Biologia 3 - Livro 2

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BIOLOGIA 3 PRE R Livro SAS
PRE Livro 2
SAS PLATAFORMA DE EDUCAÇÃO Direção de Conteúdo Pedagógico Georgia Marinho Gerência de Conteúdo Pedagógico Rafaela Beleboni, Regina Andrade, Thais Pereira Especialistas de Conteúdo Pedagógico Camile Tanto, Denis Pereira, Onias Lopes Coordenação Pedagógico-Editorial Laís Tubertini, Marcelo Diniz Silveira Edição de Texto Ana Beatriz Barbosa, Camila Vieira, Guilherme Silveira, Gustavo Nery, Hellainy Ribeiro, Lídya Monteiro, Luiz Eduardo Alves Siqueira Revisão Responsável Bruna Alves Equipe Andréa Calado, Claryce Oliveira, Shéllida Dias Gerência de Gestão e Operações da Produção de Conteúdo Vinicius Daltro Coordenação de Operações Editoriais Rhayam Nascimento Coordenação de Planejamento e Controle da Produção de Conteúdo Elvis Souza Supervisão de Operações e Engenharia de Processos Lucas Luppi Supervisão de Arte Cauê Pascoa Edição de Arte Sarah Rêgo Conceito da Jazierison Oliveira, Miguel Silva, Cauê Páscoa, Sarah Rêgo Projeto Gráfico Jazierison Oliveira Diagramação Responsável Leandro Leite Equipe Diogo Lima, Jocicleiton Lopes, Jonhathan Rodrigues, Letícia Maia, Mateus Rodrigues, Miguel Silva Pesquisa Iconográfica Dayane Lima, Djane Fernandes, Joi Duarte, Nadine Urçulino Cartografia Danilo Fernandes Supervisão de Qualidade Editorial Paulo Mota Revisão Responsável Marília Câmara Equipe Fabiana Vieira, Helena Santos, Paola Teixeira, Raynna Benevides, Tayanne Magalhães, Wéslly Lima Diagramação Jazierison Oliveira, Marcos Lima, Miguel Silva, Sarah Rêgo Colaboração Externa Ana Carla Ponte, lury Figueiredo, Juliana Tréz, Karine Nascimento, Rafaella Sampaio (Revisão) Autoria Língua Portuguesa Charles Ribeiro Pinheiro, Francisco Elder Freitas Vidal, José Humberto Torres Filho, José Maria Cipriano Torres, Silvana Bento Andrade, Thais Antonia Silva Paiva English Daniel Nicolas de Medeiros Silva Español Emanuela Falcão Fernandes Matemática Ademar Celedônio Guimarães Júnior, Artur José Ribeiro da Costa Filho, José Fabrício Maia Filho, Robério Bacelar da Silva, Tácito Vasconcelos Vieira, Vasco Vieira de Vasconcelos Física Célio Augusto Normando, João Paulo Procópio de Aguiar, Vasco Vieira de Vasconcelos Química Francisco Serra Oliveira Alexandre, Jorge Luiz Reis Fernandes, José Omar Landim, Kelton Wadson Silveira, Marisleny Brito Pinto Biologia Daniel Magalhães Gomes, Flávio Eudes Moraes Landim, Lásaro Henrique Lopes Gonçalves, Raimundo Gurgel Filho História Carlos David Costa Sousa, Isac Ferreira do Vale Geografia Charles Weima da Silva Parnaíba, José Fernandes Epitácio Pereira Filho, Yuri Tavares Saboia Leitura Crítica Carlos Eduardo de Freitas, Cássio Bruno, Edson Luiz de Oliveira, Juliana Maria Lima de Souza Freitas, Naylor Oliveira, Rodolfo Tasca Colaboração Externa Emanuel Da Costa Silva, João Paulo Garcia, Liliana Maria, Paulo Martins, Quatroesse Bureau Design, Sincronia Design, Thayna Cavalcante (Diagramação), Adelba Carolina Piton, Dayene Castilho, Eugênia Pessotti, Jessica Silva, Lilian Vismari, Líllian Lima, Marina Pompeu, Rafaella Sampaio, Roberto S. Kozdra (Revisão) Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) S5871 Silveira, Marcelo Diniz. Livro integrado: Pré-Universitário : série / Marcelo Diniz Silveira / Laís Tubertini / Georgia Fabiana Mendes Marinho (Org.) 11. ed. Fortaleza : Sistema Ari de Sá de Ensino, 2020. (Coleção Pré-Universitário) 704p. il. color. V. 2. ISBN 978-85-446-2486-9 (CL) ISBN 978-85-446-2577-4 - (LA) 1. Ensino Médio. 2. Educação. I. Título. CDD 373 ©Todos os direitos reservados SAS PLATAFORMA DE EDUCAÇÃO Atendimento ao Cliente Contato: 0800.275.3000 (85) 3461.3525 atendimento@saseducacao.com.br www.portalsas.com.br
Apresentação Prezado(a) Aluno(a), A Coleção Pré-Universitário foi elaborada com intuito de proporcionar a você, estudante da série do Ensino Médio, uma abrangência de objetos de conhecimento que contemplem assuntos relacionados a contextos significativos, ao mesmo tempo em que contribui para a conquista de um dos seus principais objetivos: a universidade. Cada livro dessa coleção apresenta, de forma profunda e contextualizada, todos os objetos de conhecimento determinados pelo ENEM, assim como conteúdos exigidos por vestibulares do país inteiro, equilibrando as competências e as habilidades estabelecidas pela Matriz de Referência do ENEM às requisições de instituições que adotam outras vias de acesso. material didático dessa coleção é composto pelos Livros Integrados e seus Suplementos. Sua organização pedagógica é efetuada aula a aula, facilitando 0 acompanhamento do Conteúdo Programático. Cada aula é identificada por um de Referência, que indica o objeto de conhecimento a ser estudado, as Competências e as Habilidades da Matriz do ENEM. A Coleção Pré-Universitário e as soluções educacionais SAS garantem 0 suporte adequado para a obtenção de um aprendizado condizente a cada disciplina, resultando em excelente desempenho nas avaliações seletivas e na vida. TAREFA ON-LINE SAS Ambiente de aprendizagem virtual em que você responde às questões do material didático no formato de múltipla escolha e obtém relatórios do seu desempenho. LIVROS DIGITAIS SAS SISTEMA DE AVALIAÇÃO SAS Acervo de todo material didático do ano do Ensino à Simulados, Avaliações e série do Ensino Médio em formato Olimpíadas, com relatórios digital, que reforça aprendizado diagnósticos e planos de dos alunos por meio de ferramentas estudos relacionados ao seu e recursos tecnológicos. nível de aprendizagem. SASTV Ambiente que oferece videoaulas de diversas categorias como TECNOLOGIA recurso dinâmico e enriquecedor dos SAS momentos de estudo. No início de cada capítulo deste livro, há um QR Code que direcionará você para uma videoaula sobre os conteúdos PORTAL SAS abordados. Conteúdos relevantes SAS SAS App para o seu dia a dia. Estão disponíveis resoluções e Aplicativo que disponibiliza gabaritos dos livros, além resultados de avaliações, de textos e dicas sobre resoluções de questões, assuntos gerais, vestibulares videoaulas, gabaritos e formação global. dos livros, entre outros conteúdos.
