Aula2A_Organismos_fotossintetizantes

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Quem são as 
Plantas? 
São um agrupamento de 
organismos que realizam 
fotossíntese?
Biodiversidade e 
suas aplicações
Fitoplancton: assembleia de microrganismos fotoautotróficos com
estágios vegetativos de seus ciclo de vida em zonas pelágicas do mar,
lagos, lagoas e rios..
E de extrema importância na produção primária
Plâncton – em grego = errante, diminutas células fotossintetizantes e 
de pequenos animais que ocorrem suspensos na massa d’água
Algas Azuis – Cianobactérias!
Domínios: 
* Eucariotos 
fotossintetizantes
Carl R. Woese (1928-2012)
O termo Alga foi proposto por Lineu em 1753 e tem sido aplicado a uma ampla variedade de
organismos, incluindo as algas talófitas e protistas clorofilados, incluindo os não pigmentados!
Alga?
Algas
Fitoplancton
Fitoplancton
Fitoplancton
Fotossíntese
Mas por que se preocupar com a filogenia 
dos organismos? 
• BIOLOGIA EVOLUTIVA: Para entender a história evolutiva 
dos organismos, processos biogeográficos...
• ECOLOGIA: partição de nicho, conservação do nicho 
ecológico, estrutura filogenética de comunidades...
• BIOTECNOLOGIA? 
- Quem é mais aparentado de outrem mais características 
compartilham... 
Sejam essas características morfológicas e/ou em rotas 
metabólicas! 
https://www.youtube.com/watch?v=na9ALr0z3Dk
W. Ford Doolittle (2000). Scientific American
Transferência horizontal de genes...
Vamos aos Eucariontes fotossintetizantes!!!! 
Eucarioto 
ancestral
Endossimbiose
Primária
Endossimbiose
Secundária
Endossimbiose
Terciária
Cianobactéria
Clorofíceas
Vegetais
Rodofíceas
Feofíceas e Diatomáceas
Haptófitas
Euglenofíceas
Dinoflagelados
Árvore Genealógica dos Cloroplastos
Criptomonas
Archaeplastida
Endossimbiose Primária
Clorofilas e carotenoides 
P
ig
m
en
to
s 
ac
es
só
ri
o
s
. Clorofila a e carotenoides: amplamente distribuídos: ampliam espectro de absorção de luz
. Carotenoides: principal função antioxidante, diminuir o efeito oxidativo do excesso de luz
- Carotenos e Xantofilas: lipossolúveis 
. Ficobilinas – hidrossolúveis – cianobactérias e algas vermelhas: absorção da luz verde e azul 
–esverdeada que penetram nas águas profundas
https://www.biologianet.com/botanica/carotenoides.htm
Fitoplancton e absorção de luz
. Influência na distribuição dos 
seus organismos constituintes
. pH e outros recursos (nutrientes)
As “algas” são utilizadas em diversos processos industriais, na indústria alimentícia, são
utilizadas como alimentos e estão envolvidas em processos biogeoquímicos de impacto
para o funcionamento Biosfera!
Alternativas em substituição de 
substâncias tóxicas de uso tradicional ! 
Melhoria em diversos processos industriais tradicionais!
A Beauty Box, uma combinação que une os benefícios
da Spirulina, Ágar-Ágar e Chlorella. A Spirulina e a
Chlorella são duas microalgas que trazem uma
diversidade nutricional, de vitaminas, minerais e
proteínas. Já o Ágar-ágar é um extrato de algas
conhecido por auxiliar na saciedade quando consumido
com água, uma vez que incha e aumenta em até 20
vezes o seu volume. Uma combinação para cuidar de
você de dentro para fora.
Seus pigmentos acessórios, substâncias de reserva, seus talos, sua composição nutricional, 
sua atividade biológica, são explorados em diversos processos industriais, na agricultura, 
atualmente com grande apelo em produtos para o bem-estar humano! 
Composição nutricional
Então embora fazer um shake na 
beira do mar e tomar de manhã?
Será? Mas de qual linhagem das 
‘algas’ estamos falando?
Convergência adaptativa e habitats 
similares... 
• Nós já sabemos que nem todos os organismos com
morfologia macroscópica similar correspondem a
mesma linhagem evolutiva...
• Linhagens evolutivas distintas podem convergir
morfologicamente em reposta aos mesmos fatores
ambientais restritivos
• Evolução convergente dirigida pelo processo de
seleção natural
Convergência
B
A
Hábito colunar com folhas congestas no seu
ápice
(A) Lobelia rhynchopetalum (Campanulaceae)
nas montanhas de Bale (Etiópia)
(B) Espeletia pycnophylla (Asteraceae)
encontrada nos páramos andinos
- Resposta a temperaturas congelantes próximo
à superfície do solo, favorecidos em regiões com
grandes oscilações diárias na temperatura
(A)
(B) 
O que observamos de comum entres 
essas 3 espécies? 
- Cor? 
- Talos filamentosos (foliares a 
laminares
- Ambiente aquático? marinho
Quem você diria que é 
mais aparentado entre si?
Alga Vermelha
Archaeplastida
Alga Azul
Bacteria
Alga Verde
Archaeplastida
Reino Monera Reino Protista 
O termo ALGA não tem nenhum significado taxonômico e evolutivo! 
Proposto por Linnaeu em 1753! 
Eram os Protistas... 
• Todos os organismos eucariotos autotróficos ou
heterotróficos (fotossintetizantes ou não) viventes no
ambiente aquático (água salgada ou doce lêntica ou lótica) e
terrestres, mesmo parasitando animais, que não apresentam
características do Reino Fungi, Animalia ou Plantae.
