Tag: Pigmento vegetal roxo

A mudança de coloração observada nas células da trapoeraba-roxa (Tradescantia pallida purpurea) quando o tecido é colocado em solução hipotônica permite visualizar, ao microscópio, o efeito da entrada de água no vacúolo. Como as antocianinas ficam dissolvidas no suco vacuolar, qualquer variação no volume desse compartimento altera imediatamente a intensidade do pigmento. É justamente essa relação entre o comportamento osmótico da célula vegetal e a distribuição das antocianinas que serve de base para a questão do ENEM comentada a seguir.

As células da epiderme da folha da Tradescantia pallida purpurea, uma herbácea popularmente conhecida como trapoeraba-roxa, contém um vacúolo onde se encontra um pigmento que dá a coloração arroxeada a esse tecido. Em um experimento, um corte da epiderme de uma folha da trapoeraba-roxa foi imerso em ambiente hipotônico e, logo em seguida, foi colocado em uma lâmina e observado em microscópio óptico.

Durante a observação desse corte, foi possível identificar o(a)

A)  acúmulo do solvente com fragmentação da organela.

B)  rompimento da membrana celular com liberação do citosol.

C) aumento do vacúolo com diluição do pigmento no seu interior.

D) quebra da parede celular com extravasamento do pigmento.

E) murchamento da célula com expulsão do pigmento do vacúolo.

A coloração arroxeada das folhas da Tradescantia pallida purpurea, popularmente conhecida como trapoeraba-roxa, deve-se à presença de pigmentos hidrossolúveis chamados antocianinas. Além de conferirem cor ao tecido, esses compostos desempenham funções fisiológicas e ecológicas importantes, como a proteção contra a radiação ultravioleta e o estresse oxidativo — condição celular caracterizada pelo acúmulo de espécies reativas de oxigênio (ROS), capazes de danificar lipídios, proteínas e ácidos nucleicos, especialmente sob condições ambientais adversas, como excesso de luz, seca ou variações extremas de temperatura.

A tonalidade das antocianinas pode variar do vermelho ao azul arroxeado, dependendo de fatores como o pH vacuolar, a presença de íons metálicos e de outros pigmentos.

Nas células da trapoeraba-roxa, as antocianinas não estão dispersas no citoplasma, mas confinadas no vacúolo central, dissolvidas no suco vacuolar. Essa compartimentalização é essencial tanto para a coloração quanto para a manutenção do equilíbrio fisiológico, uma vez que essas moléculas podem ser biologicamente ativas. O vacúolo, delimitado por uma membrana denominada tonoplasto, atua como reservatório seguro de pigmentos e de outras substâncias bioativas.

A elevada concentração de antocianinas nas células epidérmicas das folhas explica a coloração intensa visível a olho nu, especialmente na face superior. Essa pigmentação torna possível a visualização direta de alterações osmóticas em preparações microscópicas, pois mudanças no volume vacuolar afetam a concentração e a distribuição do pigmento, o que se reflete na intensidade da cor observada.

Transportes Passivos

Para sobreviver, a célula precisa ser capaz de regular as trocas de substâncias com o meio externo. Substâncias essenciais, como oxigênio, nutrientes e água, atravessam a membrana plasmática — estrutura semipermeável que regula, de forma seletiva, a entrada e a saída de materiais. Entre os mecanismos que realizam esse tipo de transporte estão a difusão e a osmose, ambos classificados como processos passivos, pois não requerem gasto de energia.

Difusão

A difusão é um processo físico no qual partículas (como íons, gases ou moléculas pequenas) se deslocam de uma região onde estão mais concentradas para outra onde estão menos concentradas. Esse movimento ocorre devido à energia cinética natural das partículas, sem a necessidade de intervenção enzimática ou gasto energético. O processo continua até que o equilíbrio de concentrações seja atingido.

Nos organismos vivos, esse mecanismo está envolvido em processos fundamentais, como as trocas gasosas durante a respiração. Nos alvéolos pulmonares, o oxigênio do ar inspirado desoloca-se para o sangue por difusão simples, já que sua concentração é maior nos alvéolos do que no plasma. O dióxido de carbono, por sua vez, realiza o movimento inverso.

Além dos pulmões, a difusão atua na troca de substâncias entre os capilares e os tecidos e na transmissão dos impulsos nervosos, quando neurotransmissores se deslocam através da fenda sináptica.

Existem duas formas principais de difusão:

Difusão simples: moléculas pequenas e apolares, como O₂ e CO₂, atravessam diretamente a bicamada lipídica da membrana plasmática.

Difusão facilitada: substâncias maiores ou polares, como glicose e íons, atravessam a membrana com auxílio de proteínas, mas ainda de forma passiva.

Ao contrário dos mecanismos passivos, o transporte ativo requer gasto de energia (geralmente na forma de ATP) para mover substâncias contra seus gradientes de concentração, como ocorre na bomba de sódio e potássio.

