34.21: O Apoplasto e o Simplasto

O crescimento das plantas depende da sua capacidade de captar água e minerais dissolvidos no solo. O sistema radicular de cada planta está equipado com os tecidos necessários para facilitar a entrada de água e solutos. Os tecidos vegetais envolvidos no transporte de água e minerais têm dois compartimentos principais – o apoplasto e o simplasto. O apoplasto inclui tudo fora da membrana plasmática das células vivas e consiste em paredes celulares, espaços extracelulares, xilema, floema e traqueídeos. O simplasto, em contraste, consiste em todo o citosol de todas as células vegetais vivas e os plasmodesmos – que são os canais citoplasmáticos que interconectam as células.

Existem várias vias potenciais para que as moléculas se movam através dos tecidos vegetais: as vias apoplásticas, simplásticas ou transmembranares. A via apoplástica envolve o movimento da água e minerais dissolvidos ao longo de paredes celulares e espaços extracelulares. Na via simplástica, água e solutos movem-se ao longo do citosol. Uma vez nessa via, os materiais precisam atravessar a membrana plasmática movendo-se de uma célula para a célula vizinha, e eles fazem isso através dos plasmodesmos. Alternativamente, na via transmembranar, os minerais dissolvidos e a água movem-se de célula em célula atravessando a parede celular para sair de uma célula e entrar na seguinte. Estas três vias não são mutualmente exclusivas, e alguns solutos podem usar mais de uma via em diferentes níveis.

Outra via potencial é a via vacuolar, mas essa via é restrita principalmente ao movimento da molécula de água. Aqui, a água move-se através dos vacúolos das células vegetais através da osmose. O mecanismo é semelhante à via simplástica, mas em vez de o transporte ser limitado ao citosol, a água passa pelos vacúolos. Além disso, o transporte vacuolar é facilitado por duas bombas de protões – ATPase e PPase – que fornecem energia para a captação de soluto. Os vacúolos também são compostos por proteínas de transporte especializadas – as aquaporinas – que participam do transporte de água e solutos como glicose e sacarose.