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A anatomia descreve os diversos tecidos
da madeira e suas composições celulares. A fisiologia estuda as funções e
o inter-relacionamento dos vários tipos de células e tecidos que
compõem a madeira. O estudo da anatomia da madeira e da fisiologia da
madeira possibilita a compreensão de sua estrutura interna, suas
características, defeitos e classificações.
da madeira e suas composições celulares. A fisiologia estuda as funções e
o inter-relacionamento dos vários tipos de células e tecidos que
compõem a madeira. O estudo da anatomia da madeira e da fisiologia da
madeira possibilita a compreensão de sua estrutura interna, suas
características, defeitos e classificações.
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| Foto: ESALQ /USP |
Composição elementar
Os três principais elementos constituintes da
madeira são o carbono, o oxigênio e o hidrogênio. A percentagem
referente a cada elemento é dada na tabela abaixo:
madeira são o carbono, o oxigênio e o hidrogênio. A percentagem
referente a cada elemento é dada na tabela abaixo:
Tabela : Composição média elementar da madeira
| Elemento | Percentagem (em peso) |
|---|---|
|
Carbono
|
49%
|
|
Oxigênio
|
44%
|
|
Hidrogênio
|
6%
|
Composição molecular
A celulose, a hemicelulose e a lignina são as principais substâncias que compõem a madeira.
A celulose é um polímero linear natural formado pela união de moléculas de b-d-glicose, um produto da fotossíntese. A figura 1 e a figura 2 apresentam, respectivamente, uma molécula de b-d-glicose e uma cadeia de celulose:
[Fig. 1] Molécula de b-d-glicose
[Fig. 2] Segmento de uma cadeia de celulose.
Por ser formada pela repetição de monômeros de glucose, a celulose, portanto, é um polissacarídeo.
A união de cadeias de celulose
adjacentes por pontes de hidrogênio forma regiões cristalinas
denominadas microfibrilas. Cerca de 65% da celulose encontra-se nestas
regiões; o resto forma regiões amorfas.
adjacentes por pontes de hidrogênio forma regiões cristalinas
denominadas microfibrilas. Cerca de 65% da celulose encontra-se nestas
regiões; o resto forma regiões amorfas.
A celulose, que compõe cerca de 60% da madeira, confere resistência e dá suporte aos organismos vegetais.
As hemiceluloses, compondo entre 20 e
35% da madeira, possuem uma estrutura muito próxima à da celulose. No
entanto, enquanto a celulose é um homopolissacarídeo, ou seja, um
polissacarídeo composto de apenas um tipo de unidade básica, as
hemiceluloses são heteropolissacarídeos. Por serem hidrófilas, as
hemiceluloses contribuem para a elasticidade e as variações dimensionais
da madeira.
35% da madeira, possuem uma estrutura muito próxima à da celulose. No
entanto, enquanto a celulose é um homopolissacarídeo, ou seja, um
polissacarídeo composto de apenas um tipo de unidade básica, as
hemiceluloses são heteropolissacarídeos. Por serem hidrófilas, as
hemiceluloses contribuem para a elasticidade e as variações dimensionais
da madeira.
A lignina – palavra proveniente do latim lignum
(madeira) – é um polímero tridimensional cuja unidade funcional básica é
a fenil-propana. Esta substância, que constitui de 15 a 35% da
madeira, possui como funções interligar a celulose, preencher vazios e
dar à parede celular rigidez e impermeabilidade.
(madeira) – é um polímero tridimensional cuja unidade funcional básica é
a fenil-propana. Esta substância, que constitui de 15 a 35% da
madeira, possui como funções interligar a celulose, preencher vazios e
dar à parede celular rigidez e impermeabilidade.
Por último, uma pequena parte da
madeira é composta por outros compostos, como extrativos (óleos, graxas,
resinas, etc.), compostos orgânicos (ceras, ácidos, ácidos graxos,
etc.) e inorgânicos.
madeira é composta por outros compostos, como extrativos (óleos, graxas,
resinas, etc.), compostos orgânicos (ceras, ácidos, ácidos graxos,
etc.) e inorgânicos.
Estrutura interna
A figura 3 apresenta um esboço de uma
estrutura comum da seção transversal de uma árvore. A estrutura interna é
composta, do exterior para o centro, pelas seguintes camadas:
estrutura comum da seção transversal de uma árvore. A estrutura interna é
composta, do exterior para o centro, pelas seguintes camadas:
- Casca
- Floema
- Câmbio
- Xilema
[Fig. 3] Estrutura interna de uma árvore.
A casca é a região mais externa
do tronco. Esta camada tem como funções proteger a árvore de fatores
externos, como variações climáticas e insetos, e reter a umidade durante
períodos secos.
do tronco. Esta camada tem como funções proteger a árvore de fatores
externos, como variações climáticas e insetos, e reter a umidade durante
períodos secos.
