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Biologia @p r o f e s s o r f e r r e t t o w w w . p r o f e s s o r f e r r e t t o . c om . b r f b . c om / P r o f e s s o r F e r r e t t o PROFESSOR FLÁVIO LANDIM ASSUNTOS DA AULA. • Introdução à reprodução vegetal • Ciclos de vida da natureza Existem três tipos básicos de ciclos vitais na natureza, e as algas podem apresentar qualquer um dos três, dependendo da espécie. Os ciclos vitais podem ser descritos de acordo com duas carac- terísticas básicas: a ploidia dos indivíduos adultos e o número de ti- pos de formas adultas no ciclo. Quanto à ploidia, os ciclos podem ser haplontes, quando os indivíduos adultos são haploides (n), ou diplontes, quando os in- divíduos adultos são diploides. Quanto ao número de tipos de formas adultas, os ciclos podem ser haplobiontes, quando só há uma forma adulta (haploide ou dip- loide), ou diplobiontes, quando há duas formas adultas (haploide e diploide) se alternando. Analisando os três tipos de ciclo de vida, temos: No ciclo haplobionte-haplonte, só ocorre um tipo de adulto quanto à ploidia, o qual é haploide. Assim, os indivíduos adultos são haploides e formam gametas por mitose. Esses se unem, formando zigotos diploides, que, logo em seguida, sofrem meiose (chamada meiose inicial ou zigótica) , formando esporos haploides. Os esporos se multiplicam por mitose, produzindo indivíduos haploides adultos. O ciclo haplobionte-haplonte ocorre em certas espécies de al- gas, protozoários e fungos. INTRODUÇÃO À REPRODUÇÃO VEGETAL CICLOS DE VIDA NA NATUREZA 1. CICLO HAPLOBIONTE-HAPLONTE (COM MEIOSE INICIAL OU ZIGÓTICA) Clique no assunto desejado e seja direcionado para o tema. 2 BIOLOGIA w w w.professor ferretto.com.br No ciclo haplobionte-diplonte, só ocorre um tipo de adulto quanto à ploidia, o qual é diploide. Assim, os indivíduos adul- tos são diploides, originando, por meiose (chamada meiose final ou gamética), gametas haploides, que, na fecundação, formam o zigoto diploide. Esse se desenvolve por mitose e ori- gina um novo adulto diploide. O ciclo haplobionte-diplonte, ocorre em todos os animais e em certas espécies de algas. No ciclo diplobionte, ocorrem dois tipos de adulto se al- ternando, e como há uma fase adulta haploide e outra fase adulta diploide, ele também é chamado de haplobion- te-diplonte ou haplodiplobionte. Neste ciclo de desenvolvimento, os indivíduos haploides são chamados gametófitos e produzem gametas por mitose, e os indivíduos diploides são chamados de esporófitos e produzem esporos por meiose (chamada meiose espórica ou intermediária). Células do gametófito haploide produzem gametas por mitose. Esses se fecundam e originam o zigoto diploide, que sofre mitoses para originar o esporófito. Células do esporófito diploide sofrem meiose e originam esporos haploides, que se desenvolvem por mitose originando novo gametófito. Em todos os organismos vegetais ocorre um ciclo de vida em que há alternância de uma fase de indivíduos diploides com uma fase de indivíduos haploides. Fala-se em alternân- cia de geração ou metagênese. Nos indivíduos diploides, algumas células sofrem meiose, dando origem a esporos (n). Estes são liberados e, ao se fixarem em local adequado, dão ori- gem a indivíduos haploides, através de várias divisões mitóticas. Algumas células desses indivíduos haploides diferenciam-se em gametas (n). Um gameta feminino pode ser fecundado por um gameta masculino, originando um zigoto diploide que, por mitoses sucessivas, dará origem a indivíduos diploide, reiniciando o ciclo. Neste caso, a meiose é espórica ou in- termediária. Tanto os esporos como os gametas são células haploides. A diferença entre eles é que os esporos dão origem diretamente a novos indivíduos, enquanto os gametas fun- dem-se dois a dois, sendo um gameta masculino e um fem- inino, originando um zigoto diploide que produzirá um novo indivíduo. Organismos desse tipo são ditos haplodiplobiontes ou diplobiontes, ou ainda haplontes-diplontes por possuírem em sua vida uma fase haploide e uma diploide. Os indivíduos haploides são chamados gametófitos, e produzem game- tas por mitose e os indivíduos diploides são chamados esporófitos, e produzem esporos por meiose espórica. Células do gametófito haplóide produzem gametas por mitose. Esses se fecundam e originam o zigoto diplóide, que sofre mitoses para originar o esporófito. Células do esporófito diplóide sofrem meiose e originam esporos haplóides, que se desenvolvem por mitose originando novo gametófito. Esse ciclo de vida ocorre em muitas algas e em todas as 2. CICLO HAPLOBIONTE-DIPLONTE (COM MEIOSE FINAL OU GAMÉTICA) 3. CICLO DIPLOBIONTE OU HAPLONTE- DIPLONTE OU HAPLODIPLOBIONTE (COM MEIOSE INTERMEDIÁRIA OU ESPÓRICA) O ciclo haplobionte-diplonte ocorre em todas as plantas e em certas espécies de algas. 