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Botânica GLOSSÁRIO: Xilema: Tecido de plantas vasculares que circulam a água e sais minerais na direção da raiz para as folhas. Floema: tecido vivo que conduz a seiva elaborada ou orgânica (água e glicose). A seiva é produzida nas folhas e são distribuídas para todo o vegetal. Briófitas: vegetais sem sistema condutor (avasculares) e sem flor Pteridófita: vegetais com sistema condutor de seiva (vasculares) e sem flores (criptógamos) Gimnospermas: planta vascular que possui sementes nuas (sem fruto) Angiosperma: Plantas vasculares com flores e sementes contidas em frutos Traqueófitas: Plantas que possuem sistema vascular. Ex. Pteridófitos, gimnospermas e angiospermas. Arquegônio: Estrutura em cujo interior ocorre a produção do gameta feminino Anterídio: Estrutura onde produz gameta masculino. Oosfera: gameta feminino das plantas Anterozoide: gameta masculino, flagelado em algumas plantas; Esporófito: Fase diploide das plantas que apresentam alternância de gerações. É nesta fase que as plantas produzem esporos através de meiose Gametófito: fase haploide (n) das plantas com alternância de gerações. É nesta fase que produzem os gametas INTRODUÇÃO: Célula vegetal: cloroplastos, vacúolo, parede celular rica em celulose (plasmodesmos – poros na parede celular, permitem a comunicação do citoplasma das células vizinhas). ORIGEM DAS PLANTAS TERRESTRES: Evolução a partir das algas verdes, pois ambas possuem parede celular com celulose e clorofila nos cloroplastos • Plantas: Reino Plantae • Algas: Reino Protista Clorofila: na membrana plasmática dos tilacoides. Conjunto de tilacoides: granum (pilha de moedas). Conjunto de granum: grana (dentro do cloroplasto. Cloroplasto: reserva de amido, óleo, proteínas, clorofila, etc. ADAPTAÇÕES DAS PLANTAS: Para colonizar o ambiente terrestre, adaptações foram necessárias: Cutícula protetora que protege a folha da desidratação – contém ceras para impermeabilização. É externa à camada de células. Estômatos para trocas gasosas: respiração (permite a entrada do CO2 e saída do O2), fotossíntese (entrada de CO2 e saída do O2) e transpiração (saída de vapor d’água). São buracos microscópicos na superfície das plantas, geralmente embaixo das folhas, que abrem e fecham conforme necessidade. • São compostos por duas células guardas, que fecham e abrem a abertura – quando elas incham, o poro abre, quando murcham, o poro fecha. Esse movimento das células guarda é feito por osmose, regulada por hormônios vegetais que controlam a quantidade de sais do meio. Desenvolvimento de um sistema vascular. As raízes absorvem água e sais minerais contidos nos solos (seiva bruta), transportada através de vasos do xilema, de baixo para cima. Após a fotossíntese é produzida glicose. Essa glicose mais água é a seiva elaborada, transportada de cima para baixo através do floema. • Macronutrientes: N, P, K, Ca, Mg, S • Micronutrientes: Cl, Cu, B, Mn, Zn, Fe Camada de células estéreis protegendo o gametângio (estrutura formadora de gametas). Retenção do zigoto e o início do desenvolvimento embrionário no interior do arquegônio (estrutura feminina) – plantas embriófitas CICLO DE VIDA Ciclo de vida com alternância de gerações: geração gametofítica (n) e geração esporofítica (2n). Gametofítica: produção dos gametas. Esporofítica: produção de esporos. Os gametas femininos e masculinos se unem e formam o zigoto. O zigoto se multiplica por mitose e forma o esporófito (planta produtora de esporos). Os esporos são produzidos por meiose. Cada um dos esporos germina, se reproduz por mitose e forma o gametófito (produtor de gametas). As duas fases têm duração diferente dependendo do tipo da planta: • Briófita: fase gametofítica maior que a esporofítica • Pteridófita: fase gametofítica menor que a esporofítica (pouco menos da metade) • Gimnosperma: fase gametofítica bem menor que a esporofítica • Angiosperma: fase gametofítica bem menor que a esporofítica Fase haploide diminui conforme a “evolução” – maior nas briófitas e menor nas angiospermas. BRIÓFITAS: Grupo mais simples de vegetais: possuem embrião retido no gametângio feminino e gametângios revestidos por células estéreis Musgos, hepáticas e antóceros – pequeno porte Vivem em ambientes úmidos e sombreados CARACTERÍSTICAS: • Possuem corpo denominado de “talo”, porque não possuem vasos condutores de seiva (xilema e floema) • Transporte é feito por difusão • Pequeno porte (não tem sistema eficiente de transporte de nutrientes) • Rizoide: parecem raízes • Cauloide: parece um caule • Filoide: parece