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1 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO BOTÂNICA 2 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO A Faculdade Multivix está presente de norte a sul do Estado do Espírito Santo, com unidades em Cachoeiro de Itapemirim, Cariacica, Castelo, Nova Venécia, São Mateus, Serra, Vila Velha e Vitória. Desde 1999 atua no mercado capixaba, des- tacando-se pela oferta de cursos de gradua- ção, técnico, pós-graduação e extensão, com qualidade nas quatro áreas do conhecimen- to: Agrárias, Exatas, Humanas e Saúde, sem- pre primando pela qualidade de seu ensino e pela formação de profissionais com cons- ciência cidadã para o mercado de trabalho. Atualmente, a Multivix está entre o seleto grupo de Instituições de Ensino Superior que possuem conceito de excelência junto ao Ministério da Educação (MEC). Das 2109 institui- ções avaliadas no Brasil, apenas 15% conquistaram notas 4 e 5, que são consideradas conceitos de excelência em ensino. Estes resultados acadêmicos colocam todas as unidades da Multivix entre as melhores do Estado do Espírito Santo e entre as 50 melhores do país. MiSSÃo Formar profissionais com consciência cida- dã para o mercado de trabalho, com ele- vado padrão de qualidade, sempre mantendo a credibilidade, segurança e modernidade, visando à satisfação dos clientes e colaboradores. ViSÃo Ser uma Instituição de Ensino Superior reconheci- da nacionalmente como referência em qualidade educacional. GRUPO MULTIVIX 3 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO BiBLiotEca MULtiViX (Dados de publicação na fonte) As imagens e ilustrações utilizadas nesta apostila foram obtidas no site: http://br.freepik.com Martins, Aline Aparecida Silva. Botânica / Aline Aparecida Silva Martins. – Serra: Multivix, 2019. FacULDaDE caPiXaBa Da SERRa • MULtiViX EDitoRiaL Catalogação: Biblioteca Central Anisio Teixeira – Multivix Serra 2019 • Proibida a reprodução total ou parcial. Os infratores serão processados na forma da lei. Diretor Executivo Tadeu Antônio de Oliveira Penina Diretora acadêmica Eliene Maria Gava Ferrão Penina Diretor administrativo Financeiro Fernando Bom Costalonga Diretor Geral Helber Barcellos da Costa Diretor da Educação a Distância Flávio Janones coordenadora acadêmica da EaD Carina Sabadim Veloso conselho Editorial Eliene Maria Gava Ferrão Penina (presidente do Conselho Editorial) Kessya Penitente Fabiano Costalonga Carina Sabadim Veloso Patrícia de Oliveira Penina Roberta Caldas Simões Revisão de Língua Portuguesa Leandro Siqueira Lima Revisão técnica Alexandra Oliveira Alessandro Ventorin Graziela Vieira Carneiro Design Editorial e controle de Produção de conteúdo Carina Sabadim Veloso Maico Pagani Roncatto Ednilson José Roncatto Aline Ximenes Fragoso Genivaldo Félix Soares Multivix Educação a Distância Gestão Acadêmica - Coord. Didático Pedagógico Gestão Acadêmica - Coord. Didático Semipresencial Gestão de Materiais Pedagógicos e Metodologia Direção EaD Coordenação Acadêmica EaD 4 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO Aluno (a) Multivix, Estamos muito felizes por você agora fazer parte do maior grupo educacional de Ensino Superior do Espírito Santo e principalmente por ter escolhido a Multivix para fazer parte da sua trajetória profissional. A Faculdade Multivix possui unidades em Cachoei- ro de Itapemirim, Cariacica, Castelo, Nova Venécia, São Mateus, Serra, Vila Velha e Vitória. Desde 1999, no mercado capixaba, destaca-se pela oferta de cursos de graduação, pós-graduação e extensão de qualidade nas quatro áreas do conhecimento: Agrárias, Exatas, Humanas e Saúde, tanto na mo- dalidade presencial quanto a distância. Além da qualidade de ensino já comprova- da pelo MEC, que coloca todas as unidades do Grupo Multivix como parte do seleto grupo das Instituições de Ensino Superior de excelência no Brasil, contando com sete unidades do Grupo en- tre as 100 melhores do País, a Multivix preocupa- -se bastante com o contexto da realidade local e com o desenvolvimento do país. E para isso, pro- cura fazer a sua parte, investindo em projetos so- ciais, ambientais e na promoção de oportunida- des para os que sonham em fazer uma faculdade de qualidade mas que precisam superar alguns obstáculos. Buscamos a cada dia cumprir nossa missão que é: “Formar profissionais com consciência cidadã para o mercado de trabalho, com elevado padrão de quali- dade, sempre mantendo a credibilidade, segurança e modernidade, visando à satisfação dos clientes e colaboradores.” Entendemos que a educação de qualidade sempre foi a melhor resposta para um país crescer. Para a Multivix, educar é mais que ensinar. É transformar o mundo à sua volta. Seja bem-vindo! APRESENTAÇÃO DA DIREÇÃO EXECUTIVA Prof. Tadeu Antônio de Oliveira Penina Diretor Executivo do Grupo Multivix 5 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO LiSta DE FiGURaS > FIGURA 1 - Células vegetal 34 > FIGURA 2 - Estrutura de uma raiz vegetal 43 > FIGURA 3 - Flores 58 > FIGURA 4 - Fluxograma sequência para a montagem dos conjuntos que serão prensados 84 6 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO LiSta DE taBELaS > TABELA 1 - Variações do caule 21 7 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO SUMÁRio 1 intRoDUÇÃo À Botânica 16 intRoDUÇÃo Da UniDaDE 16 1.1 INTRODUÇÃO À BOTÂNICA 17 1.1.1 ORGANISMOS HETEROTRÓFICOS E AUTOTRÓFICOS 17 1.1.2 FOTOSSÍNTESE 18 1.1.2.1 EVOLUÇÃO DOS ORGANISMOS FOTOSSINTETIZANTES 18 1.1.2.2 VARIAÇÃO DO CAULE 20 1.1.2.3 EVOLUÇÃO E SOBREVIVÊNCIA 21 1.1.3 IMPORTÂNCIA DA BOTÂNICA 22 concLUSÃo 24 2 cÉLULa VEGEtaL 26 intRoDUÇÃo 26 2.1 CÉLULA VEGETAL 27 2.1.1 ESTRUTURAS ESPECÍFICAS DE UMA CÉLULA VEGETAL 27 2.1.1.1 PAREDE CELULAR 28 2.1.2 GLIOXISSOMOS 29 2.1.3 PLASTOS 29 2.1.3.1 CLOROPLASTOS 29 2.1.3.2 CROMOPLASTOS 30 2.1.3.3 LEUCOPLASTOS 30 2.1.4 VACÚOLO DE SUCO CELULAR 30 2.2 DEMAIS ESTRUTURAS CELULARES DOS VEGETAIS 31 2.2.1 NÚCLEO E RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO 31 2.2.2 RIBOSSOMOS 32 2.2.3 MITOCÔNDRIAS 33 2.2.4 PEROXISSOMOS 33 2.2.5 COMPLEXO DE GOLGI 33 2.2.6 CITOESQUELETO 34 UNIDADE 1 UNIDADE 2 8 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO SUMÁRio concLUSÃo 35 GLoSSÁRio 37 3 HiStoLoGia DE VEGEtaiS VaScULaRES 40 intRoDUÇÃo 40 3.1 MERISTEMAS 41 3.1.1 TECIDOS VEGETAIS EMBRIONÁRIOS 41 3.1.2 MERISTEMA PRIMÁRIO 42 3.1.3 MERISTEMA SECUNDÁRIO 43 3.2 TECIDOS VEGETAIS ADULTOS 44 3.2.1 TECIDO DE PREENCHIMENTO, RESERVA E ARMAZENAMENTO 44 3.2.2 TECIDOS DE SUSTENTAÇÃO 45 3.2.3 TECIDOS DE CONDUÇÃO 46 3.2.4 TECIDOS DE SECREÇÃO 47 concLUSÃo 48 4 MoRFoLoGia DoS ÓRGÃoS VEGEtaiS 51 intRoDUÇÃo Da UniDaDE 51 4.1 MORFOLOGIA DOS ÓRGÃOS VEGETAIS 52 4.1.1 ÓRGÃOS VEGETATIVOS 52 4.1.1.1 RAIZ 52 4.1.1.2 CLASSIFICAÇÃO DAS RAÍZES 54 4.1.1.3 CAULE 55 4.1.1.4 CLASSIFICAÇÃO DOS CAULES 56 4.1.1.5 FOLHA 57 UNIDADE 3 UNIDADE 4 9 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO SUMÁRio UNIDADE 5 4.1.2 ÓRGÃOS REPRODUTIVOS 58 4.1.2.1 FLOR 58 4.1.2.2 FRUTO E SEMENTE 59 4.1.2.3 PSEUDOFRUTOS 61 concLUSÃo 61 5 PLantaS VaScULaRES SEM SEMEntES 64 intRoDUÇÃo Da UniDaDE 64 5.1 PLANTAS VASCULARES SEM SEMENTES 65 5.1.1 CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS66 5.2 CRESCIMENTO 66 5.3 LOCALIZAÇÃO DOS TECIDOS VASCULARES 67 5.4 CICLOS DE VIDA – REPRODUÇÃO 68 5.4.1 PRODUÇÃO DE ESPOROS 69 5.5 DOMINÂNCIA E IMPORTÂNCIA DAS PLANTAS 69 5.6 FILOS DE PLANTAS VASCULARES SEM SEMENTES 70 5.6.1 FILO RHYNIOPHYTA 70 5.6.2 FILO ZOSTEROPHYLLOPHYTA 70 5.6.3 FILO TRIMEROPHYTOPHYTA 71 5.6.4 FILO MONILOPHYTA 71 5.6.4.1 SAMAMBAIAS 71 concLUSÃo 72 10 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO iconoGRaFia 6 iDEntiFicaÇÃo DE MatERiaL Botânico: MÉtoDoS DE coLEta E HERBoRiZaÇÃo 75 intRoDUÇÃo Da UniDaDE 75 6.1 IDENTIFICAÇÃO DO MATERIAL BOTÂNICO 76 6.1.1 PASSO A PASSO DA IDENTIFICAÇÃO BOTÂNICA 77 6.1.2 MÉTODOS DE COLETA 78 6.1.2.1 CUIDADOS DURANTE A COLETA 79 6.1.2.2 MATERIAIS DE COLETA 80 6.1.2.3 TÉCNICAS E CUIDADOS DE COLETA 82 6.1.3 HERBORIZAÇÃO 83 6.1.3.1 ARMAZENAMENTO DE FRUTOS 85 6.1.3.2 HERBÁRIOS 86 concLUSÃo 87 GLoSSÁRio 89 REFERÊnciaS 90 SUMÁRio UNIDADE 6 11 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO iconoGRaFia ATENÇÃO PARA SABER SAIBA MAIS ONDE PESQUISAR DICAS LEITURA COMPLEMENTAR GLOSSÁRIO ATIVIDADES DE APRENDIZAGEM CURIOSIDADES QUESTÕES ÁUDIOSMÍDIAS INTEGRADAS ANOTAÇÕES EXEMPLOS CITAÇÕES DOWNLOADS 12 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO BIODATA DA AUTORA aline aparecida Silva Martins Graduada em Biotecnologia (2011) pela Faculdade São Camilo - Minas Gerais. Licen- ciada em Biologia (2016) pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais. Doutora (2018) e Mestre (2014) em Genética pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), com ênfase em Genética Humana e Médica. Possui experiên- cia docente na graduação, pós-graduação e no ensino básico. Autora de capítulos de livros, artigos e trabalhos científicos. JUSTIFICATIVA Compreender as características das mais variadas espécies de plantas é fundamental à formação dos profissionais de ciências, os quais estarão diariamente lidando com assuntos relacionados à natureza e sua importância para a sociedade como um todo. Assim, aprender sobre o reino plantae, além da importância