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Introdução a botânica Características gerais das plantas → Origem: algas verdes; parede celular celulósica, clorofilas a e b → Multicelulares → Substância de reserva: amido → Autótrofas: produzem o próprio alimento por meio da fotossíntese; possuem cloroplastos com clorofila a → Embriófitos: embriões maciços e multicelulares envoltos pelo arquegônio, desenvolvendo-se à custa do organismo materno → Camada de células estéreis envolvendo e protegendo os gametângios feminino (arquegônio) e masculino (anterídio) e o embrião, protegendo-os = permite a sobrevivência no meio terrestre → Ciclo reprodutivo com alternância de gerações haploides e diploides Conceitos → Criptógamas: estruturas reprodutoras pouco evidentes (briófitas e pteridófitos) → Fanerógamas: estruturas reprodutoras bem evidentes (gimnospermas com estróbilos e angiospermas com flor) → Atraqueófitas ou avasculares: não apresentam vasos condutores de seiva = transporte de água de célula a célula por difusão (briófitas) → Traqueófitas ou vasculares: apresentam vasos condutores de seiva (pteridófitos, gimnospermas e angiospermas) → Assifonógamas: dependem da água para a fecundação (briófitas e pteridófitos) → Sifonógamas: não dependem da água para a fecundação, já que apresentam tubo polínico (gimnospermas e angiospermas) → Espermatófitos: apresentam semente/esperma (gimnospermas - semente nua e angiosperma - envolvida pelo fruto) → Talófitos: corpo formado por rizoide, cauloide e filoide (briófitas) → Cormófitos: corpo formado por raiz, caule e folha (pteridófitos, gimnospermas e angiospermas) → Antófitas: formam flores (angiospermas) Briófitas Características gerais → Avasculares, pequeno porte e assifonógamas → Habitat: úmido e sombreado (sem estrutura p/controle da transpiração) → Gametas masculinos flagelados (anterozoide) para o deslocamento em meio líquido até os gametas femininos fixos (oosfera) → Sensíveis a poluição: a ausência indica má qualidade do ar → Gametófito formado por rizoide, cauloide e filoide e esporófitos formados por pé, haste (seta) e capsula (onde esta o esporângio) → Representantes: hepáticas, antoceros e musgos Ciclo reprodutivo → Gerações: ▹Geração gametofítica: vegetal permanente/duradouro autótrofo ▹Geração esporofítica: temporária/transitória/efêmero e dependente → Sexos separados: ▹Planta masculina: anterídio (gametângio) – anterozoides (gameta) ▹Planta feminina: arquegônio (gametângio) – oosfera (gameta) → Processo: 1. Gotas atingem o ápice do gametófito masculino e os anterozoides são lançados para fora junto a borrifos de água 2. Anterozoides caem no ápice da planta feminina e nadam até a oosfera 3. Fecundação e formação do zigoto diploide 4. Zigoto desenvolve-se no arquegônio e forma o esporófito 5. Formação de esporos por meiose na capsula 6. Capsula se abre e expulsa os esporos 7. Germinação do esporo e origem do gametófito ▹Após a produção de esporos, o esporófito morre e o gametófito permanece, comprovando que a fase dominante é a haploide Pteridófitas Características gerais → Vasculares, assifonógamas, de pequeno, médio ou grande porte e cormófitos → Habitat: ambientes úmidos e sombreados → Gametas masculinos flagelados (anterozoide) para o deslocamento em meio líquido até os gametas femininos fixos (oosfera) → Representantes: ▹Epífitas: vivem sobre outras sem prejudicá-las, esporângios reunidos em estróbilos e heterosporada (esporos diferentes) ▹Avencas e samambaias: esporângios reunidos em soros, caule rastejante ou subterrâneo e isosporada (esporos iguais) Ciclo reprodutivo → Gerações: ▹Esporófito: fase mais complexa e duradoura ▹Gametófito: fase menos desenvolvida e passageira; avascular, delgado, de pequeno tamanho e com rizoides → Hermafrodita: parte feminina e masculina na mesma planta → Processo: 1. Esporófitos produzem esporos, que originam o gametófito (prótalo), onde desenvolve gametângios femininos e masculinos 2. Anterozoides nadam até a oosfera, dando origem a um jovem esporófito e há degeneração do protalo 3. Crescimento do esporófito Gimnospermas Características gerais → Cormófitos vasculares, fanerógamas, sifonógamas e pequeno, médio ou grande porte → Espermatófitos: semente nua (pinhão); dispersão pela gralha-azul (ave) → Polinização realizada pelo vento (anemofilia); com grão de pólen alado → Tecido nutritivo haploide (n) → Apresentam meristema primário (ápice da raiz e caule; crescimento em comprimento) e secundário (lateral; espessura) → Representantes: pinheiros, sequoias e coníferas Ciclo reprodutivo → Estróbilo, cone ou pinha: estrutura reprodutora → Estróbilos masculinos: folhas férteis com microesporângios ▹Microesporângios: células diploides que formam micrósporos por meiose ▹Micrósporo: formam, no interior do esporângio, o gametófito constituído por 4 células, entre elas a célula do tubo/vegetativa e a generativa/geradora ▹Grão de pólen ou sifão: envoltório que abriga o gametófito masculino; formado pela parede do esporo e duas projeções laterais → Estróbilos femininos: óvulos são diferenciados em escamas ovuliferas ▹Tegumento: tecido diploide que reveste o óvulo e protege o megasporangio ▹Megasporangio: célula diploide sofre meiose e origina quatro células haploides, sendo somente uma funcional, o megásporo ▹Megásporo: se desenvolve no interior do óvulo após a polinização e origina o gametófito feminino ▹Micrópila: abertura no tegumento por onde entram os grãos de pólen ▹Arquegônios: em cada um forma uma oosfera → Germinação: grão de pólen chega ao óvulo ▹Tubo polínico: cresce em direção a um arquegônio e leva o gameta masculino ao feminino; formado pelas células do tubo ▹Células espermáticas: formadas com a meiose da célula germinativa; as 2 penetram no tubo polínico, mas apenas uma fecunda a oosfera = zigoto Semente → Óvulo fecundado que abriga o embrião e o protege da dessecação; aumenta a sobrevivência e facilita a dispersão da espécie → Formação: a escama ovulífera cresce e envolve o tegumento e o gametófito; a escama endurece e forma a casca ▹A semente permanece no estróbilo até endurecer, cai no chão e germina e o embrião origina o esporófito adulto → Composição: dois tegumentos (desenvolvimento dos tegumentos do ovulo) + amêndoa (subdividida em embrião e endosperma) ▹Tecido nutritivo haploide (endosperma): a partir do gametófito feminino, que acumula reservas nutritivas para o desenvolvimento do embrião Angiospermas Características gerais → Cormófitos vasculares, fanerógamas, sifonógamas e pequeno, médio ou grande porte → Espermatófitos: sementes envoltas pelo fruto → Polinização: vento (anemofilia), água (hidrofilia), morcegos (quiropterofilia), aves (ornitofilia) e insetos (entomofilia) → Tecido nutritivo triploide (endosperma 3n) → O esporófito = vegetal duradouro e o gametófito = extremamente reduzido, tendo abrigo no esporófito → Monocotiledôneas: orquídeas, palmeiras, gramas, arroz, trigo, aveia, cana-de-açúcar, cebola, alho, bananeira, milho → Dicotiledôneas: feijão, amendoim, soja, pau-brasil, ipê, roseira, abacateiro, macieira, pereira, algodoeiro, café, cactos Flor → Aparelho reprodutor formado por conjuntos de folhas modificadas ▹Inflorescência: grupo de flores → Pedúnculo ou pedicelo: ramo de caule que prende a flor a planta ▹Receptáculo: sustentação dos verticilos florais → Verticilos: conjuntos de folhas modificadas ▹Cálice: conjunto de sépalas, geralmente verdes ▹Corola: conjunto de pétalas., geralmente colorida para atrair agentes de polinização ▹Perianto: conjunto cálice-corola ▹Tépalas: pétalas e sépalas da mesma cor; conjunto chamado perigônio ▹Androceu: sistema reprodutor masculino formado pelos estames ▹Gineceu: sistema reprodutor feminino formado pelos pistilos ou carpelos → Tipos de flores: ▹Estaminadas: apresentam apenas androceu ▹Pistiladas apresentam apenas gineceu ▹Espécies monoicas: comflores estaminadas e pistiladas ▹Espécies dioicas: com apenas flores estaminadas ou pistiladas Androceu → Conjunto de estames ▹Filete: prendem os estames ao receptáculo ▹Antera: desenvolvem-se sacos polínicos → Sacos polínicos: esporângios masculinos → Micrósporos: esporos masculinos que originam o gametófito masculino → Gametófito masculino: formado por duas células haploides, a célula do tubo ou vegetativa e a generativa → Grão de pólen: gametófito protegido pela parede do esporo; possui parede externa (exina) e interna (intina) Gineceu → Conjunto de pistilos ou carpelos ▹Estigma: ápice do estilete, que recebe os grãos de pólen ▹Estilete: tubo através do qual os núcleos do grão de pólen descem para atingir a célula de reprodução feminina, abrigada no ovulo ▹Ovário: parte inferior alargada do gineceu, que abriga o óvulo ▹Óvulo: possui dois tegumentos com orifício de passagem, a micrópila ▹Megasporangio: possui célula que sofre meiose e forma 4 células haploides; 3 degeneram e apenas uma forma o megásporo funcional ▹Megásporos: origina o gametófito feminino (saco embrionário) ▹Saco embrionário: não há formação de arquegônios, há apenas a diferenciação direta de uma oosfera; possui dois núcleos polares Polinização → Pelo vento ou por animais e o grão de pólen atinge o estigma → Polinização indireta ou cruzada: ▹Entomofilia: insetos; flores vistosas (coloridas), com nectários (néctar açucarado adere ao inseto), pólen pegajoso e glândulas odoríferas ▹Ornitofilia: aves; flores vistosas, com nectários e glândulas odoríferas ▹Quiropterofilia: morcegos; flores abrem a noite, com néctar e forte odor ▹Anemofilia: vento; pólen leve e em grande quantidade, estigma plumoso (ramificado) e longo, estames longos e plumosos, sem nectários, flores pequenas, sem cálice e corola (aperiantadas) ▹Hidrofilia: água; todos os tipos de flores → Mecanismos que dificultam a autofecundação ou polinização direta: garantem a variabilidade genética em flores hermafroditas ▹Dicogamia: amadurecimento do androceu e gineceu em épocas diferentes; proterandria (androceu amadurece primeiro) e protoginia (gineceu amadurece primeiro) ▹Hercogamia: barreira impede a queda do pólen no estigma ▹Autoincompatibilidade: entre pólen e gineceu, não ocorre germinação Ciclo reprodutivo → Germinação: célula vegetativa origina o tubo polínico, que cresce e penetra no estilete, e a célula geradora origina as células espermáticas, gametas que migram para o tubo polínico → Tubo polínico penetra no ovulo através da micrópila; ao entrar em contato com o saco embrionário, o núcleo da célula vegetativa degenera → Dupla fecundação: no óvulo: ▹Zigoto: fecundação núcleo espermático-oosfera; origina o embrião ▹Núcleo triploide: fecundação núcleo espermático-núcleos polares → Endosperma ou albúmen: reservas nutritivas para o desenvolvimento do embrião; originado pelo núcleo triploide, ao sofrer divisões mitóticas → Semente: ovulo fecundado e desenvolvido = tecidos concentram nutrientes e perdem água e os envoltórios do óvulo ficam impermeáveis → Fruto: originado pelo desenvolvimento