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1www.biologiatotal.com.br RAIZ, CAULE E FOLHA Organologia Vegetal é a parte da Botânica que estuda os órgãos de uma planta. Órgãos são estruturas formadas por conjuntos de tecidos que desempenham funções específicas num organismo. Os órgãos vegetais são: raiz, caule e folha. A flor é na verdade um conjunto de órgãos (folhas modificadas) e o fruto por sua vez é resultado da fecundação da flor. A raiz é um órgão vegetativo, geralmente subterrâneo e aclorofilado com geotropismo e hidrotropismo positivo e fototropismo negativo. Origina-se a partir da radícula do embrião e tem funções de absorção de água e sais minerais, fixação, condução de seivas, além de também armazenar reservas nutritivas em alguns vegetais. As raízes são classificadas de acordo com o ambiente em que se encontram. São aéreas, subterrâneas e aquáticas. Numa raiz, podemos distinguir as seguintes partes: AS REGIÕES DA RAIZ A. COIFA OU CALIPTRA - originada do caliptrogênio (meristema primário), é uma estrutura que protege a ponta da raiz à medida que ela cresce e se aprofunda, evitando um desgaste devido ao atrito com o solo. A coifa é tipicamente encontrada em raízes terrestres, porém em plantas aquáticas, quando presente, é muito desenvolvida. B. ZONA LISA OU DE CRESCIMENTO – localiza-se acima (posição subterminal) da coifa e é subdividida em três partes: meristemática por onde ocorre as divisões celulares, alongamento onde as células aumentam de volume e maturação onde as células iniciam a diferenciação em tecidos adultos. C. ZONA PILÍFERA OU DE ABSORÇÃO – é a região responsável por absorver água e sais minerais do solo. Possui inúmeros pelos absorventes de origem epidérmica que, em conjunto, multiplicam mais de cem vezes a área de absorção da raiz. D. ZONA SUBEROSA OU DE RAMIFICAÇÃO – é a parte mais espessa e antiga da raiz. Caracteriza-se pela presença de suberina em suas células. Dessa região partem as Raiz – morfologia externa 2 R ai z, C au le e F ol ha ramificações da raiz, ou seja, as raízes secundárias, as quais têm uma origem endógena, de uma camada chamada periciclo. Também auxiliam a fixação do vegetal e aumentam a capacidade de absorção. Em cada raiz secundária existem as mesmas regiões já descritas. E. COLO OU COLETO – corresponde à região de transição entre a raiz e o caule. Tem pequenas dimensões e apresenta tecidos de ambos os órgãos. CLASSIFICAÇÃO DAS RAÍZES Raízes Subterrâneas São aquelas que se desenvolvem abaixo da superfície do solo. Podem ser: 1. Axial ou Pivotante: são raízes que possuem um eixo principal maior, perpendicular ao solo, do qual partem ramificações de menor porte (radicelas). Encontrada em dicotiledôneas e gimnospermas. Ex.: pinheiro, feijão, couve-flor, café. 2. Fasciculada ou Cabeleira: são sistemas radiculares onde não existe diferenciação entre a raiz principal e as raízes secundárias. Elas surgem de pontos muito próximos, não se aprofundam muito e geralmente pertencem a plantas de estrutura ou porte menor. São características de plantas monocotiledôneas. Ex.: arroz, trigo, mamona, grama, etc. 3. Tuberosa: são raízes que além de desempenharem as funções básicas de raiz, acumulam substâncias de reserva, principalmente o amido. Se desenvolvem além do normal e podem ser pivotantes ou fasciculadas. Ex.: cenoura, mandioca, beterraba, rabanete, etc. Raízes Aéreas São aquelas que crescem acima do nível do solo. Podem ou não se apoiar na superfície. Grande parte das raízes aéreas são classificadas como adventícias, ou seja, emergem diretamente de caules e não da radícula do embrião. Podem ser: 1. Suportes ou Escoras: partem do caule e auxiliam a sustentação do vegetal não tanto pelo porte, mas pelo tipo de terreno em que estão instaladas. Ex.: plantas de mangue, milho, cana-de-açúcar. 2. Cintura: são raízes que se desenvolvem geralmente sobre árvores ou pedras, sem serem parasitas. São características das epífitas. Ex.: bromélia, orquídea. 