fundamental, é extre- mamente relevante para sua vida pessoal, pois todos nós temos contato diariamente com plantas, nem que sejam as ornamentais. Assim, até para escolher qual espécie fica melhor na sua casa, é necessário certo conhecimento a fim de qual se adaptará melhor às condições específicas do meio em que sobreviverá. ENGAJAMENTO Antes de iniciar a disciplina, reflita e, se preferir, tome nota das suas ideias: • Você certamente já teve contato com várias espécies de plantas, mas já parou para pensar o porquê de ter uma disciplina específica para o estudo do reino plantae? • Ao pegar uma planta, seja para plantá-la ou mesmo por curiosidade, já pensou 13 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO nas características de suas células e na sua morfologia e histologia? • Adicionalmente, o que vem à sua mente quanto às funcionalidades e impor- tância das plantas para a sociedade? • Você acha que o estudo e conhecimento das peculiaridades das plantas possuem relevância e necessidade ou tal aprendizado deve se dar apenas por questões de curiosidade? • Muitas questões, não é mesmo? Mas, ao longo da disciplina, você encontrará as respostas e entenderá o porquê de ter que estudar botânica. APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA Ao longo desta disciplina, você aprenderá o que é botânica e suas particularidades, bem como se aprofundará sobre as características das plantas. Nesse contexto, estu- dará sobre a evolução das plantas fotossintetizantes, verá como a célula vegetal é constituída, aprenderá sobre a histologia e morfologia das plantas e, adicionalmente, conhecerá as características das plantas vasculares sem sementes. Por fim, verá todas as etapas para a utilização das plantas, desde a coleta até a utilização do material botânico. Compreender as características das plantas é fundamental para sua formação como profissional de ciências e também para a sua formação social, visto que as plantas e sua utilização estão presentes no nosso cotidiano. Para maior aproveitamento e aprendizado da disciplina, é essencial sua participação nos fóruns de discussão, atividades e leitura dos materiais complementares, pois é praticando que exercemos nosso aprendizado e fixação dos conteúdos. Espero que você tenha um excelente aprendizado e goste muito da disciplina! Bons estudos! 14 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO OBJETIVOS DA DISCIPLINA Ao final desta disciplina, espera-se que você seja capaz de: • Registrar a importância do estudo da botânica. • Analisar as subdivisões da botânica. • Identificar e registrar as características gerais dos vegetais. • Examinar as características celulares, morfológicas, histológicas e das plantas sem sementes. • Identificar a importância do reino plantae para a sociedade. 15 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO OBJETIVO Ao final desta unidade, esperamos que possa: > Identificar a diferença entre organismos heterótrofos e autótrofos. > Registrar o processo evolutivo das plantas. > Identificar a importância da botânica. UNIDADE 1 16 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO À BOTÂNICA Ao longo de sua formação acadêmica, você já parou para refletir o que significa botâ- nica e o porquê de se estudar detalhadamente sobre as plantas? Ao decorrer desta unidade, você obterá essas respostas. Adicionalmente, você estudará sobre os organismos heterotróficos e autotróficos e aprenderá a diferença entre eles. Aprenderá também o que é fotossíntese e sua importância para a sobrevivência das plantas. Outro assunto importante que será apresentado é como ocorreu a evolução dos orga- nismos fotossintetizantes de regiões costeiras e de terra firme. Dentro do processo evolutivo, você verá as variações que foram necessárias para a evolução e sobrevivên- cia das plantas. Por fim, verá com detalhes a importância do estudo da botânica e sua importância para a sociedade e sobrevivência de outros organismos. INTRODUÇÃO DA UNIDADE Nesta unidade, você aprenderá o que são os organismos heterotróficos e autotróficos e a diferença entre eles. Compreenderá o que é fotossíntese, como ela é realizada através de reações físico-químicas e a importância desse processo para o desenvol- vimento e sobrevivência da grande maioria de espécies de plantas. Adicionalmente, você identificará a importância desse processo para a sobrevivência de outras espé- cies, incluindo a humana. Seria desleal à sua formação acadêmica e profissional não lhe apresentar a evolu- ção dos organismos fotossintetizantes, pois, graças ao processo evolutivo ao longo de milhares de anos, várias espécies de plantas evoluíram e adquiriram estruturas espe- cializadas, o que lhes permitem sobreviver nos mais variados tipos de solo e clima, por exemplo. Assim, ao longo desta unidade, você estudará a evolução dos organismos fotossintetizantes de regiões costeiras, como algas, e de organismos fotossintetizantes de terra firme, os quais compreendem a maioria das espécies de plantas existentes. 17 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO Por fim, você aprenderá a importância do estudo da botânica e as diversas divisões que existemdentro desse ramo da ciência. Ao final, você compreenderá a importân- cia do estudo científico e a aplicação de seus resultados para a sociedade, como, por exemplo, através de medicamentos. Assim, compreender o que é botânica, como as espécies de plantas evoluíram e sua importância para a sociedade é de extrema importância para o seu aprendiza- do tanto como profissional de ciências quanto como ser humano e cidadão, pois o conhecimento nas mais variadas áreas lhe permite o desenvolvimento de pensa- mento crítico e racional acerca do mundo científico. Vamos lá! 1.1 INTRODUÇÃO À BOTÂNICA 1.1.1 ORGANISMOS HETEROTRÓFICOS E AUTOTRÓFICOS O termo botânica deriva do grego botané, que significa planta. Assim, a botânica é o estudo universal de todas as espécies de plantas existentes. Os organismos denominados heterotróficos – do termos gregos héteros (outro) e trophos (alimentar-se) – são aqueles que não produzem sua própria fonte de alimen- to. Portanto, esses organismos dependem de fontes externas de alimento. Como exemplos, podem-se citar os animais, fungos, seres humanos e organismos unicelu- lares, como algumas bactérias. A evolução deu origem aos organismos capazes de produzir seu próprio alimento: os autótrofos – dos termos gregos auto (próprio) e trofein (alimentar-se). Esses organis- mos são capazes de utilizar a energia solar para a produção de seu próprio alimento, através de um processo denominado fotossíntese. Como exemplos, podem-se citar vários tipos de plantas existentes e células microscópicas. 18 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO 1.1.2 FOTOSSÍNTESE Durante o processo de fotossíntese, as plantas clorofiladas absorvem a luz solar e o gás carbônico (CO2) do ambiente. Através de uma série de reações físico-químicas, nas quais ocorre a quebra da molécula de água (H2O), as plantas produzem a glicose (C6H12O6), necessária para seu desenvolvimento, e liberam oxigênio (O2) para a atmos- fera, contribuindo assim para a qualidade do ar atmosférico. 1.1.2.1 EVOLUÇÃO DOS ORGANISMOS FOTOSSINTETIZANTES No início da evolução, os principais organismos que produziam fotossíntese eram as células microscópicas, as quais flutuavam abaixo de superfícies aquáticas que rece- biam luz solar. O principal local de desenvolvimento desses organismos eram as áreas costeiras, onde as águas eram ricas em minerais e nitratos removidos de montanhas através dos movimentos das ondas. Contudo, ao longo da evolução, os organismos evoluíram em organismos pluricelula- res, ou seja, em organismos formados por milhares de células. Como exemplos de organismos pluricelulares, há as plantas, fungos, animais e seres humanos. Em ambientes costeiros, os organismos pluricelulares fotossintetizantes foram mais bem-sucedidos contra ações de ventanias e ondas do que as células microscópicas pelo fato de serem capazes de desenvolver paredes celulares fortes e estruturas espe- cializadas que possibilitam suporte e ancoramento às superfícies rochosas. 19 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO Com o aumento do tamanho desses organismos, tecidos especializados foram desen- volvidos com o objetivo de permitir a condução de alimento por toda a extensão do corpo celular. Essas estruturas conectam as partes superiores fotossintetizantes às estruturas inferiores não fotossintetizantes. As vegetações que ficam grudadas em rochas à beira-mar são espécies de plantas fotossintetizantes costeiras, as quais evoluíram sua composição para sobreviver às ventanias e movimento das ondas. 1.1.2.1.1 ORGANISMOS FOTOSSINTETIZANTES DE TERRA FIRME O corpo de todas as plantas existentes é resultado de milhões de ano de evolução. As plantas foram evoluindo sua constituição corporal de acordo com as necessidades de sobrevivência que foram surgindo, como a adaptação a determinados ambientes, diferentes tipos de solo, minerais disponíveis, condições climáticas, como calor e frio, entre outras condições. Contudo, os organismos fotossintetizantes possuem alguns requisitos básicos para seu desenvolvimento e sobrevivência, como luz solar, água e gás carbônico para a fotossíntese, oxigênio para a respiração, e minerais, como o nitrogênio. Em ambientes terrestres, luz, oxigênio e gás carbônico são elementos abundantes, e o solo é, na maioria das vezes, rico em nutrientes minerais necessários ao desenvolvi- mento da maioria das espécies de plantas. Esses fatores explicam o motivo das diver- sas espécies de plantas existentes. 