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Morfologia Vegetal Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Prof. Ms. Paulo Henrique de Mello. Revisão Textual: Prof. Ms. Luciano Vieira Francisco Anatomia e morfologia das flores 5 • Estrutura das flores Os objetivos da Unidades são: · Obter subsídios teóricos das principais características anatômicas e morfológicas das flores, bem como suas principais estruturas e padrões. · Reconhecer as principais estruturas, bem como características e funções nas flores. “Se você quer ser bem-sucedido, precisa ter dedicação total, buscar seu último limite e dar o melhor de si“ (Ayrton Senna). Nesta Unidade daremos início aos estudos da anatomia e morfologia das flores. Adiante, estudaremos as diferentes características de suas estruturas e funções. Para que você obtenha uma melhor aprendizagem e memorização do assunto apresentado, leia com atenção o conteúdo desta Unidade e os materiais complementares, como referências bibliográficas e vídeos. Recomendamos a pesquisa de mais fontes que, certamente, contribuirão para sua formação, melhor desempenho e maior aprendizado. Anatomia e morfologia das flores 6 Unidade: Anatomia e morfologia das flores Contextualização Na Unidade anterior exploramos a anatomia e morfologia dos caules e folhas. Nesta Unidade abordaremos intensamente os órgãos reprodutivos das plantas, as flores. Para entender de que forma as flores se organizam, sua estrutura e função precisam também ser compreendidas, assim como seus tipos. Assim, o conhecimento da anatomia e morfologia das flores, bem como de seus diferentes tipos são imprescindíveis para entender a classificação das plantas, tornando ainda mais importante o bom aproveitamento desta Disciplina. Como você já deve ter observado, as plantas possuem diferentes tipos e padrões de flores e, com isso, distintas formas de reprodução. Além disso, sua diversidade se aplica nos estudos de classificação das angiospermas e seus diferentes padrões de polinização também são de extrema importância, uma vez que sua morfologia está intimamente conectada ao seu tipo de reprodução e polinização. 7 Estrutura das flores As flores são os órgãos reprodutivos das plantas. Alguns botânicos, provavelmente a maioria, consideram a flor como um ramo modificado e suas partes componentes homólogas às folhas. Assim como a parte vegetativa, a flor é formada por um eixo e seus apêndices laterais. Esses são denominados partes florais, ou órgãos florais. São divididos nas flores entre os órgãos estéreis e os órgãos reprodutivos. A ordem em que esses órgãos, ou partes florais, estão dispostos no eixo das flores e a relação entre essas partes é extremamente variável e isso é utilizado no contexto da classificação e estudo taxonômico e filogenético nas plantas. A parte vegetativa da planta, que é conhecida por não cessar seu crescimento, é o oposto que ocorre com as flores, uma vez que essas apresentam crescimento determinado, pois seu meristema apical cessa a sua atividade logo após a produção de todas as estruturas florais. Abordando um pouco sobre as estruturas foliares, daremos início à morfologia das flores. Muitas flores possuem duas séries de apêndices estéreis conhecidos por sépalas e pétalas. Esses são parecidos internamente com as folhas, uma vez que são formados por parênquima fundamental, sistema vascular e epiderme. De uma forma geral, as sépalas são verdes e as pétalas coloridas, no entanto, pode ocorrer de ambas as estruturas possuírem a mesma coloração. As sépalas originam-se abaixo das pétalas. O conjunto de sépalas é conhecido como cálice, enquanto o conjunto das pétalas é denominado corola e esses dois, quando ligados, são denominados perianto. Essa porção vegetativa da flor está fixada junto ao receptáculo abaixo das partes florais férteis, que são os estames e carpelos. Os estames, que coletivamente são conhecidos por androceus – casa de homem – são microsporófilos e na grande maioria das angiospermas são constituídos por uma haste, ou filete, que será responsável pela sustentação da antera bilobada que contém os quatro microsporângios, ou sacos polínicos. O filete é simples estruturalmente, possuindo parênquima envolvendo seu feixe vascular e