umário LINGUAGENS, CÓDIGOS E SUAS TECNOLOGIAS MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS Gramática Matemática 1 5 Processos de formação das palavras 1 5 Problemas com equações do e graus com uma e duas variáveis » 1 6 Substantivo 7 6 Problemas com equações do e graus com uma e duas variáveis » 4 7 Substantivo » 13 7 Razões e proporções 7 8 Adjetivo e numeral 17 8 Razões e proporções " 11 Atividades discursivas 25 Atividades discursivas 15 Redação Matemática 2 5 Elaboração do projeto de texto Organização das ideias 27 5 Geometria Plana V 17 6 Elaboração do projeto de texto Apresentação das ideias 30 6 Geometria Plana VI 21 7 Uso eficiente dos textos de apoio 33 7 Geometria Plana VII 24 8 Tipos de introdução 39 8 Geometria Plana VIII 27 Atividades discursivas 44 Atividades discursivas » 32 Matemática 3 Literatura 5 Conceito de função 34 5 Poesia romântica 46 6 Domínio, contradomínio e imagem de uma função 38 6 Prosa romântica Romance indianista e romance regionalista 55 7 Função afim 43 7 Prosa romântica Romance urbano e romance gótico 63 8 Proporcionalidade e funções afins 46 8 Realismo no Brasil 70 Atividades discursivas » 50 Atividades discursivas 82 Matemática 4 Interpretação Textual 1 5 Análise de dados Gráficos 52 5 Linguagem mista Linguagem publicitária 84 6 Medidas de tendência central Médias: definição e propriedades 56 6 Linguagem mista Linguagem das histórias em quadrinhos 91 7 Medidas de tendência central Médias: aprofundamento » 59 7 Competência linguística 97 8 Medidas de tendência central - Moda e mediana 62 8 A variação linguística diatópica 103 Atividades discursivas » 66 Atividades discursivas » 109 Matemática 5 Interpretação Textual 2 5 Trigonometria V 68 5 0 papel da inferência 111 6 Trigonometria VI 74 6 Implícito e explícito 117 7 Trigonometria VII 77 7 Pressupostos e subentendidos 123 8 Trigonometria VIII 80 8 Interpretando a Morfologia 128 Atividades discursivas 83 Atividades discursivas 134 English CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS 5 Ampliação do conhecimento de mundo A compreensão textual como Física 1 mecanismo de acesso a informações 1 6 Ampliação do conhecimento de mundo A compreensão textual como 5 Dilatação térmica dos líquidos 1 mecanismo de acesso a tecnologias 5 6 Dilatação térmica 4 7 Ampliação do conhecimento de mundo A compreensão textual como 7 Calorimetria e mudanças de fase 8 mecanismo de acesso a culturas » 9 8 Calorimetria 11 8 Exercitando a compreensão textual » 12 Atividades discursivas 14 Atividades discursivas 15 Física 2 Español 5 Campo elétrico 16 5 Comprensión textual Acentuación gráfica 1 6 Campo elétrico III 20 6 Comprensión textual Los demostrativos y los posesivos 6 7 Potencial elétrico 23 7 Comprensión textual - Adverbios 10 8 Potencial elétrico 27 8 Comprensión textual Apócope 14 Atividades discursivas 30
Física 3 Biologia 2 5 Estudo analítico da imagem 32 5 Especiação 44 6 Introdução ao estudo da refração da luz 35 6 Seleção artificial e seu impacto sobre ambientes naturais e sobre populações 7 Reflexão total e prismas 40 humanas 52 8 Dioptro plano 44 7 Histologia animal Tecido epitelial e pele humana 58 Atividades discursivas 47 8 Histologia animal Tecido conjuntivo I: células e matriz; Adiposo 66 Atividades discursivas 73 Física 4 Biologia 3 5 Cinemática vetorial 49 6 Cinemática escalar Movimento uniforme (MU) 53 5 Os grandes grupos vegetais 75 7 Cinemática escalar Movimento uniformemente variado (MUV) 57 6 Reprodução das briófitas e pteridófitas 84 8 Cinemática escalar Composição de movimentos 60 7 Reprodução das gimnospermas e angiospermas 90 Atividades discursivas 64 8 Histologia vegetal 102 Atividades discursivas 106 Biologia 4 5 Química 1 A Segunda Lei de Mendel ou di-hibridismo 108 6 Noções básicas de linkage 114 5 Oxidação e redução 1 7 A genética do sexo e determinação genética do sexo na espécie 6 Métodos de balanceamento de equações químicas 4 humana 120 7 Métodos de balanceamento de equações químicas 7 8 Pleiotropia e interação gênica 126 8 Teorias sobre ácidos e bases 10 Atividades discursivas 133 Atividades discursivas 15 CIÊNCIAS HUMANAS E SUAS TECNOLOGIAS Química 2 História 1 5 Nomenclatura de hidrocarbonetos 17 6 A presença de hidrocarbonetos no cotidiano 22 9 Evolução social de Roma, crise e fim do Império 7 Álcool, fenol, éter e haletos orgânicos 26 Romano 1 8 Cetona, ácido carboxílico, aldeído e éster 34 10 A cultura greco-romana 7 Atividades discursivas 40 11 Germânicos, bizantinos e árabes 14 12 0 feudalismo na Europa Ocidental 21 13 A Igreja medieval 27 14 Baixa Idade Média 35 Química 3 15 Cultura medieval 44 16 Renascimento Cultural 52 5 Características do átomo e semelhança atômica 42 Atividades discursivas 59 6 Tabela periódica 45 7 Propriedades periódicas e aperiódicas dos elementos 51 8 Propriedades periódicas físicas 57 História 2 Atividades discursivas 61 5 Formação territorial brasileira 63 6 As revoltas coloniais 72 7 Período Joanino e a transição para a Independência 79 8 A construção do Estado 86 Química 4 Atividades discursivas 93 5 Concentração das soluções » 63 6 Diluição e misturas sem reação química 67 Geografia 1 7 Mistura de soluções com reação química e titulação 71 5 Coordenadas geográficas e fusos horários 1 8 Propriedades coligativas 75 6 Cartografia e elementos de um mapa » 7 Atividades discursivas 81 7 Projeções cartográficas 15 8 Estrutura geológica 23 Atividades discursivas 30 Biologia 1 Geografia 2 5 Proteínas 1 5 Geopolítica da América Latina 32 6 Enzimas » 11 6 Geopolítica da África 40 7 Vitaminas 18 7 Novas áreas de influência do século XXI 46 8 Ácidos nucleicos 28 8 Comércio 53 Atividades discursivas 42 Atividades discursivas 59
PRIMEIRA Conversa Caro aluno, Antes de iniciar a leitura do livro, pare por um minuto. Você já prestou atenção em sua capa? Quais faixas e quais ícones você nota? A capa de seu livro foi construída com a técnica RGB, desenvolvida pela dupla de artistas conhecida como Carnovsky. Essa técnica busca explorar várias camadas de cor, oferecendo a seu espectador diversos estímulos e perspectivas que marcam 0 mundo contemporâneo. Esse é 0 mote para representar nossa época e nossa sociedade hiperconectada. Vivemos em uma era na qual somos cercados por tecnologias, informações, fatos, acontecimentos e opiniões. Em cada Acesse o site da dupla e utilize o filtro, em seu esquina das cidades, ou em cada rede social, somos todos levados a tomar celular, para desvendar as camadas da capa. decisões sobre situações diversas com base em nossa capacidade de ler e entender 0 mundo ao nosso redor. Trata-se de um mundo de conexões e trocas de conhecimento, cheio de camadas, que, muitas vezes, conversam, mas também podem divergir. Por essa razão, devemos aprender diariamente sobre o funcionamento das diversas linguagens com as quais interagimos, suas intenções, características e seus objetivos. Empenhados em ajudá-lo a entender e interagir com essa realidade cada vez mais complexa, na Coleção Pré-Universitário você vai encontrar diversas potencialidades que 0 ajudarão a desenvolver habilidades necessárias a seu percurso profissional e pessoal. Como você pôde notar na Apresentação, nossa solução educacional é integrada e fornece diversos instrumentos para o desenvolvimento de habilidades de leitura textual e de mundo, como a indicação de habilidades essenciais a cada aula, a sistematização dos principais conceitos e procedimentos, videoaulas para cada aula e um sistema avaliativo com feedbacks e relatórios. É necessário, por outro lado, dedicar energia para desenvolver as habilidades de domínio da escrita de diversas linguagens, sejam artísticas, científicas, verbais e não verbais e a linguagem matemática, como preconizam tanto a Base Nacional Comum Curricular (BNCC) quanto o Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM). Assim, na busca por aprimorar sua capacidade escritora, construímos a seção Atividades discursivas. Essa seção está presente ao final de cada Frente de disciplina e é composta por duas questões discursivas para os conteúdos de cada aula. Cada questão conta, ainda, com uma resolução comentada em vídeo disponível na SAS TV, bem como uma resolução por escrito disponível no Portal SAS. Desejamos que você tenha um ano letivo de muitas descobertas, desafios e aprendizado. SAS PLATAFORMA DE EDUCAÇÃO
