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Estoma

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de estoma

Nas plantas, um estoma é um poro minúsculo na superfície de uma folha usada para troca gasosa. A maioria das folhas é coberta nesses pequenos poros, que permitem que as plantas absorvam dióxido de carbono para uso na fotossíntese e expulsassem seu oxigênio residual.

O termo “estoma” vem da palavra grega para “boca”. Grupos de mais de um estoma são frequentemente chamados de “estômatos” em vez de “estoma”, porque “estômatos” é a maneira grega de pluralizar “estoma”.

Os estômatos são cruciais para as funções de vida de uma planta, porque permitem que o gás de dióxido de carbono contendo carbono entre nos tecidos da planta. Essas moléculas de gás são na verdade a fonte dos átomos de carbono usados pelas plantas para criar açúcares, proteínas e outros materiais essenciais para a vida.

Sem o dióxido de carbono atingindo seus tecidos, as plantas não poderiam criar as moléculas orgânicas necessárias para sobreviver e crescer. Entre as plantas terrestres, apenas o fígado não possui estômatos.

Assim como uma boca, a abertura e o fechamento de um estoma é controlada por um par ao redor da estrutura do tipo lábio chamada “células de guarda”. Essas células podem crescer maiores ou menores, abrindo ou fechando o estoma exigido pela planta.

A imagem abaixo mostra um estoma e suas células de guarda de uma fábrica de Spathacea TradeScantia sob um microscópio leve:

Os cientistas ainda não têm certeza do que exatamente desencadeia essas células de guarda a abrir ou fechar os estômatos, mas pensa -se que eles podem responder a estímulos externos, como luz e umidade.

As plantas podem ter estratégias diferentes para abrir e fechar seus estômatos, dependendo das demandas de seus ambientes.

Por exemplo, um desafio enfrentado pelas plantas é a necessidade de equilibrar a ingestão de dióxido de carbono com a perda de água. Quando os estômatos se abrem para deixar o gás entrar, a água também pode evaporar fora. Para plantas do deserto, isso pode ser um problema muito grande.

A maioria das plantas abre seus estômatos durante o dia, para que possam maximizar a ingestão de dióxido de carbono durante o horário nobre para colher energia da luz solar.

Mas as plantas de Cam, que evoluíram em ambientes do deserto, abrem seus estômatos à noite, quando é mais frio. Dessa forma, perdem menos água do que faria se abrissem seus estômatos sob o sol escaldante do deserto.

Eles então armazenam CO2 na forma de um ácido contendo carbono dentro de suas células, para que possam usá-lo para fotossíntese quando o sol nascer.

Na medicina, o termo “estoma” também pode se referir a uma abertura artificial a um órgão, como os criados pelos médicos para colostomias e urostomias.

Função do estoma

O objetivo principal do estoma é permitir que o gás de dióxido de carbono entre nos espaços aéreos nos tecidos de uma planta. Uma vez dentro desses espaços aéreos, o CO2 pode ser usado pelos tecidos fotossintéticos da planta como fontes de carbono para construir açúcares, aminoácidos e muito mais!

Os primeiros organismos fotossintéticos tiveram que criar todos os seus materiais biológicos do zero. Eles aprenderam a fazer isso amarrando moléculas de carbono de gás CO2 em moléculas orgânicas complexas. Esses primeiros fotossintesizadores liberariam gás oxigênio residual, feitos com os átomos de oxigênio de que não precisavam.

Uma molécula de glicose, por exemplo, pode ser feita usando a equação:

6CO2 + 6H2O + luz solar → C6H12O6 + 6O2

Moléculas de açúcar como glicose, por sua vez, podem ser usadas para fazer a espinha dorsal para aminoácidos, nucleotídeos e lipídios, bem como para o armazenamento de energia a longo prazo.

