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34.21: O Apoplasto e o Simplasto
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The Apoplast and Symplast
 
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34.21: The Apoplast and Symplast

34.21: O Apoplasto e o Simplasto

Plant growth depends on its ability to take up water and dissolved minerals from the soil. The root system of every plant is equipped with the necessary tissues to facilitate the entry of water and solutes. The plant tissues involved in the transport of water and minerals have two major compartments - the apoplast and the symplast. The apoplast includes everything outside the plasma membrane of living cells and consists of cell walls, extracellular spaces, xylem, phloem, and tracheids. The symplast, in contrast, consists of the entire cytosol of all living plant cells and the plasmodesmata - which are the cytoplasmic channels interconnecting the cells.

There are several potential pathways for molecules to move through the plant tissues: The apoplastic, symplastic, or transmembrane pathways. The apoplastic pathway involves the movement of water and dissolved minerals along cell walls and extracellular spaces. In the symplastic route, water and solutes move along the cytosol. Once in this pathway, materials need to cross the plasma membrane when moving from cell to neighboring cell, and they do this via the plasmodesmata. Alternatively, in the transmembrane route, the dissolved minerals and water move from cell to cell by crossing the cell wall to exit one cell and enter the next. These three pathways are not mutually exclusive, and some solutes may use more than one route to varying degrees.

Another potential route is the vacuolar pathway, but this route is mostly restricted to water molecule movement. Here, water moves through the vacuoles of plant cells through osmosis. The mechanism is similar to the symplastic route, but instead of transport being limited to the cytosol, the water passes through the vacuoles. Further, vacuolar transport is facilitated by two proton pumps - ATPase and PPase - that energize the solute uptake. Vacuoles also comprise of specialized transport proteins - the aquaporins - that participate in the transport of water and solutes such as glucose and sucrose.

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.


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