Estômatos e transpiração
Até 90 por cento da água absorvida pelas raízes de uma planta pode sair novamente como vapor pelos estômatos.
Uma troca que toda folha precisa fazer
Uma folha precisa de dióxido de carbono, um gás presente no ar. Para deixá-lo entrar, precisa abrir poros em seu revestimento impermeável. Esses mesmos poros deixam sair vapor de água. A OpenStax descreve isso como um equilíbrio entre fotossíntese eficiente e perda de água. Os poros são os estômatos, controlados pela planta por meio de pares de células-guarda.
As células-guarda abrem e fecham em resposta à luz, ao estado hídrico da folha e ao nível de dióxido de carbono. Quando absorvem água, incham, se curvam para lados opostos e abrem o poro. Quando perdem água, ficam flácidas e o poro se fecha. Em uma manhã ensolarada com solo úmido, os estômatos se abrem bastante. Se o solo seca, as células-guarda fecham os poros mesmo sob luz intensa, economizando água ao custo de absorver menos dióxido de carbono.
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Como a água sobe em uma árvore
Transpiração é a perda de vapor de água pela planta, principalmente pelos estômatos. Ela também é o motor que eleva a água. Dentro da folha, a água evapora das paredes úmidas das células do mesofilo para os espaços de ar e escapa pelos estômatos abertos. Essa evaporação puxa a água que ficou para trás. As moléculas de água se atraem entre si (coesão) e aderem às paredes do xilema (adesão), por isso a tração se transmite por uma coluna contínua de água através do caule até as raízes. Essa é a teoria da coesão-tensão para a subida da seiva. A transpiração é passiva: a planta não gasta ATP para elevar a água, e a energia vem da diferença entre o solo úmido e o ar mais seco.
Os números são grandes. A OpenStax indica uma tensão de cerca de −2 megapascals na superfície da folha. Elevar água contra a gravidade exige cerca de 0.0098 MPa por metro de altura, então uma sequoia-costeira de 116 metros precisa de cerca de 1.14 MPa apenas para vencer a gravidade. Dentro das células vivas, a força oposta, a pressão de turgor, costuma ser de 0.6 a 0.8 MPa e pode chegar a 1.5 MPa em uma planta bem irrigada. Isso equivale a 1.5 × 140 = 210 libras por polegada quadrada, contra as 30 a 34 psi de um pneu de carro típico. Quando uma planta perde mais água do que absorve, o turgor cai em direção a zero e as folhas murcham.
Economizando água
Plantas de lugares secos têm várias formas de reduzir a transpiração. Plantas de deserto (xerófitas) e plantas que crescem sobre outras (epífitas) geralmente têm uma cutícula muito mais espessa. Muitas têm uma camada densa de pelos ou estômatos afundados em relação à superfície da folha, diminuindo o movimento do ar sobre os poros. Os cactos vão além. Abrem os estômatos na noite fresca e armazenam o dióxido de carbono absorvido; depois mantêm os estômatos fechados durante o dia quente e usam o carbono armazenado na fotossíntese. Isso é chamado de CAM. Na simulação, mude a planta para «Cacto (CAM)» e pressione Noite.
| Predefinição da simulação | Abertura | Entrada de CO₂ | Água por CO₂ |
|---|---|---|---|
| Manhã ensolarada | 100% | 100 | 0.67 |
| Tarde quente e seca | 29% | 29 | 1.25 |
| Noite | 10% | 0 | nenhum |
| Cacto à noite | 100% | 100 | 0.33 |
- Os estômatos deixam entrar CO₂ e sair vapor de água; as células-guarda regulam o equilíbrio.
- A luz abre os estômatos; o solo seco os fecha.
- A evaporação puxa uma coluna coesa de água pelo xilema (coesão-tensão).
- Plantas CAM, como os cactos, abrem os estômatos à noite.
- O que impulsiona a maior parte do movimento da água pelo xilema para cima?
- A transpiração das folhas
- Bombas que usam ATP nas raízes
- A gravidade
- A pressão do floema
- A transpiração é passiva. Isso significa que…
- a planta não gasta ATP para mover a água
- ela só ocorre à noite
- ela não precisa de estômatos
- a água se move do ar para a folha
- Até que porcentagem da água absorvida pelas raízes pode ser perdida por transpiração?
- Elevar água exige cerca de 0.0098 MPa por metro. Quantos MPa são necessários para 116 metros? (Uma casa decimal.)
- Uma pressão de turgor de 1.5 MPa, com 1 MPa = 140 psi, equivale a quantas psi?
- O que faz as células-guarda abrirem um estômato?
