Por que as raízes das árvores transportam água para as pontas das árvores?

Este artigo explica o princípio da transmissão da água na raiz para o topo da árvore. O fenômeno da osmoticidade é ilustrado através de um experimento de membrana semipermeável em forma de U. A seletividade da membrana semipermeável é introduzida. O experimento anterior de Nollet e a pesquisa quantitativa da osmoticidade de Vantehoff em 1877 são mencionados.

Por que as raízes das árvores transportam água para as pontas das árvores?

Por que as raízes das árvores podem enviar água para as pontas da árvore A vida é inseparável da água, e as plantas não são exceção. Quando você está sob uma árvore imponente, você já se perguntou como ela absorve a água do solo e o transporta para cada galho, cada folha?

Vamos começar com um experimento. O tubo em forma de U contém solução aquosa de glicose, e o meio é separado por uma membrana semipermeável. A concentração de glicose no tubo direito é grande, a concentração no tubo esquerdo é pequena, e o nível líquido dos dois lados é igual no início. Como apenas moléculas de água menores podem passar através da membrana semipermeável, o nível do líquido no lado direito aumenta e o nível do líquido no lado esquerdo diminui ao longo de um período de tempo, como se uma pressão fosse aplicada no lado esquerdo do tubo para pressionar a água para o lado direito.

Experimento de membrana semipermeável de tubo em forma de U, a membrana semipermeável é um tipo de membrana fina que permite que apenas algumas moléculas ou íons menores se difundam para dentro e para fora, e tem seletividade para diferentes partículas passarem. Membranas celulares, membranas da bexiga, pergamino e membranas de algodão artificiais são membranas semipermeáveis. O mecanismo de absorção da umidade do solo e sua transferência para os ramos e folhas superiores é o seguinte: a umidade passa do solo para as raízes através da membrana semipermeável da epiderme da raiz através da osmoticidade, criando uma alta pressão osmótica que, juntamente com outras forças dinâmicas dentro da planta, como transpiração e capillarização, transporta a umidade para os ramos e folhas superiores.

O primeiro descobridor do fenômeno da osmoticidade celular vegetal foi o francês Nolet. Em 1748, ele envolveu a bexiga do porco na boca da garrafa cheia de vinho e colocou-a na água. Logo descobriu que a bexiga do porco gradualmente se expande para fora da garrafa e, finalmente, a bexiga do porco se incha. Ele se interessou por este fenômeno e realizou pesquisas sem resultados. Em 1877, Vanterhof realizou um estudo sobre isso e deu uma relação quantitativa para a pressão osmótica.

A pele da raiz da planta tem uma camada de membrana semipermeável (incluindo, mas não apenas a membrana celular), a molécula de água pode passar livremente, mas os íons minerais, como sódio, cálcio, cloreto e macromoléculas, como glicose, não podem passar, portanto, ocorre a ação de osmose. Nas raízes das plantas, a umidade penetra do solo com maior concentração de moléculas de água para as células vegetais com menor concentração de moléculas de água. Algumas plantas produzem pressão osmótica. O físico-químico holandês Van Tehoff descobriu que pode atingir várias vezes a pressão atmosférica padrão, o suficiente para "bombar" a água para o topo da árvore de várias dezenas de metros de altura.