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Biologia 3 A U 5 Os grandes grupos vegetais 75 L 6 A Reprodução das briófitas e pteridófitas 84 S 7 Reprodução das gimnospermas e angiospermas 90 8 Histologia vegetal 102 Atividades discursivas 106 Identidade dos AULA seres vivos 5 Os grandes grupos vegetais 8 H 28 Acesse a videoaula deste Briófitas deslocamento ocorre de forma relativamente lenta de célula para célula, que limita seu tamanho. termo briófitas é comumente utilizado para se referir Além de sua importância evolutiva, por serem os primei- a todos os indivíduos do reino Plantae que não apresentam ros vegetais terrestres, as briófitas possuem relevância eco- vasos condutores, ou seja, as plantas avasculares. A relação lógica, pois podem ser utilizadas como bioindicadores da evolutiva entre os organismos enquadrados nesse grupo qualidade do ar, evitam a erosão do solo, por meio de sua intricada rede de rizoides formada no subsolo, e contribuem ainda está em debate, pois alguns estudos moleculares con- para a manutenção da umidade do solo. cluíram que as briófitas não formam um grupo monofilético (clado). Sendo ou não um grupo monofilético, as briófitas compartilham algumas características também presentes nas Classificação das briófitas plantas vasculares, como embriões multicelulares e presença As plantas chamadas briófitas são classificadas em três de meristemas apicais, mas não possuem certas inovações de filos distintos: hepáticas (filo Hepatophyta), antóceros (filo plantas vasculares, como raízes e folhas verdadeiras. Anthocerotophyta) e musgos (filo Bryophyta). Apesar de certas discordâncias, todas as briófitas pos- suem várias características em comum: Filo Hepatophyta Não têm tecidos vasculares bem desenvolvidos (tubos para condução de água e nutrientes pelo corpo da planta). Os organismos do filo Hepatophyta apresentam gametó- fito de forma achatada preso ao solo. Em algumas espécies, São pequenas e compactas devido à ausência de tecidos esse gametófito assemelha-se a um fígado, daí o nome es- de sustentação eficientes. colhido para o filo (do grego hêpar, hêpatos, fígado). Cerca Os gametas masculinos (anterozoides) são flagelados, de 6000 espécies conhecidas desse grupo encontram-se em necessitando de água para chegar ao gameta feminino ambientes úmidos e aquáticos. (oosfera). Nas hepáticas terrestres, na parte superior do corpo do Não possuem raízes, caule ou folhas verdadeiras. gametófito, ocorre a formação de estruturas produtoras de gametas (anterídios ou arquegônios), chamadas gametófo- Em seu ciclo de vida, a fase de gametófito (n) é dominante ros, enquanto na superfície inferior se formam os rizoides, sobre a de esporófito (2n). que possibilitam a fixação e auxiliam na absorção de nutrien- As briófitas são características em ambientes terrestres tes. Os esporófitos são muito reduzidos e têm forma esférica. úmidos e sombreados, embora existam espécies totalmente Gametóforo masculino Gametóforo feminino arquegônio aquáticas; ou se desenvolvem em ambientes inóspitos, como com anterídio (anteridióforo) (arquegonióforo) rochas nuas e locais de temperatura elevada (desertos) ou muito baixa (regiões polares). As briófitas são sempre dependentes da água, pois, Wikimedia Commons além de desidratarem facilmente, devido à ausência de uma cutícula impermeabilizante, sua reprodução só pode ocorrer em um meio líquido, pois seu gameta masculino é flagelado, necessitando desse meio para deslocar-se até gameta feminino. corpo dessas plantas, chamado talo, é fixado ao solo por meio de filamentos denominados rizoides, que contri- buem para a absorção de água e nutrientes, processo que ocorre por toda a superfície corpórea. O corpo das briófi- tas é recoberto por células epidérmicas clorofiladas e que também secretam uma substância para minimizar a perda de água. Como são desprovidas de vasos condutores, as brió- fitas não apresentam estruturas definidas, como caule e fo- lhas, mas cauloide e filoide. Em razão da ausência de vasos condutores, sistema que transporta água e nutrientes, esse Fotografias da estrutura do gametófito de uma hepática (Marchantia) e seus Biologia 3 75
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Filo Anthocerotophyta de água e nutrientes de forma mais eficiente. Além disso, esse grupo inovou por apresentar tecidos de sustentação e estru- A estrutura do gametófito dos antóceros lembra a das turas impermeabilizantes. Com a junção dessas duas caracte- hepáticas, porém, esse grupo apresenta características dis- rísticas, essas plantas puderam atingir maior porte e habitar tintas, como a presença de um único cloroplasto por célula. regiões mais ensolaradas, porém úmidas. Nesse grupo, gametófito também é achatado, sendo mul- Ao longo do ciclo de vida das pteridófitas, a fase mais tilobado. No esporófito, aparecem pequenos chifres, daí desenvolvida é a de esporófito, qual é formado por raí- nome do grupo (do grego keras, chifre). Esses organismos formam um pequeno conjunto representado por cerca de zes, caules e folhas; a fase gametofítica (protalo) é pequena e tem vida curta. Organismos desse grupo são encontrados 80 espécies. nos mais variados ambientes, desde regiões desérticas até ambientes aquáticos. Seu tamanho também varia bastante, Wikimedia Commons podendo ser pequenos, como a salvínia (pteridófita aquática Esporófito flutuante), ou muito grandes, como o samambaiaçu (pteridó- fita terrestre típica da Mata Atlântica, mas que ocorre igual- mente na Amazônia), que, apesar do crescimento lento, pode atingir mais de 20 metros de altura. Esporófito (2n) Esporos Gametófito Vasos condutores Representação esquemática e fotografia de um antócero. Xilema Filo Bryophyta Floema filo Bryophyta é composto pelos musgos. Ao contrário dos outros dois grupos, musgos apresentam crescimen- Caule Raízes to do gametófito na vertical, não passando normalmente de 5 centímetros de altura. Contudo, algumas espécies podem atingir 50 centímetros de altura. Acima dos rizoides, a parte ereta do talo é chamada cauloide, de onde partem filoi- des (estruturas semelhantes a folhas). Os esporófitos também crescem verticalmente, por divisões celulares que ocorrem apenas na extremidade superior do gametófito feminino. Rizoides Daniel Gomes Gametófito (n) Esporófito (2n) Representação esquemática de uma pteridófita na fase de gametófito e na fase de esporófito, com detalhe da estrutura interna do caule deste último. Haste A água ainda é um fator limitante para a ocorrência das Filoide pteridófitas, porque seus gametas masculinos também são flagelados (anterozoides), necessitando, assim, de água para chegar ao gameta feminino (oosfera). Gametófito feminino (n) Classificação das pteridófitas Cauloide As plantas denominadas pteridófitas são classificadas em quatro filos: psilófitas (filo Psilophyta), licopodíneas (filo Lycophyta), esfenófitas (filo Sphenophyta) e pteridófitas (filo Pteridophyta). Rizoide Filo Psilophyta Representação esquemática e fotografia de um musgo. O filo Psilophyta é representado apenas por dois gê- neros, Tmesipteris e Psilotum. Este último é encontrado no Pteridófitas Brasil, sendo o caule, que ocorre na fase de esporófito, ca- racterizado pela ramificação na forma de Y (dicotomizada). As pteridófitas são as primeiras plantas vasculares. Seus Organismos do gênero Psilotum não apresentam raízes nem fósseis mais antigos datam de cerca de 425 milhões de anos. folhas, mas possuem sistema vascular em seu corpo. O corpo das pteridófitas apresenta-se bem diferenciado, Na extremidade dos esporófitos, ocorre a formação de es- contendo raízes, caules e folhas verdadeiras. Com a presen- porângios, estruturas produtoras de esporos. Após a germi- ça dessas estruturas, que possuem vasos condutores de seiva nação dos esporos, ocorre a formação do gametófito, que é em seu interior, as pteridófitas puderam realizar transporte aclorofilado, subterrâneo e associado a fungos. Os gametófitos 76 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS formam estruturas produtoras de gametas (anterídio = produtor de gametas masculinos, os