• É um Reino parafilético, compartilha seu ancestral com outros
grupos de eucariontes; quase o que chamamos
informalmente: balaio de gato!
• Mas dependendo de qual área vocês trabalharam, ou do
contexto de comparação, continuarão a ouvir este nome por
muito tempo, nas áreas médicas, veterinárias...
• se não é uma bactéria, um vírus, um “fungo”, nenhum
organismo multicelular, o primeiro nome que darão será
protozoário...
Isto invalida as 
informações contidas 
nos Cinco Reinos? 
NÃO!!!
1938-2011
Teoria da 
Endossimbiose
The most important evolutionary scientist of the
20th century, Dr. Lynn Margulis, Ph.D. was born
Lynn Alexander in Chicago, Illinois in 1938. She met
astronomer Carl Sagan, who she later married,
when she was 16 and a sophomore at the
University of Chicago. She earned a Master's at the
University of Wisconsin and a Ph.D. at the
University of California at Berkeley. Her theory, the
endosymbiotic hypothesis, has profoundly changed
our understanding of every aspect of evolution.
Cianobactérias!
Alga Azul
Reino Monera – Domínio Bacteria
Ficocianina parece ser azul porque absorve
comprimento de onda de luz na banda vermelha do
espectro e reflete luz azul, enquanto a clorofila a no
espectro entre os comprimento de onde violeta e azul...
Onda vermelha: penetra mais fundo na coluna d’água
do que a azul...
Cianobactérias - Alga Azul
As cianobactérias armazenam carboidratos em forma de glicogênio
• Formação de rochas calcárias
• Sequestro de carbono pelos oceanos
• Importância nos ciclos biogeoquímicos do Globo
• Suas membranas fotossintéticas de seus ancestrais foram de 
suma importância para a liberação de oxigênio transformando a 
atmostera que era redutora para oxidante... 
Fixação de Nitrogênio – Plantação de 
Arroz – Associação Biológica
Surto de algas azuis ameaça fornecimento 
de água em quinto maior lago da China
https://cianobacterias.furg.br/
https://cianobacterias.furg.br/
Algas bentônicas – Macroalgas 
TEMOS ALGAS EM ÁGUA DOCE E TERRESTRES! 
Solo, rochas, epifíticas 
(plantas) e epizóicas
(animais) 
Trichophilus welckeriTrentepohlia sp.
Heterokonta
fotossintentizantes
Heterocontas: 
Alveolates + Stramenopiles
. Endossimbiose Secundária
Os heterocontas possuem a característica comum por apresentar em alguma parte do seu 
ciclo de vida um par de flagelos, sendo um flagelo longo com mastigonemas, tipo pinado, e 
outro menor sem mastigonemas, tipo chicote.
Stramenopiles: monofilético e abrange os grupos dos oomicetos e das algas crisofíceas, 
diatomáceas e pardas, além de outros grupos menores não abordados aqui.
Alveolados: incluem ciliados, dinoflagelados e apicomplexanos, que são unidos por
filogenia molecular e pela presença de alvéolos corticais subjacentes às suas membranas 
plasmáticas
Filo Haptophyta + Filo Cryptophyta: unicelulares ou coloniais: clorofila c: importante fonte 
de alimento para o zooplancton (C), podem formam florações tóxicas (H): posição incerta
Estramenópilos fotossintentizantes• Diatomáceas – Classe Bacillariphyceae*
• Algas Douradas – Classe Chrysophyceae
• Predominam em água doce, mixotroficos, podem formar 
florações com odor desagradável em virtude da excreção de 
compostos orgânicos 
• Algas Verde-amarelas – Classe Xanthophyceae
• Reservam óleo e não apresentam fucoxantina, água doce ou 
solo 
• Algas Pardas - Classe Phaeophyceae*
• Filo Oomycota – Oomicetos ! – perderam Cloroplastos
• Filo Dictyostliomycota – Dictiostelídeos! 
• ! Lembram fungos, já foram tratados como tais -
pseudofungos, não fazem fotossíntese e reservam glicogênio
• Além da clorofila a, apresentam 
clorofila c e destaca-se a fucoxantina 
dentre os carotenóides! 
• Reservam predominantemente 
crisolaminarina
. Também pesquisada para atividade anti-inflamatória comparada à prednisolona, um fármaco anti-
inflamatório esteroidal.
. Anticancerígena, bem como de seu metabolito o fucoxantinol, superior ao betacaroteno e à astaxantina,
em produtos de prevenção e tratamento de neoplasias (câncer de próstata, leucemia e câncer de cólon)
(Bauer 2016 in
https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/167699/339986.pdf?sequence=1&isAllowed=y )
. Suplemento nutricional para emagrecimento
. Regulagem do metabolismo, agindo nas funções intestinais e diuréticas, depurando o sangue e
desentoxicando o organismo devido a ação simultânea dos sais minerais, vitaminas, aminoácidos
essenciais e oligoelementos.
Phaeophyceae - Algas Pardas 
• 250 gêneros – 1.500 espécies – microscópicas a 60 m de altura!
• São os “protistas” com maior especialização de órgãos, tecidos e células 
KELPS
Alginato é um polissacarídeo intercelular associado a parede celular 
de algumas algas pardas 
Alginato 
Outras utilidades
• Existem diversos tipos de alginato, que diferem quanto ao sal
(sódio, cálcio ou magnésio) presente na molécula, e podem ser
obtidos com diferentes métodos de extração.