apresentando epiderme cutinizada. Além disso, pode apresentar tricomas e estômatos em sua epiderme. O conjunto dos carpelos, que coletivamente é denominado gineceu – casa de mulher – é composto por megasporófilos dobrados e soldados pelo comprimento, possuindo um ou mais óvulos. A flor pode possuir um ou mais carpelos e essa parte da planta é uma das que está mais sujeita a controvérsias do que qualquer outra parte da flor. Caso a planta possua mais de um carpelo, esses podem estar separados ou fundidos, em partes ou totalmente. O carpelo individual ou o grupo de carpelos fundidos são chamados de pistilo. Essa estrutura pode estar na maioria das flores diferenciadas em uma parte inferior, o ovário, órgão que envolve os óvulos e uma parte superior, o estigma, que recebe o pólen. Lembre-se que o carpelo geralmente é interpretado como uma estrutura foliar. Em muitas flores, trata-se de uma estrutura mais ou menos alongada, de modo que o estilete conecta o estigma ao ovário. Em sua constituição, o estigma possui um tecido glandular secretor de substâncias que cria 8 Unidade: Anatomia e morfologia das flores um meio propício para o desenvolvimento e germinação dos grãos polínicos. A epiderme do estigma possui conformação alongada, formando papilas, pelos curtos, ou alongados e ramificados. O tecido do estigma está ligado à cavidade do ovário por um tecido similar, chamado de tecido estigmatoide, através do qual desenvolvem-se os tubos polínicos. Figura 1 – Esquema representando as estruturas florais. Fonte: cienciasnamosca2.wordpress.com Figura 2 – Esquema representando as estruturas florais. Fonte: ebah.com.br 9 A parte do ovário da qual os óvulos se originam e onde permanecem conectados é denominada placenta. A forma como estão organizadas as placentas – placentação – e, por sua vez, os óvulos varia entre os grupos de plantas com flores. Existe a placentação parietal, na qual os óvulos estão fixados na parede do ovário ou em extensões dessas; existe o tipo axial de placentação, no qual os óvulos são fixados em uma coluna central de tecido do próprio ovário, com tantos lóculos quantos forem os carpelos; existe também a placentação central- livre, cujos óvulos estão fixos em um eixo central de tecido que não está conectado às paredes do ovário por suas divisões; por fim, existe ainda o tipo de placentação basal, no qual há um único óvulo fixo na base do ovário unilocular. Abordando um pouco sobre a estrutura floral, sabemos que existem muitos e diferentes tipos de organização na tipologia das plantas. As flores que possuem estames e carpelos são conhecidas como perfeitas. Caso os estames e carpelos estejam ausentes, essas são conhecidas como imperfeitas. Além disso, quando ambos estão presentes na mesma planta, essa é conhecida por monoica – do grego monos, um e oecos, casa – como, por exemplo, o milho. Caso as estruturas reprodutivas estejam presentes – estames e carpelos – em indivíduos diferentes, essa espécie é denominada dioica – duas casas – como, por exemplo, o pé de maconha – Cannabis sativa. Ainda com relação aos verticilos florais, quando todos estão presentes nas flores – sépalas, pétalas, estames ou carpelos –, essas são denominadas completas, ao passo que quando um desses verticilos está ausente, tais flores são denominadas incompletas. Além dessas classificações há outras como, por exemplo, o nível de inserção das sépalas, pétalas e estames no eixo floral, podendo variar com relação ao nível do ovário, ou dos ovários. Caso os verticilos florais – sépalas, pétalas e estames – estiverem fixados ao receptáculo abaixo do ovário, o ovário é dito súpero e a flor é chamada de hipógina. Contudo, caso os verticilos florais – sépalas, pétalas e estames – estiveremna porção superior do ovário, esse é considerado ínfero e as flores são denominadas epíginas. Em alguns casos, quando as flores com ovário súpero, as pétalas, as sépalas e os estames estão fundidos entre si, formando uma extensão cupuliforme do receptáculo denominada hipanto, essas flores são denominadas períginas, pois os verticilos florais parecem emergir da margem do hipanto. Figura 4 – Esquema dos tipos de classificação dos verticilos florais em relação à posição dos ovários. Fonte: www.bio.miami.edu. Figura 