Os primeiros fotossínteses tinham uma única célula, ou apenas algumas células. Mas, à medida que as plantas terrestres se tornaram mais complexas, ficou mais difícil para suas muitas células e tecidos espessos obter todo o dióxido de carbono de que precisavam. Os estômatos evoluíram para garantir que o CO2 suficiente poderia penetrar nas folhas de plantas e outros tecidos para garantir a fotossíntese eficiente.

Como você pode ver na equação acima, as plantas exigem dióxido de carbono e moléculas de água para executar a fotossíntese. Isso pode ser complicado para as plantas do deserto, que têm os duplos desafios de água escassa e alta evaporação.

Na maioria dos desertos, as temperaturas diurnas podem ser muito quentes. O ar também tende a ser muito seco. Isso significa que as plantas com estômatos abertos podem perder grandes quantidades de água através delas-algo que as plantas nesses ambientes quase sem chuva não podem pagar.

Mas à noite, a falta de vapor de água significa que o calor do dia escapa rapidamente, e as temperaturas caem rapidamente. Os desertos à noite podem ficar totalmente frios – o que significa muito, muito menos evaporação do que durante o dia.

É por isso que algumas plantas do deserto desenvolveram algo chamado metabolismo do ácido crassulaceano, ou CAM. As plantas de came abrem seus estômatos à noite, quando o ar está frio e as taxas de evaporação são muito mais baixas. Durante a noite, eles levam dióxido de carbono em suas células e o convertem em um ácido contendo carbono.

Quando o sol nasce, os estômatos fecham – mas o carbono armazenado nos vacúolos das células vegetais pode ser usado para criar glicose!

Tipos de estoma

Os biólogos usaram vários sistemas de classificação para descrever diferentes tipos de estômatos. Esses sistemas classificam estômatos com base em sua colocação nas folhas de plantas; com base na estrutura das células subsidiárias circundantes; ou com base no curso de desenvolvimento das células de guarda e células subsidiárias.

Por colocação

Tipo de maçã ou amoreira (hipostomática)

Em muitas árvores frutíferas, como maçãs, amoras, pêssegos e nozes, os estômatos são encontrados apenas nas superfícies inferiores das folhas. Isso pode reduzir a perda de água tomando dióxido de carbono através das superfícies mais frias e sombreadas das folhas.

O termo “hipostomático” vem do termo “hipo” para “abaixo” ou “abaixo” e o termo “estoma”.

Tipo de batata

Em batatas, bem como feijão, repolho e plantas relacionadas, os estômatos são encontrados principalmente nas superfícies inferiores das folhas, mas também são encontradas em números menores nas laterais superiores das folhas.

Tipo de aveia (anfistomático)

Em aveia e outras gramíneas, os estômatos são igualmente distribuídos em todas as faces da folha, uma vez que todos os lados das lâminas de grama recebem uma exposição aproximadamente igual ao ar.

O termo “anfistomático” vem do grego “Amphi” para “ambos os lados” e o termo “estoma”.

Tipo de lírio de água (epistomático)

Lírios de água e outras plantas aquáticas têm estômatos encontrados nas superfícies superiores das folhas – as superfícies que normalmente estão acima da água.

O termo “epistomático” vem do grego “EPI” para “over” ou “em cima de”, e o termo “estoma”.

Tipo de potamogeton (Astomatic)

Potamogeton e plantas aquáticas submersas não têm estômatos completamente, ou têm estômatos vestigiais que não funcionam.

O termo “Astomatic” vem da adição da palavra grega “A” para “sem” à palavra “estoma”.

Por estrutura

Actinocítico

Os estômatos actinocíticos são cercados por pelo menos quatro células, que formam um círculo com o estoma e suas células de guarda no centro. Esses tipos de estoma podem se parecer com uma margarida, com uma única fileira de pétalas irradiando de um estoma no centro.

Anisocítico ou crucífero

Esse tipo de estoma é cercado por três células de tamanho desigual. Essas células podem se parecer com rosas, com células como pétalas de tamanho crescente em espiral de um estoma central.

