O xilema é também conhecido como lenho, e os seus componentes possuem parede secundária espessa e rígida, preservando melhor a planta. Na sua estrutura são encontradas células vivas e mortas, as quais morrem durante a maturidade (Castro et al.; 2009). Esse vaso é formado por elementos traqueais (traqueídes e elementos de vaso), células parenquimáticas e esclerênquima (Castro et al.; 2009). Os elementos de vaso são encontrados apenas em angiospermas, em um pequeno grupo de gimnospermas e algumas pteridófitas. Já os traqueídes estão presentes tanto em gimnospermas quanto em angiospermas. Os elementos traqueais apresentam morte das células quando atingem a maturidade, assim as células condutoras de água não têm membranas e organelas, ficando apenas paredes celulares lignificadas e grossas, formando tubos ocos, por onde a água passa com baixa resistência (Taiz & Zeiger, 2013).
A anatomia especializada do xilema permite que ele transporte grandes quantidades de água com bastante eficiência. Os traqueídes são células fusiformes alongadas organizadas em filas verticais sobrepostas. A água flui pelos traqueídes pelas pontuações nas paredes laterais. Os elementos de vaso são mais curtos e mais largos do que os traqueídes e têm paredes perfuradas, estabelecendo uma placa de perfuração, eles também têm pontuações. As paredes terminais perfuradas permitem que eles sejam empilhados extremidade com extremidade, formando um vaso, que é um condutor com paredes terminais abertas, assim eles formam uma rota de baixa resistência e eficiente para o transporte de água (Taiz & Zeiger, 2013).
- Transporte no xilema:
O transporte de água nas plantas é feito principalmente pela rota do xilema, essa rota é mais simples quando comparada com a da raiz, tendo menor resistência, assim tem menor gradiente de pressão necessário para o transporte de água do solo para as folhas. O transporte pelo xilema é muito mais eficiente que o transporte de água célula-célula (Taiz & Zeiger, 2013).
O transporte no xilema é feito devido à água no topo de uma árvore desenvolver uma grande tensão, a qual puxa a água pelo xilema, essa é a teoria coesão-tensão de ascensão de seixa, pois leva em consideração as propriedades de coesão da água para suportar as tensões nas colunas de água no xilema (Taiz & Zeiger, 2013). As tensões no xilema podem criar alguns problemas, sendo que uma deles é que a água sobre tensões pode transferir uma força interna às paredes do xilema, o que poderia causar o colapso dos vasos se estes não apresentassem parede celular secundária e lignificação. Quando a tensão da água aumenta no xilema o ar pode ser aspirado através dos poros das paredes celulares do xilema. Bolhas de ar são formadas no xilema quando ocorre o congelamento dos condutos, a formação de bolhas é conhecida como embolia, o que impede a passagem de água pelo xilema. Essa embolia causa sérios problemas para as plantas, pois impede a passagem de água. As plantas apresentam algumas alternativas para minimizar a embolia. Assim a água pode desviar passando por condutos vizinhos por meio das pontuações areoladas, que interconectam os condutos de xilema (Taiz & Zeiger, 2013)
Essas bolhas podem ser eliminadas do xilema durante a noite, quando a transpiração é baixa o Ψp do xilema aumenta, e os vapores de água e gases dissolvem na solução do xilema. As bolhas também podem ser eliminadas pelas pressões positivas que são exercidas pelas raízes, que fazem com que a bolha encolha e os gases sejam dissolvidos. Para que a água passe da raiz para o xilema e chegue até as partes aéreas das plantas é necessário que ocorra a evaporação da água nas folhas. A pressão negativa que faz com que a água passe pelo xilema na superfície das paredes celulares da folha (Taiz & Zeiger, 2013)
Ao ocorrer à evaporação de água para a atmosfera ocorre a formação de uma superfície remanescente de água, a qual migra para os interstício da parede celular, onde são formadas interfaces curvadas ar-água. Essa curvatura leva a uma pressão negativa sobre a água, e quanto mais água é evaporada mais essa curvatura aumenta, aumentando também essa pressão, gerando a força-motriz do transporte de água no xilema (Taiz & Zeiger, 2013).
A absorção de íons pela raiz ocorre principalmente na zona de pelos radiculares, esses íons podem se difundir por simplasto (citoplasma para citoplasma) ou por apoplasto (espaços extracelulares) até chegar ao estelo. Uma vez que o íon está dentro do estelo (elementos traqueais mortos e de células de xilema parenquimáticas vivas), ele continua a difusão célula-célula até chegar ao xilema, reingressando no apoplasto. As estrias de Caspary impedem que esses íons difundam novamente para a raiz, assim a planta mantém a concentração iônica mais alta no xilema do que na água no solo que circunda a raiz (Taiz & Zeiger, 2013).
O processo pelo qual os íons saem do simplasto e entram no xilema é chamado de carregamento do xilema. Esse carregamento do xilema pode ser feito por difusão passiva, quando os íons movimentam de forma passiva no estelo via simplasto, por um potencial eletroquímico, e saem do estelo para o xilema. O carregamento do xilema também pode ser feito por processos ativos dentro do estelo (Taiz & Zeiger, 2013)
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