com folhas • Gametófito: forma o “tapete verde” (composto do rizoide, cauloide e filoide). Existe gametófito feminino e masculino (n) • Esporófito: haste e cápsula que se projeta para cima do gametófito feminino, é diploide IMPORTÂNCIA: 1. Fundamentais no processo de sucessão ecológica (processos que transformam rocha nua em floresta) No caso de um rochedo sem nada, os primeiros seres que se instalam são: Líquens → Briófitas → Ervas → Arbustos → árvores O vento, a chuva, a neve, provocam pequenas rachaduras na rocha e liberam sais minerais, que alimentam os liquens e briófitas. Acumula matéria orgânica e formam a camada precursora do solo. Briófitas e líquens são precursores, porque crescem com pouquíssimos nutrientes e liberam substância que corroem as rochas. 2. Formam a turfa (depósito de material vegetal parcialmente decomposto) • Os musgos-de-turfeira melhoram a absorção de água do solo e armazenam CO2 • Pode ser usado como combustível e bio-remediação (substituindo o carvão ativado) 3. São indicadoras da qualidade do ar e podem purificar o ar: Filoides das briófitas adsorvem materiais poluentes, retendo-os. Uma quantidade excessiva de poluentes mata as briófitas, indicando a qualidade do ar. CICLO DE VIDA E REPRODUÇÃO Alternância de gerações: gametofítica e esporofítica. O gametófito é bem mais desenvolvido que o esporófito Reprodução assexuada: fragmentação Reprodução sexuada: • Gametófito (n) como fase predominante • Maioria das espécies é dioica • Dependente da água líquida para fecundação • Gametângio masculino (onde se produzem os gametas): anterídio (gameta anterozoide) • Gametângio feminino: arquegônio (gameta oosfera) No esporófito (na capsula) acontece a produção de esporos por meiose. Esporos (n) são liberados pela capsula e germinam, formando o gametófito feminino ou masculino. Nos ápices dos gametófitos se formam os gametas. O anterozóide (gameta masculino) nada até o arquegônio (gametófito feminino), e fecunda a oosfera (gameta feminino). Zigoto (2n) se multiplica por mitose dentro do arquegônio, ele se desenvolve no esporófito (2n), acima do gametófito (n). Formação dos gametas é por mitose, pois o gametófito já é haploide. A meiose ocorre só no esporófito, para produzir esporos n. PTERIDÓFITAS: Plantas com vasos condutores de seiva – faz parte das Traqueófitas Samambaias, avencas, cavalinha, marsilea (parecida com um trevo de quatro folhas), xaxim CARACTERÍSTICAS: • Primeiras plantas vasculares: com xilema (seiva bruta) e floema (seiva elaborada). • Possuem tecidos de sustentação – elevação do nível do solo • Esporófito com fase predominante do ciclo de vida • Fecundação continua dependente da água ESTRUTURA: CICLO DE VIDA E REPRODUÇÃO: Alternância de gerações: gametofítica e esporofítica. Esporófito é a parte visível da planta (folhas e caule): geração mais duradoura, vascular. Gametófito reduzido: geração menos duradoura, avascular e independente do esporófito (autótrofo) e 2n. Soros: embaixo das folhas,onde ocorre a produção e liberação dos esporos por meiose. Ciclo de vida: esporos germinam, dão origem ao gametófito (duas regiões que produzem o gameta feminino e masculino - hermafrodita). Anterozoide nada até a oosfera, fecundam, formam o zigoto após mitoses e esporófito cresce originando uma nova planta. GIMNOSPERMAS: • Coníferas (formato de cone) – clima temperado o Pinheiros, Pinus, Araucária o Sequoias (maior árvore do mundo) o Ciprestes • Cicas, Ginko Biloba • Ephedra sp. (medicinal – controle de pressão arterial) CARACTERÍSTICAS GERAIS: • Folhas aciculadas (forma de agulha) – característica para clima temperado, não permite que a neve se acumule na folha • Plantas vasculares • Possuem sementes nuas (não são abrigadas por frutos) • Espermatófito (produz semente) CICLO DE VIDA E REPRODUÇÃO: Alternância de gerações: gametofítica e esporofítica. Fase esporofítica é bem maior que a fase gametofítica Gametófito é bem menor (quase microscópicos) Gimnospermas e angiospermas: um gametófito feminino e um gametófito masculino. • Primeiras plantas que não dependem mais da água para a reprodução • Surgimento do grão de pólen (gametófito masculino) • Polinização pelo vento (anemófila) • Surgimento do óvulo (gametófito feminino com tegumento) – quando fecundado, origina a semente • Semente: contém o embrião para a dispersão da espécie • Apresentam heterosporia: micrósporos (masculinos) e megásporos (femininos). Quando germinam, dão origem aos gametófitos, e estes produzem os gametas. o Esporo masculino produz o gametófito masculino, esporo feminino forma gametófito