Anomocítico ou ranunculáceo

As células anomocíticas são cercadas por um pequeno número de células subsidiárias, idênticas às células da epiderme circundante.

Ciclocítico

Esses estoma são cercados por pelo menos quatro células, dispostas em um anel ao redor do estoma. Essas células subsidiárias podem se assemelhar a cravos, com várias camadas de células tocando o estoma central como pétalas.

Diabítico ou cariofiloso

Esse tipo de célula é delimitado por apenas duas células circundantes – uma de cada lado do estoma. As células subsidiárias circundantes estão em ângulos retos às células de guarda, o que significa que elas se cruzam no meio das células de guarda e não nas bordas. Esses arranjos podem se parecer com paredes de tijolos, com o estoma colocado entre as células subsidiárias de “tijolo”.

Esses tipos de estoma podem estar bem juntos, com a mesma célula subsidiária possivelmente na fronteira com diferentes estômatos em lados diferentes!

Gramináceo

Os estômatos gramináceos têm células de guarda em forma de halteres, que são imprensadas entre células subsidiárias que são paralelas a elas.

Paracictic

Como células diabíticas, as células paracictas são cercadas por apenas duas células de guarda – uma de cada lado. Mas nas células paracíticas, as lacunas entre as células subsidiárias se alinham com as lacunas entre as células de guarda, em vez de estarem em ângulos retos com elas.

Com base no desenvolvimento da planta

Tipo mesogínico

Nos estômatos mesogínicos, as células de guarda e suas células subsidiárias circundantes se desenvolvem a partir da mesma célula mãe.

MODELO

Nesse tipo de estômata, as células de proteção são formadas a partir de uma célula mãe, enquanto as células subsidiárias se formam de diferentes células -mãe.

Tipo mesoperigino

Nos estômatos mesoperigínicos, as células de guarda se desenvolvem a partir de uma célula mãe, enquanto as células subsidiárias se desenvolvem tanto a partir da mesma célula mãe quanto a partir de células vizinhas.

Como o nome sugere, esse tipo combina atributos de estômatos mesogínicos e periginosos.

Questionário

1. Qual das alternativas a seguir não é uma razão pela qual as plantas precisam de estômatos? A. para expulsar o gás de oxigênio. B. Para absorver dióxido de carbono para o uso da fotossíntese. C. para perder água para o ar. D. Nenhuma das opções acima.

Resposta à pergunta nº 1

C está correto. Enquanto as plantas perdem água através de seus estômatos, isso não é necessário e às vezes pode ser um problema para as plantas.

2. Qual das seguintes plantas não sintetizam usando carbono a partir de dióxido de carbono? A. glicose B. aminoácidos C. nucleotídeos D. Nenhuma das opções acima

Resposta à pergunta nº 2

D está correto. As plantas usam átomos de carbono do gás dióxido de carbono para sintetizar todas as opções acima!

3. Qual das alternativas a seguir não é um método para classificar diferentes tipos de estômatos? A. com base na localização na planta. B. com base na estrutura dos estômatos e suas células subsidiárias. C. com base no curso de desenvolvimento dos estômatos e suas células subsidiárias. D. Nenhuma das opções acima.

Resposta à pergunta nº 3

D está correto. Todas as opções acima são maneiras pelas quais os cientistas classificaram diferentes tipos de estômatos!

Referências

  • Esaú, K. (1977). Anatomia de plantas de sementes. Nova York: John Wiley & Sons.
  • Plant Science 4 U. (n.d.). Recuperado em 20 de junho de 2017, em http://www.plantscience4u.com/2014/04/types-of-stomata.html#.wukikevy8
  • Estomatos: definição, tipos e funções (com diagramas) | Botânica. (2016, 02 de fevereiro). Recuperado em 20 de junho de 2017, em http://www.biologydiscussion.com/transpiration/stomata/stomata-definition-types-and-functions-with-diagrams-botany/20316

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