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Gabarito Biologia Vegetal – Raven (8ª Ed. 2014) Capítulo 22 - Desenvolvimento Inicial do Corpo da Planta Parte 1: Pontos para revisão. 1. Como a polaridade é importante no desenvolvimento embrionário das plantas? A polaridade é responsável por estabelecer o eixo estrutural do organismo. No embrião, a primeira divisão assimétrica é responsável pela formação da polaridade apical basal, formando a célula apical – responsável pela formação do embrião – e a célula basal – responsável pela produção do suspensor. Em seguida a polaridade é estabelecida pela formação do eixo epicótilo e do eixo hipocótilo-radícula, que dão origem ao caule e a raiz, respectivamente. 2. Quais são os três meristemas primários das plantas e que tecidos eles formam? A protoderme, que dá origem a epiderme por meio de divisões periclinais; procâmbio, que dá origem aos tecidos vasculares (xilema e floema) e o metistema fundamental, que dá origem ao tecido fundamental. 3. Quais são os estágios de desenvolvimento do embrião das eudicotiledôneas? De que maneira o desenvolvimento do embrião nas monocotiledôneas difere daquele nas eudicotiledôneas? Os três estágios de desenvolvimento do embrião de dicotiledônias são: estágio globular (precede a formação dos cotilédones, é nessa fase que se forma a polaridade apical-basal do embrião), estágio cordiforme (ocorre com o desenvolvimento dos cotilédones) e estágio de torpedo (alongamento do eixo dos cotilédones e extensão dos meristemas primários – de raiz e de caule). Pode-se diferenciar o desenvolvimento embrionário de mono e dicotiledôneas principalmente pela presença de apenas um cotilédone em monocotiledôneas. Essa diferença faz com que a fase chamada cordiforme seja caracterizada apelas por um cotilédone cilíndrico, a partir daí o cotilédone único se torna a estrutura dominante. O meristema apical também se diferencia, surgindo em um dos lados do cotilédone e sendo envolto por uma bainha protetora formada a partir da base do cotilédone. 4. Quais são as principais partes de um embrião maduro de eudicotiledôneas ou de monocotiledôneas? Embrião de eudicotiledôneas: Eixo com dois cotilédones, responsável pela nutrição da semente; meristema apical e plúmula (epicótilo); hipocótilo e radícula (ou eixo hipocótilo-radicular) e envoltório seminal (testa). Embrião monocotiledoneas: Um cotiledone (escutelo), responsável pela nutrição, absorção de nutrientes do endosperma e fotossíntese; a radícula e plúmula estão envolta por bainhas (coleorriza e coleóptilo, respectivamente). 5. Quais são os fenômenos ou processos que caracterizam a maturação da semente, a segunda fase do desenvolvimento das sementes? A maturação das sementes é caracterizada pelo acúmulo de material de reserva (proteínas, amido e lipídios), dessecação, endurecimento dos envoltórios e por fim, entram em repouso (quiescente) ou dormência. 6. Qual é o significado da dormência de sementes para uma planta? A dormência é um estado em que mesmo em condições ideais, a semente não germina, devido ao envoltório ou a questões fisiológicas do embrião. A função da dormência é, basicamente, impedir a germinação por um período de tempo, preservando a sua viabilidade por mais tempo, garantindo sua sobrevivência e aumentando o grau de dispersão. Parte 2: Autoavaliação 1. Faça a distinção entre os termos a seguir: proembrião, embrião propriamente dito e suspensor; estágio globular, estágio cordiforme e estágio de torpedo; epicótilo e plúmula; eixo hipocótiloradicular e radícula; coleorriza e coleóptilo. - O proembrião é a fase entre a formação da célula apical e o estágio globular do embrião, desse período as células estão se dividindo para formar o embrião. O embrião propriamente dito é formado assim que as células formem uma estrutura esférica, a partir daí ocorre o desenvolvimento inicial dos tecidos. Já o suspensor é formado a partir da multiplicação da célula basal, é responsável por fixar o embrião junto a micrópila. - O estágio globular precede a formação dos cotilédones, é nessa fase que se forma a polaridade apical-basal do