do ovário; protegem as sementes e contribuem para a sua dispersão → Plântula: planta jovem originada pela semente ao germinar Estrutura embrionária → Tegumento: casca da semente que protege o embrião → Cotilédones: folhas embrionárias responsáveis pela absorção de reservas alimentares do endosperma e transferência para o embrião → Primórdios foliares: folhas embrionárias → Caulículo e radícula: caule e raiz reduzidos → Processos que contribuem para a germinação das sementes: embebição (entrada de água que aumenta o volume e ativa as divisões mitóticas) e rompimento do tegumento Crescimento da planta → Primário: depende dos meristemas das extremidades da raiz e do caule → Crescimento secundário (espessura): ▹Gimnospermas e eudicotiledôneas: depende do cambio, um tecido meristemático específico ▹Monocotiledôneas: depende de divisões celulares de células de vários tecidos, sem intervenção de um tecido meristemático específico Histologia vegetal Meristema → Células: pequenas, não especializadas, com paredes delgadas, alta divisão mitótica, núcleo central e numerosos pequenos vacúolos Primário: → Crescimento: primário ou longitudinal; em comprimento ou em extensão da altura do caule e dos ramos e profundidade da raiz → Local: ápice do caule (gema apical), ao longo do caule (gemas laterais) e na ponta da raiz (região subapical protegida pela coifa) → Conjunto de células: ▹Protoderme ou dermatogênio: origina os tecidos primários de revestimento (epiderme) ▹Meristema fundamental ou periblema: origina os tecidos primários de sustentação e preenchimento (parênquima, colênquima e esclerênquima) ▹Procâmbio ou pleroma: origina os tecidos primários de condução ou transporte primário (xilema ou lenho primário e floema ou líber primário) Secundário: → Crescimento: diametral, engrossamento e espessura do tronco em gimnospermas e eudicotiledôneas lenhosas → Felogênio ou câmbio da casca: mais externo ▹Externo: forma o súber ou felema, tecido de revestimento ▹Interno: forma a feloderme, tecido de preenchimento ▹Conjunto súber-felogênio-feloderme constitui a periderme → Câmbio vascular ou interfascicular: mais interno e origina os tecidos secundários de condução ▹Externo: se multiplica para fora e forma a floema secundário ▹Interno: se multiplica para dentro e forma o xilema secundário Tecidos de revestimento e proteção → Funções: proteção contra a perda excessiva de água e permite trocas gasosas necessários à respiração e à fotossíntese → Epiderme: ▹Recobre toda a estrutura primaria da planta; em plantas com crescimento secundário, reveste folhas, flores e frutos ▹Uniestratificada: células justapostas, achatadas, desprovidas de cloroplasto e grande vacúolo ▹Cutícula ou cera: impermeabiliza a superfície ▹Estômatos: duas células-guarda clorofiladas abrem e fecham a abertura entre elas (ostíolo ou poro estomático), controlando a transpiração e as trocas gasosas ▹Tricomas: proteção contra perda de água por transpiração; podem ser glandulares e produzir secreções oleosas, digestivas ou urticantes ▹Escamas: modificações dos tricomas; protege contra a perda de água; em plantas epífitas (vivem sobre outras plantas), absorvem água e nutrientes minerais e são chamadas escamas absorventes ▹Pelos absorventes: absorvem água e sais minerais do solo pela raiz (aumento da área de contato) ou protegem contra raios solares e predadores, já que podem secretar toxinas ▹Acúleos: pontiagudos, resistentes e facilmente destacáveis do caule; frequentemente confundidos com espinhos, que são folhas modificadas → Periderme: ▹Sistema de revestimento em plantas com crescimento secundário ▹Felogênio: meristema secundário que origina a feloderme e o súber ▹Feloderme: parênquima com células vivas ▹Súber: isolante térmico e proteção contra choques mecânicos, evaporação, calor e incêndios; tecido morto devido ao acúmulo de suberina nas paredes celulares (impermeável = impede trocas gasosas); tecidos externos ao súber não recebem água e nutrientes e morrem ‣ Ritidoma: tecidos suberosos mortos nas superfícies do caule e raiz provocado pelo crescimento contínuo da periderme em arvores velhas ‣ Lenticelas: perfurações que permitem trocas gasosas em tecidos suberificados de caules e raízes aéreas Tecidos de preenchimento → Entre a epiderme e os tecidos condutores de seiva → Células: vivas, vacúolo grande e com parede celular delgada → Plasmodesmos: pontes citoplasmáticas que atravessam os poros da parede celular, permitindo intercambio de material entre células vizinhas ▹Simplasto: unidade funcional formada pela continuidade de citoplasmas → Parênquimas de preenchimento: ▹Cortical: no córtex do caule e raiz ▹Medular: na medula do caule → Parênquimas de assimilação (clorênquima ou parênquima clorofiliano):▹Células clorofiladas responsáveis pela fotossíntese ▹Paliçádico: sob a epiderme superior, células prismáticas altas, justapostas e ricas em clorofila, formando uma barreira ▹Lacunoso ou esponjoso: sobre a epiderme inferior, células espaçadas e com lacunas onde está presente O2 e CO2 (trocas gasosas) → Parênquimas de reserva (parênquimas incolores): ▹Células sem cloroplastos ▹Aquífero: armazenamento de água; células volumosas, com vacúolo grande; em plantas que vivem em ambiente seco ou salino, como cactos ▹Aerifico ou aerênquima: armazenamento de ar; em plantas aquáticas e participam da flutuação e de trocas gasosas, como a vitória-régia ▹Amilífero: armazenamento de amido, reserva energética vegetal; células