20 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO Ao contrário de animais e fungos, que vão em busca de alimentos necessários à sua sobrevivência, as plantas utilizam uma estratégia evolutiva alternativa: a utilização de suas raízes. Raiz, de acordo com o dicionário Houaiss, é o “eixo de uma planta vascular, que se desenvolve a partir da radícula, ger. descendente e subterrâneo, freq. com ramifica- ções secundárias, e que serve para fixá-la a um substrato, além de absorver e conduzir água e minerais”. Em outras palavras, trata-se da porção inferior responsável pelo ancoramento e absor- ção de água necessária para o desenvolvimento, sobrevivência e fotossíntese. Caule é a estrutura responsável pela estrutura da planta e suporte das folhas. Portan- to, a água alcança as partes superiores das plantas através das raízes, caule e pelas folhas e é eliminada como vapor d’água. As plantas possuem ainda uma camada mais externa, denominada epiderme, a qual reveste todas as porções envolvidas com a fotossíntese, como as folhas. Uma cutícula envolve a epiderme, sendo responsável pelo retardamento da perda de água, possibilitando assim hidratação e água suficientes para a manutenção das plantas. Os estômatos são constituídos de um par de células epidérmicas especializadas com uma pequena abertura entre elas. Essas estruturas abrem e fecham em resposta a sinais ambientais e fisiológicos, permitindo que a planta mantenha o equilíbrio entre a perda de água, oxigênio e gás carbônico necessários ao seu desenvolvimento e sobrevivência. 1.1.2.2 VARIAÇÃO DO CAULE De acordo com o tipo de planta, o caule possui características específicas, como visto na tabela a seguir: 21 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO TABELA 1 - VARIAÇÕES DO CAULE TIPO DE PLANTA CAULE Jovens e anuais (expectativa de 1 ano de vida) Órgão fotossintetizante Perenes (vivem por longos períodos) Espesso e lenhoso Fonte: Elaborada pela autora. Contudo, em plantas anuais ou perenes, o sistema vascular, conhecido também como sistema condutor do caule, tem a função de fazer o transporte de substâncias entre as estruturas fotossintetizantes e não fotossintetizantes do corpo de uma planta. É importante salientar que o sistema vascular de uma planta possui dois componen- tes principais: • Xilema: a água passa em direção ascendente no corpo da planta. • Floema: o alimento produzido pelas folhas e demais partes fotossintetizantes da planta é transportado no corpo da planta. 1.1.2.3 EVOLUÇÃO E SOBREVIVÊNCIA Várias adaptações foram necessárias para que as plantas pudessem se reproduzir em ambientes terrestres. Uma dessas adaptações foi a produção de esporos resistentes a ambientes secos, como caatinga e desertos, onde os embriões ficavam protegidos contra agressões externas. Estruturas como raízes, caule e folhas são responsáveis pela sobrevivência dessas espécies em inúmeros e diversificados ambientes terrestres. Assim, pode-se definir que as plantas são organismos pluricelulares evolutivamente complexas, as quais evoluíram de acordo com as necessidadesde adaptação e sobre- vivência. Pode-se concluir que, a partir da evolução e fixação das várias espécies de plantas distribuídas por todos os continentes, sobre as mais diversas condições de clima, solo, nutrientes e luminosidade, o planeta é composto por uma diversidade enor- me de plantas, as quais conferem especificidade e características peculiares para regiões do mundo. 22 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO Devido à evolução e adaptação de plantas em locais específicos, é comum que determinadas espécies sejam encontradas apenas em alguns locais. Podem-se citar os cactos, presentes em regiões de sertão e deserto, que possuem estruturas específicas com o objetivo de acumular água por longos períodos, sobrevivendo assim aos grandes períodos de seca. 1.1.3 IMPORTÂNCIA DA BOTÂNICA O conhecimento da evolução das estruturas e espécies de uma planta só foi possível graças ao estudo científico das diversas espécies de plantas ao longo da história da humanidade. Contudo, o estudo do reino plantae é recente. Até o fim do século XIX, a botânica pertencia a uma área específica da medicina na qual os médicos estudavam as espé- cies que lhes interessavam no contexto medicinal. Atualmente, esse cenário se modificou, e a biologia vegetal, incluindo a botânica, é uma disciplina importante nos cursos de graduação em ciências naturais, como biologia, agronomia, engenharia ambiental, entre outros. Adicionalmente, devido à sua importância, é uma área de pesquisa científica em instituições de pesquisa. Há várias subdivisões no estudo das espécies de plantas, as quais se diferem de acor- do com seu objeto de estudo/investigação, como: • Fisiologia vegetal – estuda funcionamento das plantas. • Morfologia vegetal – estuda os diversos formatos e constituição das plantas. • Anatomia vegetal – estuda a estrutura interna das plantas. • Taxonomia e sistemática ambiental – estuda a classificação e nomenclatura das plantas, além de suas relações entre espécies. 23 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO • Citologia vegetal – estuda a estrutura e função das células. • Genética – estudo da composição genética, variabilidade e hereditariedade. • Genômica vegetal – estuda o conteúdo, organização e função dos genomas. • Biologia molecular vegetal – estuda a estrutura e função das moléculas, como genes, proteínas e aminoácidos. • Botânica econômica – estuda o uso das plantas pela humanidade. • Etnobotânica – estuda o uso de plantas como objetos medicinais. • Ecologia vegetal – estuda a relação entre os organismos e o ambiente que habitam. • Paleobotânica – estuda a evolução de plantas fósseis. O estudo e compreensão não só da composição e características dos diversos tipos de plantas, como também de suas funções ambientais e ecológicas, são de extrema importância à sobrevivência do planeta. Os diversos tipos de plantas, além de algas e bactérias, constituem fontes renováveis de energia para atividades humanas, além de outros produtos essenciais para ativi- dades humanas, como gás, óleo e carvão. Outra função crucial é o fato de os organismos fotossintetizantes, como as plantas, serem responsáveis pela produção de energia e oxigênio, essenciais à sobrevivência de outras espécies, como os seres humanos e animais. As plantas transgênicas resultam-se da manipulação genética de genomas de plan- tas, ou seja, da transferência de genes de interesse de determinada espécie de planta para outra espécie diversa. O objetivo é produzir e perpetuar características espe- cíficas e desejáveis na planta que recebeu o gene, como aumento de frutos, folhas, caules, tempo de sobrevivência, tempo de floração, entre outros objetivos. Explorar a botânica é de extrema importância e necessidade para a compreensão e manutenção de questões ecológicas e ambientais atuais, além de abrir espaços para a utilização de plantas em diversas necessidades ambientais e humanitárias, como produção de medicamentos. 24 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO CONCLUSÃO Nesta unidade, você aprendeu o conceito da palavra botânica, bem como os assun- tos que fazem parte dessa ciência. Não poderíamos começar a unidade sem lhe apresentar os organismos heterotró- ficos, aqueles que não são capazes de produzir seu próprio alimento, e os organis- mos autotróficos, os quais são capazes de sintetizar seu próprio alimento através do processo denominado fotossíntese. Assim, você aprendeu que fotossíntese é o processo pelo qual as plantas utilizam a energia obtida através do sol, do gás carbônico do ar atmosférico e da água absorvida por suas raízes para produzirem glicose, que serve como sua fonte de alimento, e oxigê- nio, o qual é essencial para a sobrevivência de várias espécies, incluindo nós, humanos. Portanto, a fotossíntese produzida pelas plantas é essencial não só para a sobrevivência da própria espécie, mas para as demais espécies, como animais e seres humanos. Você aprendeu também sobre os processos evolutivos que ocorreram ao longo de milhares de anos e que possibilitaram a adaptação, desenvolvimento e sobrevivência de plantas nos mais variados locais do planeta. Caso alguém lhe pergunte por que existem plantas no deserto do Saara – por exemplo, os cactos –, você saberá que é resultado de vários processos evolutivos que permitiram às plantas o desenvolvimen- to de estruturas, como raiz, caule, estômatos e folhas, além do sistema vascular, que possibilita a condução de nutrientes essenciais à sobrevivência das plantas e de capa- cidades fisiológicas específicas. Assim, todas essas especialidades das mais variadas espécies de planas permitem que não só os cactos sobrevivam ao deserto, mas possi- bilitam a vida das espécies de plantas em todos os locais do planeta. Por último e não menos importante, você aprendeu a importância da botânica para melhor conhecimento sobre as plantas nos mais diversos aspectos, desde a sua estru- tura, material genético até o uso ativo das propriedades medicinais, por exemplo. Assim, a botânica, além de permitir o conhecimento sobre diversas espécies de plan- tas, possibilita o conhecimento sobre os princípios ativos e propriedades que permi- tem a utilização de plantas em vários segmentos da sociedade, como alimentação e produção de medicamentos. Espero que você tenha gostado dos assuntos apresentados aqui e compreendido a importância de cada um dos tópicos! 