3www.biologiatotal.com.br R ai z, C au le e F ol ha3. Estrangulantes: raízes não parasitas que vivem sobre outro vegetal apenas envolvendo-o. Devido ao crescimento em espessura, as raízes estrangulantes vão comprimindo o tronco suporte e acabam por estrangulá-lo. Ex: cipó-mata-pau. 4. Respiratórias ou pneumatóforas: são raízes que apresentam geotropismo negativo e desempenham função de arejamento. Ocorrem em plantas de terreno alagadiço como pântanos, onde o solo se apresenta com baixo teor de oxigênio. Desenvolvem-se a partir de raízes subterrâneas secundárias e apresentam orifícios característicos denominados pneumatódios. Ex.: avicenia 5. Sugadoras ou Haustórios: são características de plantas parasitas. Penetram até o sistema vascular da planta hospedeira de onde retiram os nutrientes. Podem ser hemiparasitas (parasita parcial), quando retiram apenas a seiva bruta, como por exemplo a erva-de-passarinho ou holoparasitas (parasita total), quando retiram a seiva elaborada, como o cipó-chumbo. 6. Tabulares: são raízes que crescem a partir do caule de árvores de grande porte. Aumentam a estabilidade e auxiliam as trocas gasosas, permitindo a respiração em solos pobres em oxigênio devido à presença de grande quantidade de matéria orgânica em decomposição. Ex.: flamboyant, figueira. 7. Grampiformes: têm função de fixação de plantas trepadeiras. São pequenas com aspecto de grampos que brotam da face sombreada de alguns caules. Produzem uma substância cimentante que acaba por fixar a planta no substrato. Ex.: hera. Raízes Aquáticas São características de plantas aquáticas, podendo ficar ou não submersas. Possuem parênquima aerífero bem desenvolvido para auxiliar na flutuação e aeração da planta. Ex.: aguapé, vitória-régia. ANATOMIA INTERNA DAS RAÍZES Podemos estudar a anatomia de uma raiz em dois momentos: estrutura primária e estrutura secundária. http://www.biologiatotal.com.br 4 R ai z, C au le e F ol ha Estrutura Primária Para observarmos a anatomia primária da raiz, deve-se fazer um corte na região pilífera. Nitidamente distingue-se duas regiões: casca e cilindro central. A casca é composta pela epiderme, parênquima cortical e endoderme. A epiderme é aclorofilada, uniestratificada, sem estômatos e sem cutícula. O parênquima cortical ocupa a maior área da casca primária, suas células são geralmente aclorofiladas e armazenam substâncias, apresentando ainda a função de aeração da raiz. A endoderme é um tecido uniestratificado, e compreende a parte mais interna da casca da raiz. A endoderme se caracteriza pela presença de uma camada de suberina, formando as estrias de Caspary, impermeáveis. Estas controlam a quantidade de água que chega ao cilindro central. Nas plantas que não possuem crescimento secundário, como nas monocotiledôneas, as células da endoderme recebem um reforço de lignina, que em corte transversal lembram células em “U”. Em algumas células da endoderme não existe o reforço de lignina, formando as células de passagem, através das quais a água e demais nutrientes alcançam o cilindro central. O cilindro central é formado pelo periciclo, localizado logo após a endoderme da casca, pelos feixes condutores e pelo parênquima medular. O periciclo é responsável por originar as raízes laterais ou secundárias. Os feixes condutores estão dispostos alternadamente separados por células de parênquimas, formando os feixes chamados radiais. O parênquima medular ou medula são células de preenchimento na região mais central da raiz. Estrutura Secundária (dicotiledôneas e gimnospermas) A estrutura secundária da raiz é observada fazendo um corte na região suberosa. No cilindro central inicia-se a formação do câmbio, que primeiramente coloca-se entre os feixes radiais, para depois assumir a posição circular, produzindo xilema para dentro e floema para fora. A casca acompanha o crescimento do cilindro central, através da formação do felogênio, que origina para dentro a feloderme e osúber para fora, constituindo a casca secundária ou periderme da raiz. Observação: em monocotiledôneas