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ANATOMIA DO CAULE PROF. ALENA TORRES NETTO O sistema caulinar consiste no caule e suas folhas Origina-se durante o desenvolvimento do embrião, podendo ser representaado pela plúmula, que consiste em um epicótilo – caule acima dos cotilédones, uma ou mais folhas jovens e um meristema apical O ápice caulinar produz folhas e gemas axilares, as quais se desenvolvem em sistemas caulinares laterais As duas principais funções associadas ao caule são: CONDUÇÃO E SUPORTE As folhas – principais órgãos fotossintetizantes – são sustentadas pelo caule, que as coloca em posição mais favorável a exposição da luz Origem e crescimento dos tecidos primários do caule -O meristema apical do caule é uma estrutura dinâmica que, além de adicionar células ao corpo primário, produz repetidamente primórdios foliares e primórdios de gemas, resultando em uma sucessão de unidades repetidas – fitômeros primórdios foliares – tornam-se folhas primórdios de gemas – sistemas caulinares laterais O ápice caulinar – gema apical – além de contribuir para o crescimento em comprimento (altura) do caule, origina os primórdios foliares (futuras folhas) e as gemas axilares As gemas axilares idênticas são estruturalmente ao ápice caulinar são caules em miniatura com um meristema apical dormente e várias folhas jovens As gemas axilares podem ser tanto vegetativas, quando se desenvolvem em ramos caulinares, quanto florais, quando formam uma flor ou um grupo de flores Gema apical Gema axilar Em um corte transversal de caule em locais onde o tecido proveniente do meristema apical se encontram diferenciados, podemos observar 4 regiões distintas de fora para dentro: Sistema de revestimento, córtex, cilindro oco do sistema vascular e medula CT – Córtex CV – Cilindro vascular ME - Medula CL - Colênquima EPIDERME Se origina da protoderme, geralmente é uniestratificada, recoberta por estômatos e tricomas (como a epiderme foliar) É um tecido vivo que se divide por mitose – crescimento em espessura do caule CÓRTEX Interna a epiderme Se origina do meristema fundamental A camada mais externa é a exoderme Na maioria das plantas, a região cortical é homogênea e composta apenas por tecido parenquimático fotossintetizante As vezes se diferenciam em colênquima ou esclerênquima como tecidos de sustentação Em algumas espécies, o córtex caulinar possui células especializadas secretoras de látex, mucilagem ou resina Podem apresentar aerênquimas – câmaras de ar para flutuação – espécies aquáticas Outras apresentam parênquima aquífero – plantas de caule suculento (armazenamento de água) Outras espécies portadoras de caules especializados, como órgãos de reserva ou de propagação vegetativa (bulbos e rizomas), acumulam grãos de amido na região cortical Em algumas espécies a camada mais interna do córtex é diferenciada das demais e suas células podem ser maiores e apresentar grãos de amido ou estrias de Caspary Camada amilífera SISTEMA VASCULAR O sistema vascular primário se origina do procâmbio de regiões próximas do meristema apical Corte longitudinal do meristema apical do caule de Coleus sp. Seta grossa = gema axilar; seta fina = protoderme; cabeça de seta = procâmbio; MF = meristema fundamental; PM = promeristema. Existem 3 tipos básicos de organização na estrutura primária do caule em relação a distribuição relativa do tecido vascular primário e fundamental: a) Cilindro contínuo e oco ao redor do tecido fundamental b) Cilindro de cordões isolados c) Sistema de cordões que aparecem espalhados no meio do tecido fundamental Independente do tipo de organização o floema é organizado externamente ao xilema, na grande maioria das espécies Em várias plantas – a maioria monocotiledôneas e certas dicotiledôneas herbáceas – o crescimento de diversas partes do corpo para com a maturação dos tecidos primários. CRESCIMENTO SECUNDÁRIO DO CAULE Por outro lado nas gimnospermas e eudicotiledôneas arbóreas, a raiz e o caule continuam a crescer em espessura em regiões onde não ocorre mais alongamento Esse aumento em espessura é chamado de crescimento secundário e resulta da atividade de 2 meristemas laterais: CÂMBIO VASCULAR E CÂMBIO DA CASCA CÂMBIO VASCULAR As células meristemáticas do câmbio vascular são vacuolizadas, e ocorrem sob 2 formas: a)Iniciais fusiformes – verticalmente orientadas, são mais longas que largas, são achatadas ou retangulares b) Iniciais radiais – horizontalmente orientadas, ligeiramente alongadas ou quadradas O xilema e floema secundários são formados a partir de divisões periclinais (paralela a superfície da raiz ou caule) das iniciais cambiais e suas derivadas imediatas Se a derivada da inicial cambial é formada em direção ao exterior pode tornar-se uma célula do floema, e se for formada em direção ao interior será uma célula de xilema As células iniciais fusiformes dão origem ao sistema axial de tecidos vasculares secundários As células iniciais radiais formam o sistema