25 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO OBJETIVO Ao final desta unidade, esperamos que possa: > Registrar as características da célula vegetal. > Identificar e registrar as organelas que compõem a célula vegetal. > Explicar a importância das células vegetais. UNIDADE 2 26 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO 2 CÉLULA VEGETAL Nesta unidade, você aprenderá sobre as células vegetais. Importante salientar que todos os organismos, sem exceção, são constituídos de células. Contudo, de acor- do com o organismo e espécie, as células apresentam organelas e características específicas. As células vegetais apresentam algumas estruturas comuns às células animais, como núcleo, retículo endoplasmático, citoplasma, complexo de Golgi, ribossomos, mito- côndrias, peroxissomos e citoesqueleto. Entretanto, possuem algumas organelas que são específicas das células vegetais, como parede celular, glioxissomos, plastos e suas variações, além dos vacúolos de suco celular. Cada organela desempenha uma função específica que juntas ou separadamen-te exercem funções essenciais ao desenvolvimento e manutenção dos organismos celulares. INTRODUÇÃO Nesta unidade, você estudará a célula vegetal e aprenderá sobre todas as estruturas que compõem cada célula das espécies vegetais. Também verá as organelas específicas de uma célula vegetal, como a parede celular, os glioxisomos, os plastos e suas variações, a exemplo de cloroplastos, cromoplastos e leucoplastos, além dos vacúolos de suco celular. Assim, essas estruturas diferem as células vegetais das células animais e conferem as características específicas dos vegetais. Contudo, além das organelas específicas das células vegetais, algumas organelas são comuns às células animais, como núcleo contendo o material genético, retícu- lo endoplasmático, ribossomos, mitocôndrias, peroxissomos, complexo de Golgi e citoesqueleto. 27 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO Você verá que cada organela desempenha um papel fundamental à estrutura, funcio- namento e desenvolvimento das plantas. Ao final desta unidade, você terá uma ótima compreensão sobre todas as organelas e sua importância para as células vegetais. 2.1 CÉLULA VEGETAL 2.1.1 ESTRUTURAS ESPECÍFICAS DE UMA CÉLULA VEGETAL Todos os organismos que pertencem aos reinos Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia apresentam uma característica em comum: são formados por células. Entre- tanto, cada célula possui particularidades de acordo aos organismos que compõe. É importante salientar que as células de protozoários, algas, fungos, animais e as células vegetais são células eucariontes, ou seja, possuem o núcleo definido por uma carioteca. Embora muitos processos biológicos sejam semelhantes em todas as células euca- riontes, algumas características são específicas das células vegetais. Algumas estruturas são características específicas de uma célula vegetal, como: • parede celular; • glioxissomos; • plastos; • vacúolo de suco celular. 28 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO 2.1.1.1 PAREDE CELULAR A parede celular é responsável pela formação do esqueleto das células vegetais, deter- minando a forma das células vegetais. Adicionalmente, representa um reforço exter- no da membrana plasmática. Também apresenta uma estrutura rígida e permeável, ou seja, permite a passagem de água através de sua estrutura. Formada por uma lamela média, a parede celular é constituída de pectatos de cálcio e magnésio, e é responsável pela separação de duas células vizinhas. A célula vegetal jovem é formada por uma parede celulósica primária, constituída por hemicelulose, pectina e glicoproteínas. Essa estrutura é responsável pelo crescimen- to celular. À medida que ocorre o processo de diferenciação celular, ocorre a depo- sição de uma parede celulósica secundária, a qual é constituída por celulose sobre a parede celulósica primária. Assim, torna-se importante salientar que a parede celular é composta por: • lamela média; • parede celulósica primária; • parede celulósica secundária. Outra característica da parede celular é a sua descontinuidade, o que possi- bilita a comunicação entre as células vegetais. 29 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO 2.1.2 GLIOXISSOMOS Os glioxissomos são estruturas presentes nas células das folhas e das sementes que estão em processo de germinação. Nas folhas, os glioxissomos participam de reações de fixação do gás carbônico (CO2) pela fotossíntese. Já nas sementes, os glioxissomos atuam na conversão dos ácidos graxos em moléculas menores, que serão converti- das em glicose e como fonte de energia necessária no processo de germinação. 2.1.3 PLASTOS Os plastos são estruturas exclusivas das células vegetais. São formados por uma dupla membrana e contêm internamente uma matriz ou estroma, onde se situam os tila- coides: sistema de membranas saculiformes achatadas. Existem três diferentes tipos de plastos: • cloroplastos; • cromoplastos; • leucoplastos. Essas organelas são originadas dos proplastídeos, que são pequenas estruturas presentes nos sacos embrionários e nos tecidos meristemáticos. 2.1.3.1 CLOROPLASTOS Os cloroplastos são organelas que possuem DNA, RNA e ribossomos, podendo assim codificar algumas proteínas específicas. Nas células, os cloroplastos variam em número e forma. São estruturas visíveis ao microscópio eletrônico e apresentam três componentes fundamentais: 1. envelope; 2. estroma; 3. tilacoides. 30 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO Os cloroplastos são estruturas visíveis no microscópio. Assim, é muito comum em aulas práticas os professores apresentarem aos alunos as estruturas dos cloroplastos. 2.1.3.2 CROMOPLASTOS Os cromoplastos são constituídos por pigmentos amarelos, alaranjados ou averme- lhados, sendo encontrados nas estruturas coloridas das plantas, como pétalas, frutos e algumas raízes. Essas organelas são responsáveis pela atração dos animais, permitindo a polinização e a dispersão das sementes de várias espécies vegetais. 2.1.3.3 LEUCOPLASTOS Ao contrário dos cromoplastos, os leucoplastos são organelas incolores. Essas organe- las são responsáveis pelo armazenamento de substâncias, como amido, proteínas e lipídeos. São, portanto, presentes em espécies, como batata inglesa, que armazenam amida e abacates que armazenam lipídeos. 2.1.4 VACÚOLO DE SUCO CELULAR Os vacúolos de suco celular são organelas envolvidas por uma membrana lipoprotei- ca denominada tonoplasto. Nas células vegetais adultas, os vacúolos estão centrali- zados, ocupando quase todo o espaço intracelular. Nessas células, como os vacúolos ocupam grande parte das células, o núcleo fica mais na periferia celular. Já as células vegetais jovens são formadas por vários pequenos vacúolos, os quais estão espalha- dos pelo citoplasma. 31 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO No interior dos vacúolos, estão presentes carboidratos, proteínas e sais. Pode-se encontrar pigmentos, como as antocianinas, que são pigmentos responsáveis pelas cores dos azul, violeta, púrpura e vermelha das flores e folhas. Os vacúolos são também responsáveis pelo armazenamento de substâncias e equilí- brio osmótico das células vegetais. Quando você tempera a salada com sal e vinagre, o meio externo da célu- la fica hipertônico, e a célula vegetal perde água, ficando plasmolisada. Por esse motivo, as folhas de alface ficam com o aspecto de murcha. 2.2 DEMAIS ESTRUTURAS CELULARES DOS VEGETAIS Além das estruturas celulares que são específicas das células vegetais, há outras orga- nelas comuns entre as células vegetais e animais. 2.2.1 NÚCLEO E RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO O núcleo é a organela que difere os organismos procariotos e eucariotos. Os organis- mos eucariotos têm como característica o núcleo envolvido por uma carioteca. Já os organismos procariotos não possuem o núcleo definido pela carioteca. O núcleo representa uma das organelas mais importantes e desempenha importan- tes funções celulares, como: • controlar as atividades que ocorrem dentro das células; • determina quando e quais moléculas proteicas serão produzidas; • armazena o DNA, responsável pela informação genética da célula; a informa- ção genética no núcleo é definida como genoma nuclear. 