COMO AS CÉLULAS VEGETAIS UTILIZAM OS ALIMENTOS

Depois que a planta produziu açúcares e amido através da fotossíntese, a partir da água e do anidrido carbônico, com o concurso da luz solar como fonte de energia, e absorveu do solo a água e os elementos minerais nela dissolvidos, qual é o destino destas substâncias no organismo do vegetal?

ARMAZENAMENTO DO AMIDO

As substâncias formadas na fotossíntese (açúcares, amido, etc.) só permanecem nos cloroplastos durante curto tempo. (Os cloroplastos são inclusões protoplas­máticas com clorofila, sem os quais não seria realizada a fotossíntese.) Se se tra­ta do amido, por exemplo, pode ficar depositado temporariamente nos cloro­plastos porque é insolúvel (não se dis­solve na água) e não interfere com os outros processos que se sucedem. Mas depois é convertido em açúcar, que é solúvel (dissolve-se na água) e pode ser distribuído a tódas as partes da planta. Se qualquer uma destas partes resulta ser um órgão acumulador, como um tubérculo de batata, pode tornar a se converter em amido e ser armazenado nessa forma insolúvel que não interfere com os outros processos químicos da planta. O amido constitui, desta maneira, para a planta, uma reserva de açúcar fisiológicamente inativada.

Também se forma amido em muitas se­mentes, onde fica acessível para a pe­quena plantinha depois que começar a germinar.

Em órgãos de armazenamento carnosos, como os bulbos, o açúcar pode ser arma­zenado. A sacarose (açúcar de cana) está presente em grandes quantidades no bulbo da cebola.

AMIDO PARA CRESCIMENTO

O açúcar que chega às várias partes da planta, desde as fôlhas, pode ser empre­gado para construir as paredes celula­res. Estas se compõem de celulose, polis­sacarídio de estrutura fibrosa, estabelecido por grandes cadeias de moléculas de glicose (a glicose é um açúcaz). As fibras de celulose são empregadas para um sem-número de propósitos, especialmen­te na indústria têxtil (algodões, fios, raiom) e na papelaria (o papel se com­põe principalmente de celulose). A ce­lulose serve como armazém de alimen­tos em algumas sementes, por exemplo, o tremoço.

GORDURAS E PROTEÍNAS

O açúcar pode ser também empregado para produzir gorduras e proteínas. As proteínas são obtidas a partir de subs­tâncias chamadas aminoácidos, que, ba­sicamente, se compõem de glicose e ni­trogênio. A planta obtém o nitrogênio que necesita de sais de amônio ou ni­tratos, dissolvidos no solo (ação das bac­térias nitrificantes). A fabricação de aminoácidos com glicose e nitrogênio e sua utilização para a construção de pro­teínas estão controladas por enzimas, substâncias que provocam e” ativam as reações químicas do organismo, sem al­terar sua própria estrutura. Para que al­gumas destas enzimas possam atuar, ne­cessitam-se de ligeiros vestígios de rr10- libdênio. O protoplasma das células se compõe na maior parte de proteínas, e também contém gorduras. Assim mes­mo encontramos gorduras e proteínas em muitas sementes (por exemplo, o girassol contém óleos, o feijão contém muitas proteínas).


A COMBUSTÃO DOS ALIMENTOS PARA OBTER ENERGIA

Além de ser armazenados, utilizados pa­ra construir as paredes celulares, de for­mar outras substâncias como as gordu­ras e as proteínas, os açúcares são quei­mados nas células da planta, para forne­cer energia para o trabalho. As células em crescimento requerem energia para produzir celulose, proteínas e gorduras; necessita-se de energia para mover as substâncias alimentícias de um lado pa­ra outro da planta, através dos vasos; as raízes requerem ,energia para absor­ver minerais do solo. A energia para êstes e muitos outros processos diários que têm lugar na célula, provém da com­bustão do açúcar. Este processo é cha­mado de respiração.

Em realidade, o açúcar não se queima nas células. Esta não é mais que uma forma conveniente de descrever a respi­ração, já que os produtos desta são os mesmos produzidos na verdadeira com­bustão do açúcar, isto é, bióxido de car­bono e água, e tanto a respiração como a combustão, para serem realizadas, re­querem oxigênio. E um processo de oxi­dação. Mais corretamente, é tôda uma série de processos e reações, que, como a fatossintese, não é uma reação sim­ples. Cada reação é controlada por uma enzima e não acontecerá se esta não estiver presente. Pode-se colocar uma solução de açúcar num tuba de ensaio com uma abundante provisão de oxigê­nio e, se evitamos que a solução seja contaminada por bactérias e outros or­ganismos que fermentam os açúcares, esta permanecerá imutável. Mas quando uma enzima é agregada, as moléculas de açúcar se transformam.