• O uso deste ficocolóide baseia-se em três propriedades princi-
pais: aumenta a viscosidade de soluções aquosas, tem a capaci-
dade de formar géis e também de formar películas ou fibras.
• Na área médica, pode ser associado a algumas drogas, permi-
tindo sua liberação controlada no organismo, e em curativos e
pomadas para ferimentos e queimaduras
• A presença de alginato, que possui propriedades homeostáticas,
favorece a cicatrização das lesões e a remoção do curativo por
não aderir a elas.
https://sites.unisanta.br/simposiobiomar/2007/downloads/material/apostila%20do%2
0curso%20economica%20e%20cultivo.pdf
https://sites.unisanta.br/simposiobiomar/2007/downloads/material/apostila%20do%20curso%20economica%20e%20cultivo.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/Seaweed_farming
Laminaria hyperborea
Ordem Laminariales: meio natural contra a insuficiência da 
tireóide devido grandes concentrações de iodo.
Kombu
O Kombu ou konbu (Japonês:昆布), também
chamado dashima ou em (Coreano:
다 시 마 ) haidai, são algas marinhas do
gêneros Saccharina e Laminaria largamente
consumido no nordeste da Ásia.
Mais de 90 por cento do Kombu japonês é
cultivado, e a maioria colhido em Hokkaido. É
cultivado também no Mar interior de Seto.
É também uma fonte rica de Ácido glutâmico, um aminoácido responsável
pelo umami (旨み、旨味、うまみ, em japonês ainda sem tradução para o
português), o que muitos consideram dos cinco sentidos básicos do paladar.
Ácido glutâmico é a base para a produção do glutamato monossódico.
Laminaria japonica
https://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADngua_Japonesa
https://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADngua_coreana
https://pt.wikipedia.org/wiki/Macroalga
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Saccharina&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Laminaria
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81sia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Hokkaido
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mar_interior_de_Seto
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_glut%C3%A2mico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Amino%C3%A1cido
https://pt.wikipedia.org/wiki/Umami
https://pt.wikipedia.org/wiki/Glutamato_monoss%C3%B3dico
O umâmi não tinha sido propriamente identificado até 1908. Quando o
cientista e professor da Universidade Imperial de Tóquio, Kikunae
Ikeda,[11] verificou que o glutamato era responsável pela palatabilidade do
caldo feito com a alga marinha kombu, chamado de kombu dashi, percebeu
que havia algo distinto dos sabores básicos conhecidos até então (doce,
azedo, amargo e salgado), e o chamou de umami.
O gosto umâmi é comum em alimentos que contêm L-glutamato, IMP e GMP,
principalmente em peixes, crustáceos, carnes curadas, certas hortaliças
(repolho chinês, espinafre, etc.), cogumelos, tomates maduros, ou chá verde e
produtos fermentados e envelhecidos (queijos, pastas de camarão, extrato de
levedura, molho de soja, etc.).[19]
O primeiro encontro de uma pessoa com umâmi é geralmente pelo leite
materno ,[20] mas muitos alimentos consumidos diariamente são ricos em
umâmi. O leite materno contém aproximadamente a mesma quantidade de
umâmi que caldos.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Kombu#:~:text=O%20Kombu%20ou%20konbu%20(Japon%
C3%AAs,no%20Mar%20interior%20de%20Seto.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Universidade_Imperial_de_T%C3%B3quio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Kikunae_Ikeda
https://pt.wikipedia.org/wiki/Umami#cite_note-11
https://pt.wikipedia.org/wiki/Glutamato
https://pt.wikipedia.org/wiki/Kombu
https://pt.wikipedia.org/wiki/Dashi
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_glut%C3%A2mico
https://pt.wikipedia.org/wiki/IMP
https://pt.wikipedia.org/wiki/Guanosina_monofosfato
https://pt.wikipedia.org/wiki/Peixes
https://pt.wikipedia.org/wiki/Crust%C3%A1ceos
https://pt.wikipedia.org/wiki/Presunto
https://pt.wikipedia.org/wiki/Repolho_chin%C3%AAs
https://pt.wikipedia.org/wiki/Espinafre
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cogumelo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tomate
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ch%C3%A1_verde
https://pt.wikipedia.org/wiki/Queijos
https://pt.wikipedia.org/wiki/Molho_de_soja
https://pt.wikipedia.org/wiki/Umami#cite_note-19
https://pt.wikipedia.org/wiki/Umami#cite_note-JAmCollNutr-20
Ácido glutâmico é a base para a 
produção do glutamato monossódico.
O glutamato monossódico é utilizado em alimentos com o objetivo de 
proporcionar o gosto umami, também chamado de quinto gosto básico, 
sendo classificado na legislação brasileira como realçador de sabor.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Glutamato_monoss%C3%B3dico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Umami
http://www.cprm.gov.br/publique/Redes-Institucionais/Rede-de-Bibliotecas---Rede-
Ametista/Os-Muitos-Usos-do-Diatomito-1296.html
O diatomito, também chamado de terra de diatomáceas, é uma rocha 
sedimentar biogênica formada em mares, lagoas e pântanos. 
Alveolata – Alveolados – Dinoflagelados
. cc. 4.000 spp.
. Podem não apresentar
pigmentos fotossintetinzantes
. Se sim, clorofilas a e c,
carotenoides, principalmente
peridinina (similar a fucoxantina)
. Reservam amido
. Camadas de vesículas sob a
membrana plasmática, com ou
sem placas de celulose
. Maioria são biflagelados unicelulares
. Tem seus cromossomos permanentemente condensados
. Muitos não tem aparato fotossintético e se nutrem por
ingestão de partículas
. Outros podem ser mixotróficos: fotossíntese e ingestão.