32 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO A membrana externa da carioteca, membrana que envolve o núcleo, pode ser contí- nua com o retículo endoplasmático, um complexo sistemade membranas o qual apresenta um papel fundamental na biossíntese celular. Quando as células são coradas com corantes específicos, pode ser visualizada a croma- tina: estrutura constituída de DNA, responsável por carregar a informação genética. Quando a cromatina se condensa, é possível ver os cromossomos individualizados dispostos dentro do núcleo. Além do núcleo, a informação genética é presente no DNA dos plastídios e no DNA das mitocôndrias das células vegetais. Adicionalmente, o mate- rial genético (DNA) nas células dos eucariotas é muito maior que o material genético das bactérias. 2.2.2 RIBOSSOMOS Os ribossomos são organelas pequenas, formados por uma subunidade grande e uma pequena, que contém proteínas e RNA. Os ribossomos são produzidos no nucléolo e exportadas para o citoplasma, onde ocorre a união das subunidades gran- de e pequena. São abundantes no citoplasma celular, podendo ser encontrados tanto livres no cito- plasma como associados ao retículo endoplasmático. Os ribossomos são fundamen- tais no processo de formação de aminoácidos. Essas organelas representam os locais onde os aminoácidos se unem para ocorrer a formação das proteínas. 33 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO 2.2.3 MITOCÔNDRIAS As mitocôndrias são organelas envolvidas por duas membranas. As membranas internas são denominadas cristas, as quais são essenciais para aumentar a superfície disponível para as proteínas e para as reações associadas às proteínas. As mitocôndrias são o local onde ocorre a respiração celular, a qual é um proces- so que envolve a liberação de energia através das moléculas de adenosina trifosfato conhecidas como ATP. A energia produzida pelas mitocôndrias representa a princi- pal fonte de energia química para todas as células eucarióticas. Adicionalmente, as mitocôndrias também estão envolvidas em outros processos meta- bólicos, como a biossíntese de aminoácidos, cofatores vitamínicos e ácidos graxos. 2.2.4 PEROXISSOMOS Os peroxissomos são organelas esféricas com uma única membrana e diâmetro entre 0,5 a 1,5 micrômetro. Contêm um conteúdo granular, podendo também ser consti- tuídos de proteína. Essas organelas apresentam movimento dentro das células. Diferentemente dos plastídios e mitocôndrias, os peroxissomos não possuem DNA e ribossomos, portanto necessitam adquirir substâncias externas necessárias para a sua replicação e de as suas proteínas. Apresentam um papel importante na fotorrespiração, processo que consome oxigênio e libera dióxido de carbono, o que é exatamente inverso do processo de fotossíntese. Alguns peroxissomos, denominados glioxissomos, contêm enzimas necessárias para a conversão dos lipídios durante a germinação das sementes. 2.2.5 COMPLEXO DE GOLGI O complexo de Golgi, também denominado aparelho de Golgi, é composto por cinco ou oito empilhamentos de sacos achatados, em formato de discos, que são frequen- temente ramificados em túbulos. 34 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO Ao contrário do complexo de Golgi das células de mamíferos, os empilhamentos separados permanecem ativos durante a mitose e a citocinese. O complexo de Golgi está envolvido na secreção. Em vegetais, estão envolvidos na síntese e secreção dos polissacarídios não celulósicos da parede celular. Adicio- nalmente, glicoproteínas também são processadas e secretadas pelo complexo de Golgi. Assim, o complexo de Golgi pode processar simultaneamente os polissacarí- dios e glicoproteínas. 2.2.6 CITOESQUELETO Os citoesqueletos estão presentes em células eucarióticas. Essas estruturas são forma- das por filamentos proteínicos que permeiam o citosol. Os citoesqueletos estão envolvidos em muitos processos, como: • divisão celular; • crescimento celular; • diferenciação celular; • movimento de organelas de um local para outro na própria célula. Nas células vegetais, o citoesqueleto consiste em dois tipos de filamentos: microtú- bulos e filamentos de actina. Contudo, a estrutura e o papel dos filamentos interme- diários nas células vegetais ainda são pouco conhecidos. FIGURA 1 - CÉLULAS VEGETAL Fonte: SHUTTERSTOCK, 2019. 35 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO CONCLUSÃO Ao longo desta unidade, você aprendeu sobre as características das células vegetais. Você aprendeu que todos os organismos são formados por células e estas apresen- tam características específicas de cada organismo e espécie os quais constituem. As células vegetais contêm organelas específicas que as diferem das células animais, por exemplo. Entre essas organelas, estão a parede celular, a qual é responsável pela forma do esqueleto, e um reforço externo da membrana plasmática. A membrana plasmática é uma estrutura funciona como um filtro, selecionando o que entra e sai das células. Os glioxissomos estão presentes nas células das folhas e das sementes em processo de germinação e apresentam um papel essencial na fixação do gás carbônico (CO2) pela fotossíntese e na conversão dos ácidos graxos em moléculas menores, como a glicose. Os plastos, também exclusivos das células vegetais, representam um sistema de membranas saculiformes achatadas. Apresentam várias variações, como cloroplas- tos, cromoplastos e leucoplastos, que desempenham funções específicas e neces- sárias aos vegetais, como absorção de nutrientes, produção de proteínas, atração de animais e semeadores de sementes e absorção de nutrientes. Os vacúolos representam uma das mais importantes organelas vegetais e ocupam um grande espaço intracelular. Também são responsáveis pelo armazenamento de substâncias e equilíbrio osmótico. Além dessas organelas que são específicas das células vegetais, esses organismos apresentam outras estruturas comuns às células vegetais, como o núcleo, onde estão presentes o material genético da planta: DNA e RNA. Além do núcleo, outras organelas como retículo endoplasmático, ribossomos, mito- côndrias, peroxissomos, complexo de Golgi e citoesqueleto, são organelas presentes em células animais. 36 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO Importante salientar que, como em humanos, qualquer alteração na formação, composição e, consequentemente, na função desempenhada por qualquer uma dessas organelas, desencadeia alterações celulares as quais podem comprometer a viabilidade e a saúde dos vegetais. Assim, perceba que as células vegetais são estruturas complexas e essenciais para a formação e desenvolvimento dos vegetais. Espera-se que você tenha gostado da unidade e aprendido um pouco mais sobre esse extenso e importante universo dos vegetais. 37 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO GLOSSÁRIO caatinga: bioma brasileiro de clima semiárido com vegetação pouco folhosa e adaptada para períodos de secas. Esse bioma apresenta grande biodiversidade. nitratos: minerais que fazem parte do ciclo do nitrogênio. Plantas clorofiladas: plantas verdes que possuem clorofila e realizam fotossíntese. Plantas fósseis: restos ou vestígios preservados de plantas. Reino plantae: reino que agrupa todas as espécies de plantas. Ácidos graxos: os ácidos graxos representam um tipo de lipídio formado por cadeias longas de carbonos (C) com um grupamento carboxila (–COOH). citocinese: processo que ocorre no fim da divisão celular em que ocorre a separação das células após a formação dos núcleos. citosol: líquido responsável pelo preenchimento do interior do citoplasma. Equilíbrio osmótico: distribuição uniforme da água em locais diferentes,os quais são separados por uma membrana semipermeável. Glicoproteínas: proteínas que têm um ou mais açucares ligados à sua estrutura peptídica. Membrana plasmática: estrutura que delimita todas as células procarióticas e as eucarióticas. Estabelece uma barreira entre o meio intracelular, o citoplasma e o ambiente extracelular. 38 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO Mitose: processo de divisão celular em que uma célula dá origem a duas outras células iguais. Polissacarídios não celulósicos: polissacarídeos sem celulose. 39 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO OBJETIVO Ao final desta unidade, esperamos que possa: > Registrar as características da histologia das plantas vasculares. > Identificar e registrar as características dos tecidos vegetais. > Examinar a importância dessas estruturas para a sobrevivência dos vegetais vasculares. UNIDADE 3 40 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO 3 HISTOLOGIA DE VEGETAIS VASCULARES Ao observar uma planta você já parou para pensar na complexibilidade de seu organismo, ou se um simples vegetal necessita de formações específicas para sobreviver? Ou essas questões nunca lhe vieram à mente? Nesta unidade você irá aprender sobre a histologia dos vegetais vasculares, ou seja, das plantas que possuem vasos condutores de seivas. Ao longo da unidade você irá aprender sobre os dois tipos de tecido que compõem esses vegetais: os tecidos vegetais embrionários e os tecidos vegetais adultos. Assim, aprenderá as subdivisões desses tecidos e a importância de cada um deles para a constituição e desenvolvimento dos vegetais. Detalhadamente, você aprenderá sobre os meristemas primário e secundário, os tecidos vegetais adultos que estão envolvidos em várias funções essenciais para o desenvolvimento e manutenção vegetal, como sustentação, condução e secreção, além de aprender sobre os parênquimas. Você verá que todas essas estruturas são relevantes e importantes para o desenvol- vimento e manutenção vital desses organismos. INTRODUÇÃO Nesta unidade você estudará a histologia dos vegetais vasculares e aprenderá sobre os tipos de tecido que compõem esses vegetais, suas subdivisões e a importância para o funcionamento de atividades vitais dos vegetais vasculares. Você verá sobre os tecidos embrionários ou meristemáticos e os tecidos adultos ou fundamentais e aprenderá a diferença entre os meristemas primários e secun- dários, além dos tipos de tecidos adultos, os quais têm como responsabilidade manter as funções vitais das plantas vasculares. 