radial. Esses raios variam em tamanho e servem para o movimento de substâncias nutritivas do floema secundário para o xilema secundário, e de água do xilema secundário para o floema secundário, também funcionam como centro de armazenamento de substâncias como amido, proteínas e lipídeos, podendo ainda sintetizar alguns metabólitos secundários Efeito do crescimento secundário no corpo primário do caule Meristemas primários Crescimento primário completo Origem do câmbio vascular Início da formação de xilema e floema 2ario Fim do 1° ano de crescimento com formação da periderme Na maioria dos caules lenhosos a formação da periderme ocorre logo após a formação do xilema e floema secundários A periderme pode ser dividida estruturalmente em 3 partes: a) Câmbio da casca ou felogênio – meristema que produz a periderme b) Súber ou felema – tecido protetor formado por fora, pelo felogênio c) Feloderme – tecido vivo, parenquimático, formado para dentro pelo meristema Durante a diferenciação das células do súber , a superfície da parede interna pode ser recoberta por camadas alternadas de cera e suberina, tornando o tecido impermeávela gases e água, também podem ser lignificadas No geral as células do súber são células mortas No final do primeiro ano de crescimento os seguintes tecidos estão presentes no caule: Restos de epiderme periderme córtex floema primário (fibras e células de paredes delgadas) Câmbio vascular xilema secundário xilema primário medula Uma vez que o súber forma uma barreira à agua e aos gases as LENTICELAS – porções da periderme que apresentam numerosos espaços intercelulares – permitem as trocas gasosas necessárias a qualquer tecido metabolicamente ativo Essas começam a se formar durante o desenvolvimento da primeira periderme e no caule normalmente segue abaixo dos estômatos São também encontradas em alguma frutas (peq manchas em maças e peras) O termo CASCA se refere a todos os tecidos situados externamente ao câmbio vascular, incluindo a periderme (s) quando presente Ao final do 1° ano de crescimento a casca inclui os tecidos primários remanescentes, o floema secundário, a periderme e qualquer tecido morto que restou no exterior da periderme A cada ano de crescimento, o câmbio vascular adiciona floema secundário a casca assim como xilema secundário ou lenho, para o interior do caule ou raiz Nos caules e raízes velhas, a maior parte do floema é não funcional, e depois será eliminado pela formação de novas peridermes O modo pelo qual novas peridermes são formadas e os tipos de tecidos por ela isolados tem umainfluência na aparência da superfície externa da casca Na maioria das raízes e caules lenhosos uma pequena porção do floema secundário está relacionada com a condução de nutrientes A região da casca interna ativamente relacionada com o transporte de nutrientes é chamada de floema funcional Nesse floema funcional as células do parênquima radial e axial continuam vivas e continuar suas funções de armazenamento por muito tempo A região da casca mais externa é chamada de floema não funcional Conforme o lenho envelhece vai sofrendo mudanças como a perda de substâncias de reserva e a infiltração a várias substâncias (óleos, resinas, gomas e taninos) e então torna-se não funcional na condução e no armazenamento – CERNE - lenho geralmente mais escuro) O ALBURNO é o lenho mais claro que atua na condução e armazenamento A proporção entre o alburno e o cerne varia de espécie para espécie As características gerais do lenho são variáveis de acordo com: cor, textura, grã e aparência 1) Cor - Varia de espécie para espécie e entre indivíduos de uma mesma espécie 2) Grã - Se refere ao alinhamento dos elementos da madeira ou componentes axiais (fibras, traqueídes, células parenquimáticas e vasos) - Grã direita - Todos os elementos estão alinhados paralelamente ao eixo longitudinal - Grã cruzada ou reversa - os elementos não estão alinhados paralelamente ao eixo longitudinal -Grã em espiral ou ondulada – quando o arranjo é espiralado 3) Textura - Refere-se ao tamanho relativo dos elementos celulares, em um anel de crescimento - Textura Grosseira – faixas largas com vasos grandes e raios largos - Textura Fina – pequenos vasos e raios estreitos - Textura uniforme – uniformidade das dimensões das células - Textura irregular – diferenças marcantes entre o lenho inicial e o tardio 4) Aparência - Refere-se aos padrões observados nas superfícies longitudinais da madeira - Depende da grã e da textura, bem como da orientação da superfície após ser serrada a) Madeiras serradas tangencialmente – Os anéis de crescimento aparecem como faixas onduladas b) Madeiras serradas radialmente – Os anéis de crescimento aaparecem como linhas paralelas que se estendem no comprimento da tábua 1. Definição Órgão vegetativo, geralmente aéreo, que sustenta folhas, flores e frutos, para armazenar reservas alimentares e, às vezes, efetua a propagação vegetativa. 