anterozoides; arquegônio = pro- dutor dos gametas femininos, a oosfera), que ainda necessi- Wikimedia Commons tam de água para a fecundação. Wikimedia Commons Esporângios Equisetum, conhecida popularmente como "cavalinha". Folhadicotomizada* Filo Pteridophyta Psilotum. O filo Pteridophyta é composto pelos representantes *dicotomizada: dividida em duas partes. mais conhecidos desse grupo de plantas vasculares, sendo Filo Lycophyta os mais comuns as samambaias e as avencas. Os esporófitos apresentam normalmente porte herbáceo com caules subter- filo Lycophyta é representado pelos licopódios e pelas râneos ou aéreos, dos quais emergem as folhas. As folhas po- selaginelas. esporófito desses seres tem porte herbáceo, dem ser simples ou ter sua lâmina dividida partes meno- apresentando caule subterrâneo horizontal (rizoma), do qual res (folíolos). Em algumas dessas folhas, são formados agru- partem raízes e ramos dotados de pequenas folhas. Certas pamentos de esporângios, que, ao se romperem, liberam folhas apresentam estruturas formadoras de esporos, os esporos, quais irão germinar, formando um gametófito esporângios. bissexuado (protalo). Também produzem gametas que sofrem Os esporos originam, após a germinação, os gametófitos fecundação em meio aquoso, originando um novo esporófito, bissexuados, nos quais se encontram estruturas produtoras de gametas. Após a fecundação, é formado esporófito, que da mesma forma que as outras pteridófitas. permanece por um tempo preso ao gametófito e depois se torna independente. Wikim edia Commons Daniel Gomes Samambaias desenvolvendo-se sobre a estrutura de um muro. Gimnospermas As gimnospermas, assim como as pteridófitas, também Lycopodium. são plantas vasculares e apresentam estruturas Filo Sphenophyta impermeabilizantes. A novidade evolutiva desse grupo é a ocorrência de fecundação sem necessidade de água, devido filo Sphenophyta é representado, atualmente, apenas à formação dos grãos de pólen e do tubo polínico e à pre- pelo gênero Equisetum (planta conhecida como "cavalinha"). sença de sementes nuas, ou seja, sementes que não ficam Os esporófitos têm porte herbáceo com caule subterrâneo (ri- zoma), do qual partem as raízes e caule aéreo. Neste, é possí- protegidas no interior de um fruto. vel observar claramente entrenós e nós, onde se distribuem Essas plantas surgiram há aproximadamente 365 milhões as diminutas folhas, que têm capacidade fotossintetizante mui- de anos, em uma época de alterações climáticas que estavam to limitada. Esse processo ocorre principalmente no caule. Em tornando o ambiente terrestre ainda mais seco, que favore- certos nós, também é possível ocorrer a formação de ramos, ceu uma seleção de estruturas que permitissem a fecundação onde se originam os esporângios, que, ao se romperem, libe- sem a necessidade de água para o deslocamento do gameta ram os esporos. Os esporos produzem gametófito, que pode masculino. ser bissexuado. De forma semelhante às outras pteridófitas, Estruturas denominadas estróbilos (ou cones) passaram a pro- esses gametófitos produzirão gametas que sofrem fecunda- duzir grãos de pólen, os quais podem ser levados pelo vento ção em meio aquoso, originando um novo esporófito. ou mesmo por um animal, tornando a água desnecessária para a Biologia 3 77
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS dispersão dos gametas desses organismos. Ao atingir os estró- As cicas crescem nas zonas tropicais das Américas, da bilos femininos, os gametas masculinos no interior dos grãos de Ásia, da África e da Austrália. Muitas espécies estão ameaça- pólen também não necessitam de água, já que se forma a estru- das por causa de seu crescimento lento e também devido à tura denominada tubo polínico. Com isso, as gimnospermas ad- perda do hábitat nessas áreas tropicais. As plantas desse filo quiriram maior adaptação ao ambiente terrestre, possibilitando são muito utilizadas em ornamentação de jardins. sua ocorrência em locais mais secos. Até hoje, existem extensas regiões temperadas do planeta cobertas por florestas formadas por representantes do grupo das gimnospermas, as coníferas. Wikimedia Commons A Wikimedia Commons Cica (Cycas revoluta). Filo Ginkgophyta Da mesma forma que as cicas, as gincófitas eram abun- dantes na época em que dinossauros viveram. Atualmente, apenas uma espécie existe, Ginkgo biloba, nativo da China. Em parte, essa espécie sobreviveu devido ao seu cultivo, feito pelos monges budistas desde ano 1100 d.C. As gincófitas podem ser as mais antigas espécies vivas de plantas. Atualmente, são cultivadas em jardins ao redor do mundo, usadas na arborização urbana e para a produção Estróbilo masculino (A) e estróbilo feminino (B) de uma espécie de um extrato, obtido de suas folhas, que é utilizado como de gimnosperma (Cycas circinalis). medicamento com propriedades antioxidantes, aumento da Outra importante novidade evolutiva das gimnospermas, irrigação sanguínea dos tecidos etc. em relação às pteridófitas, foi a semente. Essa estrutura é formada após a fusão do gameta masculino com feminino, A a qual origina embrião, que, a partir das gimnospermas, fica no interior da semente. Do ponto de vista evolutivo, as se- mentes têm diversas vantagens sobre esporos, presentes Imagens: Wikimedia ons em briófitas e pteridófitas. Uma dessas vantagens é a maior proteção dada ao em- brião pela estrutura da semente. Em seu interior, também existe uma reserva de nutrientes, o que possibilita que o embrião sobreviva por muitos meses ou até anos em estado de dormência. Outro benefício da semente é que ela pode ser levada pelo vento e, em certos casos, pela água e por animais, aumentando a eficiência da dispersão das plantas. Classificação das gimnospermas Na flora atual, as gimnospermas são agrupadas em quatro filos: cicas (filo Cycadophyta), gincófitas (filo Ginkgophyta), gnetófitas (filo Gnetophyta) e coníferas (filo Coniferophyta). Filo Cycadophyta Fotografia de uma árvore (A), da folha (B) e da semente (C) da espécie Ginkgo biloba. Os organismos que fazem parte do filo Cycadophyta têm aparência de palmeiras com cones (estruturas produtoras de ga- Filo Gnetophyta metas) de grande porte. Cerca de 130 espécies representam esse O filo Gnetophyta é representado por 70 espécies distribuí- filo atualmente. Enormes florestas de cicas cresceram durante a das em três gêneros: Gnetum (presente nas regiões tropicais Era Mesozoica (entre 248 e 65 milhões de anos atrás), sendo es- da África e Ásia), Ephedra (regiões áridas de todo o mundo) sas plantas a base alimentar de várias espécies de dinossauros. e Welwitschia (somente em desertos do sudoeste da África). 78 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Esse é grupo de gimnospermas que mais apresenta seme- lhanças com as angiospermas. Wikimedia Commons A Imagens: Wikimedia Commons Welwitschia mirabilis (A), Ephedra (B) e Gnetum (C). Filo Coniferophyta Sequoias, ser vivo de maior massa corpórea. filo Coniferophyta é filo de gimnospermas mais co- mum e com o maior número de espécies atualmente, cerca de 615. As coníferas são árvores abundantes em regiões frias Angiospermas do Hemisfério Norte, formando bioma denominado taiga; Todos vegetais considerados como angiospermas per- ocorre também uma espécie no sul do Brasil, a araucária ou tencem a um filo próprio, filo Magnoliophyta, embora pinheiro-do-paraná (Araucaria angustifolia). Devido à adapta- termo Anthophyta (do grego antho, flor; phyta, planta) ainda ção ao frio e ao ar seco, as folhas dessas árvores são aciculifo- continue sendo utilizado. As novidades evolutivas que surgi- liadas, ou seja, têm forma de agulha. ram nesse grupo foram as flores e OS frutos. Pinheiros, sequoias, abetos, cedros e araucárias per- tencem a esse filo. As coníferas são bem adaptadas a altas As flores atuam na atração de agentes polinizadores, e altitudes, a encostas inclinadas e a solos pobres. Essas ca- frutos, no interior dos quais se encontram as sementes, racterísticas permitiram às coníferas prosperar em regiões ajudam na dispersão delas. montanhosas. Organismos desse filo também são recor- distas em altura, idade e massa. ser vivo mais alto da Terra Essas características garantiram às angiospermas a di- é uma