41 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO Assim, aprenderá a importância dos parênquimas, tecidos de sustentação e teci- dos de condução, os quais são divididos entre xilema e floema, além dos tecidos de secreção, os quais apresentam inúmeras características e funções diversas, sendo responsáveis não só pela sobrevivência dos vegetais, como também por possibili- tarem a utilização das substâncias produzidas pelas plantas para agentes poliniza- dores e humanos, por exemplo. Não se assuste, ao longo da unidade você compreenderá melhor cada um desses termos e questões, e verá como uma simples planta apresenta uma constituição complexa e diversificada. 3.1 MERISTEMAS A histologia vegetal é a área da Botânica responsável pelo estudo dos tecidos vege- tais embrionários, ou meristemáticos, e os tecidos vegetais adultos, ou fundamen- tais. Os tecidos vegetais adultos são responsáveis por várias funções, como: • Reserva • Secreção • Condução • Sustentação • Revestimento • Preenchimento de espaços 3.1.1 TECIDOS VEGETAIS EMBRIONÁRIOS A palavra meristema deriva do grego merismós, que significa divisão. Os meriste- mas são um conjunto de células indiferenciadas, com paredes celulares delgadas, pequenos vacúolos no interior do citoplasma e um núcleo central. Essas células se multiplicam ativamente por mitose. Assim, devido à sua capacidade 42 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO de divisão celular, as células meristemáticas são responsáveis pelo crescimento e pela origem dos demais tecidos vegetais através da diferenciação. Os meristemas, ou tecidos vegetais embrionários, podem ser classificados em: • Meristema primário • Meristema secundário 3.1.2 MERISTEMA PRIMÁRIO O meristema primário se localiza no embrião e na região apical do caule e da raiz, promovendo o crescimento longitudinal, ou primário. Este tecido é constituído por várias estruturas, como: • Protoderme: região em que se origina a epiderme vegetal. • Meristema fundamental: onde se originam parênquimas, colênquima e escle- rênquima. • Procâmbio: local em que se origina o sistema vascular primário, constituído por xilema e floema. • Caliptrogênio: considerado um quarto tipo de tecido meristemático primário, este tecido está localizado na raiz e é responsável pela formação da coifa, ou caliptra, a qual tem a função de proteger a extremidade da raiz. 43 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO FIGURA 2 - ESTRUTURA DE UMA RAIZ VEGETAL ESTRUTURA DA RAIZ Capa ou proteção da raiz Pelo Xilema Floema Tecido Vascular Epiderme Área de divisão celular Fonte: SHUTTERSTOCK, 2019. 3.1.3 MERISTEMA SECUNDÁRIO O meristema secundário se origina de células que já se diferenciaram através de um processo denominado desdiferenciação celular. Este tipo de meristema é responsável pelo crescimento vegetal em espessura, ou seja, pelo engrossamento dos vegetais, também conhecido como crescimento secun- dário. O crescimento secundário ocorre em plantas do tipo gimnospermas (plantas que 44 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO não produzem frutos, como os pinheiros) e na maioria das plantas do tipo angiosper- mas (plantas com frutos). O meristema secundário é composto por: • Felogênio: onde se origina o súber, para fora, e a feloderme, para dentro. • Epiderme: conjunto de súber, felogênio e feloderme. • Câmbio interfascicular: responsável pela formação do cilindro central onde estão localizados os vasos condutores de seiva: • Floema, para fora, e xilema, para dentro. 3.2 TECIDOS VEGETAIS ADULTOS São tecidos que sofreram diferenciação celular. Esses tecidos são classificados de acordo com a função que exercem no vegetal. 3.2.1 TECIDO DE PREENCHIMENTO, RESERVA E ARMAZENAMENTO O tecido parenquimático, denominado parênquima, é constituído por células vivas que possuem grande vacúolo, parede celular delgada e plasmodesmos, os quais são responsáveis pelo contato entre os protoplasmas de células vizinhas. Os parênquimas são responsáveis pelo preenchimento de espaços, funcionando também como um tecido de reserva e armazenamento de substâncias. De acordo com a função que exercem, os parênquimas são classificados em: • Parênquima de preenchimento: parênquima cortical e medular • Parênquima de assimilação: tecido rico em cloroplastos • Responsável pela fotossíntese. Esse tecido é encontrado nas folhas e nos caules finos e verdes. • Denominado parênquima clorofiliano, ou clorênquima 45 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO • Parênquima de reserva, ou armazenamento: • Amilífero: armazena amido que confere reserva energética vegetal • Aquífero: armazena água• Aerífero, ou aerênquima: armazena ar nas plantas aquáticas, permitin- do sua flutuação • Essa função é essencial para o fluxo de oxigênio para o interior do vegetal. • Oleoso: acumula lipídios, principalmente nas sementes, servindo como reserva energética. O tecido parenquimático corresponde ao tecido conjuntivo presente nos animais. 3.2.2 TECIDOS DE SUSTENTAÇÃO Como em todos os organismos, a sustentação do corpo vegetal é indispensável para seu desenvolvimento e manutenção dos vasos condutores de seiva. Há dois tipos de tecidos especializados na sustentação vegetal: 1. Colênquima: constituído por células vivas, alongadas e com parede celular formada de celulose e pectina. Nessas células ocorre espessamento de celu- lose com o objetivo de aumentar a resistência e não interferir na flexibilidade do tecido. Esse tipo de tecido é encontrado em pecíolos foliares, caules jovens e herbáceos. 2. Esclerênquima: constituído por células alongadas e mortas devido à deposi- ção de lignina. Esse tecido é responsável pela rigidez do caule. 46 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO As fibras do tecido esclerênquima possuem grande importância comercial na indústria têxtil, por exemplo, na produção dos tecidos de linho. 3.2.3 TECIDOS DE CONDUÇÃO O tecido de condução vegetal, também conhecido como tecido ou sistema vascular, é formado por Xilema e Floema. O xilema é conhecido como lenho – estrutura responsável pelo transporte da seiva bruta ou inorgânica, composta por água e sais minerais – e composto por células mortas ricas em depósito de lignina. Este tecido é o principal tecido de sustentação em plantas com crescimento secundário. As estruturas características deste tecido são as fibras esclerenquimáticas, o parênqui- ma lenhoso e os elementos dos vasos, constituídos por células lignificadas e mortas, as quais se comunicam entre si, formando assim um canal por onde trafega a seiva bruta. Os vasos lenhosos do xilema podem ser de dois tipos: • Abertos ou traqueias: tubos longos constituídos de numerosas células. Nesse tipo de vaso as membranas transversais desapareceram. • Encontrados nas angiospermas. • Fechados ou traqueídes: tubos longos tubos constituídos por numerosas célu- las com membranas transversais com perfurações. • Encontrados em pteridófitas e gimnospermas. O floema é também conhecido como líber: responsável pelo transporte da seiva elaborada ou orgânica, rica em substâncias orgânicas – responsável pela condução da seiva elaborada, a qual é rica em compostos orgânicos, desde as folhas até todas 47 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO as partes vegetais. O floema é constituído por células vivas e sem núcleo (anucleadas) contendo orifícios que permitem a circulação da seiva elaborada. 3.2.4 TECIDOS DE SECREÇÃO Os tecidos secretores vegetais são constituídos por células responsáveis pela elimina- ção de substâncias resultantes do seu metabolismo. Dentre os elementos secretores estão: • Pelos secretores ou tricomas: são responsáveis pela produção de substâncias: • urticantes com a função de conferir defesa à planta. • adesivas que auxiliam na auxiliam na captura da presa. São encontradas em plantas carnívoras, acumulam de óleos ou substâncias aromáti- cas e, por exemplo, são encontrados no tomateiro. • Nectários: responsáveis pela produção de néctar, uma substância açucarada, com a função de atrair os agentes polinizadores. • O néctar é encontrado nas flores • Glândulas digestivas: estruturas compostas de células secretoras de enzimas digestivas. • Presente em plantas carnívoras • Tubos lactíferos: tubos longos, contínuos e ramificados. Essa estrutura não possui paredes celulares. O interior do citoplasma contém o látex, substância de aspecto leitoso, com a função de obstruir o ferimento da planta, quando o tubo é rompido. • Presente em seringueira e na planta coroa-de-cristo • Vasos resiníferos: constituídos de canais que acumulam as resinas elaboradas por células secretoras. • Presentes em pinheiros e pinhos • Bolsas secretoras: delimitam uma cavidade em que são depositados óleos, sais, dentre outras substâncias. 