2. Funções Produção e suporte de ramos, flores e frutos Condução da seiva Crescimento e propagação vegetativa Às vezes, fotossíntese e reserva de alimento Eucalipto 3. Origem Na gêmula do caulículo do embrião da semente Exógena, a partir das gemas caulinares A gêmula A gema Origem Exógena Com nós e entrenós Presença de gemas e botões vegetativos Geralmente geotropismo negativo Geralmente aclorofilados. Geralmente aéreos. Fototropismo positivo 4. Características gerais Nó: região caulinar, em geral dilatada, de onde saem as gemas Entrenó: região caulinar entre dois nós consecutivos Entrenó Nó Entrenó Nó 5. Classificação do caule • Quanto ao habitat: • Aéreos (acima da superfície do solo) Eretos / Tronco – lenhoso, resistente,cilíndrico ou cônico, ramificado. Sequóia Ereto / Haste – herbáceo ou fracamente lenhificado, pouco resistente. Serralha Ereto / Estipe – Lenhoso, resistente, cilíndrico, longo. Em geral não ramificado, com folhas na extremidade. Ereto / Colmo – silicoso, cilíndrico, com nós e entrenós bem marcantes. Pode ser cheio ou oco ou fistuloso. Cana-de-açúcar Ereto / Escapo – o que sai de rizoma, bulbo etc. Ex.: falsa-tiririca Escapo Curcubita pepo •Rastejantes – São apoiados e paralelos ao solo, com ou sem raízes, de trechos em trechos. Ex. abóbora • Trepadores Definição – São os que se enroscam em um suporte por meio de raízes adventícias ou gavinhas Volúveis: enroscam-se,mas sem auxílio de órgão de fixação. • Estolão – broto lateral, formando de espaço em espaço, rosetas foliares e raízes fasciculadas. Subterrâneos/Rizoma – Geralmente horizontal, emitindo de espaço a espaço brotos aéreos foliosos ou floríferos, dotados de nós e entrenós bananeira •Subterrâneos/Tubérculos – Geralmente ovóide, dotado de reservas nutritivas, como amido. Ex.: batata- inglesa. •Subterrâneos/Bulbo - formado por um eixo cônico que constitui o prato (caule), dotado de gema, rodeado por catáfilos, em geral com acúmulo de reservas,tendo na base raízes fasciculadas Subterrâneos/Bulbo sólido ou cheio – prato mais desenvolvido que folhas; revestido por catáfilos semelhantes a uma casca. Ex Açafrão. Açafrão Subterrâneos/Bulbo escamoso – folhas (escamas) mais desenvolvidas que o prato, imbricadas, rodeando-o. Subterrâneos/Bulbo tunicado – folhas (túnicas ou escamas) mais desenvolvidas que o prato; túnicas concêntricas envolvendo completamente o prato; folhas túnicas internas recobertas totalmente pelas externas. Catáfilos Prato Subterrâneos/Bulbo composto ou bulbilho apresenta grande números de pequenos bulbos. Ex.:trevo, alho. Allium Orquídea • Caulobulbo ou pseudobulbo – dilatação bulbosa das bases caulinares e foliares adjacentes: orquídeas. • Aquáticos – desenvolvem-se em meio líquido. Cyrtopodium blanchetii. Indivisos • – não ramificados.Ex.: estipe • Quanto à ramificação •Ramificados – com ramos laterais. Ex.: maioria dos caules Ramificação em dicásio Ramificação monopodial – gema terminal persistente; - Com predomínio do eixo principal sobre os ramos laterais; Ramificação simpodial – gema terminal de curta duração, substituída por uma lateral, que passa a ser principal; logo ela também é substituída por outra lateral e assim por diante e; Ramificação em dicásio – duas gemas laterais do caule principal crescem mais do que sua gema terminal, formando os ramos; depois, duas gemas em cada um desses ramos; e assim por diante. • Quanto ao desenvolvimento Erva: pouco desenvolvida, consistência fraca,em virtude de pequena ou nenhuma lenhificação Subarbusto: arbusto pequeno, até 1 metro de altura (base lenhosa e o restante herbáceo), ramos tenros. Arbusto: tamanho médio a inferior a 5m. Resistente e lenhoso inferiormente e tenro superiormente, ramificado desde a base. Arvoreta: mesma arquitetura da árvore, porém alcança no máximo 5m. Árvore: tamanho superior a 5m. Caule resistente e lenhoso, ramificado no ápice Liana: Cipó, trepador, por vezes atingindo muitos metros de comprimento. • Quanto à consistência Herbáceo – que tem aspecto de erva, principalmente por não ser lenhificado. Serralha Sublenhoso – duro na base que é lenhificada e tenro, não lenhificado, no ápice. Crista-de-galo Lenhoso – consistente e resistente por causa da lenhificação. Lenhoso cilíndrico cônico Achatado ou comprimido estriado Bojudo ou barrigudo sulcado • Quanto a forma anguloso ADAPTAÇÕES DO CAULE Definição – são as modificações dos caules normais, muitas vezes como conseqüência das funções que exercem ou em razão da influência do meio físico. Cladódios – caules carnudos,verdes, achatados ou até laminares. Ex.: cactos. Opuntia Espinhos – órgãos caulinares, endurecidos e pontiagudo. Ex.: limão, laranja. • Acúleos – são tricomas rígidos e pontiagudos, de origem puramente epidérmica, ao contrário dos espinhos, que são lenhificados e dotados de tecido vascular. Ex.: roseira. Acúleo ADAPTAÇÕES DO CAULE Espinho Gavinhas – são ramos filamentosos, em geral nas axilas das folhas, aptos a enroscar. ADAPTAÇÕES DO CAULE
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