sequoia, apelidada "Hyperion", que se encontra no versificação e domínio numérico da flora atual, ocorrendo norte do estado da Califórnia, nos Estados Unidos, apresen- aproximadamente 250 mil espécies de plantas desse grupo. tando 115 metros. Também nos Estados Unidos é encontra- As angiospermas são plantas de porte variado (porte her- da a árvore mais velha que se conhece, com mais de 4700 báceo, arbustivo e arbóreo), encontradas em praticamente anos de idade, pinheiro bristlecone (Pinus aristata), que vive todos ambientes, tanto no solo quanto na água. Elas po- nas Montanhas Brancas da Califórnia. Uma outra sequoia dem ainda se desenvolver sobre outras plantas (hábito epifíti- é a recordista em massa corpórea. Encontrada no Parque co) ou até atuar como parasita de outras plantas. Nacional das Sequoias (nos EUA), essa árvore tem uma massa Tradicionalmente (de acordo com sistemas de classifica- de 1,2 milhão de quilos, que é aproximadamente a massa de ção de Cronquist, Takhtajan e Dahlgren), as angiospermas eram 40 divididas em dois grandes grupos: dicotiledôneas e monoco- tiledôneas. Tal classificação era feita de acordo com o número A de cotilédones, que são folhas embrionárias pertencentes ao corpo do embrião e que podem armazenar nutrientes como re- serva. Entretanto, as plantas que apresentam grão de pólen tria- perturado (que apresentam três sulcos) foram desmembradas do grupo das dicotiledôneas, por não serem monofiléticas, ou seja, as espécies consideradas como dicotiledôneas não eram derivadas de uma única espécie ancestral. Portanto, ocorreu a criação de um novo grupo de nome prefi- eu- significa verdadeiro; logo, esse termo designa as plantas que realmente apresentam dois cotilédones. Apesar dessa modificação no agrupamento das angiosper- mas, é possível perceber algumas características básicas de mo- típica do Brasil, a Araucaria angustifolia (A), e Pinus aristata (B), um nocotiledôneas e eudicotiledôneas por meio de um quadro que exemplar da espécie mais velha que se conhece anos). resume algumas das diferenças básicas entre esses dois grupos. Biologia 3 79
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Algumas características encontradas em monocotiledôneas e eudicotiledôneas Semente Raiz Caule Folhas Flores Monocotiledôneas Compostas por 3 Um cotilédone Feixes vasculares Xilema e floema Nervuras paralelas e elementos ou seus na semente espalhados em forma de anel folhas invaginantes múltiplos (flores trímeras) Eudicotiledôneas Compostas por 4 ou 5 elementos ou seus múltiplos Feixes vasculares (flores tetrâmeras Nervuras reticuladas e Dois cotilédones Floema entre os raios dispostos em torno de ou pentâmeras, na semente de xilema (vermelho) um cilindro central folhas pecioladas respectivamente) Alguns termos botânicos, seus significados e suas ocorrências nos diferentes grupos de plantas Grupo Classificação Briófitas Pteridófitas Gimnospermas Angiospermas Embriófitas (embriões multicelulares sem cavidades internas e que têm seu X X X desenvolvimento sustentado pelo organismo materno) Talófitas (o corpo é um talo, sua estrutura não é diferenciada em raiz, X caule e folha) Cormófitas X X X (corpo diferenciado em raiz, caule e folhas) Traqueófitas X X (presença de vasos condutores de seiva) Criptógamas X X (presença de estruturas produtoras de gametas pouco evidentes) Fanerógamas X X (presença de estruturas produtoras de gametas bem visíveis) Espermatófitas X X (presença de sementes) Assifonógamas (não apresentam tubo polínico) Sifonógamas X X (apresentam tubo polínico) 80 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Algumas aquisições evolutivas e sua ocorrência nos diferentes grupos Grupos vegetais Briófitas Pteridófitas Gimnospermas Angiospermas Aquisições evolutivas Vasos condutores X X Raiz, caule e folhas X X X Independência da água para fecundação X X Semente X X Flor X Fruto ATIVIDADES PARA SALA 1. Assinale a alternativa correta a respeito das características Livro A gerais das briófitas. Reino Plantae a) Apesar de a maioria dos musgos preferir locais úmidos Vegetais inferiores (corpo reduzido a um talo), 201. e sombreados, podem ser encontradas espécies adap- Vegetais intermediários (sem sementes, com ou sem tecidos de condução), 202. tadas a ambientes desérticos e polares. Vegetais superiores (com sementes, com tecidos de b) A fixação do vegetal ocorre pela ação de raízes verda- condução), 204. deiras, as quais também desempenham importante Livro B papel de absorver a água e sais minerais essenciais Reino Plantae à sobrevivência da planta. Criptógamos avasculares (sem sementes, sem tecidos c) A presença de um câmbio vascular permite que esses de condução), 340. vegetais possam atingir tamanho de até 1 metro de Criptógamos vasculares (sem sementes, com tecidos de altura. condução), 341. d) ciclo de vida das briófitas caracteriza-se pela alternân- Fanerógamos (com sementes, com tecidos de condução), cia de gerações com uma fase esporofítica, haploide; e 342. uma fase gametofítica, diploide. Em que páginas dos livros A e B, respectivamente, o estu- dante encontrará as informações que procura? e) esporófito das briófitas é a forma duradoura do vege- tal, sendo responsável por garantir a sua sobrevivência. a) 201 e 340. b) 201 e 341. A partir dele desenvolve-se gametófito, com função c) 202 e 341. reprodutiva. d) 202 e 340. e) 204 e 342. 2. De acordo com cladograma a seguir, é correto afirmar que: 4. Ao caminhar pela sua cidade, um estudante do Ensino D E A Médio observou as seguintes plantas: Musgo Flor e fruto II. Samambaia Sementes III. Pinheiro Vasos condutores Embrião IV. Goiabeira Clorofila A e V. a) A é briófita, é pteridófita e é espermatófita. Após analisá-las, fez as afirmações a seguir. Assinale a b) Cé espermatófita, D é e E é angiosperma. opção com a alternativa correta. c) possui sementes, Dé espermatófita e E é angiosperma. a) Apenas uma dessas plantas não apresenta raiz, caule e folhas diferenciadas. d) é briófita, D é e E possui sementes. b) Apenas duas dessas plantas não apresentam tecidos e) Cé angiosperma, D é e E é gimnosperma. condutores de seiva. c) Apenas duas dessas plantas apresentam sementes. 3. Buscando informações sobre musgos, um estudante con- d) Apenas duas dessas plantas apresentam processos de sultou o índice a seguir, retirado de dois livros que diferiam polinização. quanto ao sistema de classificação dos vegetais. e) Apenas uma dessas plantas apresenta fruto. Biologia 3 81
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS ATIVIDADES PROPOSTAS 1. O quadro a seguir mostra algumas características que podem ou não estar presentes nos 4 grupos vegetais. O sinal + indica presença da característica, e o sinal -, ausência da característica. Assinale a alternativa correta. Vegetal Briófita Pteridófita Gimnosperma Angiosperma Características a) Tecido condutor + + + + b) Óvulo + + c) Ovário + + d) Semente + + + e) Fruto + + 2. Observe as charges a seguir. www.humor NESTA TERRA TUDO QUE SE PLANTA DÁ POR QUE SERÁ QUE UÉ! AS PLANTINHAS ELAS SÃO NÃO FALAM? MILHO DÁ NO VERÃO, MUDAS! TRIGO DÁ NO INVERNO, UVA DÁ NA PRIMAVERA CORRUPÇÃO DÁ ANO INTEIRO Charge Charge Il É correto afirmar que a) as duas se referem a plantas classificadas como angiospermas, percebido pela presença de flores na charge e pelas denominações dadas às plantas da charge (milho, trigo e uva). b) a charge se refere a plantas gimnospermas, sendo evidente a presença de flores, enquanto na charge é possível encontrar gimnospermas e briófitas. c) não é possível determinar o tipo de planta observando a charge porém, pode-se afirmar que não é do grupo das angiospermas. d) as duas se referem a plantas classificadas como gimnospermas, percebido pela presença de flores na charge le pelas denominações dadas às plantas da charge (milho, trigo e uva). e) na charge verifica-se a presença de plantas com vasos condutores de seiva, já que as árvores possuem grande porte; dessa forma, não é possível classificá-las como pteridófitas. 