48 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO • Presente nos eucaliptos • Células secretoras: ocorrem na epiderme de folhas e caules, ou internamente à planta. • Presente em quase todas as espécies de vegetais CONCLUSÃO Caro aluno, ao longo desta unidade você aprendeu sobre a histologia dos vegetais vasculares. É importante você lembrar que a histologia é a ciência que estuda a composição, estrutura e função dos tecidos. E plantas vasculares são plantas que possuem vasos condutores de seiva. Assim, resumindo, ao longo desta unidade você aprendeu sobre a composição, estrutura e função dos tecidos das plantas vasculares. Você aprendeu, também, que essas plantas são compostas por dois tipos de tecidos: os tecidos embrionários, ou meristemáticos, e os tecidos adultos, ou fundamentais. Os tecidos embrionários, ou meristemáticos, são tecidos presentes desde o desenvol- vimento desses vegetais. Devido à capacidade desses tecidos de fazer mitose, ou seja, de fazer a divisão celular gerando novas células idênticas, esses tecidos são responsá- veis pelo crescimento e pela origem de todos os tecidos vegetais, através da diferen- ciação celular. O meristema primário se localiza no embrião, na região do caule e da raiz, permi- tindo o crescimento primário. Já o meristema secundário se origina de células que sofreram a diferenciação celular do meristema primário e são responsáveis pelo cres- cimento secundário, ou seja, o engrossamento dos vegetais. Os tecidos vegetais adultos são tecidos que passaram pelo processo de diferenciação celular e são classificados de acordo com a função que exercem nos vegetais vascu- lares. O parênquima é um tecido constituído por células vivas, com a função de preenchi- mento de espaços, reserva e armazenamento de substâncias. Os tecidos de sustentação são responsáveis pela sustentação e pelo desenvolvimento 49 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO e manutenção dos vasos condutores de seiva. São formados por colênquima e escle- rênquima. Os tecidos de condução são responsáveis pela condução de substâncias vitais ao organismo vegetal. São constituídos pelo xilema, que transporta a seiva bruta, e o floema, que transporta a seiva elaborada. Finalmente, e não menos importantes, os tecidos de secreção são responsáveis pela eliminação de substâncias resultantes do metabolismo vegetal e são classificados de acordo com a substância que secretam. Assim, caro aluno, ao longo desta unidade você teve a oportunidade de aprender e compreender a importância da diferenciação celular dos tecidos embrionários para a formação de diferentes tecidos adultos com funções diversificadas, as quais são essenciais para a manutenção de funções vitais dos vegetais vasculares. 50 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO OBJETIVO Ao final desta unidade, esperamos que possa: > Registrar as características da composição dos vegetais. > Identificar e registrar a morfologia dos órgãos vegetais. > Demonstrar a importância da morfologia das estruturas vegetais. UNIDADE 4 51 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO 4 MORFOLOGIA DOS ÓRGÃOS VEGETAIS Ao ver um vegetal, como árvores, flores e até mesmo os mais diferentes tipos de frutos, vocêjá parou para pensar como é a sua composição, ou seja, quais estrutu- ras são responsáveis pela sua constituição e funções? Então, ao longo desta unida- de, vamos perpassar por essas e outras dúvidas quanto à morfologia dos vegetais. Ao longo desta unidade, você irá aprender a diferença entre os órgãos vegetativos, como a raiz, caule e folhas; e os órgãos reprodutivos de um vegetal, compostos pela flor, fruto e semente. Você verá que cada uma dessas estruturas possui constituições e funções diferen- tes e que juntas são responsáveis por toda a formação e funções dos vegetais. Ainda, nesse contexto, você irá aprender sobre a classificação dos diversos tipos de frutos existentes, além de aprender o que são os pseudofrutos. INTRODUÇÃO DA UNIDADE Nesta unidade, estudaremos os órgãos de um vegetal. Independentemente da função de quem trabalha com vegetais, o entendimento e a compreensão dos órgãos e de suas funções são essenciais para o exercício de seu trabalho com êxito por meio da utilização adequada de um vegetal de acordo com suas característi- cas. Assim, o estudo sobre a morfologia dos vegetais é de suma importância dentro do estudo de Botânica. Um vegetal, por mais básico que se pareça, não é tão simples assim. Cada tipo é constituído pelos órgãos vegetativos, os quais são responsáveis pelas funções vitais e básicas, como raiz, caule e folhas. É constituído também pelos órgãos reproduti- vos, os quais são responsáveis pela reprodução e propagação das espécies de vege- tais. Esses órgãos incluem flor, fruto e semente. 52 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO Os frutos representam a parte comestível dos vegetais, desempenhando um forte papel à sobrevivência das espécies, inclusive aos seres humanos, pelo fato de serem responsáveis pela alimentação e nutrição das espécies, além de possuírem uma importância econômica na comercialização das mais variadas espécies. Assim, não há como aprender botânica sem compreender a morfologia dos vegetais. 4.1 MORFOLOGIA DOS ÓRGÃOS VEGETAIS A morfologia dos vegetais subdivide os órgãos vegetativos, ou seja, os órgãos dos vegetais em dois grupos: 1. Órgãos vegetativos - raiz, caule e folha. 2. Órgãos reprodutivos - flor, fruto e semente. 4.1.1 ÓRGÃOS VEGETATIVOS São aqueles responsáveis pelas funções básicas para a sobrevivência de um vege- tal. 4.1.1.1 RAIZ A raiz é um órgão vegetativo subterrâneo e aclorofilado, responsável pelas funções de: • Condução da seiva. • Fixação dos vegetais. • Absorção de nutrientes e água. • Armazenamento de substâncias. Esse órgão pode ter duas origens: uma onde a raiz principal se origina a partir da radícula embrionária e a outra são as raízes secundárias, também denominadas radicelas, em que se originam a partir de ramificações de uma raiz principal. 53 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO A morfologia de uma raiz é complexa, sendo composta de cinco regiões, e cada uma dessas regiões possuem características e funções especializadas. 1. coifa: estrutura vegetal que envolve o ápice da raiz com a função de proteger a região embrionária de agressões do solo, além de abrir espaço entre as partí- culas do solo na medida em que vai penetrando. De acordo com o tipo de raiz, a coifa apresenta características diversas: • Em raízes aéreas: protege contra a falta de umidade do ar. • Em raízes aquáticas: é inexistente ou é dupla e desenvolvida, pelo fato de não ser desgastada pelo atrito com o solo. 2. Zona lisa: responsável pelo crescimento longitudinal. Essa estrutura é compos- ta pelas seguintes partes: • Parte embrionária: formada por células com grande potencial de realizar mitose. • Parte de alongamento: formada por células que promovem o crescimento vegetal. • Parte de maturação: formada por células em fase de maturação. 3. Zona de absorção: composta por uma vasta quantidade de pelos, os quais aumentam a superfície de absorção da raiz. 4. Zona de ramificação: região em que ocorre o crescimento secundário da raiz (a partir da raiz principal). Nessa região, surgem as raízes secundárias, as quais possuem a função de aumentar a fixação da planta. Essa região é desprovida de pelos, o que não permite, portanto, a absorção de água. 5. colo: região de transição entre a raiz e o caule. Essa região é um centro de adequação dos tecidos de condução da raiz até os tecidos condutores do caule. 54 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO 4.1.1.2 CLASSIFICAÇÃO DAS RAÍZES As raízes podem ser classificadas em terrestres, aéreas e aquáticas. • Raízes terrestres: encontradas de três tipos diversos. 1. axial ou pivotante: possui um eixo principal de onde nascem as raízes secundárias (típicas em gimnospermas e dicotiledôneas). 2. Fasciculada: não possuem um eixo principal e nem raízes secundárias (encontradas em monocotiledôneas). 3. tuberosa: esse tipo especial de raiz acumula substâncias de reserva: esse acúmulo de reservas pode ocorrer em raízes axiais e em raízes fascicula- das. Assim podem ser denominadas: • tuberosas axiais: encontradas na cenoura, nabo, na beterraba e raba- nete. • tuberosas fasciculadas: encontradas na batata-doce e na mandioca. As raízes fasciculadas possuem grande importância para a contenção de encos- tas, possuindo, assim, uma importância ecológica. • Raízes aéreas: estão localizadas fora do solo, ou seja, são aquelas raízes que são visíveis. Esse tipo de raiz possui várias denominações. • adventícias (raízes de escoras ou suporte): formadas a partir de uma região aérea - aumentam a área de fixação da planta (encontradas em vegetais como o milho e a planta de mangue). • cintura: ocorrem nas plantas que se desenvolvem sobre árvores, como as bromélias e orquídeas (absorvem água da chuva). • Estrangulantes: raízes típicas de vegetais que se desenvolvem sobre outras plantas (podem comprimir o caule da planta suporte, o que 55 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO dificulta a circulação da seiva orgânica, provocando assim a morte da planta suporte. Um exemplo é o cipó-mata-pau). • tabulares: estendem-se pela superfície do solo até fundirem-se ao caule, aumentando a capacidade de fixação do caule na superfí- cie (encontradas em árvores de grande porte em florestas tropicais, como a figueira e mangueiras). • Raízes aquáticas: não possuem pelos e coifa, mas são formadas por uma estrutura que possibilita sua flutuação e circulação denominada parênquima aerífero. 