geralmente não ocorre o espessamento da raiz, devido à falta de meristemas secundários e também pelo pouco tempo de vida que Corte transversal da raiz, mostrando a estrutura primária Corte transversal da raiz, mostrando a estrutura secundária 5www.biologiatotal.com.br R ai z, C au le e F ol hapossuem. Os tecidos de condução se originam diretamente do meristema primário pleroma e situam-se aleatoriamente na raiz. CAULE O caule é um órgão vegetativo geralmente aéreo com função de sustentar ramos, folhas e frutos, além de elevar as folhas em direção à luz e distribuir seiva pelo organismo vegetal. Apresenta geotropismo e hidrotropismo negativo e fototropismo positivo. Apresentam dois tipos de ramificações: monopodial, com caule principal, de onde partem ramos laterais de crescimento indeterminado devido à presença de meristema primário em suas gemas ou brotos, e simpodial, sem eixo principal, onde cada ramo tem crescimento limitado e ao parar de crescer origina outro ramo. Da mesma forma que as raízes, os caules são classificados de acordo com o ambiente em: aéreos, aquáticos e subterrâneos. As partes de um caule são: a. Gema apical: responsável pelo crescimento em extensão, devido à presença do meristema primário. Situa- se na ponta superior do caule. b. Gemas laterais: distribuídas pelas laterais do caule, são responsáveis pelo desenvolvimento dos ramos, botões florais e até raízes. c. Nó: região onde brotam as folhas. Também apresenta tecido meristemático. d. Entrenó: região situada entre dois nós consecutivos. CLASSIFICAÇÃO DOS CAULES Caules Aéreos Eretos 1. Tronco: caule lenhoso com ramificações desde a base e bastante resistente. É característico de plantas frondosas do grupo das angiospermas dicotiledôneas e das gimnospermas. Ex.: mangueira, pessegueiro, etc. 2. Estipe ou Estípite: caule cilíndrico, alongado e resistente com ramificações apenas no ápice nas regiões de inflorescências. Ex.: coqueiro, palmeira. 3. Colmo: caule cilíndrico com divisão em nós e entrenós bem nítida, formando gomos. Típico de algumas monocotiledôneas. Pode ser oco, como no bambu ou então, como na cana-de-açúcar, ser suculento. Caule – anatomia externa http://www.biologiatotal.com.br 6 R ai z, C au le e F ol ha 4. Haste: caule pouco desenvolvido, flexível e geralmente clorofilado. Típico de ervas, como couve, salsinha etc. Caules Aéreos Trepadores São aqueles que se apoiam num suporte. Podem ser de dois tipos: 1. Sarmentosos: quando apresentam elementos de fixação como as gavinhas do chuchu. 2. Volúveis: quando simplesmente se enrolam no suporte através do caule principal, como na madressilva, lúpulo e feijão. Caules Aéreos Rastejantes São aqueles que se desenvolvem rente ao solo, não conseguem manter-se eretos e também não se apoiam em nenhuma superfície. O tipo mais conhecido é o estolho ou estolão, de cujos nós partem raízes adventícias. Ex.: morangueiro, aboboreira, grama. Caules Subterrâneos 1. Rizoma: cresce horizontalmente em relação ao solo, emitindo de espaços em espaços, brotos aéreos folhosos e floríferos. Apresentam raízes adventícias. Ex: bananeira, samambaia. 2. Tubérculo: é a porção terminal de certos caules subterrâneos que são intumescidos pelo acúmulo de substâncias nutritivas. Apresentam gemas das quais saem ramificações e não apresentam raízes. Ex.: cará, Inhame, batata-inglesa. 3. Bulbo: consiste, geralmente, de um eixo caulinar curto achatado (prato ou disco), envolvido por folhas modificadas que são os catáfilos. Podem ser tunicados (cebola), escamosos (alho) ou sólidos (palma). Caules Aquáticos São pouco desenvolvidos, quase sempre clorofilados, com aerênquimas facilitando a retenção de gases (para a respiração e fotossíntese) e a flutuação do vegetal. Ex.: vitória-régia. 