ricas em amido em grãos (amiloplastos) e encontra-se na raiz ou no caule Tecidos de sustentação → Origem: meristema fundamental ou periblema → Colênquima: resistência e flexibilidade ▹Células: vivas, alongadas, clorofiladas e com paredes espessadas ricas em celulose, pectina e outras substâncias → Esclerênquima: resistência e elasticidade ▹Células: mortas e com parede celular espessada em função do depósito de lignina, substância impermeável que impede trocas gasosas, mas aumenta a resistência e rigidez Tecidos vasculares ou de condução → Em plantas traqueófitas → A circulação rápida repõe água na folha, compensando a perda pela evaporação e permite plantas de grande porte → Xilema ou lenho (vasos lenhosos): interno ▹Transporte da seiva bruta ou inorgânica (água e sais minerais) da raiz para as folhas e sustentação nas plantas com crescimento secundário ▹Células parenquimáticas: únicas células vivas; sofrem mitose e originam qualquer uma das células do xilema ▹Fibras lenhosas: células alongadas e com parede celular espessada em função da lignina, o que aumenta a resistência, permitindo atuação na sustentação de plantas com crescimento secundário ▹Elementos traqueais: células condutoras, alongadas e com lignina; a seiva passa pelas pontuações, com parede celular primaria e lamela média Alburno é o xilema funcional e cerne é o xilema de sustentação → Floema ou líber (vasos liberianos): externo ▹Transporte da seiva elaborada ou orgânica (substâncias orgânicas derivadas da fotossíntese) das folhas para outras partes da planta ▹Elementos crivados: células vivas, anucleadas e alongadas; as áreas crivadas são poros da parede celular onde há contato do citoplasma de células vizinhas e passagem da seiva ▹Células parenquimáticas: células vivas e nucleadas Raiz → Órgão geralmente subterrâneo e aclorofilado → Origem: a partir da radícula do embrião (raízes primárias) ▹Raízes secundarias ou laterais: ramificações com origem no periciclo ▹Raízes adventícias: originam-se do caule ou das folhas → Função: absorção de água e sais minerais, fixação, condução de seivas e armazenagem de reservas nutritivas em alguns vegetais → Geotropismo e hidrotropismo positivo e fototropismo negativo Regiões da raiz → Coifa ou caliptra: protege a ponta da raiz à medida que ela cresce e aprofunda, evitando o desgaste com o atrito do solo → Zona lisa ou de crescimento: ▹Meristemática: produção da coifa e de células indiferenciadas ▹Alongamento: aumento do volume celular (crescimento primário) ▹Maturação: diferenciação das células em tecidos adultos → Zona pilífera ou de absorção: absorção de água e sais minerais do solo; com pelos absorventes que aumentam a área de absorção → Zona suberosa ou de ramificação: parte mais espessa e antiga ▹Raízes secundarias: partem do periciclo, auxiliam na fixação e aumentam a capacidade de absorção → Coto ou coleto: transição entre a raiz e o caule; com pequenas dimensões e com tecidos de ambos os órgãos Raízes subterrâneas → Axial ou pivotante: eixo principal maior, perpendicular ao solo, do qual partem ramificações de menor porte (radicelas); em gimnospermas e dicotiledôneas ▹A raiz pivotante surge da germinação da semente e as laterais ou secundarias são formadas a partir do periciclo → Fasciculada ou cabeleira: sem diferenciação entre a raiz principal e as secundarias; surgem de pontos muito próximos, não se aprofundam muito e pertencem a plantas de menor porte; em monocotiledôneas ▹Raiz primaria degenera e surgem raízes adventícias dos nós caulinares → Tuberosa: acumula substâncias de reserva; se desenvolver além do normal, pode ser pivotante ou fasciculada ▹Ex: cenoura, beterraba, batata-doce e mandioca Raízes aéreas → Suportes ou escoras: partem do caule e auxiliam na sustentação e equilíbrio devido ao tipo de terreno → Estrangulantes: envolvem e sobem no tronco de plantas para absorver a luz solar (ex: epífitas) ▹Comprimem o tronco devido o crescimento secundário e podem interromper a circulação da seiva do floema → Respiratórias ou pneumatóforos: arejamento em plantas de terrenos alagados, pobres em oxigênio; com pneumatódios, orifícios por onde há trocas gasosas → Sugadoras ou haustórios: penetram no caule da hospedeira; hemiparasitas atingem elementos traqueais e retiram a seiva bruta e as parasitas atingem os elementos crivados e retiram seiva elaborada → Tabulares: ramificações radiculares fundidas no caule, aumentando a estabilidade em arvores altas → Grampiformes: fixação em plantas trepadeiras e produção de substância cimentante que fixa a planta ao substrato Raízes aquáticas → Submersas ou não e possuem parênquima aerífero bem desenvolvido para a flutuação e aeração Estrutura primaria das raízes → Casca: ▹Epiderme: aclorofilada, uniestratificada, sem estômatos e sem cutícula ▹Parênquima cortical ou córtex: células geralmente aclorofiladas, armazenam substâncias e tem função de aeração ▹Endoderme: uniestratificada, com faixa de suberina na parede celular formando estrias de Caspary, que são impermeáveis e controlam a de água que chega ao cilindro central → Cilindro central ou vascular: diferencia-se a partir do procambio ▹Periciclo: uma ou mais camadas de tecido não vascular logo após a endoderme; função meristemática, formando raízes laterais ou secundarias ▹Feixes condutores: dispostos alternadamente separados por células de parênquimas, formando feixes radiais ▹Parênquima medular: células de preenchimento na região mais central → Monocotiledôneas: parênquima medular ou esclerênquima na região central e, ao redor, xilema alternando-se com o floema Estrutura secundaria das raízes → Em dicotiledôneas e gimnospermas: xilema no centro e floema na periferia, com o cambio entre eles → Cilindro central ou vascular: ▹Cambio: primeiramente coloca-se entre os feixes radiais e depois assume posição circular, produzindo xilema para dentro e floema para fora → Casca secundaria ou periderme: ▹Felogênio: origina para dentro a feloderme e o súber para fora ❊ Podem ser usadas na propagação vegetativa, ou seja, reprodução assexuada a partir de fragmentos de folhas, raízes e caules Caule → Órgão geralmente aéreo → Função: sustentação de ramos, folhas e frutos, elevar as folhas em direção a luz e distribuir seiva pelo organismo → Geotropismo e hidrotropismo negativo e fototropismo positivo → Ramificações: ▹Monopodial: caule principal, onde partem ramos laterais de crescimento indeterminado devido o meristema primário em suas gemas ou brotos ▹Simpodial: sem eixo principal, onde cada ramo tem crescimento limitado e ao parar de crescer origina outro ramo Regiões do caule → Gema apical: na ponta superior e responsável pelo crescimento em extensão, origem de outros meristemas e das gemas laterais (presença do meristema primário) → Gemas laterais ou axilares: nas laterais e responsáveis pelo desenvolvimento dos ramos, botões florais e raízes → Nó: onde brotam as folhas e gemas axiliares e possui tecido meristemático → Entrenó: região entre dois nós consecutivos ▹O alongamento das células entre dois nós consecutivos é responsável pelo crescimentoem comprimento do caule Caules aéreos → Tronco: ramificações no ápice e bastante resistente; comum em dicotiledôneas e gimnospermas → Estipe: cilíndrico, não ramificado e folhas apenas no ápice (coqueiro e palmeira) → Colmo: cilíndrico e com nítidas divisões entre nós e entrenós, formando gomos (bambu) ou suculentos (cana-de-açúcar); comum em monocotiledôneas → Haste: pouco desenvolvido, delicado, flexível e ramificado desde a base (ervas) → Sarmentosos: incapaz de sustentar suas folhas, fica rente ao chão e se fixa ao solo por raízes que se formam em apenas um ponto (chuchu) → Volúveis: incapaz de se sustentar individualmente; enrola-se em suportes eretos (plantas trepadeiras) → Estolho ou estolão: paralelamente ao solo e não conseguem manter-se eretos; há enraizamento em vários pontos e, se a ligação entre eles for interrompida, de cada ponto se forma uma nova planta (morangueiro) → Cladódios ou suculentos: achatados, clorofilados, função fotossintetizante e reserva de água (cactos) Caules subterrâneos → Rizoma: cresce paralelamente ao solo; emitem brotos aéreos folhosos e floríferos e apresentam raízes adventícias; ex. bananeira e samambaia → Rizóforo: crescem em direção ao solo e formam raízes adventícias; auxiliam na sustentação e estabilização → Tubérculo: porção terminal rica em material nutritivo; ramificações saem das gemas ou botões vegetativos e não apresentam raízes (batata inglesa e inhame) → Bulbo: eixo caulinar curto e achatado (prato ou disco), de onde partem os catafilos, folhas modificadas que acumulam substâncias nutritivas (cebola e alho) → Xilopódios: geralmente lignificado, duro, resistente e armazena substâncias de reserva (cerrado) → Cormo: subterrâneo, espessado e comprimido verticalmente; geralmente envolvido por catafilos secos Caules aquáticos → Pouco desenvolvidos e geralmente clorofilados; aerênquimas facilitam a retenção de gases e flutuação (vitória-régia) Estrutura eustélica → Em dicotiledôneas e gimnospermas Estrutura eustélica primaria → Casca: ▹Epiderme: cutinizada, com estômatos e sem pelos absorventes ▹Parênquima cortical ou córtex: composto por células parenquimáticas com cloroplastos e de colênquima e esclerênquima para sustentação ▹Endoderme: contém amido como substância de reserva → Cilindro central ou vascular: ▹Periciclo: dele podem sair raízes, as chamadas adventícias ▹Feixes vasculares: separados pelo cambio ▹Medula: formada por parênquima central Estrutura eustélica secundaria → Casca: ▹Felogênio: origina o súber para fora e a feloderme para dentro → Cilindro central ou vascular: formam um círculo ao redor da medula ▹Cambio: origina o xilema para dentro e o floema para fora ‣ Alburno: xilema funcional, onde ocorre transporte de seiva bruta ‣ Cerne: xilema não funcional; células de xilema entupidas por células de parênquima (tilas); contribui para a sustentação Estrutura astélica ou atactostélica → Em monocotiledôneas → Não possui os meristemas secundários → Feixes de condução dispostos aleatoriamente pelo parênquima, não havendo limites distintos entre córtex e medula ❊ Podem ser usados na propagação vegetativa, ou seja, reprodução assexuada a partir de fragmentos de folhas, raízes e caules Folha → Órgão geralmente laminar, verde e com crescimento limitado (exceção das samambaias) → Função: fotossíntese, trocas gasosas, transpiração e gutação ▹Estômatos: controlam as trocas gasosas e a transpiração (água no estado gasoso) ▹Hidatódio ou estômatos epitemais: poros que eliminam o excesso de água liquida (gutação ou sudação), quando há alta umidade relativa e transpiração reduzida ❋ Quando a folha é destacada, a água perdida por transpiração não é reposta = a capacidade de dissipação de calor gerado pela radiação solar diminui (capacidade de resfriamento) Regiões da folha → Limbo ou lâmina: achatado, amplo (absorção de luz) e delgado (trocas gasosas), com parênquima clorofiliano e realiza fotossíntese e transpiração → Pecíolo: prende o limbo ao caule → Bainha: região alargada com função de proteção e fixação → Estípulas: projeções do pecíolo com função protetora; em alguns casos pode se transformar em espinhos → Nervuras: sistema de vasos condutores de seiva bruta e elaborada ▹Peninérveas (dicotiledôneas): folhas com nervuras ramificadas/reticulares ▹Paralelinérveas (monocotiledôneas): folhas com nervuras paralelas Tipos de folhas → Folhas pecioladas: pecíolo prende o limbo ao caule e não possuem bainha (dicotiledôneas) → Folhas invaginantes: a bainha abraça o caule e não possuem pecíolo (monocotiledôneas) → Folhas sesseis: se prendem diretamente ao caule → Folhas simples: limbo se apresenta em uma única lâmina → Folhas compostas: limbo dividido em porções laminares (folíolos) Adaptação das folhas → Gavinhas: prendem a folha a um suporte (plantas trepadeiras) → Brácteas: protegem as flores e atraem agentes polinizadores (insetos e aves) → Insetívoras: captura e ingestão de insetos; em solos pobres em N2 (carnívoras) → Espinhos: evitam a perda de água; reduzem a área de transpiração → Escamas ou catafilos: proteção de caules subterrâneos (bulbos) → Esporófilos: produção de esporos (samambaia) → Coletoras: coletam água de chuva, como reserva durante períodos de escassez → Cotilédones: presentes na semente para armazenar reservas nutritivas ❊ Podem ser usadas na propagação vegetativa, ou seja, reprodução assexuada a partir de fragmentos de folhas, raízes e caules Frutos → É o produto do desenvolvimento do ovário após a fecundação ▹Partenocárpico: fruto originado do ovário sem que tenha ocorrido fecundação; não há formação de sementes → Protegem a semente e auxiliam na sua dispersão → Pericarpo: parte externa do fruto (parede desenvolvida do ovário) ▹Epicarpo: modificação da epiderme externa do ovário ▹Mesocarpo: modificação do tecido entre o epicarpo e o endocarpo ▹Endocarpo: modificação da epiderme interna do ovário Frutos simples → Derivam do desenvolvimento de um único ovário de uma só flor → Carnosos: mesocarpo suculento, coriáceo ou fibroso ▹Baga: formado por várias sementes facilmente separáveis do fruto; ex. goiaba ▹Drupa: formado por uma semente; tegumento da semente fundido no endocarpo, formando um caroço; ex. pêssego e abacate → Secos: mesocarpo seco ▹Deiscentes: pericarpo abre quando o fruto está maduro e tem várias sementes; ex. ipê, feijão, ervilha e carrapicho ▹Indeiscentes: não se abrem quando maduros e tem uma semente; ex: grão de trigo, fruto do girassol e noz Frutos compostos → Agregados: desenvolvimento de vários ovários de uma só flor; ex. morango → Múltiplos ou infrutescências: desenvolvimento de ovários de muitas flores de uma inflorescência, que crescem juntos em uma única estrutura; ex. abacaxi e figo Pseudofrutos → Estruturas suculentas que contêm reservas nutritivas, mas que não se desenvolvem a partir do ovário ▹Maca e pera: parte suculenta proveniente do desenvolvimento do receptáculo da flor; o fruto verdadeiro é o “meio” ▹Morango: parte carnosa derivada do receptáculo floral; os frutos verdadeiros são os “pontinhos pretos” Disseminação de sementes e frutos → Permite a exploração de novos ambientes ▹Hidrocoria: disseminação pela água ▹Anemocoria: disseminação pelo vento ▹Zoocoria: disseminação por animais Fisiologia Transpiração → Eliminação de água sob a forma de vapor → Função: transporte de água, nutrição mineral e resfriamento das folhas → Estruturas: cutícula e lenticelas da casca (10%) e estômatos (90%) ▹Estomática: depende da abertura e fechamento dos estômatos ▹Cuticular: processo físico não controlado pelo vegetal Estomática → Ácido abscísico: hormônio de controle dos movimentos estomáticos; sua produção aumenta quando há falta de água ▹Estimula a saída de íons K+ das células guarda para as células ao redor (processosativos), diminuindo a concentração osmótica das células guarda = água sai por osmose das células guarda e passa para as células vizinhas, tornam-se flácidas e o ostíolo se fecha → Processo: a água passa dos vasos condutores do xilema para o parênquima foliar e é conduzida para as células guardas dos estômatos, que ficam turgidas = o ostíolo se abre e libera a água ▹Quando a perda é grande e a reposição insuficiente, as células ficam flácidas e o estômato se fecha → Mecanismo fotoativo: ▹Dia: célula estomática realiza fotossíntese, consome CO2 e deixa o meio alcalino; o amido (insolúvel) transforma-se em glicose (solúvel), aumentando a pressão osmótica das células, que retiram água das células vizinhas e o ostíolo abre ▹Noite: células estomáticas só respiram, o percentual de CO2 aumenta e o meio fica acido; a glicose é polimerizada em amido, diminuindo a concentração das células estomáticas, que perdem água para as células vizinhas e o ostíolo se fecha → Mecanismo hidroativo: os estômatos se abrem na presença de água (perder o excesso) e se fecham na sua ausência → Metabolismo CAM: plantas fecham os estômatos durante o dia (evita a perda de água) e abrem a noite (captação de CO2) Fatores que influenciam a transpiração → Fatores ambientais ou externos: ▹Temperatura: o aumento da temperatura acelera a transpiração até certo limite, quando os estômatos se fecham ou ocorre a morte da planta ▹Solo: quanto maior o teor de água nele contido, maior a transpiração ▹Umidade do ar: quanto maior a umidade do ar, menor a transpiração, já que a concentração