Questão de Biologia — Relações Hídricas (Botânica) — VUNESP 2025

Fisiologia vegetal: abertura e fechamento dos estômatos

Gabarito: letra D. A abertura estomática ocorre quando a luz ativa bombas iônicas que promovem a entrada de íons potássio (K⁺) nas células-guarda, aumentando sua concentração osmótica e fazendo com que absorvam água por osmose, tornando-se túrgidas e abrindo o ostíolo. Esse é o mecanismo fisiológico clássico descrito na literatura de fisiologia vegetal, e a alternativa D o descreve corretamente ao afirmar que "a luz ativa bombas iônicas, facilitando a entrada de potássio e água nas células-guarda, que se tornam túrgidas".

Os estômatos são estruturas epidérmicas formadas por duas células-guarda que delimitam um poro chamado ostíolo. A abertura e o fechamento desse poro dependem diretamente do grau de turgidez das células-guarda: quando túrgidas, o ostíolo se abre; quando flácidas, ele se fecha. Esse mecanismo é controlado por fatores ambientais — como luminosidade, concentração de CO₂ e disponibilidade de água no solo — e por fatores fisiológicos, principalmente o transporte ativo de íons potássio.

O processo de abertura começa com a luz, que ativa bombas de prótons (H⁺-ATPases) na membrana plasmática das células-guarda. Essas bombas bombeiam H⁺ para fora da célula, criando um gradiente eletroquímico que impulsiona a entrada de K⁺ através de canais iônicos. O acúmulo de K⁺ no citoplasma aumenta a concentração de solutos, reduzindo o potencial hídrico das células-guarda. Em resposta, a água entra por osmose das células acessórias vizinhas, as células-guarda ficam túrgidas e, devido à disposição das fibras de celulose em suas paredes, o ostíolo se abre. Quando a luz cessa ou há déficit hídrico, o processo se inverte: o K⁺ sai das células-guarda, a água é perdida, as células ficam flácidas e o ostíolo se fecha.

A tabela a seguir resume os principais fatores ambientais que influenciam o movimento estomático:

A pegadinha central desta questão é inverter o papel do potássio e da água: a banca tenta fazer o candidato acreditar que a saída de K⁺ ou a perda de água promovem a abertura, quando na verdade é exatamente o contrário. A abertura exige acúmulo de K⁺ e entrada de água (turgidez); o fechamento ocorre com a saída de K⁺ e perda de água (flacidez). Guarde essa relação: entrada de K⁺ e água = abertura; saída de K⁺ e água = fechamento. É nessa fronteira que as alternativas se dividem.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma que o aumento da concentração de CO₂ no mesófilo estimula a perda de água pelas células estomáticas, que ficam flácidas. Há dois erros: primeiro, o aumento de CO₂ fecha os estômatos, não os abre; segundo, a perda de água leva à flacidez e ao fechamento, não à abertura. A alternativa inverte completamente o efeito do CO₂ e o estado das células-guarda.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Afirma que a baixa luminosidade provoca acúmulo de potássio nas células-guarda, favorecendo a abertura. Está duplamente errada: a baixa luminosidade fecha os estômatos, e o acúmulo de K⁺ ocorre em resposta à luz, não à sua ausência. A luz é o gatilho que ativa as bombas iônicas responsáveis pela entrada de K⁺.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Afirma que a saída de íons potássio das células estomáticas aumenta o potencial hídrico e promove a osmose reversa. O erro está na direção do fluxo de K⁺: para abrir o estômato, o K⁺ entra nas células-guarda, não sai. Além disso, a saída de K⁺ diminuiria a concentração de solutos, aumentando o potencial hídrico e fazendo a água sair — o que levaria ao fechamento, não à abertura. O termo "osmose reversa" também não se aplica ao mecanismo estomático.

Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Descreve corretamente o mecanismo: a luz ativa bombas iônicas (H⁺-ATPases), que criam o gradiente para a entrada de K⁺ nas células-guarda; o acúmulo de K⁺ reduz o potencial hídrico, atraindo água por osmose; as células ficam túrgidas e o ostíolo se abre. Todos os elementos estão corretos e na ordem certa: luz → bombas iônicas → entrada de K⁺ → entrada de água → turgidez → abertura.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Afirma que a falta de água no solo eleva o turgor das células-guarda, favorecendo as trocas gasosas. É o oposto do que ocorre: a falta de água no solo leva ao fechamento dos estômatos, mesmo com luz disponível, como mecanismo de conservação hídrica. As células-guarda perdem água, ficam flácidas e o ostíolo se fecha, reduzindo a transpiração.

Gabarito: letra D