- Elas absorvem água e incham
- Elas perdem água e murcham
- Elas se dividem
- Elas morrem
- Na simulação, o que acontece na tarde quente e seca em comparação com a manhã ensolarada?
- O poro se fecha parcialmente e mais água é perdida por CO₂ absorvido
- O poro se abre mais
- Não há perda de água
- A absorção de CO₂ aumenta
- Quando os cactos (plantas CAM) abrem os estômatos?
- À noite
- Ao meio-dia
- Nunca
- Apenas quando chove
- Qual característica ajuda uma planta de deserto a reduzir a transpiração?
- Cutícula espessa e estômatos afundados
- Folhas muito grandes e finas
- Estômatos apenas na face superior
- Ausência de cutícula
- O que mantém a coluna de água unida no xilema?
- Coesão entre as moléculas de água e adesão às paredes
- Açúcar na água
- Bolhas de ar
- Apenas a pressão da raiz
Fontes deste curso (16)
- -fix5: gravity calculation corrected using rho*g*h = 1000*9.8*h Pa
- the cited textbook has a tenfold coefficient error. Sources (checked 2026-10-17): OpenStax Biology 2e 8.1 Overview of Photosynthesis (photoautotrophs, mesophyll, stomata on the underside, guard cells, chloroplast, thylakoid, granum, stroma, two stages; openstax.org/books/biology-2e/pages/8-1-overview-of-photosynthesis)
- 8.2 The Light-Dependent Reactions (400 to 700 nm, chlorophyll a absorbs blue and red, carotenoids, 300 to 400 chlorophylls per antenna, water split at PSII, about 10 percent of the oxygen used by the leaf's mitochondria; .../8-2-the-light-dependent-reactions-of-photosynthesis)
- 8.3 Using Light Energy to Make Organic Molecules (RuBisCO, 3-PGA, G3P, three turns per G3P and six per glucose, "dark reaction" outdated, cacti fix CO2 at night; .../8-3-using-light-energy-to-make-organic-molecules)
- 30.3 Roots (tap and fibrous roots, root cap, three zones in the first centimetre, root hairs, endodermis and Casparian strip; .../30-3-roots)
- 30.4 Leaves (lamina, petiole, midrib, parallel and reticulate venation, Ginkgo, cuticle, trichomes, palisade in one to three layers, spongy mesophyll, guard cells the only epidermal cells with chloroplasts, xylem and phloem, needles and spines; .../30-4-leaves)
- 30.5 Transport of Water and Solutes (redwoods near 116 m, turgor 0.6 to 0.8 MPa and up to 1.5 MPa = 210 psi vs tyres 30 to 34 psi, gravity -0.1 MPa per metre, -2 MPa at the leaf surface, cohesion-tension, up to 90 percent of the water lost, sources and sinks, phloem sap up to 30 percent sugar; .../30-5-transport-of-water-and-solutes-in-plants)
- 31.3 Nutritional Adaptations (rhizobia, nodules, nitrogenase, biological fixation 65 percent of nitrogen used in agriculture, mycorrhizae in more than 80 percent of land plants, up to 20 percent of the carbon; .../31-3-nutritional-adaptations-of-plants)
- 32.2 Pollination and Fertilization (self and cross pollination, bees cannot see red, nectar guides, bats, birds, wind, water, at least 25,000 orchid species, double fertilization 2n zygote and 3n endosperm, seed parts, scutellum, fruit types, dispersal, dormancy; .../32-2-pollination-and-fertilization)
- Britannica, Photosynthesis: history (Priestley 1771, Ingenhousz 1779, 1782: oxygen formed at the expense of fixed air, identified the year before as carbon dioxide) (britannica.com/science/photosynthesis/History-of-the-study-of-photosynthesis)
- Smithsonian Libraries, Ingenhousz, Experiments upon Vegetables, 1779 (library.si.edu/digital-library/book/experimentsuponv00inge)
- van Helmont's account (200 pounds of earth, 5 pound willow, 169 pounds and about 3 ounces after five years, soil short by about 2 ounces)
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- F. F. Blackman, Optima and Limiting Factors, Annals of Botany 19:281-296, April 1905 (doi.org/10.1093/oxfordjournals.aob.a089000)
- NOAA Global Monitoring Laboratory, Trends in CO2 (gml.noaa.gov/ccgg/trends/: Mauna Loa September 2026 monthly mean 426.07 ppm)
- NOAA Climate.gov, Climate change: atmospheric carbon dioxide (280 ppm or less before the Industrial Revolution of the mid-1700s, from ice cores; climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-atmospheric-carbon-dioxide).
Data de verificação: 2026-10-17