3 w w w.professor ferretto.com.br PROFESSOR L ANDIM briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. Nas algas que possuem alternância de gerações em seus ciclos de vida, as fases gametofítica e esporofítica podem ser igualmente bem desenvolvidas, e independentes uma da outra; em alguns casos, não há inclusive diferenças morfológicas entre indivíduos diploides e haploides, a não ser em suas estruturas reprodutoras. Em vegetais terrestres, as duas fases do ciclo de vida são bem diferentes, e sempre ocorre uma fase predominante, duradou- ra, visível a olho nu, e uma fase passageira, microscópica. A tabela a seguir mostra quem são essas fases nas plantas terrestres. No decorrer da evolução das plantas, o que se observa é a redução da fase gametofítica e maior desenvolvimento da fase esporofítica, que se torna independente da fase gametofítica. Uma vez que a fase gametofítica nunca possui estruturas impermeabilizantes, ela torna a planta muito susceptível à ressecação. Quanto maior a fase gametofítica, então, maior a tendência à ressecação. A redução da fase gametofítica possibilita, consequentemente, uma melhor adaptação a ambientes secos. Nas briófitas, a fase gametofítica é a mais desenvolvida; o esporófito é quase aclorofilado e se desenvolve sobre o gametófito, dependendo deste para sua nutrição. Nas pteridófitas, a fase esporofítica mais desenvolvida que a fase ga- metofítica, bastante reduzida. Nas gimnospermas e especialmente nas angiospermas, a fase gametofítica atinge o máximo de redução, não se verificando uma alternância típica de gerações, pois não se formam mais indivíduos haploides bem caracterizados: os gametófitos desenvolvem-se no interior das flores dos esporófitos, num fenômeno conhecido como desenvolvimento endospórico do gametófi- to. Origem dos gametas Em briófitas e pteridófitas, o gametófito (n) possui órgãos denominados gametângios (n) para a produção de gametas (n). O gametângio masculino se chama anterídio e produz os gametas masculinos denominados anterozoides. O gametângio feminino se chama arquegônio e produz os gametas femininos denominados oosferas. Em gimnospermas, com o desenvolvimento endospórico do gametófito, o gametófito se reduz bastante, sendo o mas- culino formado por apenas duas células (denominadas célula do tubo e célula geradora) e o feminino, maior, formado por várias células, nele se formando arquegônios bem caracterizados. O gameta masculino vem da célula geradora e é nesse caso denominado núcleo espermático. O gameta feminino é gerado no arquegônio e mantém o nome de oosfera. Em angiospermas, com o máximo do desenvolvimento endospórico do gametófito, o gametófito masculino se mantém com apenas duas células (ainda denominadas célula do tubo e célula vegetativa), mas o feminino se reduz a apenas oito células, sem arquegônios caracterizados. O gameta masculino continua sendo gerado a partir da célula geradora, mantendo o nome de núcleo espermático, e o gameta feminino, uma das apenas oito células do gametófito feminino, continua mantendo o Tendência evolutiva na alternância degerações nas plantas. briófitos Esporófito (2n) Esporófito (2n) Esporófito (2n) Esporófito (2n) Gametófito (n) Gametófito (n) Gametófito (n) Gametófito (n) pteridófitas Fase passageira Fase duradoura gimnospermas angiospermas 4 BIOLOGIA w w w.professor ferretto.com.br nome de oosfera. Origem dos esporos Em todos os vegetais terrestres, o esporófito (2n) possui órgãos denominados esporângios (2n) para a produção de es- poros (n), por meiose. Em briófitas e na maioria das pteridófitas, apenas um tipo de esporo é formado, caracterizando um fenômeno conhecido isosporia. Em pteridófitas selaginelas, gimnospermas e angiospermas, dois tipos de esporângios aparecem, sendo eles denominados microsporângios ou androsporângios, masculinos, para a produção de micrósporos ou andrósporos, masculinos, além de megasporângios ou ginosporângios, femininos, para a produção de megásporos ou ginósporos, femininos. Tome nota:
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