3. Chá de cavalinha De nome científico Equisetum arvense, a cavalinha é uma herbácea de rizoma horizontal de onde saem dois caules aéreos: férteis e estéreis. Ambos chegam, em média, até 30 cm de altura e são de cor amarelada na base e avermelhada na ponta, de onde sai a "espiga". A cavalinha possui folhas pequenas em formato de agulha, sendo uma planta que não possui flores nem sementes. Um dos seres vivos mais antigos da Terra, a cavalinha é datada do período Paleozoico, quando havia espécimes de até 10 metros de altura por 2 de diâmetro. [...] Atualmente, a planta vem sendo utilizada, principalmente, com finalidades terapêuticas, sendo seu consumo em forma de chá um dos mais populares. Ela pode ser plantada em pequenos vasos e guardadas em residências, já que vive bem em meia sombra. Para que serve A cavalinha é uma planta muito eficiente para o tratamento de problemas ósseos, para tratamento de disfunções renais, de disfunções de vias urinárias e de problemas na próstata. O chá também pode ser utilizado para tratar hemorragias nasais, perda excessiva de sangue na menstruação, inflamação da próstata e casos de inchaço. chá de cavalinha estimula a cicatriza- ção e atua como profundo hidratante da pele e do organismo como um todo. Além disso, ele é muito eficiente na recuperação de ferimentos na pele e no tratamento de frieiras, de aftas e de úlceras. Outro benefício do consumo do chá de cavalinha é a boa aparência das unhas e da pele. [...] Disponível em: Acesso em: 13 jun. 2017. 82 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Com base nas descrições do texto, é correto afirmar que a) Gimnospermas: plantas avasculares, com raízes, caule, a cavalinha pertence ao grupo das folhas, flores e frutos, cujas sementes estão protegidas a) briófitas. dentro desses frutos. Ex.: arroz. b) angiospermas. b) Briófitas: plantas de pequeno porte, vasculares, sem c) pteridófitas. corpo vegetativo. Ex.: algas cianofíceas. d) gimnospermas. c) Angiospermas: plantas cujas sementes não se encon- e) espermatófitas. tram no interior dos frutos. Ex.: pinheiros. d) Gimnospermas: plantas avasculares; possuem somente 4. Também conhecido como nogueira-do-japão, Ginkgo raízes, caule, plantas de pequeno porte. Ex.: musgo. biloba é considerado um "fóssil vivo" por existir há mais e) Pteridófitas: plantas vasculares, sem flores; apresentam de 150 milhões de anos. Seu uso está relacionado à inten- raízes, caule e folhas; possuem maior porte do que as sificação da memória e da atenção. É uma espermatófita briófitas. Ex.: samambaias. da subdivisão Coniferophytina inserida na classe Pinatae. 9. Observe seguinte trecho do Hino Nacional Brasileiro. Sobre o Ginkgo biloba, é correto afirmar que [...] a) apresenta polinização entomófila. Do que a terra mais garrida b) é classificado como uma pteridófita. Teus risonhos, lindos campos têm mais flores; c) é uma espermatófita polinizada pelo vento. Nossos bosques têm mais vida, d) não apresenta estruturas de reprodução visíveis. Nossa vida no teu seio mais amores. e) pode ser polinizada por insetos e aves. [...] 5. Musgos são plantas extremamente pequenas, não ultra- Analisando do ponto de vista biológico, a partir do trecho passando a altura de poucos centímetros. Essas plantas destacado anteriormente, pode-se pressupor que parecem formar um tapete verde nos troncos de árvores, a) campos do Brasil possuem mais plantas angiosper- em folhas ou em rochas. Diferentemente do que descre- mas (grupo botânico que produz apenas flores) que vem histórias de ficção científica, musgos gigantes não outros. poderiam ocorrer na realidade. Escolha a alternativa que descreve motivo que impede esses seres de atingirem b) campos do Brasil possuem mais plantas angiosper- grandes tamanhos. mas (grupo botânico que produz flores e frutos) que outros. a) Lentidão no processo fotossintetizante. c) campos do Brasil possuem mais plantas gimnosper- b) Impossibilidade de produção de amido para consumo. c) Lentidão de condução de seivas em grandes distâncias. mas (grupo botânico que produz apenas sementes) d) Pouca produção de hormônios de crescimento do caule. que outros. e) Pouca produção de glicose para um crescimento sa- d) os campos do Brasil possuem mais plantas gimnos- tisfatório. permas (grupo botânico que produz flores e frutos) que outros. 6. No Brasil, entre os produtos orgânicos mais comercializa- e) campos do Brasil possuem mais plantas briófitas dos, estão o tomate, o morango e café. (grupo botânico que produz flores e frutos) que outros. Nesses vegetais, 10. Um aluno precisava organizar a coleção botânica da sua a) as nervuras das folhas são paralelas. escola e separar as plantas em monocotiledôneas e di- b) as raízes são fasciculadas. cotiledôneas. Assim, selecionou plantas de arroz, trigo e c) feixes condutores são organizados ao redor do milho, as quais foram corretamente colocadas em um gru- cilindro central. po; enquanto as de feijão, soja e ervilha foram colocadas d) processo de polinização ocorre apenas pelo vento. em outro grupo. e) metabolismo é adaptado ao clima desértico. 7. Nas espermatófitas, a semente corresponde ao óvulo Em relação às características de plantas fecundado e desenvolvido após a fecundação. Qualquer e de dicotiledôneas, assinale a alternativa correta. semente, ao germinar, dará origem a uma nova planta que, a) Nas raízes das monocotiledôneas, vasos estão or- na idade adulta, sempre produzirá ganizados como anel e representadas pelas plantas de a) novas sementes, mas não necessariamente flores e arroz, trigo e milho. frutos. b) As sementes de monocotiledôneas são constituídas por b) flores, frutos e novas sementes. dois cotilédones e encontradas nas plantas de trigo. c) flores masculinas. c) As folhas das dicotiledôneas apresentam nervuras d) flores femininas. ralelas e podem ser observadas nas plantas de feijão e) néctar para atrair polinizadores. e soja. d) As flores das dicotiledôneas apresentam, geralmente, 8. Atualmente, encontram-se catalogadas mais de 320 mil as peças florais em número de três ou múltiplos de três espécies de plantas, algumas de estruturas relativamente e são comuns nas plantas de milho e trigo. simples, como os musgos, e outras de organizações corpo- e) As folhas das monocotiledôneas são constituídas por rais complexas, como as árvores. Assim sendo, assinale a nervuras reticuladas, ou ramificadas, e são observadas alternativa que melhor explica a classificação dos vegetais. nas plantas de arroz e milho. Biologia 3 83
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS SAS Identidade dos AULA seres vivos 8 6 Reprodução das briófitas e pteridófitas 28 Acesse a videoaula deste conteúdo. Uma característica comum a todas as plantas é a alternân- Reprodução sexuada cia de gerações haploides e diploides. Nesse ciclo, indiví- duos haploides, gametófitos, produzem gametas por mi- Plantas avasculares, como as briófitas, são as úni- tose. Quando ocorre a fecundação, esses gametas formam cas plantas em que a fase de gametófito (n) é dominante. zigoto, que se desenvolve e origina os indivíduos diploides, Exemplificando, aquele carpete aveludado e verde, muito co- os esporófitos. Ao atingirem a fase adulta, certas células do mum em locais úmidos e sombreados (sobre caules, muros, corpo dos esporófitos se dividem por meiose, originando cé- rochas etc.), principalmente durante a época das chuvas, são lulas haploides chamadas esporos. Cada um desses esporos, os gametófitos de um musgo. quando em condições ambientais adequadas, desenvolve-se Nas briófitas, encontram-se espécies que apresentam ga- e dá origem a um gametófito haploide, fechando assim ciclo metófitos hermafroditas (monoicos ou bissexuais) e espécies de vida da planta. que apresentam gametófitos distintos para cada sexo (dioi- cos). Entretanto, na maioria dos musgos, o sexo é separado; Em cada grupo vegetal, as duas fases do ciclo de vida são logo, cada gametófito possui apenas anterídios (parte mas- bem diferentes. Uma dessas fases é predominante e visível a culina) ou apenas arquegônios (parte feminina). olho nu, enquanto a outra é passageira e microscópica. No Para explicar ciclo de vida de briófitas com repro- que diz respeito à duração dessas fases, desde grupo de dução sexuada, será utilizado como referência um musgo vegetais mais primitivo, as briófitas, até mais desenvolvido, dioico do gênero Polytrichum, que é exatamente aque- as angiospermas, foi ocorrendo uma gradativa