de água no ambiente é maior do que nos vegetais ▹Ventilação: pode acelerar a transpiração à medida em que retira a camada de vapor da superfície foliar, facilitando a saída de vapor de água ▹Luz: provoca a fotossíntese, redução do CO2 da planta e abertura dos estômatos, aumentando a transpiração (entrada de K+ nas células guarda) → Fatores internos: ▹Área de evaporação: plantas de folhas largas tem um maior teor de transpiração do que as de folhas estreitas ▹Espessura da cutícula: quanto mais espessa, menor a transpiração ▹Pelos: vivos aumentam a transpiração e mortos retardam o processo, pois mantem camada de vapor d’água difícil de ser retirada pelo vento ▹Abertura dos estômatos: quanto mais abertos, maior a transpiração Absorção → Principalmente nas regiões mais finas e jovens das raízes, com pelos absorventes; as regiões mais velhas podem apresentar células com substâncias impermeáveis, não havendo absorção → Quanto maior a diferença de concentração osmótica da seiva do xilema em relação a da solução do solo, maior a absorção de água ▹Se a transpiração é alta, a planta perde muita água e a concentração da seiva do xilema aumenta em relação a da solução do solo → No interior da raiz, a água circula pelo parênquima cortical nos espaços intercelulares (via apoplasto) ou de forma intracelular (via simplasto) ▹A água penetra nas células da endoderme (intracelular) para atingir o cilindro central, onde será transportada para todas as partes do vegetal → Sais minerais: absorvidos na forma de íons, chegam até a endoderme e são transferidos ao xilema por transporte ativo ▹Via apoplasto: a água e os sais são transportados através da parede celular e espaços intercelulares (mais rápida, mas não há filtração) ‣ As estrias de caspary controlam as substâncias que entram junto com a água e os sais no xilema ▹Via simplasto: a água e os sais são transportados pelo interior das células (controle do que chega ao xilema) Condução de seiva Condução da seiva do xilema → Seiva bruta: água e sais minerais conduzidos da raiz às folhas → Pressão positiva ou impulso da raiz: o transporte ativo de sais para o xilema da raiz aumenta a pressão osmótica em relação a solução aquosa do solo, havendo entrada de água por osmose (impulsiona a seiva p/ cima) ▹Restrito a plantas de pequeno porte submetidas a solos ricos em água e umidade do ar elevada (há pouca transpiração) → Teoria de dixon (tensão-coesão-adesão): células do xilema formam estreitos e longos tubos cilíndricos, apresentando-se como capilares ▹Tensão: as moléculas de água são liberadas na forma de vapor através da transpiração, o que gera uma pressão negativa no xilema + aumento da concentração osmótica nas células das folhas = tendencia das folhas em absorver, por osmose, água do xilema, onde a concentração fica menor ▹Adesão: moléculas de água são atraídas por outras moléculas polares, como as da parede dos capilares ou dos elementos traqueais ▹Coesão: moléculas de água ligadas entre si são puxadas no sentido dos estômatos = movimentação ascendente da coluna de água → Coesão-tensão: ▹A coesão une as moléculas de água, que são puxadas sob tensão Condução da seiva do floema (translocação) → Seiva elaborada: açúcares produzidos pela fotossíntese conduzidos das folhas às demais partes da planta → Modelo de fluxo de massa ou Teoria de Munch: a seiva move-se pelos elementos crivados do local em que é produzida (concentração alta) ao local em que é consumida (concentração baixa) ▹Açúcar produzido nas folhas passa para os elementos crivados por transporte ativo, aumentando a concentração = entrada de água do xilema para o floema impulsiona a seiva ▹Açúcar sai do floema por transporte ativo e é consumido ou armazenado, diminuindo a concentração da seiva = água passa por osmose para o xilema, diminuindo a pressão osmótica do floema ❊ Anel de Malphing: retirada da camada externa do caule, provocando a morte do vegetal; as folhas continuam a receber seiva bruta, mas as raízes e demais partes abaixo do corte deixam de receber seiva elaborada ‣ Quando ocorre no ramo, o floema é danificado e a seiva orgânica acumula na região e desenvolve o galho e fruto (planta não morre) ❊ Pulgão: inseto fitófago que penetra no caule, tem acesso ao floema (cheio de matéria orgânica) e se alimenta da seiva elaborada da planta Efeitos da luz sobre a planta → Fitocromo: pigmento proteico responsável pela captação da luz ▹Fitocromo R (forma inativa) e fitocromo F (forma ativa) Fotoblastismo → Efeito da luz sobre a germinação das sementes ▹Na presença de luz, o fitocromo F acumula-se nas sementes → Fotoblásticas positivas: sementes que germinam estimuladas pela luz → Fotoblásticas negativas: sementes que tem germinação inibida pela luz Estiolamento → Características de plantas que se desenvolvem no escuro: ausência de clorofila, cor branco-amarelada, folhas pequenas e caules longos → Adaptação: germinação de semente enterrada profundamente no solo ▹Se alongam rapidamente em direção a superfície e não formam folhas, que poderiam ser danificadas pelo atrito com grãos de terra ▹O ápice em forma de gancho protege os primórdios foliares e o meristema apical contra o atrito com o solo → Ao receber luz, a planta passa a ter desenvolvimento normal Fotoperiodismo → Respostas biológicas relacionadas com a duração dos dias e das noites → Fitocromos: possibilitam a percepção de variações de períodos claros e escuros; quando estimulados pela luz, desencadeiam a