Transpiração: Laboratório de Biologia

O que é transpiração?

Os humanos suam – muito. Quer subamos as escadas correndo, fiquemos presos em um elevador lotado ou simplesmente tenhamos muitas camadas de roupas, liberamos água em um esforço para manter a temperatura do corpo relativamente constante. Esse conjunto relativamente estável de condições internas é chamado de homeostase . As plantas também liberam água como parte de sua necessidade de manter a homeostase. Porém, em vez de transpiração, é chamada de transpiração , tecnicamente definida como a perda de água de uma planta para o ambiente por meio da evaporação.

Vamos começar revisando alguns termos cruciais para entender as propriedades da água. Em primeiro lugar, lembre-se de que a água se move de uma área de alta concentração para uma área de baixa concentração por osmose . As moléculas de água também exibem as propriedades de coesão , em que as moléculas de água se prendem umas às outras, e de adesão , em que as moléculas de água aderem às superfícies. Uma maneira de lembrar a diferença entre esses dois termos é pensar que na adesão você «adiciona» uma superfície, enquanto a coesão funciona quando as moléculas de água «cooperam» umas com as outras. Juntas, a coesão e a adesão causam a ação capilar , o movimento de um líquido devido a forças entre as moléculas desse líquido. Ação capilar e tensão superficial, a pressão na superfície de um líquido devido às forças intermoleculares, permite que a água suba por um tubo estreito, como o xilema nas plantas, contra a força da gravidade.

Mas como esse processo realmente funciona? Primeiro – pense em ‘ TACT ‘: transpiração, adesão, coesão e tensão. Todas essas coisas se combinam para extrair água da raiz e através do broto. Como? Bem, primeiro, lembre-se que a troca gasosa ocorre principalmente em aberturas nas folhas chamadas estômatos. Embora as células guardiãs que circundam esses estomas tenham algum controle sobre a quantidade de água que pode escapar pelos estômatos, uma quantidade significativa de água entra na atmosfera por evaporação. Esta é a definição técnica de transpiração e o primeiro ‘T’ em ‘TACT.’

Quando isso acontece, a água que já está nas folhas corre para preencher o espaço deixado pelas moléculas de água em evaporação, que se aderem umas às outras e às superfícies internas dos vasos nas folhas e no caule. Estes são o ‘A’ e o ‘C’ de ‘TACT.’ Essas moléculas de água em movimento, por sua vez, puxam a água do xilema. A tensão, o ‘T’ final, entre as moléculas de água puxa a água para cima do xilema a partir das raízes. Não é diferente de puxar uma fila de pessoas de mãos dadas.

O que afeta a transpiração?

Quais são algumas variáveis que você acha que podem afetar a transpiração? Vamos começar pelo topo. Se você fizer um furo em um balde d’água, ele sairá do balde muito lentamente. Por outro lado, se você fizer 20 buracos, o balde será esvaziado rapidamente. Da mesma forma, é razoável esperar que o número de estômatos por folha tenha um efeito na taxa de transpiração. A criação de lâminas de microscópio usando quadrados de tecido dérmico de tamanhos iguais da epiderme superior e inferior, contando o número de estômatos que aparecem e estimando o número de estômatos por planta por unidade de superfície fornecerá uma estimativa da capacidade dessa planta de completar a transpiração .

Uma maneira melhor e quantitativa de medir a taxa de transpiração é criar um potenciômetro , uma configuração projetada para medir a taxa de transpiração. A perda de água é medida usando uma pipeta, e a taxa de transpiração é determinada dividindo a perda de água medida por um período de tempo específico. Você pode então submeter as plantas de igual área de superfície foliar a mais de um potenciômetro com diferentes condições ambientais para ver quais variáveis afetam a taxa de transpiração.

Quais são algumas dessas variáveis? Vamos considerar quatro configurações:

Número de configuração	Doença
1	condições da sala (controle)
2	aumento de umidade
3	luz aumentada
4	aumento do vento (ventilador)

Pense no que você poderia prever para cada uma dessas condições, considerando o que está acontecendo nas folhas. Como cada uma dessas condições se compara à condição de controle? Esses gráficos mostram alguns dados que você pode obter dessa experiência:

Dados da experiência

Que relação você vê entre a taxa de transpiração e a capacidade da água de deixar os estômatos? A maior taxa de transpiração ocorreu na condição três porque a luz faz duas coisas: ela faz as moléculas de água se moverem mais rapidamente e, portanto, evaporam mais rapidamente devido ao aumento da temperatura, e também aumenta a taxa de fotossíntese, o que, como você lembra , requer água. O aumento do vento (via ventilador) afasta a água das folhas da planta rapidamente, novamente, permitindo que mais água saia dos estômatos. Finalmente, o aumento da umidade diminui a taxa de transpiração porque um aumento na concentração de água ao redor das folhas causa uma queda na evaporação pelos estômatos.

Resumo da lição

Vamos concluir resumindo este exercício de laboratório. A transpiração é definida como a perda de água de uma planta para o ambiente por meio da evaporação. A transpiração é apenas o primeiro ‘T’ em ‘ TACT ‘, nos mecanismos necessários para mover a água pelas plantas. A adesão , a propriedade das moléculas de água que as faz aderir às superfícies, como o interior do xilema, e a coesão , a «colagem» das moléculas de água por ligações de hidrogênio são o ‘A’ e o ‘C’. A tensão , a pressão na superfície de um líquido devido às forças intermoleculares, é o ‘T’ final que ajuda a água a se mover através do xilema das raízes até os brotos, de onde sai por evaporação pelos estômatos das folhas.

Um experimento simples para determinar a taxa de respiração em uma planta pode ser realizado usando um potenciômetro . Se você souber a área aproximada da superfície das folhas em centímetros quadrados e usar o potenciômetro para medir a quantidade de água perdida no ar durante um período específico de tempo, poderá calcular a taxa de transpiração em unidades de volume, como mililitros por hora (horas ou minutos). As condições que aumentam a taxa de transpiração são aquelas que favorecem a perda de água das folhas, como temperaturas mais altas, aumento da luz e aumento do vento. Uma condição que diminui a taxa de transpiração é a alta umidade, porque a evaporação da água dos estômatos diminui.

Resultados de Aprendizagem

As informações nesta lição podem prepará-lo para:

Discuta a transpiração, adesão, coesão e tensão no que se refere à transpiração
Identifique as variáveis que afetam a taxa de respiração
Especifique as condições que aumentam ou diminuem a taxa de respiração em uma planta