Bioluminescência! 
Reação envolvendo a Luciferina e a enzima luciferase + ATP
https://www.youtube.com/watch?v=eTDxjOjzm9w
https://www.youtube.com/watch?v=lKeDBpkrDUA
https://www.youtube.com/watch?v=zZvvrvxUHXc
https://neofronteras.com/?p=3638
Noctiluca scintillans
https://www.youtube.com/watch?v=eTDxjOjzm9w
https://www.youtube.com/watch?v=lKeDBpkrDUA
https://www.youtube.com/watch?v=zZvvrvxUHXc
https://neofronteras.com/?p=3638
Maré vermelha – floração de dinoflagelados 
. Causa mortalidade de vários vertebrados através de toxinas neurotóxicas
. Pode atingir humanos quando ingerem peixes contaminados (ciguareta) e outros moluscos
. Há marés que não são tóxicas e como também produzidas por dinoflagelados incolores 
. Uma dessas toxinas (brevenal) e´avaliada no tratamento para problemas respiratórios.Zooxantelas – Mutualimos - Corais
https://medium.com/petrobras/corais-e-zooxantelas-um-amor-no-recife-4722712599f8
https://cientistasfeministas.wordpress.com/tag/individuo/
https://medium.com/petrobras/corais-e-zooxantelas-um-amor-no-recife-4722712599f8
https://cientistasfeministas.wordpress.com/tag/individuo/
Zooxantelas
• Forma simbiótica dos dinoflagelados
• São responsáveis pela atividade fotossintetizadora que possibilita 
o crescimento dos recifes de corais
• Os aminoácidos produzidos pelos pólipos (filo Cynidaria) 
estimulam os dinoflagelados a produzir glicerol ao invés de amido. 
• O clareamentos dos corais está relacionado ao aquecimento da 
água dos oceanos que ao se acidificar afeta as zooxantelas e 
descalcifica os corais. 
Voltando às Archaeplastida
Endossimbiose Primária
Algas Vermelhas - Rhodophyta
• Substância de Reserva: Amido das florídeas: extra-plastidial
Similaridade química com o glicogênio 
• Ficobilinas são “compartilhadas” com a cianobactérias 
Ficoeritrina mascaram a cor da clorofila a
Em geral as rodófitas têm uma parede celular com um
componente interno rígido, a celulose, e uma camada externa
formada por carragenano ou ágar, substâncias que conferem à
alga um aspecto escorregadio, atuando dessa forma no
desprendimento de parasitas.
Nori
https://pt.wikipedia.org/wiki/Palmaria_palmata
Lithothamnium sp.
. Fonte cálcio para humanos
. Fertilizante na agricultura
. Nutrição animal
? Impacto Ambiental ?
Certas algas vermelhas depositam carbonato de cálcio em suas
paredes celulares, e por isso recebem o nome de algas
coralináceas. Acredita-se que a calcificação ajudaria na
obtenção de CO2 para a fotossíntese.
CARRAGENANAS
• Estão presentes na parede celular de algas vermelhas
(Chondrus, Kappaphycus, Eucheuma, Hypnea).
• São polímeros de D-galactose, caracterizados por apresentar
grupos sulfatados.
• São divididos em 3 grupos comercializados, cada um com
propriedades e aplicações diferentes:
lambda (λ) carragenana, kappa (κ) carragenana e iota (ι)
carragenana.
• São utilizadas na indústria farmacêutica, cosmética, de tintas
e, principalmente, na alimentícia, conferindo propriedades
estabilizantes e gelificantes.
• Devido à sua particular reatividade com a proteína do leite
(caseína), é utilizada em uma grande quantidade de produtos
do nosso dia a dia.
• Na indústria de alimentos são
utilizadas em sorvetes, queijos,
pudins, flãns, iogurtes, gelatinas,
produtos de padarias, alimentos
dietéticos, temperos e molhos.
• Além disso, são utilizadas como
encorpadores de xaropes, em
pastas de dentes, preparações
de drogas e loções.
• Na área da biotecnologia, em
imobilização de sistemas,
também são utilizadas
CARRAGENANAS
https://periodicos.ufrn.br/reb/article/view/5898/5694
https://periodicos.ufrn.br/reb/article/view/5898/5694
ÁGAR (Ágar-Ágar)
• Termo que se refere a uma família de polissacarídeos presentes em algas vermelhas
(Gelidium, Pterocladia e Gracilaria), com estrutura de D e L-galactose.
• A maioria possui baixo teor de sulfato na molécula, o que significa uma alta força de
gel.
• Características como formação de gel em baixas concentrações, baixa reatividade
com outras moléculas e resistência a degradação por microorganismos, permitem
sua utilização na preparação de meios de cultura, constituindo-se na matéria prima
básica na biologia molecular.
• A partir de frações menos iônicas do ágar obtém-se a agarose, um produto
amplamente utilizado em biotecnologia.
• O ágar tem sido utilizado também como agente gelificante para geléias de frutas e
vegetais, em confeitarias, marshmallows e doces.
• Um grande mercado no ocidente é para alimentos em conserva especialmente para
animais domésticos. Além destas aplicações também é utilizado em emulsões
líquidas no tratamento de constipação e como agente gelificante em géis
lubrificantes e pomadas.
• O ágar também vem sendo utilizado na imobilização de sistemas em biotecnologia.