síntese de hormônios da floração ou florígenos, que migram das folhas até a gema axilar pelo floema → Fotoperíodo: valor em horas de iluminação necessário a planta → Categorias de plantas: ▹Plantas neutras: florescem independente do comprimento da noite ▹Plantas de dia curto: florescem quando submetidas a fotoperíodo igual ou inferior ao fotoperíodo crítico (no início da primavera ou outono) ▹Plantas de dia longo: florescem quando submetidas a fotoperíodo igual ou superior ao fotoperíodo crítico (florescem no verão) → Obs.: a duração do tempo de escuro que interfere a floração ▹Se o período de claro é interrompido, nenhuma resposta é alterada ▹PDC: se o tempo de escuro é interrompido, não há floração ▹PDL: se o tempo de escuro é interrompido, há floração Tropismo → Movimentos de curvatura orientados porum estímulo externo ▹Positivos: curvatura na direção do agente excitante ▹Negativo: curvatura afasta a planta do agente excitante → Ação das auxinas: concentração aumenta de acordo com os estímulos ▹Raízes: aumentos na concentração normal inibem o crescimento e diminuições favorecem o crescimento ▹Caules: aumentos na concentração normal favorecem o crescimento e diminuições reduzem o crescimento → Tigmotropismo ou haptotropismo: estímulo direcional de contato com objetos sólidos (estímulo mecânico) → Quimiotropismo: estímulo direcionado por orientação química → Hidrotropismo: estímulo direcionado pela água → Geotropismo: crescimento orientado pela gravidade ▹Raízes (+): crescem em direção ao solo ▹Caule (-): crescem para cima → Fototropismo: crescimento orientado pela luminosidade; a auxina migra do lado iluminado para o não iluminado (fotofóbica) ▹Caule (+): crescem em direção a luz; a maior concentração de auxina no lado não iluminado faz com que nele ocorra distensão celular ▹Raízes (-): crescem no sentido contrário a luz; a maior concentração de auxina no lado não iluminado inibe o mesmo de distensão celular Nastismo → Movimentos vegetais não orientados em resposta a um estímulo ▹Ex. planta carnívora: fecha suas folhas quando tocadas por suas presas → Termonastia: crescimento em resposta a temperatura → Fotonastia: crescimento em resposta as variações de luz → Seismonastia: variação osmótica de turgor em resposta a um toque mecânico → Epinastia: crescimento da face superior maior do que da inferior → Hiponastia: crescimento da face inferior maior do que da superior Tactismos → Movimentos orientados em direção a um estímulo com deslocamento ▹Ex: anterozoides em direção a oosfera e cloroplastos em direção a luz Hormônios vegetais ou fitohormônios Auxina → Produção: ápice dos caules e raízes → Transporte: ápice-base → Ação: ▹Alongamento celular (aumenta a distensão) ▹Estimula ou inibe o crescimento do caule e da raiz: na concentração ótima o crescimento é máximo e, acima dela, há inibição do alongamento ▹Controle dos tropismos (movimentos orientados por um estímulo) ▹Dominância apical: auxinas produzidas pelo meristema apical do caule e transportadas até a raiz, inibem o brotamento de gemas laterais do caule ‣ Ao retirar a gema apical, as gemas laterais saem do estado de dormência e originam ramos laterais, folhas e flores ▹Produção de raízes adventícias: faz com que grupos de células desdiferenciem, voltando a exercer atividade meristemática ▹Produção de frutos: após a fecundação, os óvulos dão origem as sementes, que produzem muita auxina; esse hormônio passa para a parede do ovário, estimulando a distensão das células e formação do fruto ‣ Frutos partenocárpicos: se desenvolvem sem a auxina produzida pela semente, ou seja, sem a fecundação (ovário produz auxina suficiente) ▹Controla a permanência ou a queda (abscisão) das folhas no caule ‣ Teor de auxina maior na folha do que no caule: folhas ligadas ao caule ‣ Teor de auxina menor folha do que no caule: divisões celulares sucessivas, originando células menores e mais frágeis; forma-se a camada de abscisão no ponto de inserção do pecíolo no ramo caulinar e as folhas caem; forma-se a cicatriz foliar pela suberificação das células da abscisão Giberelina ou acido giberélico → Produção: gema apical do caule, frutos e sementes → Transporte: xilema ou floema → Ação: ▹Alongamento e divisão das células do caule e folhas ▹Indução de partenocarpia: formação de frutos sem fecundação ▹Quebra da dormência de sementes e germinação das sementes ▹Reversão de nanismo em plantas ▹Floração Citocinina → Produção: meristemas apicais das raízes → Transporte: xilema (base-ápice) → Ação: ▹Retardam o envelhecimento das folhas (senescência) ▹Quebra da dormência das sementes e germinação (junto as giberelinas) ▹Estimula o desenvolvimento das gemas laterais: efeito oposto às auxinas, pois sobem da raiz para o ápice caulinar ▹Diferenciação celular (junto as auxinas) ▹Divisão celular Etileno → Produção: hormônio gasoso a partir do aminoácido metionina → Transporte: difusão → Ação: ▹Amadurecimento de frutos verdes ou apodrecimento de maduros ▹Abscisão celular (folhas, flores, frutos e outros órgãos) → Altas taxas de CO2 inibem a sua ação + altas temperaturas e O2 Acido abscísico (ABA) → Produção: em cloroplastos e amiloplastos → Transporte: vasos condutores de seiva → Ação: ▹Indução da dormência de gemas e impedir a germinação de sementes ▹Indução do envelhecimento de folhas, flores e frutos (induz a abscisão) ▹Indução do fechamento dos estômatos → Importante em situações de estresse
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