diminuição do le que forma carpete mencionado como exemplo. tempo de vida da fase gametofítica. A seleção natural favore- Na extremidade do gametófito desses musgos, forma-se ceu essa diminuição porque esporófitos apresentam estru- o anterídio, onde ocorre a produção de gametas flagelados, turas impermeabilizantes mais eficientes, o que possibilita uma anterozoides, por meio de mitose. Como esses gametas melhor adaptação a ambientes secos. são flagelados, necessitam de um meio líquido para atingir Serão iniciados os estudos das características dos ciclos de gametófito feminino, fator que limita crescimento de briófi- vida de cada um dos grupos de plantas. Nesta aula, haverá a tas a áreas úmidas e sombreadas. análise do ciclo de vida das briófitas e das pteridófitas. Na extremidade dos gametófitos femininos, ocorre a for- mação dos arquegônios. No interior do arquegônio, encon- Reprodução das briófitas tra-se um gameta feminino, denominado oosfera. Reprodução assexuada Certas briófitas têm a capacidade de se reproduzir por meio Anterozoide Arquegônio de processos assexuados como a fragmentação e a produção de propágulos. No primeiro caso, um pedaço do corpo do ga- Anterídio metófito parental se desprende, gerando novos gametófitos. Oosfera Gametófitos de hepáticas e antóceros podem realizar reprodu- ção por fragmentação. Já outro tipo de reprodução assexuada formação de propágulos ocorre no gametófito de hepáticas como a Marchantia. No corpo desse indivíduo, forma-se uma estrutura em forma de taça, chamada conceptáculo, que libera os no ambiente, originando um novo gametófito. Gametófito masculino Gametófito feminino Representação esquemática de um gametófito masculino com anterídio Conceptáculo e de um gametófito feminino com arquegônio. Observe no detalhe uma fotomicrografia do e do arquegônio. Para que haja fecundação, é necessário que gotículas de Talo água atinjam os anterídios para lançar os anterozoides até os Rizoide arquegônios. Quando os anterozoides chegam ao arquegô- Propágulo nio, nadam até a oosfera, ocorrendo então a fecundação e a formação do zigoto (2n). Essa célula sofre sucessivas mito- Wikimedia Commons ses, originando um embrião que permanece protegido no arquegônio. O embrião recebe substâncias nutritivas (açú- cares, aminoácidos etc.) da planta-mãe, processo conhecido como matrotrofia. Durante desenvolvimento do embrião, o arquegônio cresce, e parte dele dá origem à caliptra, uma pequena estrutura em forma de capuz que recobre parcial ou Representação esquemática e fotografia de uma hepática com seus conceptáculos. totalmente a extremidade da cápsula. 84 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS consequente desenvolvimento do embrião forma um esporófito diploide, o qual se encontra preso à extremidade supe- rior do gametófito feminino por uma base ou um pé. Logo depois desse pé, é possível observar um filamento fino, denominado haste ou seta. Na extremidade dessa haste, ocorre uma dilatação, a cápsula, coberta por uma espécie de "tampa", opércu- lo. A cápsula é um esporângio, isto é, um órgão no qual se dá a produção de esporos. No interior da cápsula, há células que sofrem meiose, originando esporos que iniciam a fase haploide. Ao ressecar, a cápsu- la abre e os esporos são libertados, sendo então arrastados pelo vento. Ao atingir locais com as condições adequadas, esses esporos germinam, dando origem a um filamento de células, o protonema, que penetra no solo e forma rizoides, enquanto outras ramificações originam o restante do corpo (talo) de um novo gametófito, fechando o ciclo de vida. 4. o esporófito: 3. o zigoto: Desenvolvimento zigoto desenvolve-se, Reprodução esporófito desenvolvido possui um pé interligando este a do esporófito tecidos do corpo do gametófito feminino, uma haste e uma cápsula (esporângio), no interior da qual ocorre a meiose originando embrião, para a produção de esporos. que permanece no interior do arquegônio, recebendo nutrientes. Cápsula Esporângio 5. Os esporos: Quando a tampa (opérculo) da cápsula se solta, esporos são liberados no Caliptra Haste ambiente. Os dentes Mitose fecham a abertura da Esporófito Dentes cápsula, exceto Opérculo quando ambiente está úmido. Zigoto Fase diploide (2n) FERTILIZAÇÃO MEIOSE Fase haploide (n) 2. Fertilização: Gametófito (n) Os anterozoides Oosfera Esporos flagelados Anterozoide 6. Dispersão dos esporos: produzidos nos Mitose Os esporos são liberados anterídios nadam até quando as condições arquegônio, e cada são adequadas para Arquegônio um fecunda uma haver dispersão por meio oosfera. Reprodução de correntes de ar. Broto Protonema Anterídio 1. Os gametófitos 7. gametófito imaturo: "maduros": esporo germina, Nos musgos, no ápice originando um do corpo, encontra-se protonema masculino anterídio ou ou feminino e, a partir arquegônio, que de brotos, são produz gametas formados os por meio de mitoses. gametófitos. Gametófitos Rizoide Representação esquemática do ciclo de vida de uma espécie de musgo do gênero Polytrichum. Reprodução das pteridófitas Reprodução assexuada As pteridófitas, em grande número, apresentam reprodução assexuada por brotamento. Nesse processo, brotos surgem espaçadamente do rizoma, ou seja, do caule subterrâneo, da planta-mãe. - Com tempo, pode ocorrer a fragmentação das regiões entre os brotos, que acaba por originar indivíduos isolados e independentes, porém, geneticamente iguais. Reprodução sexuada Da mesma forma que ocorre com todas as outras plantas, na reprodução sexuada das pteridófitas tem-se a alternância de gerações. Nesse grupo, esporófito é a fase dominante, o que significa que as plantas conhecidas como samambaias são esporófitos. Daniel Magalhães Gomes Visualizando a parte inferior de certas folhas de samambaias, é possível ver os soros, que são como pontos marrons na folha da Soros são conjuntos de esporângios, estruturas produtoras de esporos (n). Os esporos são liberados dos esporângios quando estão maduros. Se o local onde o esporo foi depositado apresentar as condições de iluminação e umidade favoráveis, ele ger- Folha fértil de samambaia, com visão dos soros minará e originará um gametófito. na sua parte inferior. Biologia 3 85
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS O gametófito das samambaias, chamado de protalo, é diminuto. Ele se fixa ao solo por meio de rizoides e nele se desen- volvem gametângios masculinos e femininos, formadores de anterídios e de arquegônios, respectivamente. Reprodução Gametófito maduro (prótalo) Gametófito (n) (n) Oosfera (n) Esporófito jovem (2n) Rizoides Tecido espermatógeno (androgonial) (n) Representação do prótalo de uma samambaia e suas estruturas reprodutoras. Quando existe água disponível no ambiente, ela pode arrastar anterozoides até arquegônio, possibilitando que estes nadem até a oosfera para fecundá-la. Da fecundação, é originado o zigoto (2n), que é início da geração esporofítica. zigoto cresce acima do protalo, que degenera com tempo. O esporófito maduro é exatamente a samambaia, que, em algumas fo- lhas férteis desse esporófito, apresenta esporângios, quais produzem os esporos, que iniciam um novo ciclo. 1. o esporófito: 7. As frondes (folhas): o esporófito é a fase esporófito desenvolve dominante nas rizoma do qual partem as raízes e as folhas da pteridófitas. samambaia. Esporófito 6. zigoto: zigoto resultante da Folha fecundação inicia seu desenvolvimento Esporângio no interior do arquegônio. As Soros primeiras folhas Esporófito jovem Báculos Rizoma Raízes 2. o esporângio: aparecem acima do sobre gametófito Nas samambaias, protalo, as raízes esporângio é desenvolvem-se Mitose localizado nos soros, abaixo deste, e na parte de baixo esporófito se torna das folhas férteis. visível. Annulus Zigoto Esporângio Fase diploide (2n) FERTILIZAÇÃO MEIOSE Fase haploide (n) 3. Os esporos: 5. Fertilização: Nos esporângios, A fertilização ocorre ocorre meiose e os quando a umidade é Oosfera Esporos esporos são adequada, porque os Protalo produzidos. Quando anterozoides necessitam de uma Anterozoide (parte inferior) esporângio abre, os Arquegônio película de água para Mitose esporos são liberados no sair dos anterídios e Esporo germinando ambiente. chegar até os arquegônios. 