Na oxidação da glicose separam-se os átomos de hidrogênio e de oxigênio, que formam moléculas de água. Outros áto­mos de oxigênio se combinam com áto­mos de carbono e se forma bióxido de carbono. Nesta decomposição química intervêm fosfatas (a planta retira do so­lo sua provisão de fósforo), que estão intimamente relacionados (com a trans­ferência de energia libertada pelas de­composições químicas) aos processos de crescimento.

 

CONSERVAÇÃO DA MATÉRIA E ENERGIA

Nas células vegetais, como nas animais, a respiração é produzida de forma con­tinua. Constantemente se requer energia e continuamente ela é fornecida para que as reações possam-se realizar. Den­tro da célula, as substâncias químicas estão sendo continuamente decompostas ou recompostas em moléculas mais com­plexas. Os produtos da fotossíntese po­dem-se combinar com minerais, absor­vidos do solo pelas raizes —êstes mine­rais também são necessários para que certas enzimas possam levar a cabo sua função— para formar a clorofila e mais moléculas de enzimas. Também formam- se pedalo de cálcio, a substância que cimenta entre si as paredes de celulose das células, e produtos que se armaze­nam nas sementes para dar lugar à fu­tura geração.

A produção de sementes, que requer o crescimento de muito tecido mavo —pe­dúnculos para as flórea, pétalas, o cálice e outras partes da flor, os óvulos (futu­ras sementes) e o pólen— é um processo que exige enormes quantidades de ener­gia, e pode ser concentrado num espaço de tempo muito curto. Uma árvore flo­resce regularmente todos os anos. Du­rante a estação de crescimento agrega os ramos e produz novas fôlhas; seu sis­tema de raízes se estende e no tronco é produzida mais madeira que depois constitui os anéis anuais que se obser­vam no curte.

RESPIRACÃO COM OXIGÉNIO LIVRE E SEM ELE

As plantas podem respirar durante al­gum tempo ainda na ausência total de oxigênio livre (embora alguns animais possam viver onde a provisão de oxigê­nio é escassa, poucos podem fazê-lo com total ausência dêste). As plantas conti­nuam utilizando açúcar como alimento, mas, além do bióxido de carbono, de sua decomposição se obtém álcool em lugar de água. Depois de certo tempo a quan­tidade de álcool produzida envenena a célula e a respiração cessa totalmente. A respiração na ausência de oxigênio é denominada anaeróbica; em presença de oxigênio é denominada aeróbica. Irá muita semelhança entre a respiração anaeróbica e a fermentação. Erc ambos os casos os açúcares são decoropm.tos na ausência de oxigênio e se obtêm ,ióxido de carbono e álcool. As mesmas e izimas que permitem que a levedura e os açú­cares fermentem foram encontradas nas células vegetais. Na respiração anaeró­bica, os processos químicos para liber­tar energia não implicam consumo de oxigênio.

Embora geralmente respirem hidratos carbono (compostos que, como os açúcares, contêm carbono, hidrogênio e oxigênio), as plantas podem respirar também gorduras e proteínas, como, por exemplo, nas sementes em germinação. As gorduras são um material de arma­zenamento muito econômico, porque proporcionalmente contêm mais carbo­no e hidrogênio que os hidratos de car­bono e proteínas. Quanto à igualdade de pêso obtém-se mais energia ao se quei­mar gorduras em vez de qualquer das outras duas substâncias. Lõgicamente, requer-se mais oxigênio para queimá-la, e (o que é fundamental para a semente, que necessita tôda a água que possa ob­ter) de sua decomposição produz mais água que no caso dos açúcares ou pro­teínas.

Provàvelmente as células vegetais quei­mam continuamente pequenas quantida­des de proteínas, contudo só as respiram em quantidade quando escasseiam as outras substâncias alimentícias. Por exemplo, podem ser respiradas por fô­lhas que por algum motivo foram inca­pazes de fotossintetizar durante certo tempo. Os hidratas de carbono se esgo­tam e não pode haver gorduras, já que estas se formam a partir de hidratas de carbono. Com as substâncias absorvidas pelas raízes e as que fabrica durante a fotossíntese, a planta pode construir tô­das as moléculas que necessita.

ENZIMAS

Denominam-se “enzimas” (ou enzimas) cer­tas substâncias químicas muita complexas existentes na célula viva, sôbre cujo Prata- plasma atuam, provocando ou ativando as reações ou transformações que influem em sua estruturo molecular. As enzimas são elemen­tos “catalisadores”, isto é, que produzem e regulam as transformações químicas, sem que alterem qualitativa nem quantitativamente, depois de produzi-la. A substancia sabre a qual atua determinada enzima, se denomina “substrato”. O nome do substrato com o su­fixo “ase”, designo amiúde as enzimos. Por exemplo: a “uriase” é a enzima que atua sôbre a uréia, decompondo-a em amoníaco e anidrido carbónico. E assim, fosfatase, mal- Case, lipase, etc.

 

Fonte: Enciclopédia Tecnirama, Editorial Codex S.A. 1962.