captação de luz e trocas gasosas com a atmosfera para realizar a fotossíntese e respiração. Salvo raras exceções, associadas a plantas de climas áridos, as folhas tendem a maximizar asuperfície em relação ao volume, de modo a aumentar tanto a área da planta exposta à luz, quanto a área da planta onde as trocas gasosas são possíveis por estar exposta à atmosfera.

Espécies diferentes de plantas têm folhas diferentes, e existem vários tipos especializados de folhas, com fins diferentes dos das folhas comuns, como por exemplo as pétalas das flores.

Este artigo concentra-se nas folhas das plantas vasculares - as únicas que possuem "verdadeiras" folhas; as restantes plantas verdes, como os musgos ou as cavalinhas, possuem órgãos equivalentes, mas com estrutura e, por vezes, denominações diferentes.

Estruturas da folha:

• Bainha
• Pecíolo
• Limbo

Anatomia das folhas das plantas vasculares:

Do ponto de vista da histologia, ou seja, dos tecidos e outras formações da folha, este órgão é formado por:

• epiderme e
• mesofilo
• epiderme

A epiderme é uma camada de células transparentes muitas vezes recoberta por uma cutícula de um material semelhante à ceraque reduz a perda de água por transpiração. Nas plantas de climasáridos, a cutícula pode ser tão espessa que dá às folhas uma consistência coriácea.

As trocas gasosas entre a folha e o meio ambiente são efectuadas principalmente através de pequenos orifícios na epiderme chamados estômatos, que são formados por duas células em forma de rim ou feijão, que podem controlar a abertura e fecho para, por exemplo,reduzir a transpiração. Os estomatos são geralmente mais numerosos na parte inferior da folha.

Muitas plantas apresentam ainda na epiderme (não só das folhas, mas também do caule ou das flores) apêndices formados portricomas, ou seja "cabelos" que podem ser uni- ou multicelulares e podem ter origem não apenas na epiderme, mas noutros tecidos da folha. O conjunto destes apêndices chama-se indumento. Algumas destas estruturas podem ter funções especiais, como por exemplo, a produção de compostos químicos que podem servir para proteger a planta contra os animais ou para os atrair (por exemplo, para a polinização).

O interior da folha, o mesofilo, é formado por parênquima, um tecido de células semelhantes e muito permeáveis que possuem normalmente grande quantidade de cloroplastos, caso em que o tecido passa a chamar-se clorênquima. A função principal deste tecido é realizar a fotossíntese e produzir as substâncias nutritivas que permitem a vida da planta. Este tecido pode também possuir células especializadas na reserva de água ou outros fluidos - folhas carnudas, como as das Crassuláceas.

O mesofilo pode estar diferenciado em dois tipos diferentes de parênquima:

• o tecido em paliçada, formado por células alongadas e dispostas transversalmente à superfície da folha, para lhe dar consistência; e
• o tecido esponjoso, formado por células mais arredondadas.

Os canais dos estomas atravessam a paliçada e terminam no tecido esponjoso.

A cor das folhas pode variar, de acordo com os pigmentos existentes nas suas células. Estas diferentes colorações podem ser características da própria espécie ou ser causadas por virus ou ainda por deficiências nutritivas. No climas temperados e boreais, as folhas de muitas espécies podem mudar de coloração com as estações do ano e soltar-se (morrer) - folhas caducas oudecíduas - na época em que existe menos luz e em que a temperatura é baixa; a planta sem folhas irá passar o inverno num estado de metabolismo reduzido, alimentando-se das reservas nutritivas que tiver acumulado.

No interior das folhas das plantas vasculares existem ainda nervuras onde se encontram os canais por onde circula a seiva - ostecidos vasculares, o xilema e o floema.

 Forma das folhas das plantas vasculares:

A forma das folhas é geralmente característica das espécies, embora com grandes variações. As formas típicas de folha dasplantas vasculares são:

• arredondada ou sub-circular;
• obovada (quando a parte mais estreita da lâmina foliar se encontra perto do pecíolo ou da bainha);
• ovada (quando a parte mais larga se encontra perto do pecíolo ou da bainha);
• lanceolada - em forma de lança;
• acicular - em forma de agulha;
• alongada - como as folhas das gramíneas ou capins.

A forma da margem também mostra algumas variantes:

• lisa- (como as folhas de café)
• dentada (como as folhas das roseiras;
• crenada (o oposto de dentada);
• lobada (dividida em lobos);
• fendida (como as folhas do sobreiro; ou
• partida ou "secta" (em que a divisão do limbo chega até à nervura central).

