Aquisição de Água e Minerais

A água representa mais de 80 massa da maioria das plantas. É essencial para a fotossíntese, o metabolismo, e o transporte de nutrientes e outras moléculas. Os nutrientes inorgânicos são igualmente cruciais para o crescimento da planta e sua reprodução.Por exemplo, o nitrogénio é um bloco de construção para biomoléculas chave, como os aminoácidos, enquanto o potássio é crítico para a abertura e fechamento dos estomas. Como as plantas absorvem consistentemente nutrientes e grandes quantidades de água? A maioria das plantas adquirem água e minerais do solo em onde estão enraizadas.As raízes das plantas liberam iões de hidrogénio e dióxido de carbono. O dióxido de carbono reage com a água, formando um anião bicarbonato, e iões de hidrogénio adicionais. Os iões de hidrogénio se ligam a partículas do solo carregadas negativamente, que liberam iões carregados positivamente, como potássio, na solução do solo.Este processo é chamado de troca catiónica e torna os nutrientes disponíveis para a planta. A arquitetura da raiz e os padrões de ramificação são essenciais para uma eficiente absorção de água e nutrientes. Por exemplo, a camada externa das células que está em contato com o solo forma pequenos pelos na raiz.Estas células especializadas tem uma grande área de superfície que absorve água através ambos processos, ativos e passivos. Por exemplo, água e nutrientes dissolvidos podem se difundir passivamente no apoplasto, que compreende todas as paredes celulares e espaços entre as células. O espaço dentro da membrana celular é chamado de simplasto.A água entra no simplasto via osmose através da membrana da célula, enquanto os nutrientes são captados por meio de transporte ativo. Uma vez que água e minerais entram no simplasto, eles se movem livremente em direção ao centro da raiz através das conexões e célula a célula. A água e os nutrientes no apoplasto, no entanto, estão bloqueados de entrar na estela por bandas de Caspari.Bandas de Caspari são camadas de suberina impermeável à água nas células da endoderme, que envolvem a estela. Essas estruturas bloqueiam a passagem de elementos potencialmente indesejáveis ou tóxicos. Para entrar no centro da raiz, todos os solutos precisam cruzar uma membrana plasmática.Assim que entram no simplasto, a água e os nutrientes entram na estela, que os distribui por toda a planta para cumprir suas funções essenciais.