7www.biologiatotal.com.br R ai z, C au le e F ol haCaules Modificados São caules que apresentam adaptações estruturais que lhes permite uma melhor adaptação ao ambiente. Os principais são: Gavinhas: típicas de plantas trepadeiras. Tem o aspecto de uma mola e atua na fixação dessas plantas. Ex.: Gavinha em videira Espinhos: Estas estruturas geralmente se apresentam pontiagudas e rígidas e protegem a planta de predadores. Ex.: limão, laranja, etc. Caule alado: caule achatado em forma de folha. Ex.: carqueja. Cladódios / Suculentos: comuns em algumas espécies de cactos, sendo achatados, clorofilados e com reserva de água. Xilopódios: caules subterrâneos, resistentes e que armazenam substâncias de reserva. Típicos de plantas de cerrado. ANATOMIA DOS CAULES As angiospermas possuem dois tipos de estruturas caulinares: eustélica e astélica (atactostélica). Estrutura Eustélica Estrutura Eustélica Primária Ocorre em dicotiledôneas e gimnospermas. Assim como nas raízes distinguimos a casca e o cilindro central. Na casca encontra-se a epiderme, geralmente cutinizada, com estômatos e sem pelos absorventes. O parênquima cortical ou córtex, que é composto por células parenquimáticas onde eventualmente existem cloroplastos e por células de colênquima para sustentação e a endoderme, parte mais central da casca, a qual contém amido como substância de reserva. No cilindro central encontra-se o periciclo, de difícil visualização, dele podem sair raízes, chamadas adventícias, os feixes vasculares separados pelo câmbio e a medula, formada por parênquima central. Estrutura Eustélica Secundária A partir do segundo ano de vida de uma gimnosperma ou de uma dicotiledônea, inicia- se o crescimento secundário do caule. http://www.biologiatotal.com.br 8 R ai z, C au le e F ol ha Na casca o felogênio origina o súber para fora e a feloderme para dentro e no cilindro central, o câmbio origina da mesma forma que nas raízes, o xilema para dentro e o floema para fora. O xilema apresenta-se dividido em duas regiões: alburno e cerne. O alburno constitui o xilema funcional, ou seja, nele ocorre o transporte da seiva bruta. Enquanto que no cerne, esta condução não acontece mais. Pois as células de xilema mais central foram entupidas por células de parênquimas (tilas) constituindo o xilema não funcional, ideal para os trabalhos de marcenaria. O cerne ainda contribui na sustentação do vegetal. Estrutura Astélica ou Atactostélica Típica de monocotiledôneas, pois não possui os meristemas secundários, não apresentando, portanto, o crescimento secundário (espessura). Os feixes de condução ficam dispostos aleatoriamente no caule, não obedecendo padrão definido. FOLHA É um órgão vegetativo geralmente laminar, verde, com crescimento limitado (com exceção: samambaias). Sua principal função é realizar a fotossíntese, mas também é na folha que ocorrem as trocas gasosas da respiração, a transpiração e a gutação. Uma folha completa apresenta as seguintes partes: a. Limbo: região onde se encontra o parênquima clorofiliano, geralmente laminar. É no limbo que se realizam as funções da folha. b. Pecíolo: haste que prende a folha ao caule. c. Bainha: região alargada do pecíolo, junto ao tronco, com função de proteção e fixação. d. Estípulas: projeções do pecíolo geralmente com função protetora, podendo em alguns casos se transformar em espinhos. e. Nervuras: correspondem ao sistema de vasos condutores de seiva bruta e elaborada. Quando uma folha não apresenta todas as partes descritas, é dita incompleta e sua denominação depende da parte que está ausente. Estrutura Eustélica Secundária Estrutura Astélica. Partes da folha (folha completa) 9www.biologiatotal.com.br R ai z, C au le e F ol ha f Folhas pecioladas: Não possuem bainha. Ex.: abóbora. f Folhas invaginantes: a bainha abraça o caule, portanto não possui pecíolo. Ex.: milho, grama. f Folhas sésseis: Não apresentam pecíolo e bainha. Ex.: fumo. As folhas podem ser divididas em dois grupos básicos: folhassimples (quando o limbo se apresenta em uma única lâmina) e compostas (quando o limbo está dividido em porções laminares denominadas folíolos) Classificação das Folhas Simples 1. Quanto à forma do limbo (alguns exemplos) f Elíptica (A) f Oval (B) f Cordiforme (C) f Sagitiforme (D) f Acicular (E) f Lanceolada (F) f Reniforme (G) f Oblonga (H) 2. Quanto à disposição das nervuras Uninérveas: nervura central. Exemplo: Cravo. f Paralelinérveas: As nervuras dispõem-se paralelamente no limbo. Exemplo: Monocotiledôneas como o milho. f Peninérveas ou Reticuladas: Com nervura principal e desta partem as laterais. Exemplo: Dicotiledôneas como a laranjeira. 