A lâmina das folhas também pode encontrar-se dividida em pinas ou pínulas subiguais - folhas compostas ou recompostas, como são os casos das folhas (frondes) dos fetos ou das palmeiras. Nestes casos também se usa a notação:

• 1-pinada - sem divisões ou folha inteira;
• 2-pinada - dividida em pinas, como no Polipódio;
• 3-pinada (igual a "recomposta"); etc.

Nestes casos, o eixo da folha, ou seja, a nervura central pode ser mais grossa, formando um ráquis.

As folhas compostas também podem ser palmiformes, quando as pinas saem todas do mesmo pecíolo (como na mandioca).

Formas de inserção das folhas das plantas vasculares:

Filotaxia:

a -alternadas

b- opostas cruzadas

c - opostas dísticas

d- verticiladas.

Quanto à sua inserção no caule, as folhas podem ser:

• alternadas (uma folha por nó);
• opostas (duas folhas saindo do mesmo nó);
• verticiladas (várias folhas saindo do mesmo nó ou verticilo);
• em roseta (várias folhas saindo da extremidade dum caule, como na Gerbera).

Outras classificações das folhas

• Quanto à situação:
• aérea;
• aquática;
• subterrânea.
• Quanto a consistência:
• membranácea;
• coriácea;
• crassa.
• Quanto ao posicionamento de suas nervuras:
• ramificadas (ex. folha da macieira);
• paralelas (ex. folha do milho).
• Quanto a coloração:
• maculada;
• bicolor;
• variegada;
• listrada;
• concolor.

Adaptações especiais das folhas

Algumas plantas, como os cactos, têm as folhas transformadas em espinhos; são os caules, carnudos e achatados, que exercem afunçãofotossintética.

As folhas dos caules subterrâneos, como na cebola, podem estar transformados em órgãos de reserva de nutrientes.

O caso mais extremo parece ser das plantas carnívoras, em que a folha está transformada numa armadilha, como se de umpredador se tratasse.

Uma folha completa é constituída de limbo (ou lâmina), pecíolo, bainha e estípulas. Qualquer uma destas partes podem faltar, sendo que é raro a ausência do limbo.

O limbo corresponde a porção achatada e ampla, responsável pela fotossíntese. Ele pode ser simples ou dividido em várias partes, toda com aspecto de pequenas folhas, os folíolos, quando se fala em folha composta.

As folhas de dicotiledôneas geralmente são pecioladas, isto é, o limbo prende-se ao ramo do caule através de um pecíolo. As monocotiledôneas são invaginates, pois prendem-se por meio de uma bainha.

Folhas que não possuem nem pecíolo e nem bainha são de rara ocorrência. Nelas o limbo fixa-se diretamente no caule, sendo que a folha é chamada séssil. Um exemplo de folha séssil é a do fumo

As folhas de dicotoledôneas diferem das monocotiledôneas não só pela presença de pecíolo, mas também pelas nervuras: nas dicotoledôneas as nervuras não ramificadas e as folhas, chamadas peninérveas; nas monocotiledôneas, as nervuras são paralelas e as folhas, chamadas paralelinérveas.

As estípulas são formações geralmente duplas e pontiagudas, localizadas junto à base das folhas. As estípulas podem, em algumas plantas, ser transformadas em espinhos. 

Excepcionalmente, podem também se tornar amplas, passando a ter papel significativo na fotossíntese. É o que ocorre, por exemplo, na folha da ervilha, na qual alguns folíolos transformam-se em gavinhas e as estípulas tornam-se verdadeiras superfícies fotossintetizantes.

A folha e a fotossintese - como ocorre:

A água e os sais minerais são retirados do solo através da raiz da planta e chega até as folhas pelo caule em forma de seiva, denominada seiva bruta. A luz do sol, por sua vez também é absorvida pela folha, através da clorofila, substância que dá a coloração verde das folhas. 

Então a clorofila e a energia solar transformam os outros ingredientes em glicose. Essa substância é conduzida ao longo dos canais existentes na planta para todas as partes do vegetal. Ela utiliza parte desse alimento para viver e crescer; a outra parte fica armazenada na raiz, caule e sementes, sob a forma de amido.

A fotossíntese também desempenha outro importante papel na natureza: a purificação do ar, pois retira o gás carbônico liberado na nossa respiração ou na queima de combustíveis, como a gasolina, e ao final, libera oxigênio para a atmosfera. A fotossíntese é uma das principais fontes de energia da natureza, não só para os vegetais, mas para vários outros seres vivos. 

