Estômatos (plantas): funções, estrutura e características - Ciência - 2023

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o estômatos São aberturas microscópicas ou poros localizados na superfície das folhas das plantas por meio das quais ocorre a troca gasosa entre elas e o ambiente que as circunda. Eles também podem estar nos caules, frutos e inflorescências.

Os estômatos são encontrados nas porções aéreas de praticamente todas as plantas terrestres, incluindo as plantas consideradas mais "ancestrais" como musgos e samambaias e, claro, as plantas mais "atuais" representadas por Gimnospérmicas e Angiospérmicas ( espermatófitos).

Os estômatos são muito abundantes nas folhas, preferencialmente na face abaxial (na parte inferior) e, em muitas espécies de árvores, só são encontrados nessa superfície.

A posição dos estômatos é usada como um caráter taxonômico para identificar algumas famílias de plantas. Aquelas folhas com estômatos em ambos os lados da lâmina foliar são conhecidas como anfiestomáticas, enquanto aquelas com estômatos apenas na epiderme inferior são chamadas de hipoestomáticas.

Tanto o tamanho quanto a freqüência de aparecimento dos estômatos também variam muito, dependendo não apenas da espécie, mas também da posição foliar e das condições de crescimento. Em uma mesma espécie, podem haver diferenças marcantes relacionadas ao componente genético de cada indivíduo.

A abertura e o fechamento de cada estoma em uma folha é um processo que depende de diferentes estímulos, internos e externos, e que desempenha um papel fundamental na manutenção da homeostase no corpo da planta.

Funções e características dos estomas

Movimento de gás

A principal função dos estômatos diz respeito à sua participação no movimento difusivo de gases como oxigênio (O2), dióxido de carbono (CO2) ou vapor d'água (H2Og) entre as superfícies interna e externa dos tecidos vegetais. , especialmente das folhas e caules.

Nesse sentido, poderíamos dizer que os estômatos são "análogos" ao nariz e à boca do ser humano, que usamos para respirar, direcionando o ar para o compartimento pulmonar para que ocorram as trocas gasosas com o sangue.

Remoção de água

Os estômatos também participam da eliminação do excesso de água nos tecidos vegetais, mantendo assim o equilíbrio hídrico das plantas.

Geralmente permanecem abertos durante o dia, permitindo a entrada de CO₂ necessário ao processo fotossintético, e fechado à noite, evitando a perda de água e outros gases durante a fixação do carbono.

Quando o abastecimento de água é limitado ou há fortes correntes ou nevascas, os estômatos são mantidos fechados, evitando assim a dessecação ou desidratação das plantas.

Estrutura dos estômatos

Um estoma é formado por uma cavidade ou poro denominado ostíolo, que é circundado por duas células alongadas denominadas células oclusivas ou células guarda, conectadas entre si pelas extremidades e que podem ter formatos diferentes dependendo do tipo de planta considerada.

Em gramíneas, por exemplo, as células oclusivas têm a forma de um "haltere", enquanto na maioria das plantas sua forma é descrita como "em forma de rim".

Aparelho estomático

Além das células-guarda, os estômatos estão associados às células fixas ou acessórias e o conjunto de células-guarda e células fixas é denominado aparelho estomático. Ao redor do aparelho estomático estão células epidérmicas adjacentes.

Em muitas espécies os estômatos possuem estruturas “protetoras” adicionais, em outras o poro é parcialmente “fechado” por ceras, que aumentam a resistência do poro à difusão de gás.

Células de guarda e células acessórias

As células oclusivas ou células guarda são caracterizadas por possuírem uma parede celular composta por microfibrilas de celulose dispostas de tal forma que a parede interna, mais próxima ao ostíolo, é menos elástica no sentido longitudinal do que a parede externa (o que também ocorre graças ao espessamento adicional a este).

Estas são células ativas do ponto de vista fotossintético, portanto, possuem um grande número de cloroplastos em seu interior.

Eles são caracterizados por não estarem conectados por plasmodesmos com células adjacentes e por poderem alterar rapidamente seu turgor e / ou volume.

As células acessórias, por outro lado, também são fotossintéticas e agem como uma espécie de "barreira" entre as células oclusivas e as células epidérmicas ao redor do aparelho estomático. Sua função é proteger as células epidérmicas da expansão das células guarda.

Como funcionam os estomas?

Os estômatos abrem ou fecham em resposta às mudanças de turgescência experimentadas pelas células oclusivas ou células-guarda, de modo que são como válvulas que se abrem ou fecham dependendo de quão “cheias” estas últimas estão.

Se as células-guarda estão túrgidas, os estômatos se abrem, ao contrário, eles se fecham quando as células "se esvaziam" ou "se contraem".

O que causa alterações de turgescência nas células oclusivas?

Células protetoras ou oclusivas são "preenchidas" ou "esvaziadas" por motivos diversos, geralmente relacionados a modificações no potencial hídrico, que é o que determina a entrada ou saída de água de um determinado compartimento.

Os estômatos se abrem graças às células-guarda que recebem um sinal ou estímulo que lhes diz que "devem" permitir a entrada de solutos, o que posteriormente provoca a entrada rápida de grandes quantidades de água, simplesmente devido às diferenças no potencial da água. e osmótico.

Íons de potássio e cloro

Entre os solutos que entram nessas células, destacam-se os íons potássio (K +) e cloro (Cl-). Também existe malato, mas este é sintetizado endogenamente pelas células oclusivas após o estímulo que desencadeia a abertura estomática.

É importante mencionar que o transporte iônico através da membrana plasmática das células oclusivas ocorre por meio de canais voltagem-dependentes específicos, que são ativados em função de uma diferença de voltagem gerada pelas bombas de ATPase, responsáveis pela expulsão de átomos de hidrogênio ( H +).

Como esperado, o fechamento dos estômatos, ou seja, o “esvaziamento” das células oclusivas, é conseguido graças ao transporte reverso dos íons que entravam antes, ou seja, a saída de cloro, potássio e malato. .

Referências

Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2000). Fundamentos de fisiologia vegetal (No. 581.1). McGraw-Hill Interamericana.
Taiz, L., & Zieger, E. (1998). Fisiologia vegetal. Estados Unidos: Sinauer Associates.
Buckley, T. N. (2005). O controle dos estômatos pelo balanço hídrico. New phytologist, 168 (2), 275-292.
Hetherington, A. M., & Woodward, F. I. (2003). O papel dos estomas na detecção e condução de mudanças ambientais. Nature, 424 (6951), 901-908.
Prabhakar, M. (2004). Estrutura, delimitação, nomenclatura e classificação dos estômatos. ACTA BOTANICA SINICA-ENGLISH EDITION-, 46 (2), 242-252.