Ágar 
Gracilaria - ogonori
Quem seria o 
grupo irmão 
das Plantas 
Terrestres?
Ernest Haeckel (1834-1910)
Cloroplastos
• Nas plantas terrestres e nas algas verdes – clorofilas a e b
• Correspondem a um tipo de plastídeo
• Contem clorofila e corresponde ao local onde ocorre
fotossíntese: produção de glicose (carboidrato), além de
carotenóides, podendo conter grãos de amido e pequenos
corpos oleaginosos (gotículas lipídicas) revestidos com
proteínas
Estrutura interna de um cloroplasto
Estroma
Tilacóides do 
Grana (grânulos)
Tilacóide
do Estroma
Envoltório do 
cloroplasto
Corpos 
lipídicos
Parede Celular
Clorophyta
Charophyta
Alga ancestral
Evolução das Plantas
Origem
Evidências celulares e posteriormente 
genéticas sugeriram que o grupo-irmão 
das plantas terrestres estaria em alguma 
linhagem da Algas Verdes
Algas
Verdes: 
duas 
linhagens
Mas estudos filogenéticos também evidenciaram a existência de pelos 
menos duas linhagens nas Algas Verdes: as clorófitas e as carófitas (algas 
carófitas ou estreptófitas), o que as tornariam um grupo parafilético... 
Clorophyta
Charophyta
Hepáticas
Antóceros
Musgos
Licopódeos
Samambaias
Coníferas
Plantas com flores
Reino 
Plantae
Embriões são 
protegidos
Alga ancestral
Evolução das Plantas
Chlorophyta
Classificação após filogenias 
moleculares
Não monofilético
Várias classes distintas, onde as Chlorophyceae são bem separados das 
Charophyceae em termos moleculares.
As Charophyceae, após evidências moleculares são consideradas precursoras das 
plantas verdes terrestres.
Chlorophyta, as algas verdes
Diferentes tipos de fusos durante a 
divisão do citoplasma p/ formar 2 
células filhas
Fragmoplasto: placa do centro 
p/fora = plantas 
Proximidade das Carofíceas com as 
plantas
Charophyceae
Choleochaete
.. canais de 
evolução.
- Organização unicelular --
parenquimatosa
Isogâmia – oogâmica (oosfera grande e imóvel)
- Ciclo de vida simples -- elaborado
anterídeo
Oogônio
-cloroplastos com grana bem desenvolvidos 
-células móveis assimétricas, com flagelos laterais (ex.: anterídeos) 
Ordem Choleochaetales
● zigotos === dentro do talo parental
Choleochaete
Chara
Charophyceae
Divisão celular: Fragmoplasma na Citocinese
Plasmodesmo conectando as células vegetais
. Algumas são fortemente calcificadas
. Talos diferenciado em regiões nodais e 
intermodais
. 
Charales, como Coleochaete, briófitas e plantas 
vasculares exibem crescimento apical
Em Nitella e Chara podemos observar:
- Gametângios masculinos e feminimos que podem ser
denominados como anterídeos e oogônios;
- Que elas retêm o óvulo e o zigoto (mesmo que
brevemente) como parte do seu corpo vegetal;
- Os anterídios e oogônios são revestidos por algumas
células longas, tubulares e torcidas em uma posição
análoga ao gametângio característico das plantas sem
sementes.
- Acredita-se que o zigoto germine após a fecundação, e são
envoltos por paredes grossas que apresentam
esporopolenina.
.
Nitella sp.
Chara sp.
Ciclo de vida haplobionte-haplonte
Todos os grupos em Charophyceae apresentam um ciclo de vida 
haplobionte-haplonte. Ao contrário das Ulvophyceae, que a maioria 
apresenta ciclo diplobionte.
Todas as plantas terrestres são diplobiontes.
Ulvophyceae é a precursora das plantas terrestres?
Estudos moleculares mostram que as precursoras são as Charophyceae.
Como pode ser interpretada essa mudança no ciclo de vida de 
haplobionte-haplonte para diplobionte?
Teoria antitélica – não ocorreu a meiose no zigoto e este, por divisões 
mitóticas, formou a planta produtora de esporos, onde na sua formação 
ocorreu meiose.
Todas plantas terrestres, fósseis ou não, apresentam os esporos com 
marcas (trilets) que demonstram já estar ocorrendo meiose não-zigótica.
O que separa as briófitas das algas verdes?
• Gametângios com uma camada externa de células 
estéreis
anterídio
h
t
http://faculty.tamu-
commerce.edu/fmiskevich/BSC203-
%20Cell%20Biology/cell%20histology/a
ntheridium1.JPEG
arquegônioO que separa as briófitas das algas ?
Por que briófita não é alga verde ?
• Gametângios com uma camada externa de células 
estéreis – Neste caso -
• Chara é uma briófita ???
h
t
O que separa as briófitas das algas ?
• Gametângios com 
uma camada externa 
de células estéreis
• Desenvolvimento do 
zigoto, formando um 
embrião dentro do 
arquegônio
O que separa as briófitas das outras 
plantas terrestres ?