Osmose

A osmose envolve exclusivamente o deslocamento da água. Nesse tipo de transporte, as moléculas de água atravessam uma membrana semipermeável — que permite a passagem do solvente (água), mas não de certos solutos — em direção à solução mais concentrada. Ou seja, a água sempre se desloca do meio menos concentrado em soluto (hipotônico) para o mais concentrado (hipertônico), até que se atinja o equilíbrio osmótico entre os dois lados da membrana.

Esse fenômeno pode ser compreendido do ponto de vista físico-químico por meio do conceito de pressão osmótica, que é a força necessária para impedir a movimentação da água através da membrana. Quanto maior a concentração de solutos em uma solução, maior sua pressão osmótica.

Comportamento osmótico da célula vegetal

A osmose é fundamental para todos os seres vivos, pois regula o volume celular, participa da circulação de líquidos e assegura o bom funcionamento dos tecidos. Nas células vegetais, esse processo tem um papel ainda mais específico: a entrada de água por osmose leva ao enchimento do vacúolo central — uma organela de grande volume que armazena água, íons e outros solutos — aumentando a pressão interna da célula contra a parede celular. Esse estado, conhecido como turgescência, é necessário para a sustentação dos tecidos vegetais, especialmente em plantas herbáceas.

A imagem a seguir mostra o comportamento de uma célula vegetal exposta a soluções com diferentes concentrações: isotônica, hipotônica e hipertônica. A resposta osmótica observada em cada condição está diretamente relacionada ao volume do vacúolo central.

Em meio isotônico, a concentração de solutos no meio externo é equivalente à do interior da célula. A entrada e a saída de água ocorrem de forma equilibrada, mantendo o volume vacuolar estável. A célula preserva sua forma e mantém o citoplasma em contato com a parede celular, mas sem exercer pressão significativa sobre ela.

Em meio hipotônico, ocorre entrada de água por osmose, e essa água se acumula no vacúolo central, causando a sua expansão. O aumento do volume vacuolar gera pressão de turgor, que empurra o citoplasma contra a parede celular. A célula torna-se túrgida, o que é essencial para a rigidez dos tecidos vegetais, especialmente em caules e folhas de plantas herbáceas.

Já em meio hipertônico, a célula perde água para o ambiente. Como resultado, o vacúolo encolhe e o citoplasma se retrai, afastando-se da parede celular — fenômeno conhecido como plasmólise. Essa retração compromete funções metabólicas e pode causar danos irreversíveis se prolongada.

Portanto, quando a célula vegetal se encontra em um meio menos concentrado do que o seu interior (meio hipotônico), ocorre entrada de água por osmose. Essa água se acumula no vacúolo central, o que reduz a concentração relativa de solutos em seu interior. Por outro lado, em meio hipertônico — ou seja, mais concentrado que o meio intracelular —, a célula perde água para o ambiente. Como consequência, o volume do vacúolo diminui e a solução vacuolar torna-se mais concentrada.

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A questão apresenta uma situação experimental envolvendo células da epiderme foliar da Tradescantia pallida purpurea, conhecida como trapoeraba-roxa. Essa planta é caracterizada pela coloração arroxeada de suas folhas, conferida por antocianinas — pigmentos hidrossolúveis presentes no interior do vacúolo central. Como essas substâncias estão dissolvidas no suco vacuolar, qualquer alteração no volume de água nesse compartimento afeta diretamente a concentração aparente do pigmento, tornando-se visível sob o microscópio óptico.

No experimento descrito, um fragmento da epiderme foi imerso em meio hipotônico, ou seja, menos concentrado em solutos do que o interior da célula vegetal. Em tais condições, a osmose promove a entrada de água através da membrana plasmática, levando ao enchimento do vacúolo central.

À medida que a água entra por osmose, acumula-se no vacúolo central, que aumenta de volume e pressiona o citoplasma contra a parede celular, conferindo à célula o estado de turgescência. Com essa expansão vacuolar, o pigmento previamente concentrado no suco vacuolar torna-se diluído em uma maior quantidade de solvente, o que resulta em uma coloração menos intensa. Essa diminuição da intensidade visual do pigmento não decorre de sua perda ou degradação, mas da redução relativa da sua concentração devido ao acréscimo de água no interior do vacúolo.

A figura a seguir ilustra esse fenômeno. Nela, observa-se que a célula túrgida, à esquerda, apresenta vacúolo aumentado e pigmentação mais clara em comparação à célula em meio isotônico.

Com base na análise do experimento, é possível concluir que a variação observada na coloração das células está diretamente relacionada ao comportamento osmótico do vacúolo central. Ao invés de qualquer tipo de ruptura, extravasamento ou dano celular, o que se observa ao microscópio é a diluição do pigmento vacuolar em decorrência do aumento do volume de água no vacúolo — resultado direto da entrada de água por osmose em meio hipotônico.

A alternativa correta, portanto, é: C (aumento do vacúolo com diluição do pigmento no seu interior).