O câmbio é responsável pelo
crescimento radial de uma árvore. Nesta região ocorre a divisão e a
diferenciação de novas células, dando origem ao floema e ao xilema,
tecidos vasculares secundários.
crescimento radial de uma árvore. Nesta região ocorre a divisão e a
diferenciação de novas células, dando origem ao floema e ao xilema,
tecidos vasculares secundários.
O floema ou líber, localizado
entre a zona cambial e a casca, é responsável pelo transporte da seiva
elaborada. A seiva elaborada ou orgânica é produzida nas folhas durante a
fotossintese e é composta por água e açúcares. Após um certo tempo, as
células mais externas do floema morrem e passam a fazer parte da casca.
entre a zona cambial e a casca, é responsável pelo transporte da seiva
elaborada. A seiva elaborada ou orgânica é produzida nas folhas durante a
fotossintese e é composta por água e açúcares. Após um certo tempo, as
células mais externas do floema morrem e passam a fazer parte da casca.
O xilema ou lenho é a camada
central da árvore, situada abaixo do câmbio, e possui a função de
distribuir a seiva bruta ou inorgânica (água e sais minerais). O xilema –
palavra proveniente do grego xylon (madeira) – é o que constitui a madeira propriamente dita.
central da árvore, situada abaixo do câmbio, e possui a função de
distribuir a seiva bruta ou inorgânica (água e sais minerais). O xilema –
palavra proveniente do grego xylon (madeira) – é o que constitui a madeira propriamente dita.
O xilema divide-se em duas regiões distintas: o alburno (sapwood) e o cerne (heartwood).
O alburno, composto por células vivas e ativas, é mais claro, menos
denso, contém mais água e é menos resistente mecanicamente e a insetos e
micro-organismos. O cerne, por outro lado, é composto apenas por
células mortas e inativas e apresenta maior resistência mecânica e ao
ataque de insetos e micro-organismos. Geralmente, devido à acumulação de
compostos orgânicos e à ausência de água, o cerne é mais escuro que o
alburno.
O alburno, composto por células vivas e ativas, é mais claro, menos
denso, contém mais água e é menos resistente mecanicamente e a insetos e
micro-organismos. O cerne, por outro lado, é composto apenas por
células mortas e inativas e apresenta maior resistência mecânica e ao
ataque de insetos e micro-organismos. Geralmente, devido à acumulação de
compostos orgânicos e à ausência de água, o cerne é mais escuro que o
alburno.
Anéis de crescimento
A produção de madeira (xilema) difere
de acordo com a época do ano. Na primavera, as células formadas são mais
largas, com paredes mais finas, resultando em madeira menos densa,
menos resistente, mais clara e mais acessível à água. Durante o verão,
outono e inverno, por outro lado, as novas células criadas são menores e
suas paredes celulares são mais espessas. Consequentemente, a madeira
formada é mais densa, escura e resistente e menos permeável.
de acordo com a época do ano. Na primavera, as células formadas são mais
largas, com paredes mais finas, resultando em madeira menos densa,
menos resistente, mais clara e mais acessível à água. Durante o verão,
outono e inverno, por outro lado, as novas células criadas são menores e
suas paredes celulares são mais espessas. Consequentemente, a madeira
formada é mais densa, escura e resistente e menos permeável.
Esta alternância de células menos densas e mais densas forma os anéis de crescimento. A camada formada durante a primavera, denominada lenho inicial, primaveril ou madeira de primavera, aparece como uma faixa mais clara, ao passo que a camada originada no verão, chamada de lenho tardio, estival ou madeira de verão,
pode ser vista como uma região mais escura. Os anéis de crescimento são
mais visíveis em árvores de regiões de clima temperado, onde as
diferenças entre as estações são mais pronunciadas.
pode ser vista como uma região mais escura. Os anéis de crescimento são
mais visíveis em árvores de regiões de clima temperado, onde as
diferenças entre as estações são mais pronunciadas.
[Fig. 4] Anéis de crescimento em um tronco de abeto Douglas (Douglas fir). [LTRR].
Como a alternância entre o lenho
inicial e o lenho tardio ocorre de forma anual, os anéis de crescimento
indicam a idade de uma árvore (este método é conhecido como
dendrocronologia). No entanto, falsos anéis podem surgir devido a
mudanças climáticas bruscas (secas, geadas, etc.).
inicial e o lenho tardio ocorre de forma anual, os anéis de crescimento
indicam a idade de uma árvore (este método é conhecido como
dendrocronologia). No entanto, falsos anéis podem surgir devido a
mudanças climáticas bruscas (secas, geadas, etc.).
Classificação
As madeiras costumam ser classificadas em duas categorias: as coníferas e as folhosas.