• ausência de sistema vascular
• ausência de raízes
• parênquima 
• geração gametofítica dominante/ esporofítica 
dependente
• esporófito monoesporangiado
Clorophyta
Charophyta
Alga ancestral
Evolução das Plantas
Clorophyta
Charophyta
Hepáticas
Antóceros
Musgos
Licopódeos
Samambaias
Coníferas
Plantas com flores
Atraqueófitas
Embriões são 
protegidos
Alga ancestral
Evolução das Plantas
Traqueídes
Traqueófitas
Clorophyta
Charophyta
Hepáticas
Antóceros
Musgos
Licopódeos
Samambaias
Coníferas
Plantas com flores
Atraqueófitas
Embriões são 
protegidos
Alga ancestral
Evolução das Plantas
Traqueídes
Traqueófitas
Clorophyta
Charophyta
Hepáticas
Antóceros
Musgos
Licopódeos
Samambaias
Coníferas
Plantas com flores
Atraqueófitas
Embriões são 
protegidos
Alga ancestral
Evolução das Plantas
Traqueídes
FanerógamasSementes
Criptógamas
Vasculares
Evolução
Ancestral
comum
Surgimento
de traqueídes
Surgimento
de sementes
Surgimento
de flores, frutos,
endosperma triplóide
Atraqueófitas
Licopódios
Cavalinhas
Psilófitas
Samambaias
Cícadas
Coníferas
Ginkgos
Gnetófitas
Angiospermas
Traqueófitas
sem sementes
G
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Evolução das Plantas Atuais
AS PLANTAS TERRESTRES
EMBRYOPHYTAS!
OCUPAÇÃO DO AMBIENTE TERRESTRE
AS PLANTAS TERRESTRES
EMBRYOPHYTAS!
OCUPAÇÃO DO AMBIENTE TERRESTRE
Vamos a alguma perguntas:
Que grupos de plantas vocês conhecem?
Vamos a alguma perguntas:
• Que grupos de plantas vocês conhecem?
• Briófitas
• Pteridófitas
• Gimnospermas
• Angiospermas 
Mas esses grupos são monofiléticos?
Vamos a alguma perguntas:
Quais as diferenças entre 
a célula vegetal e célula animal?
Vamos a alguma perguntas:
• Quais as diferenças entre a célula vegetal e célula 
animal?
• Cloroplastos
• Parede celular
• Ausência de centríolos 
• Fragmoplasto – divisão celular
A célula Vegetal
A célula vegetal tipicamente consiste em uma parede celular +- rígida e um
protoplasto.
Protoplasto (citoplasma + núcleo) está contido pela parede celular = citoplasma,
envolto pela membrana plasmática, e inclui as diferentes entidades envolvidas
por membranas (plastídeos e mitocôndrias), os sistemas de membranas (retículo
endosplamático e aparelho de golgi), e as estruturas não membranosas
(ribossomos, filamentos de actina e os microtúbulos), + o núcleo
Ao contrário da maioria das células animais, as células vegetais apresentam no
citosol (“caldo celular” ou matriz citoplasmática) uma ou mais cavidades cheias
de líquido chamadas vacúolos, envolvidos por uma única membrana denominada
tonoplasto.
Mitocôndrias: célula vegetal possui?
a) possuem um membrana dupla
b) dobras denomimadas cristas
c) produzem enzimas para produção de ATP. 
d) Contem DNA – podem se auto-replicar
e) responsável pela respiração celular
Procariontes não possuem
mitocôndrias
- Obtém energia a partir de
enzimas associadas à
superfície interna da
membrana plasmática que se
projetam para o citoplasma
• Usualmente encontrado nas plantas terrestres e nas algas
verdes – clorofilas a e b
• Correspondem a um tipo de plastídeo
• Contem clorofila e corresponde ao local onde ocorre
fotossíntese: produção de glicose (carboidrato), além de
carotenóides, podendo conter grãos de amido e pequenos
corpos oleaginosos (gotículas lipídicas) revestidos com
proteínas
Estrutura interna de um cloroplasto
Estroma
Tilacóides do 
Grana (grânulos)
Tilacóide
do Estroma
Envoltório do 
cloroplasto
Corpos 
lipídicos
Parede Celular
Outros tipos de plastídeos:
- não só os Cloroplastos
• Cromoplastos: chroma = cor
• Contêm pigmentos que não a clorofila
• Carotenóides = cores amarela, avermelhado, alaranjada
• Cores de flores, frutos, folhas mais velhas
• Leucoplastos: plastídeos maduros sem pigmentos e 
estruturalmente mais simples
• Amiloplastos: sintetiza amido
• Outros parecem ser capazes de formar óleos e proteínas
• Protoplasdídeos: 
• Plastídeos indiferenciados, pequenos, verde pálidos, que 
formam novos plastídeos, sejam, cromo, leuco ou 
cloroplastos
Parede Celular
restringe a distensão do protoplasto configurando, à
célula adulta, tamanho e formas fixos; confere
proteção aos componentes do protoplasto.
