As plantas se fixam no solo através de suas raízes, que além de prover suporte também desempenham a função vital de absorção de água e nutrientes minerais presentes no solo. Essa absorção pode ocorrer de modo passivo ou ativo, sendo que as substâncias absorvidas na raiz são redirecionadas para todo o corpo vegetal, nutrindo o caule, folhas, frutos e flores (quando estes estão presentes).
A água é essencial para a sobrevivência de todos os seres vivos. Nas plantas, ela desempenha uma série de papeis importantes como: substrato básico da fotossíntese, controle da turgidez das células e também do corpo da planta, mecanismo de controle térmico através da transpiração e meio de transporte para outras moléculas (como nutrientes inorgânicos e carboidratos) entre os tecidos vegetais. A raiz absorve água majoritariamente através de um mecanismo de diferença de potencial. As células da camada mais externa da raiz são dotadas de finos pelos que possuem em seu interior vacúolos concentrados com sais e outras substâncias. Deste modo, por osmose (transporte passivo sem gasto de energia), a água penetra a raiz, sendo carreada através do xilema para outras partes do corpo da planta. Com a transpiração, o vegetal perde uma grande quantidade de água, criando uma pressão hídrica negativa na porção aérea que só pode ser balanceada através de mais bombeamento de água proveniente das raízes.
Outras características da raiz que possibilitam uma melhor captação de água incluem a sua grande área superficial, ampliada pela ramificação da raiz, pela grande quantidade de pelos em sua camada mais externa e pela associação das raízes das plantas com fungos, formando micorrizas. Estas, juntamente com o processo de osmose, representam a maior parte da água absorvida. Entretanto, uma pequena fração do processo de absorção de água ocorre de maneira ativa (com gasto de energia na forma de ATP), quando a raiz e o solo atingem um potencial hídrico similar. Neste caso, a planta provavelmente está turgida, porém solos mais secos podem causar este efeito mesmo quando a quantidade de água absorvida for baixa. Assim, a raiz é capaz de mover as moléculas de água para seu interior contra o gradiente de concentração, o que exige o gasto de energia.
Em relação aos nutrientes, a fonte de absorção varia de acordo com cada um deles. O oxigênio, o carbono (na forma de CO2) e o hidrogênio são absorvidos em suas formas gasosas na porção aérea da planta, especialmente nas folhas. Micronutrientes como o ferro, boro, manganês, cloro, cobre, molibdênio, zinco e níquel são todos absorvidos pela raiz, na forma de íons ou como sais, através da difusão (transportados para o interior da célula graças ao movimento da água). Estes micronutrientes são essenciais ao metabolismo, porém a planta requer quantidades muito pequenas de cada um deles (em média 100 ppm ou partes por milhão). Os macronutrientes também são absorvidos pela raiz e constituem a maior parte da biomassa vegetal. Além do carbono, oxigênio e hidrogênio, são essenciais o enxofre, cálcio, fósforo, potássio, magnésio e o nitrogênio. Este último, em especial, é obtido do solo graças a atividade de bactérias nitrificantes, que transformam amônia e nitritos (formas tóxicas e não acessíveis metabolicamente) em nitratos, que são assimilados pelas raízes.
Referências:
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