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Farmacognosia Aplicada Prof. Dr. João Araújo CITOLOGIA VEGETAL Relembrando... • Célula do latim cellula - pequeno compartimento; • Termo empregado pela 1ª vez em 1665 por Robert Hook - lâminas de cortiça ao Microscópio; • Vegetais - Autotróficos - produzem seu próprio alimento através da fotossíntese, absorvendo gás carbônico (CO2) atmosférico e devolvendo ao ar oxigênio (O2); • Eucarióticas - material genético individualizado dentro de um núcleo delimitado por uma membrana; • Compartilham muitas características citoplasmáticas com as células animais. Relembrando... ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL DA CÉLULA VEGETAL • Uma célula vegetal típica é constituída: - Parede celular e todo seu conteúdo interno – protoplasto (citoplasma delimitado pela MB). • Existem estruturas que são encontradas apenas células vegetais: - Parede celular; - Vacúolos; - Plastídeos. Parede Celular • É rígida e delimita tamanho e forma da célula; • Funções importantes: - Proteção contra bactérias, fungos e protozoários - fitoalexinas; - Evita plasmoptise (ruptura da célula devido ao aumento de líquido em seu interior); Parede Celular • Algumas plantas podem apresentar 2 tipos de parede celular: Primária e secundária; • As paredes primária e secundária diferenciam-se, não só no momento da sua formação, mas na sua constituição também; • Plasmodesmos – poros que possibilitam a troca de moléculas; • Lamela mediana – atua como um “cimento” - unindo as células vegetais entre si; • Pontoações - regiões onde ocorre menor deposição de microfibrilas de celulose. Parede Celular Primária • Encontrada em todas as células vegetais, sendo depositadas durante o processo de divisão celular; • Bastante fina, porém resistente o suficiente para evitar uma possível ruptura; • Formadas principalmente por celulose, hemicelulose e pectinas; • Cerca de 70% de água em sua composição; • Além dessas substâncias, são encontradas glicoproteínas e algumas enzimas. Parede Celular Secundária • Produzida posteriormente ao crescimento e está localizada entre a membrana plasmática e a parede celular primária; • Formada por três camadas distintas: S1, S2 e S3; • Formada principalmente por celulose e hemicelulose (não possui pectina); • Cerca de apenas 20% de água; • Possui lignina - garante uma resistência ainda maior. Parede Celular • Celulose - principal componente das paredes celulares dos vegetais; • Se organizam em microfibrilas - se entrelaçam formando o arcabouço da parede; Vacúolos • Organela característica das células vegetais; • Delimitado por uma membrana lipoproteica – tonoplasto; • Interior preenchido pelo suco celular ou suco vacuolar (água e diferentes componentes dissolvidos): - íons, ácidos orgânicos, açúcares e aminoácidos; Funções: regular pH, controlar a entrada e saída de água por osmorregulação, armazenar substâncias, fazer a digestão e excretar os resíduos. Vacúolos • Em geral componentes presentes no suco vacuolar são sintetizados em outras partes do citoplasma e acumulados dentro do vacúolo; • O pH do suco vacuolar é ligeiramente ácido - nos frutos cítricos é mais ácido, tornando o sabor azedo; Plastos • São organelas específicas das células vegetais; • Possuem DNA próprio – sintetizam suas proteínas; • Classificados em termos de cor e função (cromoplastos, leucoplastos e cloroplastos); Plastos Funções: o armazenamento de substâncias (pigmentos e nutrientes); a fotossíntese (cloroplastos); atração de polinizadores. Moléculas Orgânicas da Célula Vegetal • 90% do peso representados por água; • Íons K+, Mg2+ e Ca2+ em torno de 1%; • O restante - moléculas orgânicas: Metabólitos Primários: diretamente envolvidos processos crescimento, desenvolvimento e re produção dos organismos; Metabólitos Secundários: estão relacionadas com resposta a pressões do ambiente, como forma de proteção, interação com outros organismos ou processo reprodutivo. Moléculas Orgânicas da Célula Vegetal Proteínas Carboidratos Lipídeos Ácido nucléico Alcaloides Terpenóides Compostos fenólicos HISTOLOGIA VEGETAL A estrutura do corpo dos vegetais, embora complexa, segue um padrão bem definido em cada órgão. Isto facilita o reconhecimento, por exemplo, no controle de qualidade microscópico. Tecidos Vegetais Tecidos Vegetais Meristemas • Tecido vegetal responsável pelo crescimento da planta e pela formação de outros tipos de tecidos vegetais. • Constituído de células indiferenciadas ou que se encontram em estágio embrionário. • Crescimento – diferenciação celular; Tecidos Vegetais Meristema primário: Origem é embrionária - encontrado no ápice de caules e raízes de plantas, sendo chamado meristema apical ou gema apical. Responsável pelo crescimento primário - aumento do comprimento. Tecidos Vegetais Meristema primário: O tipo de crescimento produzido pelo meristema primário é chamado de crescimento primário. Tecidos Vegetais Meristema secundário (meristema lateral): • Se originam a partir dos meristemas primários, incorporando novas células aos tecidos existentes; Tecidos Vegetais Meristema secundário: Crescimento secundário da planta, que é o aumento da largura. Tecidos Vegetais Permanentes - adultos Os tecidos vegetais estão organizados