• Parede primária
• Parede secundária
• Lamela mediana
• Era considerada somente de importância
estrutural, mas agora se reconhece funções
específicas e essenciais;
• Diversas enzimas importantes na absorção,
transporte e secreção de substâncias;
• Defesa contra bactérias e fungos patogênicos,
transmitindo informações à membrana
plasmática e produzindo fitoalexinas, ou
depositando lignina, como barreira às invasões
biológicas;
• Possui também oligossacarinas (polissacarídeos)
que podem funcionar como moléculas
sinalizadoras
Parede Celular
Principais constituintes:
• Polissacarídeos: carboidratos
• Celulose: principal composto orgânico da parede celular
• Hemiceluloses e pectinas: preenchem a arcabouço de 
celulose 
• Calose: amplamente distribuída, típica dos elementos 
crivados do floema, e em reposta a ferimentos mecânicos, e 
no tubo polínico
• Ligninia: substância fenólica
• Glicoproteínas e enzimas: 
• Extensina: rigidez da parede
• Enzimas: peroidases, fosfatases, celulales e pectinases
• Lipídeos: moléculas hidrofóbicas: substâncias graxas
• Cutina: forma a cutícula (cera imersa em cutina) na epiderme, 
formando barreira a perda d’água
• Suberina: componente majoritário das paredes das células do 
súber (casca no caule e nas raízes lenhosas das plantas 
vasculares)
Ciclo de divisão celular vegetal
centríolos: ausentes em fungos e plantas
Dois eventos que ocorrem na interfase para iniciar a mitose são únicos nas plantas :
1. Principalmente em células com grandes vacúolos, o núcleo é transportando para o
centro célula, através de cordões citoplasmáticos, que se fundem e formaram o
fragmossomo, que divide a célula no mesmo plano final da citocinese, e está formado
por microtúbulos e filamentos de actina;
2. Na prófase, os microtúbulos que se dispõem sob a membrana plasmática, circundo o
núcleo, no plano equatorial em que a célula vai se dividir, e formarão a banda da pré-
prófase.
Ciclo de divisão celular vegetal
a: observe que na interfase os microtúbulos dispõem mais ou menos uniformemente na
periferia da célula; b-g: observa-se um reorientação dos microtúbulos para a região
equatorial, onde se ordenam em torno do núcleo sob a forma de uma faixa pré-prófase
(FFP) – preprophase band – (PPB) – bandas da pré-prófase, que especificam a posição da
futura parede celular
Divisão Celular – Fragmosplasto
Na telófase, última etapa da mitose, forma-se o
fragmoplasto, que promove a citocinese, na mesma
região onde fragmossomo, formado pela fusão de
cordões citoplasmático, também se inicia a
formação da placa celular que centrifugamente
dividirá a célula mãe ao se fundir com sua parede
celular;
No fragmoplasto se
acumulam vesículas de
Golgi carregadas com os
integrantes da
substância fundamental
para a formação da
parede celular;
Desse modo, a banda da pré-prófase “prevê” a posição da futura placa celular.
Inicialmente, a calose é o principal polissacarídeo da parede celular da placa celular
em desenvolvimento; gradualmente, é substituída pela celulose e por componentes
da matriz.
Outras diferenças:
Substância Carboidratos Reino Função
Amido Polissacarídeos Plantas, algas 
verdes
Reserva Energia
Glicogênio Polissacarídeos Procariotos, 
Fungos, Animais
Reserva Energia
Celulose Polissacarídeos Plantas, algas 
verdes
Parede Celular
QuitinaPolissacarídeos Fungos Parede Celular
E quanto ao ciclo de vida dos vegetais?
Protalo das samambaias
Quem são as plantas?
*Briófitas *Pteridófitas *? Gimnospermas Angiospermas
ALTERNÂNCIA DE GERAÇÕES 
FASE GAMETOFÍTICA
FASE ESPOROFÍTICA
* Grupos informais, mas reconhecidos ecologicamente
Qual a ploidia predominante nessas imagens de espécies vegetais em flor?
Deserto do 
Atacama
São organismos sésseis...maioria...
*Briófitas *Pteridófitas *?Gimnospermas Angiospermas
Fecundação – Dependência da Água 
ESPOROS 
SEMENTES
Que fases do seus ciclos de vida são móveis?
ÁGUA VENTO ANIMAIS
* Grupos informais, mas reconhecidos ecologicamente
Mas esses grupos são monofiléticos?
PLANTAS TERRESTRES – EMBRYOPHYTA – EMBRIÓFITAS
*Liverworts: hepáticas, Hornworts: antóceros
Reino Plantae
• Atualmente reconhecemos: 7 filos ou 12 filos 
• Dois grandes grupos:
• Plantas avasculares: 3 filos: informalmente chamadas 
de briófitas – formam um grado: grupo parafilético, 
não formando um clado
• Plantas vasculares: 4 filos: se considerarmos as 
gimnospermas parafiléticas: 9 filos 
Grado refere-se a um táxon unido por um nível de complexidade morfológica ou
fisiológica. O termo foi cunhado por Julian Huxley para contrastar com clado,
uma unidade estritamente filogenética.
EMBRIÃO RETIDO NO CORPO DA PLANTA MÃE!!!
Margulis & Schwartz (1998) definem o Reino Plantae como: organismos haploides de
sexos complementares, que crescem de esporos produzidos pela meiose (meiose
esporogênica) que ocorre no diploide adulto. Estes haploides produzem gametas por
mitose. A fertilização por espermatozoides (citogamia e cariogamia) ou núcleo do pólen
(cariogamia) conduz a embriões diploides retidos no organismo haploide feminino
durante o desenvolvimento inicial!
Musgos
Selaginella
Ciclo haplobionte
“organismo que NÃO exibe alternância de 
gerações, isto é, cujo ciclo de vida transcorre 
em uma só fase, haplóide ou diplóide”
haplos - único, simples
HAPLOBIONTE – HAPLONTE: INDIVÍDUO ADULTO HAPLÓIDE
HAPLOBIONTE – DIPLONTE : INDIVÍDUO ADULTO DIPLÓIDE
Ciclo haplobionte
Haplobionte - haplonte
Meiose
zigótica
No ciclo de vida
haplôntico, o
adulto é haplóide e
o zigoto é o único
estágio diplóide
Que podem 
funcionar 
como esporos! 