embrião, já no estágio cordiforme ocorre com o desenvolvimento dos cotilédones e estágio de torpedo ocorre o alongamento do eixo dos cotilédones e extensão dos meristemas primários – de raiz e de caule. - O epicótilo compreende todo o eixo caulinar que se encontra acima da base dos cotilédones, já a plúmula é a primeira gema do meristema apical. - O eixo hipocótilo-radicular abrange o eixo caulinar abaixo dos cotilédones quando este apresenta basicamente um meristema apical coberto por coifa (e logo, a raiz é indistinguível), já a radícula é a raiz embrionária que de desenvolve do meristema em algumas espécies. - A coleorriza e o coleóptilo são bainhas protetoras presentes nas gramíneas, elas são responsáveis por proteger a radícula e a plúmula, respectivamente. 2. Explique o que se entende por padrão apical-basal e padrão radial da planta. O padrão apical-basal é a assimetria encontrada em vários sistemas biológicos, nas plantas ele é expresso pela diferença morfológica entre as raízes e o caule. Já o padrão radial é definido como a simetria radial presente nos órgãos vegetais, principalmente caule e raízes. 3. Que papel é desempenhado pelo suspensor nas angiospermas e qual evidência indica que o embrião propriamente dito reprime a rota para a formação de embrião no suspensor? A principal função do suspensor é a fixação do embrião próximo a micrópila e o fluxo de nutrientes e hormônios para o embrião. Apesar de ter potencial embriogênico, o suspensor sofre morte celular quando o embrião chega a fase de torpedo, isso foi definido estudando mutantes de Arabidopsis. 4. Como as mutações nos ajudaram a compreender o desenvolvimento do embrião? As mutações em diferentes grupos de genes responsáveis pela embriogênese nos permitiu identificar o mecanismo responsável por diferentes fases do desenvolvimento uma vez que cada grupo é responsável pela inibição ou estimulação de uma etapa. 5. Que fatores ou mecanismos foram identificados como causa da dormência das sementes imposta pelo envoltório seminal? A dormência causada pelo envoltório pode ocorrer devido à impermeabilidade, à rigidez, à produção de inibidores e ao impedimento da liberação de substâncias necessárias. 6. Sugira por que a raiz é a primeira estrutura a emergir da semente em germinação. A raiz é responsável pela absorção de água e pela fixação do vegetal no solo, consolidando o indivíduo no local onde ocorreu a germinação da semente e impedindo a dessecação. 7. Quais os fatores ambientais particularmente importantes para a germinação da semente? Os fatores mais importantes na germinação das sementes são a presença de água, oxigênio e temperatura ideal (normalmente entre 5 e 48°C). Algumas ervas também dependem da incidência de luz para germinar. 8. Cite alguns dos modos pelos quais o ápice caulinar emerge da semente durante a germinação. O que significa germinação epígea e germinação hipógea? Os quatro principais modos de germinação são: Nas dicotiledêneas o hipocótilo se estende, formando o gancho e alcançando a superfície – nesse modo os cotilédones são expostos ao ar devido ao alongamento do caule –, ou é o epicótilo que se alonga formando o gancho que alcança a superfície, desse modo os cotilédones se mantêm no solo. Nas monocotiledôneas o gancho é formado pelo alongamento do cotilédone tubular, que continua nutrindo a plântula por um período de tempo. O quarto modo de germinação é característico de gramíneas, nele a coleorriza é a primeira estrutura a emergir do solo, seguida pela radícula, após o estabelecimento da radícula, o coleóptilo é empurrado para cima pelo alongamento do mesocótilo (primeiro nó caulinar), seguido pelo desenvolvimento da plúmula. A germinação epígea é toda aquela em queo cotilédone é exposto ao ar, e a hipógea é toda aquela em que o cotilédone fica retido no substrato. Referências Bibliográficas Raven | Biologia vegetal / Ray F. Evert e Susan E. Eichhorn; revisão técnica Jane Elizabeth Kraus; tradução Ana Claudia M. Vieira... [et.al.]. – 8. ed. – Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014.
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