feminino, que produzem os gametas • Gameta feminino: oosfera • Gameta masculino: núcleo espermático (sem flagelos, contido no interior do pólen). • Surgimento do tubo polínico Planta masculina: produz o estróbilo masculino (microestróbilo) – grãos de pólen Planta feminina: produz o estróbilo feminino (é produzido a partir de folhas modificadas – pinha - megaestróbilo) – sementes (pinhão) Ciclo de vida: Esporófito (arvore, 2n) – planta macho produz estróbilos masculinos, onde ocorre a meiose – esporos masculinos (micrósporos, n) – originam o grão de pólen (n). A árvore fêmea produz o estróbilo feminino, dentro do qual é produzido o megásporo (n), que germina e origina o gametófito feminino (dentro do qual há a oosfera). A polinização ocorre com o grão de pole entrando no estróbilo, formando o tubo polínico e alcança a oosfera. Após a fecundação, a oosfera (n) origina o embrião, e o gametófito feminino da origem ao endosperma (rica em amido – parte branca do pinhão). A casca da semente é a folha modificada do cone feminino. O embrião germina e origina um novo esporófito (2n). ANGIOSPERMAS: Cerca de 300 mil espécies Produz flores e frutos (espermatófito) Possui vasos condutores (traqueófitas) Sementes são protegidas por fruto – grande sucesso reprodutivo das plantas (maior proteção e dispersão das sementes por animais). CARACTERÍSTICAS GERAIS: • Apresentam flores e frutos • Podem ser monoicas ou dioicas • Possuem dupla fecundação • Classificação: o Monocotiledôneas o Eudicotiledôneas o Angioespermas basais (vitória régia, magnolídeas, abacateiro, canela, louro, fruta do conde, pimenta do reino) PRINCIPAIS PARTED DA FLOR • Cálice: conjunto de sépalas • Corola: conjunto de pétalas • Androceu: formado pelos estames, que possuem anteras na extremidade, onde são produzidos os grãos de pólen. • Estames: estrutura masculina • Gineceu: possui carpelos, folhas modificadas. Em uma extremidade do carpelo está o ovário, dentro do qual está o óvulo. Na outra extremidade ficam o estilete e estigma (onde o grão de pólen é depositado) • Carpelo: estrutura feminina • Pedúnculo floral: cabinho da flor • Receptáculo floral: • Sépalas: folhinhas modificadas • Pétalas: geralmente coloridas Óvulo origina a semente. Ovário origina o fruto CICLO DE VIDA E REPRODUÇÃO Alternância de gerações: gametofítica e esporofítica. Fase esporofítica predominante. O gametófito mais reduzido de todos (um masculino e um feminino) Não tem flagelo no gameta masculino Óvulo (n), dentro do ovário, são produzidos os esporos por meiose. Apenas uma permanece (megásporo), sofre mitoses e se transforma no gametófito feminino. Este é o saco embrionário, dentro do qual é produzida a oosfera (gameta feminino). Na parte masculina da flor, dentro das anteras (2n), ocorre meiose e produção de micrósporos. Esses se multiplicam por mitose e formam o grão de pólen (gametófito masculino). Grão de pólen chega no estigma e cresce o tubo polínico para dentro do estilete, até chegar no óvulo. O núcleo espermático (gameta masculino) fecunda a oosfera e origina o zigoto (2n). O segundo núcleo espermático se junta com os núcleos polares, outras células do gametófito feminino, formando o endosperma (triploide). Parede do óvulo origina a casca da semente, o embrião dentro dela germina e origina um novo esporófito. POLINIZAÇÃO: Processo no qual o pólen chega até a parte feminina da flor. Geralmente a polinização cruzada é favorecida, pois a variabilidade genética é maior do que na autopolinização. Tipos de polinização: • Anemofilia (vento) • Hidrofilia (água) • Entomofilia (insetos) • Ornitofilia (pássaros) • Quiropterofilia (morcegos) • Artificial (homem) Abelhas são responsáveis pela polinização de 70% das culturas agrícolas – principalmente as sem ferrão CLASSIFICAÇÃO DAS ANGIOSPERMAS: • Monocotiledôneas: um cotilédone • Eudicotiledônias: dois cotilédones • Angiospermas basais: dicotiledônias com características de ambas Cotilédones: estruturas que absorvem os nutrientes do endosperma e os transferem para o embrião durante a germinação da semente (tipo um cordão umbilical) MONOCOTILEDÔNEAS Gramíneas, orquídeas, bananeiras • Nervuras paralelas nas folhas • Caule com sistema vascular disperso • Raízes fasciculadas • Pólen com uma abertura • Flores trímeras (órgãos florais múltiplos de 3) EUDICOTILEDÔNIAS Feijão, amendoim, soja, morango • Nervuras ramificadas nas folhas • Caule com sistema vascular na forma de anel • Raiz pivotante • Pólen com três aberturas • Flores com órgãos florais múltiplos de 4 ou 5
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