3. Quanto ao bordo (alguns exemplos) f Liso f Denteado f Serrilhado f Lobado A E F G H B C D a b c d A. paralelinérvea; B. peninérvea; C. palminérvea; D. curvinérvea http://www.biologiatotal.com.br 10 R ai z, C au le e F ol ha Classificação das Folhas Compostas 1. Quanto ao aspecto do limbo f Paripenadas: os folíolos terminam em número par (A); f Imparipenadas: os folíolos terminam em número ímpar (B); fPalmadas ou digitadas: os folíolos saem de um mesmo ponto (vértice); f Geminadas – possuem apenas dois ou três folíolos. A Queda das Folhas Na região de contato da folha com o caule, formam-se duas camadas: camada de abscisão e a camada de proteção ou cicatrização. A camada de abscisão consiste em células pequenas, de paredes celulares mais fracas e a camada protetora é rica em suberina, conferindo maior resistência ao local onde a folha vai se desprender. As plantas que permanecem com suas folhas por um tempo longo são chamadas de perenifólias e as plantas que perdem suas folhas a cada outono são chamadas de caducifólias. Variações Heterofilia: fenômeno que a planta apresenta dois ou mais tipos de folhas devido ao ambiente em que se encontram. Um exemplo é uma planta aquática do gênero Sagitaria, que possui folhas em forma de ponta de flecha na parte aérea, folhas arredondadas na superfície da água e folhas alongadas na parte submersa em água. Anisofilia: são folhas diferentes no mesmo ramo, porém a planta vive em um único ambiente. Geralmente é uma aberração genética. Classificação das Folhas Quanto À Função Algumas plantas apresentam folhas modificadas ou não, que exercem funções especiais além das já mencionadas. São elas: f espinhos – protegem e evitam perda de água. Ex: cactus f gavinhas – pequenas folhas de plantas trepadoras. Ex: chuchu. f brácteas – protegem flores e atraem agentes polinizadores. Ex: copo-de-leite A B Espinho em cactos Brácteas em Bougainvillea sp Gavinha em chuchu Catáfilos em cebola 11www.biologiatotal.com.br R ai z, C au le e F ol ha f escamas ou catáfilos – protegem caules subterrâneos (bulbos). Ex: cebola f esporófilos – produzem esporos para reprodução assexuada. Ex: samambaia f insetívoras: folhas de plantas carnívoras; digerem os insetos capturados. Ex: Dionaea sp f coletoras: organizam-se como um vaso para coletar água de chuva, como reserva durante períodos de escassez. Ex: bromélia f cotilédones: folhas presentes na semente; armazenam reservas nutritivas. Anatomia da Folha A anatomia da folha é estudada principalmente de acordo com a disposição do parênquima no mesófilo (meio da folha). Pode se apresentar de três tipos: 1. Mesófilo assimétrico Típico de dicotiledôneas, onde o mesófilo é formado por uma camada de parênquima paliçádico e uma logo abaixo de parênquima lacunoso. Neste tipo de anatomia, os estômatos se encontram na epiderme de baixo, sendo por isso chamadas de folhas hipoestomáticas. 2. Mesófilo simétrico Típico de monocotiledôneas, onde o mesófilo é formado por duas camadas de parênquima paliçádico, sendo que entre estas duas camadas, situa-se uma camada de parênquima lacunoso. Os estômatos, nesta anatomia, se encontram nas duas epidermes, por isso, as folhas são chamadas de anfiestomáticas. 3. Mesófilo indiferenciado Neste tipo de mesófilo, não existe diferença de parênquimas, pois as células são todas do mesmo tamanho. É comum em algumas monocotiledôneas e algumas plantas aquáticas. Folha insetívora em Dionaea sp Cotilédones em feijão Esporófilo em samambaia Folha coletora em bromélia Mesófilo assimétrico. I – estômato, II – parênquima paliçádico. http://www.biologiatotal.com.br
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