em três sistemas: • Sistema dérmico: compreende os tecidos que revestem os órgãos da planta - fazem o contato do corpo do vegetal com o meio ambiente; • Sistema fundamental: funções de seus tecidos relacionadas com as atividades metabólicas e de sustentação do corpo da planta; • Sistema vascular: garante a condução de substâncias pelo corpo da planta. Tecidos Vegetais Permanentes - adultos No corpo da planta, geralmente, o que se observa é a presença do sistema vascular sendo envolvido pelo sistema fundamental, o qual é envolvido pelo sistema dérmico, que reveste todo o corpo da planta. Tecidos Vegetais Sistema dérmico: formado pela epiderme e periderme; Epiderme: • Tecido de revestimento do corpo primário da planta, que tem sua origem na protoderme; • Funções: proteção contra a perda de água e injúrias (particularmente herbivoria); transpiração e trocas gasosas; absorção de água, entre outras. Epiderme • Células epidérmicas ou ordinárias - paredes finas ou espessas; • Pode conter uma ou mais camadas de células (uni ou pluriestratificado); • Pode ser revestida - cutícula ou cera - lipídeos protetores (perda de água ou ataque de microrganismos); • Espécies de ambientes áridos - abaixo da epiderme - hipoderme. Epiderme • Células especializadas; • Estômatos (encontrado nas folhas): trocas gasosas e transpiração; • É constituído de duas células guarda clorofiladas que formam o poro ou fenda estomática - ostíolo. Epiderme • Células especializadas - tricomas; • Auxiliam na absorção de água e sais minerais, defesa, produção de secreções (óleos, néctar, sucos digestivos e resinas)... • Podem ser classificados em tectores (não secretam) e glandulares (secretam). Os tricomas são apêndices epidérmicos que constituem uma ótima característica na autenticação e controle de qualidade de drogas vegetais e plantas medicinais, devido à diversidade de formas e ocorrência em diferentes táxons. Epiderme Células especializadas: • Litocistos - armazenam cristal de carbonato de cálcio, denominado cistólito (reserva e proteção); • Células buliformes: células grandes com grandes vacúolos armazenando água; • Silicosas: pequenas encontradas aos pares e armazenam cristais de sílica (estrutural e reserva). Periderme • Tecido de revestimento secundário, que tem função de proteção e de cicatrização do corpo das plantas; • Ocorre em caules e raízes e em segundo caso, em alguns frutos; • Três regiões distintas sobrepostas:súber ou felema, felogênio e feloderme. Cuidado para não confundir periderme com a casca. A periderme é um dos componentes da casca, sendo a camada mais externa da casca. • Sistema Fundamental: Relacionado com várias funções: preenchimento, reserva, sustentação e realização de fotossíntese. Esse sistema é formado por três tipos de tecidos fundamentais: Tecidos Vegetais Sistema Fundamental - Parênquima: • Formados por células vivas, com um grande vacúolo e com parede celular delgada; • Tecido mais abundante no corpo da planta - encontrado em todos os órgãos; • Existem vários tipos (preenchimento, clorofilado, armazenamento...) - Parênquima clorofiliano - principalmente em folhas/altas concentrações de cloroplastos; Tecidos Vegetais Sistema Fundamental - Colênquima: • Tecido de sustentação do corpo primário da planta; • Células mais alongadas e com paredes mais espessas que as células do parênquima; • Facilmente reconhecido - abaixo da epiderme de caules jovens, pecíolo e nervuras das folhas; Tecidos Vegetais Sistema Fundamental - Esclerênquima: • Tecido de sustentação constituído por células mortas espessadas com lignina e celulose; • Apresenta rigidez - proporciona resistência e sustentação à planta. • Podem estar presentes em um tecido isoladamente, em grupos ou em feixes. Tecidos Vegetais Sistema Vascular: • Sistema condutor responsáveis pelo transporte e distribuição de substâncias do vegetal; • Tipos: Tecidos Vegetais Xilema ou lenho - responsável pela condução de água e sais minerais - seiva bruta - das raízes até o ápice da planta. É constituído por células mortas impregnadas por lignina e reforçadas com celulose. Floema ou líber - responsável pela condução da seiva elaborada das folhas às outras regiões da planta. * A seiva elaborada - alimentos produzidos pela fotossíntese. Função também na comunicação entre órgãos e na sinalização de longa distância, transportando hormônios e outras substâncias sinalizadoras. Sistema Vascular: Tecidos Vegetais Tecidos Adultos MORTO VIVO Superfície Foliar Estômatos Corte Transversal: Folha PCL = parênquima clorofiliano lacunoso; PCP = parênquima clorofiliano paliçádico. Corte Transversal: Raiz 1. Parênquima cortical (córtex) 2. Xilema 3. Floema 4. Epiderme 5. Parênquima medular Corte Transversal: caule Estudo Dirigido • Quais são as organelas que encontramos nas células vegetais (e não animais)? Explique as suas funções. • O que são os metabólitos primários e secundários? • Explique a importância da histologia vegetal para o controle de qualidade. • O que são os meristemas? Explique-os. • Descreva as características e células encontradas na epiderme e periderme vegetal. • Explique o sistema fundamental vegetal. • Qual a diferença entre xilema e floema?
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