Sendo assim, os vegetais estão na origem da cadeia alimentar fornecendo para os animais, entre eles, o homem. A fotossíntese é dividida em duas fases: clara e escura. A fase clara, também chamada de fotoquímica, consiste na incidência da luz solar sob a clorofila A. Elétrons são liberados e recebidos pela plastoquinona (aceptor primário de elétrons). Estes elétrons passam por uma cadeia transportadora liberando energia utilizada na produção de ATP. 

Os elétrons com menos energia entram na molécula de clorofila A repondo os liberados pela ação da luz. A molécula de clorofila absorve energia luminosa. Este energia é acumulada em elétrons que, por este fato, escapam da molécula sendo recolhidos por substâncias transportadoras de elétrons. A partir daí, estes irão realizar a fotofosforilação, que, dependendo da substância transportadora, poderá ser cíclica ou acíclica. Em todos os dois processos, os elétrons cedem energia, que é utilizada para a síntese de ATP através de fosforilação (processo em que adiciona um fosfato rico em energia no ADP).

A fase escura, por sua vez, ocorre no estroma dos cloroplastos e é nesta fase que se forma a glicose, pela reação inicial entre o gás carbônico atmosférico e um composto de 5 carbonos, a ribulose difosfato (RDP), que funciona como “suporte” para a incorporação do CO2. molécula de CO2 se liga ao “suporte” de RDP desencadeiando um ciclo de reações no qual se formam vários compostos de carbono. Para formação de uma molécula de glicose é necessário que ocorram 6 ciclos destes. Os átomos de Hidrogênio da água são adicionados a compostos de carbonos, obtidos a partir de CO2, havendo uma redução de gás, com produção de glicose.

A ÁGUA E A FOTOSSÍNTESE

A água é o fator preponderante em toda a fisiologia de uma planta, participando efetivamente da nutrição e crescimento vegetais. Uma planta está formada principalmente por água, representando desde cerca de 80% em suas folhas e raízes até 50% em outras partes como o tronco. Porém, a água não está em forma estática, mas circula pelo interior da planta. 

A água é captada pelas zonas pilíferas das raízes, que originam uma diferença de potencial osmótico que “empurra” a água para as folhas. As folhas, quando os estômatos estão abertos, evaporam água através deles. Este processo é denominado transpiração. Este vapor de água se dispersa na atmosfera. A falta de água nas folhas origina uma pressão interna menor, que “puxa” a água proveniente das raízes.

O principal motor para a ascensão da água está na transpiração. O “empuxo” desde as raízes tem uma relevância menor como causa desta circulação. Portanto, a questão principal está nos estômatos abertos ou fechados.

Durante a noite, os estômatos se fecham e a folha não transpira. Entretanto, as raízes seguem criando a pressão que “empurra” a água para cima, e um pouco de água sai pelas folhas para aliviar o excesso de pressão. Se a atmosfera está úmida, se observam umas gotas nas bordas das folhas – a isto se denomina “gutação”, processo que tem uma importância secundária.

Quando não chega suficiente água nas folhas, estas murcham (diminui a pressão interna da água), por conta da perda da turgescência das células vegetais, e os estômatos se fecham total ou parcialmente. Este é um mecanismo de autodefesa de resultados limitados. Se a uma planta lhe falta um pouco de água, ela se protege automaticamente contra mais perdas, se lhe falta muita água ela sofrerá e finalmente morrerá.

A temperatura elevada, o vento e a baixa umidade atmosférica aceleram a evaporação da água. Em dias sob tais condições, deve-se estar mais atento às necessidades de água das plantas. Ainda que um terreno contenha bastante água, pode ser que esta não chegue com suficiente rapidez às folhas. Dessa forma, deverá ser criado um micro clima de umidade ao redor da planta.

A água circulante cumpre três finalidades:

• Refrigeração das folhas – Para que cada grama de água passe do estado líquido ao estado de vapor é necessário absorver de uma vez 540 calorias das folhas, que com isto se esfriam. Se destacarmos, a título de experiência, uma folha e a deixarmos exposta ao sol de verão e, dentro de poucos minutos, a juntarmos a uma folha não cortada da planta, se notará uma grande diferença de temperatura, sendo que a folha cortada estará quente enquanto a folha da planta permanecerá fria.

• Transporte interno de nutrientes captados pelas raízes – Os elementos Nitrogênio (N), Fósforo (P) e Potássio (K), além de outros como Ferro (Fe), viajam dissolvidos na água que provém das raízes e chegam a todas as partes pelos vasos condutores da planta.

• Fotossíntese – A água é imprescindível nos processos fotossintéticos, como será visto mais adiante. A quantidade de água que intervém na fotossíntese é da ordem de 2% do total utilizado, sendo o resto utilizado para refrigeração (transpiração).