3 – Tipos de placentação. Fonte: – www.pt.slideshare.net 10 Unidade: Anatomia e morfologia das flores Abordando um pouco sobre a simetria das estruturas florais, sabemos que em algumas flores a corola – quando apresenta pétalas do mesmo tamanho, disposição e partindo do mesmo ponto – é conhecida por simetria radial. Essas flores são ditas regulares ou actinomorfas. Em outros tipos, quando uma ou mais partes dos verticilos florais são diferentes entre si, essas flores possuem simetria bilateral, denominadas, então, irregulares ou zigomorfas. Classificação das angiospermas Quanto à simetria: Actinomorfa ou regulares apresentam dois ou mais planos de simetria; Zygomorfa ou irregulares apresentam um plano de simetria; Assimétricas não possuem nenhum plano de simetria. Figura 5 – Esquema representando os tipos de classificação com relação à simetria das flores. Fonte: universitario.com.br Quanto ao pedúnculo: Pedunculada quando possui o pedúnculo, que é a estrutura sobre a qual nascerá a flor Séssil quando não possui o pedúnculo Figura 6 – Esquema representando uma flor pedunculada e uma flor séssil. Fonte: ebah.com.br 11 Quanto ao receptáculo: Acíclica quando possui um eixo espiral na disposição dos verticilos florais Cíclica quando possui uma distribuição circular dos verticilos florais Figura 7 – Esquema representando a disposição dos verticilos florais: a) tipo acíclico; e b) tipo cíclico. Fonte: Wikimedia Commons Quanto à similaridade do perianto: Homoclamídea Quando as sépalas são similares às pétalas, inclusive em mesmo número e cor Heteroclamídea Quando as sépalas e pétalas são diferentes Figura 8 – Esquema mostrando flores homoclamídeas e heteroclamídeas. Fonte: urg.es Quanto à presença de cálice e corola: Aclamídeas ou nuas ausência de perianto (cálice e corola); Monoclamídeas apresenta apenas cálice ou corola; Diclamídeas presença de perianto (cálice e corola). 12 Unidade: Anatomia e morfologia das flores Figura 9 – Esquema mostrando as flores quanto à presença de cálice e corola. Fonte: elbauldelaculturaleonesa.eu5.org Quanto ao número de elementos: Dímera Duas peças por verticilo Trímera Possi organização dos verticilos de três, ou múltiplos de três Tetrâmera Possui organização dos verticilos de quatro, ou múltiplos de quantro Pentâmera Possui organização dos verticilos de cinco, ou múltiplos de cinco Indefinida Flor organizada com inúmeros verticilos Figura 10 – Flores dos tipos dímera, tetrâmera e pentâmera. Quanto à fusão ou soldadura das peças do perianto: Dialissépala sépalas ou pétalas livres Gamossépala e Gamopétala sépalas ou pétalas fundidas Figura 11 – Flores gamopétalas e gamossépalas. 13 Quanto ao tipo de corola: Tubulosa Em forma de cilindro Campanulada Tubo abaulado ou inflado, similar a uma campana Hipocrateiforme Forma de tubo largo e delgado com limbo plano Labiada Limbo com dois segmentos desiguais Ligulada Limbo com formato de uma língua Esponolada Possui espolones nectaríferos que estão em um ou mais espolones. Figura 12 – Esquema representando a disposição dos verticilos florais: a) tipo acíclico; e b) tipo cíclico. Fonte: ebah.com.br Classificação com relação ao Androceu. Quanto ao tamanho dos estames: Isodínamo Todos os estames são iguais; Heterodínamo estames diferentes; Tetradínamo Seis estames: dois menores e quatro maiores; Didínamo Quatro estames: dois menores e dois maiores. Figura13 – Esquema mostrando os tamanhos dos estames. Fonte: universitario.com.br 14 Unidade: Anatomia e morfologia das flores Quanto ao número de estames comparados ao número de pétalas: Isotêmone Número de estames igual ao de pétalas Oligostêmone Número de estames menor que o de pétalas Polistêmone Número de estames maior que o de pétalas Diplostêmone Número de estames duas vezes maior que o de pétalas Figura14 – Esquema representando as flores quanto ao número de estames em relação ao número de pétalas. Fonte: www.actaplantarum.org Quanto à inserção do filete na antera: Apicefixa Preso no ápice da antera Dorsifixa Preso no meio da antera Basifixa Preso na base da antera Figura15 – Esquema representando as flores quanto ao número de estames em relação ao número de pétalas. Quanto a desicência – abertura – das anteras: Longitudinal, ou