Meiose
zigótica
Observado em
protistas e
algumas algas e
fungos
Ciclo haplobionte
Haplobionte - diplonte
Meiose
gamética
Observado em
animais e algumas
algas verdes e
pardas e fungos
aquáticos
Meiose
gamética
Esporos x Gametas
Esporos: uma célula reprodutiva, usualmente unicelular, capaz
de desenvolver-se em um indivíduo adulto sem que ocorra
fusão com outra célula
- geralmente apresentam modificações que permitem sua
persistência no ambiente
Gametas: uma célula reprodutora haplóide, que se fundem aos
pares, formando zigotos, que são diplóides
- os gametas não persistem por longo tempo no
ambiente e “necessitam” ser fecundados
Ciclo diplobionte
diploos - dobro, duas vezes
organismo que apresenta alternância de gerações, isto é, cujo ciclo 
de vida é composto por duas fases, uma haplóide e outra diplóide
Se neste ciclo o gametófito e o esporófito em algum
momento forem aproximadamente iguais em tamanho
em complexidade, as gerações são chamadas
isomórficas, se diferem as gerações serão heteromóficas
Ciclo diplobionte
Meiose
espórica
Nesse ciclo, a geração diplóide é chamada esporófito e dá origem a esporos (n) por meiose
A geração haplóide, gametófito,forma-se pelos esporos por mitose e gera gametas por mitose! 
Meiósporos – não gametas
Ciclo “haplodiplobionte”
NÃO EXISTE !!!
Procure entender o erro que a grafia do termo insere!!!
Há confusão em Livros gerais e na Internet
Ou Alternância de Gerações
A relação com a água
... levados pelas gotas de chuva, os anterozóides
alcançam o gametófito feminino e nadam em 
direção à oosfera.
REPRODUÇÃO
TRANSPORTE DE ÁGUA
Evolução de tecidos de condução...
*Briófitas *Pteridófitas Gimnospermas Angiospermas
FRIO QUENTE
Porte
Xilema: transporte de água 
Floema: transporte de seiva elaborada
Bryidae:
Células 
condutivas:
Hidróides
Leptóides
* Grupos informais, mas reconhecidos ecologicamente
Homosporia Heterosporia
Caracterização
Plantas homosporadas Plantas heterosporadas
• Atraqueófitas
musgos, hepáticas e
antóceros
• Lycophyta
Lycopodiaceae
• Monilophyta
cavalinhas, psilófitas
e samambaias (maioria)
• Lycophyta
Selaginellaceae e 
Isoetaceae
• Monilophyta
Marsileales e Salviniales
• Espermatófitas
gimnospermas e
angiospermas
Óvulos de Gimnospermas
Zamia 
Cycadales
Ginkgo
Ginkgoales
Pinus 
Pinales Gnetum
Gnetales
Surgimento da semente - envolta por escamas não fundidas
Sementes expostas – nuas 
Sementes retidas em um receptáculo fechado, ovário. 
Angiospermas
GAMETÓFITO FEMININO
grão-de-
pólen
abertura
tubo polínico
núcleo do tubo
exina
células espermáticas
Gametófito 
Masculino
Maduro
Tubo 
Polínico:
Angiospermas
AMBIENTE
AQUÁTICO
AMBIENTE
TERRESTRE
H2O
Quanti-Quali da Luz
Fatores limitantes:
➢ desenvolvimento do sistema dérmico
➢ desenvolvimento de células de condução
➢Sistema fundamental
➢ proteção dos esporos
Fatores determinantes 
para conquista:
isolamento 
condução e sustentação
preenchimento
Cutícula
Elemento de vaso com 
parede celular impermeável
Esporos resistentes
Cutícula
➢ desenvolvimento do sistema dérmico
Poros e estômatos
https://plantstomata.wordpress.com/
Trocas gasosas
Trade-off entre absorver CO2 e perder água
Surge o estômato e o controle estomático 
Marchantia sp.
https://plantstomata.wordpress.com/
Esporos resistentes
Esporopolenina: substância resistente, da qual é composta a exina (parede externa) dos 
esporos e grãos de pólen
➢ desenvolvimento de células de condução
Elementos traqueais: lignificação
Traqueídes: observada na maioria das plantas vasculares sem
sementes e nas gimnopsermas
Elementos de vaso: típico das angiospermas
➢ Sistema dérmico – isolamento
➢ Sistema vascular – condução e sustentação
➢ Sistema fundamental – preenchimento
Organização dos tecidos nas
plantas vasculares
. Muitas das plantas vasculares tem seu corpo
inteiramente constituídos por tecidos primários
. O crescimento secundário está confinado em grande
parte (Isotes) as plantas com sementes viventes, algumas
linhagens fósseis possuíam...
3 Tipos básicos de estelo:
Protostelo Sifonostelo Eustelo
Estelo: organização do tecido vascular e fundamental da planta
quando examinada em estágio primário
Traço foliar:
Saída de 
cordões 
vasculares a 
partir do caule 
em direção às 
folhas
Feixes isolados em torno da 
medula (pl. com sementes)
Cilindro sólido de 
tecido vascular
Medula central 
circundada por 
tecido vascular
Traço e lacuna foliar
Protostelo
com microfilos
Sifonostelo
com megafilos
Microfilos:
protuberâncias
laterais do caule
Origem das 
folhas
megafilos
microfilos
Otimização da fotossíntese
Tipos de Folha
Microfilos Folhas relativa/e pequenas, contém apenas um único cordão de 
tecido vascular
Uma única 
nervura
Tipos de Folha
Megafilos
Folhas maiores que os microfilos
Lâmina com sistema de nervuras ramificadas
As raízes evoluíram assim ??
Obtenção de nutrientes e água do solo