relação água planta

relação água planta

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O gelo tem uma estrutura cristalina mais organizada que na fase líquida (por isso, o gelo tem um maior volume e menor densidade que a água líquida) e, à medida que energia é absorvida para derreter o gelo, algumas destas ligações são quebradas (13 a 15% delas são quebradas para a fusão do gelo, e 8% das moléculas de água escapam da estrutura cristalina). Quando a temperatura sobe acima de 4°C, aumentam a quebra e as deformações das pontes de hidrogênio, resultando em um aumento do volume. Na forma de gelo, cada molécula de água é ligada a moléculas adjacentes por quatro pontes de hidrogênio, enquanto no estado líquido, a 25°C, cada molécula de água é ligada, em média, por 3,8 pontes de hidrogênio (Tyree, 1997). A total ruptura dessas pontes de hidrogênio ocorre com a vaporização da água, quando as moléculas de água são todas separadas (aumento da entropia) e, por isto, o calor de vaporização da água é o mais alto encontrado na natureza, pois muita energia é requerida para romper as pontes de hidrogênio. Esta propriedade tem uma importância capital para a vida na Terra, pois a evaporação da água dos oceanos (2/3 da superfície terrestre) absorve calor da atmosfera, impedindo o aumento da temperatura ambiente, acima dos limites suportáveis para a maioria das formas de vida (Nobel, 1999). Além disto, a evaporação da água na planta com a transpiração, na câmara subestomática foliar, absorve calor dos tecidos, promovendo o seu resfriamento. A perda de calor através da evaporação da água, pela transpiração, é o mecanismo primário de regulação da temperatura em plantas terrestres, dissipando assim grande parte do calor absorvido da radiação emitida pelo sol (Slatyer, 1967).

Além dessas propriedades únicas, a água é muito pouco ionizada, e somente uma molécula em 5,5 x 107é dissociada. Ela é um bom solvente para eletrólitos, pois a atração de íons nas cargas parciais, negativa e positiva, da molécula de água mantém os íons de cargas opostas separados, pois estes íons ficam envolvidos por ligações com os dipolos da água, como na dissolução do NaCl em água, por exemplo. A água é também um bom solvente para não-eletrólitos, como as substâncias polares ou assimétricas, pois pode formar pontes de hidrogênio com o nitrogênio dos grupamentos amino, com o oxigênio dos grupamentos carboxílicos e com outros átomos, o que a faz ser adsorvida na superfície de partículas de vidro, argila, celulose, proteínas e outras substâncias. A alta viscosidade e tensão superficial da água são também devidas a essas pontes de hidrogênio.

A atração intermolecular entre moléculas de uma mesma espécie, como a atração entre duas moléculas de água, é chamada de força decoesão, e a atração entre as fases líquida e sólida, como entre a água e a parede interna do xilema ou de um tubo de vidro de pequeno diâmetro, é chamada de força deadesão. Se existissem somente as ligações iônicas e covalentes, não haveria líquidos e sólidos, visto que estas ligações não permitem interações entre as moléculas. As interações entre moléculas se fazem pelas pontes de hidrogênio e pelas chamadas forças de van der Waals ou de London (Kramer & Boyer, 1995). Estas últimas são iguais à atração eletrostática, entre elétrons de uma molécula e o núcleo de uma molécula adjacente, menos as forças de repulsão intereletrônica e internuclear, em moléculas muito próximas, como as pontes de hidrogênio, mas com menor intensidade. Assim, na planta, existe uma coluna de água contínua desde a raiz até a parte aérea que, sob alta transpiração e conseqüente tensão no xilema, pode ser rompida por um pequeno espaço no xilema, mas que se agrega quando a transpiração diminui, o que é a teoria de adesão-coesão do transporte de água até a parte aérea, que se mantém por até mais de 100m, como nas sequóias (Tyree, 1997).

2.3• PROPRIEDADES DE SOLUÇÕES AQUOSAS E OUTRA DEDUÇÃO DO POTENCIAL DA ÁGUA NOS SISTEMAS

A fisiologia vegetal dificilmente lida com sistemas compostos por água pura, pois, na maioria dos casos estudados, existem solutos dissolvidos na solução aquosa, seja no solo ou na planta e, na atmosfera, existem outros gases, além do vapor d’água. Como foi visto no primeiro capítulo, complementado com a discussão feita acima sobre as interações da água com outras moléculas do sistema, percebe-se que, ao se adicionar solutos à água, diminui a sua (da água) atividade, e conseqüentemente o seu potencial químico e a sua pressão parcial de vapor na solução, pois esta fica diluída pela adição de solutos. Ela fica mais retida pelas interações eletrônicas com estes solutos, dificultando a sua movimentação para fora deste sistema, por exemplo. Quando se fala na atividade de uma substância e, conseqüentemente, na sua concentração, se pensa na atividade de um soluto numa solução porém, pode-se avaliar também a atividade, ou concentração, do solvente, que é diminuída pela adição do soluto. A água está mais concentrada, com máxima atividade, quando está pura e livre do que com a adição de um soluto; nestes dois sistemas, quando postos em contato, a água vai se movimentar de onde está mais concentrada (pura) para onde está diluída pelos solutos, e menos concentrada (Slavik, 1974).

Isto pode ser visto pela lei de Raoult, que estabelece uma proporcionalidade entre a pressão parcial do solvente água numa solução (e), e a fração molal do solvente água (Na), para soluções de solutos não dissociados, mas que pode ser usada para soluções diluídas (Chagas, 1999). E portanto:

e = eoNa = eo(na/ na + ns) (eq.2.1) onde eé a pressão parcial do solvente água, na solução, e0é a pressão parcial do solvente água pura, naé o número de moles do solvente água na solução e nsé o número de moles do soluto. Esta equação só é aplicável para soluções molais diluídas, com um mol ou menos por 1000g de água. Esta equação

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