rimosa Abertura no meio da antera Transversal Abertura transversal Valvar Similar a uma tampa Poricida Com poros 15 Figura15 – Esquema representando as flores quanto ao número de estames em relação ao número de pétalas. Quanto ao número de tecas: Monoteca Uma teca Biteca Duas tecas Tetrateca Quatro tecas Classificação com relação ao gineceu – estigma: Capitado Semelhante a uma cabeça Clavado Em forma de Clava Cristado Com terminação ondulada, ou em penachos Decurrente Alongado, com prolongação para baixo Difuso Disperso sobre uma superfície ampla Discoide Similar a um disco Fimbriado Com franja Linear em linhas Lobado com divisão em lobos Plumoso similar a uma pluma - pena Tentacular Cilíndrico ou alongado Figura17 – Esquema mostrando os tipos de classificação com relação à forma do gineceu. 16 Unidade: Anatomia e morfologia das flores Quanto a ramificação: Ramificado Não remificação Quanto à forma: Apical Ginobásico Lateral Quanto à inserção do estilete no ovário: Ginobásico Inserção na abse do ovário Lateral Inserção no meio do ovário Terninal Inserção no ápice do ovário Figura18 – Esquema representando os tipos de classificação quanto à inserção do estilete no ovário. Com relação ao ovário. Quanto ao número de lóculos do ovário: Unilocular Bilocular Trilocular Pentalocular Plurilocular Figura 19 – Esquema mostrando os números de lóculos do ovário. 17 Quanto à fusão dos carpelos: Apocarpo Apresenta os carpelos livres Sincarpo Apresenta os carpelos fundidos, ou fusionados Figura 20 – Esquema mostrando os tipos de fusão dos carpelos. Quanto à placentação: Axilar A placenta se dispôe ao longo do eixo central em ovário composto e que possui septos Central Livre A placenta se dispõe ao longo do eixo central em ovário composto, mas não possui os septos Parietal A placenta se dispõe na parede , especificamente na divisão de um ovário composto unlocular Sutural, ou marginal A placenta se dispõe na parede, especificamente na divisão de um ovário composto unilocular Apical A placenta se dispoê no ápice do ovário Basal A placenta se dispõe na base do ovário Figura 21 – Esquema mostrando os tipos de placentação. 18 Unidade: Anatomia e morfologia das flores Com relação às flores. Quanto ao sexo: Hemafrodita com androceu e gineceu Díclina com gineceu, ou androceu Masculina, ou estimada que possuem somente androceu Feminina, ou pistilada que possuem somente gineceu Estéril sem gineceu, ou androceu Figura 22 – Esquema mostrando as classificações quanto ao sexo. Classificação das inflorescências. As inflorescências são flores produzidas em agrupamentos – ramos, ou um sistema de ramos caulinares que portam flores. Quanto à parte final de cada eixo: Cimosa, ou determinada Quando cada eixo termina em uma flor Racemosa, ou indeterminada Quando cada eixo termina em uma gema Figura 23 – Esquema representando os tipos de inflorescência quanto ao eixo. 19 Figura 24 – Esquema representando os tipos de inflorescência. Figura 25 – Esquema representando tipos especiais de inflorescência. 20 Unidade: Anatomia e morfologia das flores Material ComplementarVídeos: REPRODUCTIVE cycle of flower plants / the amazing lives of plants. 10 jun. 2013. Disponível em: https://youtu.be/0UEpq1W9C_E SAIBA qual a importância das flores no ambiente de trabalho. 21 dez. 2009. Disponível em: https://youtu.be/PUYH3hO_4O8 REPRODUCTION in flowers. 15 ago. 2011. Disponível em: https://youtu.be/KMQtLWpAdXI?list=PLAqaxgdMhseP3si HUP-aQjGdGA79vrn6y POLINIZAÇÃO de flores em alta definição. 7 dez. 2011. Disponível em: https://youtu.be/PM__eH2_d2k POLINIZAÇÃO – a importância das abelhas. 31 jul. 2008. Disponível em: https://youtu.be/UyFJzfRSbVA PODER dos alimentos – flores comestíveis. 27 ago. 2011. Disponível em: https://youtu.be/Vcc1bEDylCc. FLORES comestíveis. 2 maio 2012. Disponível em: https://youtu.be/bcM8m7m_Nrc CM Hoje 251 – plantão saúde – couve-flor. 21 set. 2012. Disponível em: https://youtu.be/xqVdculFUA8 Livros: FERRI, M. G. Botânica: morfologia externa das plantas (organografia). 15. ed. São Paulo: Nobel, 1987. AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Biologia das células. 2. ed. São Paulo: Moderna, 2004. Sites: FLORA brasiliensis. 2005. 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