Pinho, araucária, abeto e cipreste são alguns exemplos de coníferas;
eucalipto, carvalho e álamo são exemplos de folhosas. As folhosas e as
coníferas apresentam várias diferenças quanto às estruturas celulares de
seus xilemas. Embora existam exceções, a madeira das folhosas
geralmente é mais dura que a das coníferas. Por isso, as folhosas também
são conhecidas como madeiras duras (hardwood), e as coníferas são denominadas madeiras moles (softwood).
Pinho, araucária, abeto e cipreste são alguns exemplos de coníferas;
eucalipto, carvalho e álamo são exemplos de folhosas. As folhosas e as
coníferas apresentam várias diferenças quanto às estruturas celulares de
seus xilemas. Embora existam exceções, a madeira das folhosas
geralmente é mais dura que a das coníferas. Por isso, as folhosas também
são conhecidas como madeiras duras (hardwood), e as coníferas são denominadas madeiras moles (softwood).
As folhosas são árvores da subclasse
das dicotiledôneas, pertencente à classe angiosperma. Suas sementes são
protegidas por carpelos, e suas folhas caem durante o outono e crescem
novamente na primavera. As folhosas possuem basicamente quatro tipos de
células: os vasos, as fibras, o parênquima longitudinal e o parênquima
radial. Os vasos, células alongadas com seção transversal vazada, atuam
na condução de seiva bruta de modo vertical. As fibras são células
alongadas e afinadas nas extremidades, possuindo como principal função a
sustentação da árvore.
das dicotiledôneas, pertencente à classe angiosperma. Suas sementes são
protegidas por carpelos, e suas folhas caem durante o outono e crescem
novamente na primavera. As folhosas possuem basicamente quatro tipos de
células: os vasos, as fibras, o parênquima longitudinal e o parênquima
radial. Os vasos, células alongadas com seção transversal vazada, atuam
na condução de seiva bruta de modo vertical. As fibras são células
alongadas e afinadas nas extremidades, possuindo como principal função a
sustentação da árvore.
As coníferas pertencem à classe das
gimnospermas. Ao contrário das folhosas, suas sementes são nuas (a
palavra gimnosperma vem do grego gimno, que significa nu). A
composição celular das coníferas é mais simples e uniforme. Os
traqueídeos ou fibras constituem a maior parte das células deste tipo de
árvore. Estas células possuem formato alongado e orientação vertical
(paralela ao eixo do tronco) e são responsáveis por transportar a seiva
bruta verticalmente e por dar força e suporte à madeira. O restante das
células das coníferas são os raios, células alongadas e achatadas com
orientação radial (perpendicular aos anéis de crescimento). O papel dos
raios é armazenar e distribuir a seiva bruta horizontalmente.
gimnospermas. Ao contrário das folhosas, suas sementes são nuas (a
palavra gimnosperma vem do grego gimno, que significa nu). A
composição celular das coníferas é mais simples e uniforme. Os
traqueídeos ou fibras constituem a maior parte das células deste tipo de
árvore. Estas células possuem formato alongado e orientação vertical
(paralela ao eixo do tronco) e são responsáveis por transportar a seiva
bruta verticalmente e por dar força e suporte à madeira. O restante das
células das coníferas são os raios, células alongadas e achatadas com
orientação radial (perpendicular aos anéis de crescimento). O papel dos
raios é armazenar e distribuir a seiva bruta horizontalmente.
Tipos de seções
De acordo com o corte realizado em um tronco ou em
uma tora, podem ser observados diferentes planos ou seções de madeira. A
figura a seguir apresenta os três tipos de seções existentes:
uma tora, podem ser observados diferentes planos ou seções de madeira. A
figura a seguir apresenta os três tipos de seções existentes:
A seção transversal pode ser vista ao observar a
extremidade de uma tora de madeira. Neste plano, os anéis de crescimento
aparecem aproximadamente como circunferências (ou arcos de
circunferências) concêntricas, e os raios são vistos como linhas normais
aos anéis.
extremidade de uma tora de madeira. Neste plano, os anéis de crescimento
aparecem aproximadamente como circunferências (ou arcos de
circunferências) concêntricas, e os raios são vistos como linhas normais
aos anéis.
O plano radial é gerado ao cortar uma tora segundo a
orientação de um raio (ou seja, de maneira perpendicular aos anéis de
crescimento). Nesta superfície, os anéis aparecem como um conjunto de
linhas paralelas. Os raios podem igualmente ser observados como pequenas
manchas.
orientação de um raio (ou seja, de maneira perpendicular aos anéis de
crescimento). Nesta superfície, os anéis aparecem como um conjunto de
linhas paralelas. Os raios podem igualmente ser observados como pequenas
manchas.
Por último, como o próprio nome sugere, a seção
tangencial refere-se à superfície que tangencia os anéis de crescimento,
com orientação normal aos raios.
tangencial refere-se à superfície que tangencia os anéis de crescimento,
com orientação normal aos raios.
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