4.1.1.3 CAULE É a estrutura aérea dos vegetais de grande porte, como as árvores. É originado a partir do caulículo e da gêmula dos embriões vegetais. Suas ramificações são originadas a partir do meristema apical dos vegetais. O caule possui várias funções como: • Produção de sustentação das folhas. • Condução de seiva. • Responsabilidade pela interligação de raízes e folhas. • Sustentação as plantas aéreas. • Armazenamento de nutrientes, água e ar. Possui uma estrutura primária resultante do meristema primário e uma estrutura secundária o qual é resultante do meristema secundário. Os caules são formados por três estruturas: 1. Gemas: botão vegetativo responsável pelo crescimento caulinar. Constituída pelo tecido embrionário possuindo intensa atividade de multiplicação celular. As gemas possuem diferentes classificações: • Posição: laterais ou axilares e terminais. 56 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO • Estado funcional: ativas ou dormentes. • Gemas vegetativas: responsáveis pela produção de ramos. • Gemas reprodutoras:responsáveis pela formação das flores. 2. nós: região mais espessa de onde se originam folhas, ramos e galhos. 3. internós: região entre dois nós. 4.1.1.4 CLASSIFICAÇÃO DOS CAULES Os caules podem ser classificados em aéreos e subterrâneos. caules aéreos São classificados em: • aéreos eretos: os caules aéreos eretos são classificados como: • tronco: caule aéreo desenvolvido e lenhoso, ramificado, apresentando crescimento secundário - encontrado em árvores e arbustos. • Estipe: esse tipo de caule não possui crescimento secundário e ramifica- ções. Possui um tufo de folhas em seu ápice - característico de palmeiras. • Hastes: possuem caules pouco desenvolvidos - encontrados em ervas e arbustos. • colmo: possui caule característico das gramíneas. • trepadores: os caules aéreos trepadores não se sustentam sozinhos, neces- sitam de outras estruturas para sua sustentação. São classificados como: • Volúvel: necessita de suporte para se enrolar - encontrado nas trepa- deiras. • Sarmentoso ou ecandescente: necessita de uma estrutura para sua fixa- ção - encontrado nas uvas. • Estolão: caule rastejante - encontrado na grama e morangos. 57 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO caules subterrâneos São classificados em: • Rizoma: caule rastejante rico em substâncias de reserva - encontrado nas samambaias e bananeiras. • tubérculo: rico em substâncias de reserva (batata-inglesa). • aquáticos: caules verdes e adaptados a ambientes aquáticos, sendo ricos em parênquima aerífero - encontrado na vitória-régia. 4.1.1.5 FOLHA As folhas são estruturas laminares e, na maioria das vezes, verdes. São originadas a partir das extremidades dos ramos e dos caules. As folhas possuem importantes funções como realização de trocas gasosas entre os vegetais e o meio externo. Elas são responsáveis por funções básicas como: • Respiração: ocorre nas folhas na ausência de luz • transpiração: passagem de água por toda a estrutura do vegetal, desde sua absorção pelas raízes até a evaporação pelas folhas, através da respiração. • Gutação: processo onde a planta elimina água em estado líquido através das folhas. • Fotossíntese: produção de oxigênio e energia vegetal. Uma folha completa é composta pelas seguintes estruturas: • Pecíolo: haste que prende a folha ao caule. • Bainha: parte basal do pecíolo responsável por envolver a folha no ramo ou no caule. • Estípulas: pequenas projeções foliares que protegem a gema axilar da folha. Quando não desenvolvidas, podem ser transformadas em espinhos. • Limbo: é a principal parte da folha, pois representa a lâmina, sendo responsá- vel pela realização da fotossíntese. 58 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO 4.1.2 ÓRGÃOS REPRODUTIVOS Confira como funciona e quais são os órgãos responsáveis pela reprodução. 4.1.2.1 FLOR As flores são as porções coloridas e, muitas vezes, perfumadas dos vegetais. Essas estruturas se localizam nas extremidades dos ramos e são originadas das gemas ou dos botões florais. FIGURA 3 - FLORES Fonte: SHUTTERSTOCK, 2019. Uma flor é composta por várias estruturas: • Receptáculo floral: base dilatada do pedúnculo onde se encaixam as demais estruturas florais. • Verticilos forais: formados por peças iguais e classificados como verticilos de proteção e reprodução. • Verticilos de proteção: 59 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO • cálice: conjunto de sépalas, folhas modificadas e estéreis, na maioria das vezes de coloração verde, e confere proteção à flor. • corola: conjunto de pétalas, folhas modificadas e estéreis, na maioria das vezes, coloridas e perfumadas. Apresenta função de proteção aos órgãos reprodutores e atração dos agentes polinizadores, como os insetos, por exemplo. • Perianto: conjunto de cálice e corola. • Verticilos de reprodução: • androceu: sistema reprodutor masculino formado por um conjun- to de estames, que são folhas modificadas para executar o papel de órgãos reprodutores masculinos. Essas estruturas produzem os grãos de pólen. O androceu é composto pelos estames que constituem os órgãos reprodutores masculinos da flor: filete, conectivo e antera, onde estão localizados os grãos de pólen. • Gineceu ou pistilo: sistema reprodutor feminino formado por um conjunto de carpelos que representam as folhas modificadas em órgãos de reprodução femininos da planta. Cada carpelo é constituí- do por: estigma, estilete e ovário, onde são produzidos os óvulos. A flor é o órgão vegetal responsável pela fecundação. Após a polinização atra- vés dos agentes polinizadores, como insetos e o vento, ocorre a fecundação na genitália feminina. 4.1.2.2 FRUTO E SEMENTE O desenvolvimento do ovário origina a parte externa do fruto, e o desenvolvimento dos óvulos dá origem às sementes. Um fruto é constituído por duas partes: 60 Botânica FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017SUMÁRIO 1. Pericarpo: conjunto das três partes que caracterizam um fruto. • Epicarpo: região mais externa do fruto resultante do espessamento da porção externa do ovário. Exemplos: são as cascas dos frutos. • Mesocarpo: é a porção comestível e a parte média do fruto, resultante do engrossamento do parênquima entre as porções externa e interna do ovário. Exemplos: mamão, tomate e abóbora. • Endocarpo: é a porção comestível dos frutos cítricos e a região que envolve a semente. Exemplos: laranja, limão e mexerica. 2. Semente: o desenvolvimento do óvulo, após a fecundação, dá origem às sementes. Elas são constituídas por: • tegumento ou casca - estrutura formada pela testa ou tégmen, que confe- re proteção e disseminação. Alguns tipos de sementes possuem anexos e cicatrizes, os quais são vestígios do óvulo. • anexos: expansão dos tegumentos. • cicatrizes: local da semente que se insere no fruto. Os frutos são classificados de acordo com o acúmulo de substâncias de reserva e libe- ração das sementes: • Frutos carnosos: acumulam substâncias de reserva e água. Estes frutos possuem o pericarpo suculento. Podem ser classificados em: • Baga: possuem as sementes soltas, não ligadas ao endocarpo. Exemplos: uva, tomate, mamão, pepino, laranja, abóbora, melancia. • Drupas: ocorre na fusão do endocarpo com a semente, que endurece para formar o caroço. Exemplos: pêssego, manga, ameixa, cereja, coco, azeitona e amêndoa. • Frutos secos: não acumulam substâncias de reserva. • Frutos deiscentes: o pericarpo se abre para liberar as sementes. Exemplos: feijão, ervilha, soja. • Frutos indeiscentes: a semente está fixada no interior dos frutos quando madu- ros. Assim, as sementes são liberadas apenas com a deterioração do fruto ou através de animais que tenham se alimentado dos frutos. Exemplo: avelã. 61 FACULDADE CAPIXABA DA SERRA/EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Botânica SUMÁRIO 4.1.2.3 PSEUDOFRUTOS Representam os frutos em que a parte comestível não é derivada do ovário, mas de outras partes da flor. Os pseudofrutos são classificados em: • Simples: parte comestível proveniente do pedúnculo ou do receptáculo floral. • Parte comestível derivada do receptáculo floral desenvolvido: Exemplos: maçã, marmelo e pera. • Parte comestível derivada do pedúnculo floral desenvolvido. Exemplo: caju. • compostos: partes comestíveis provenientes do receptáculo floral desenvolvi- do de uma flor com muitos carpelos separados. Exemplos: morango e fram- boesa. • Múltiplos ou infrutescências: cada tipo de infrutescência é resultante de uma inflorescência. Exemplos: abacaxi, figo e amora. CONCLUSÃO Ao longo desta unidade, você aprendeu sobre a morfologia dos vegetais,
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