4. o gametófito: Anterídio esporo germina e forma o protalo (gametófito), que apresenta os Gametófito arquegônios em uma extremidade e Rizoides os anterídios entre os rizoides. Representação esquemática do ciclo de vida de uma espécie de samambaia do gênero Dryopteris. 86 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS No ciclo de vida descrito, os esporófitos de samambaias produzem um único tipo de esporo. Nesse tipo de pteridófitas, ocorre homosporia ou isosporia, ou seja, cada esporo dá origem a apenas um tipo de gametófito, que apresenta gametângios masculinos e femininos. Entretanto, as selaginelas (Selaginella) apresentam esporófitos que produzem dois tipos diferentes de esporos. Esse tipo de pteridófita é chamada heterosporada. Um desses esporos normalmente é grande e chamado de megás- poro, sendo responsável pela formação do gametófito feminino. O outro esporo geralmente é pequeno, sendo chamado de micrósporo, que forma o gametófito masculino. Nas pteridófitas heterosporadas, gametófito desenvolve-se dentro do esporo, ficando protegido por suas paredes. Essas características do ciclo de vida das selaginelas são adaptações importantes na transição das plantas sem sementes (pteridófitas) para as plantas com sementes (gimnospermas e angiospermas). Acompanhe a seguir ciclo de vida heterosporado de Selaginella. Estróbilo Microsporângio Megasporângio originando esporos Na selaginela, as folhas férteis que produzem Corte longitudinal Micrósporo (n) os esporofilos são do estróbilo chamadas de estróbilos. Megásporo (n) Ramo do esporófito Megasporângio Desenvolvimento Microsporângio endospórico do Esporófito Microprotalo (n) gametófito jovem (2n) Parede do com anterídios megásporo Caule Corte em um megaprotalo Parede do Anterozoides (n) megásporo Raiz Embrião (2n) Megaprotalo (n) com arquegônio Cai no solo e há desenvolvimento Fecundação e início do esporófito do desenvolvimento do embrião Esquema mostrando ciclo de vida de uma pteridófita heterosporada (Selaginella). ATIVIDADES PARA SALA 1. Sobre processos reprodutivos das briófitas e pteridófitas, Com relação à reprodução das pteridófitas, é correto assinale a alternativa correta. afirmar que a) A reprodução assexuada em briófitas e pteridófitas a) a sincronia entre a fase do ciclo da planta e a estação ocorre por fragmentação, processo em que pedaços úmida do local é importante para que OS anterídios, de um indivíduo adulto geram novos gametófitos. haploides e flagelados atinjam arquegônio. b) A reprodução sexuada em briófitas e pteridófitas en- b) em relação às briófitas, as pteridófitas possuem um volve, obrigatoriamente, a formação de micrósporos e aumento da fase gametofítica, e a fase esporófito de- nomina-se passageira ou efêmera. megásporos. c) os soros são agrupamentos de esporângios que se c) Uma condição comum à reprodução sexuada das briófi- distribuem na face inferior ou na borda dos folíolos; tas e pteridófitas consiste na produção de anterozoides esporângios são responsáveis pela produção de flagelados no interior de anterídios. esporos por meio da meiose. d) Nas briófitas e nas pteridófitas, a produção dos esporos d) zigoto haploide se divide por meioses sucessivas, ocorre no interior de estruturas diploides, as quais cor- originando embrião, que será nutrido por substâncias respondem à fase dominante do ciclo de vida. fornecidas pelo e terá suas células diferen- e) A ausência de tecidos vasculares nas briófitas e pteri- ciando-se em raiz, caule e folha. dófitas limita a fecundação em ambientes aquáticos ou e) anterídios e arquegônios, produzidos nas folhas férteis úmidos, uma vez que os anterozoides precisam nadar que apresentam soros, garantem a produção de ante- até a oosfera. rozoides e oosferas, que passarão por fecundação e originarão novos gametófitos. 2. As imagens mostram soros visíveis a olho nu em uma folha de samambaia. 3. As samambaias são plantas comumente encontradas no sub-bosque florestal e crescem preferencialmente em locais úmidos e sombrios. Sobre as características das samambaias, são feitas algumas afirmações. I. São plantas vasculares sem sementes. Apresentam alternância de gerações durante o seu ciclo de vida. III. A fase esporofítica é diploide e mais longa em relação à fase gametofítica, que é haploide. Biologia 3 87
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Assinale a alternativa correta. d) as gimnospermas são consideradas plantas mais pri- a) Apenas a afirmação está correta. mitivas do que as pteridófitas, pois possuem sementes b) Apenas a afirmação está correta. nuas, necessitando da água para a reprodução. c) Apenas a afirmação III está correta. e) todas as plantas necessitam da água para a reprodu- ção, inclusive as fanerógamas; assim, esse critério não d) Apenas as afirmações e estão corretas. deveria ser utilizado. e) Todas as afirmações estão corretas. 3. Observe a imagem a seguir. 4. O esquema a seguir representa o ciclo reprodutivo de uma pteridófita (samambaia). Anterozoide D Gametófito (protalo) Zigoto Oosfera A C Esporos Esporófito Nesse ciclo reprodutivo, a meiose ocorre a) no gametófito, para a formação de gametas. A respeito das plantas representadas, são feitas as afir- b) no esporófito, para a formação dos esporos. mações a seguir. Assinale a alternativa que contém uma c) logo após a fecundação. afirmação correta. d) durante desenvolvimento do zigoto. a) Be D representam as fases gametofíticas, formadas por e) durante a germinação dos esporos. células diploides (2n). b) Ae representam as fases gametofíticas, formadas por ATIVIDADES PROPOSTAS células haploides (n). c) e são originadas a partir do zigoto. d) Anterozoide e oosfera são produzidos por meiose. 1. gênero Sphagnum (Anthocerophyta) possui espécies que e) D e são estruturas presentes em sementes e folhas são comumente chamadas musgos de turfeira, as quais têm de gimnospermas. grande importância ecológica por formarem a turfa, que 4. Percorrendo uma trilha em uma floresta úmida do Sul do cobre 1% da superfície terrestre do planeta. Na Primeira Brasil, um estudante encontrou duas plantas pequenas Guerra Mundial, foram muito utilizados na limpeza de fe- crescendo sobre uma rocha. Observando-as, concluiu que rimentos, por absorverem até 20 vezes seu peso em água se tratava de um musgo (Briophyta) e de uma samambaia e pela presença de metabólitos bactericidas em sua cons- (Pteridophyta). tituição. Sobre musgos de turfeira, é correto afirmar que Considere as afirmações a seguir, sobre essas plantas. a) podem ocorrer em diferentes hábitats, incluindo As pteridófitas, ao contrário das briófitas, apresentam ambientes marinho e terrestre. vasos condutores de seiva. b) possuem ciclo de vida com alternância de gerações II. As pteridófitas e as briófitas são plantas de pequeno haploide e diploide, com fase haploide persistente. porte por não apresentarem tecidos de sustentação. c) são considerados avasculares, por possuírem esporófito III. Na face inferior das folhas da pteridófita, encontram-se efêmero e dependente. soros, nos quais ficam armazenados esporos. d) são formados por órgãos comuns a outras plantas, como Qual(is) está(ão) correta(s)? raiz, caule, folhas, flores, sementes e frutos. a) Apenas I. d) Apenas e III. e) liberam as sementes pela abertura da cápsula do es- b) Apenas II. e) I, e III. porófito, após o opérculo ser eliminado. c) Apenas le III. 2. Várias hipóteses foram desenvolvidas para explicar a 5. Observe esquema simplificado do ciclo de vida de um musgo. evolução das plantas. O critério que corrobora a hipótese evolutiva, a mais aceita atualmente, utiliza a dependência da água para que possa ocorrer processo de fecundação. III Sobre esse processo, é correto afirmar que VI a) as plantas que não dependem da água para se repro- duzir são briófitas, gimnospermas e espermatófitas. b) as briófitas e pteridófitas dependem da água, pois produzem anterozoides que necessitam "nadar" até a oosfera. VII IV c) as plantas avasculares não precisam da água para a reprodução, possuem tecidos diferenciados que pos- V sibilitam dominar o ambiente terrestre. 88 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS A partir da observação realizada e dos conhecimentos científicos sobre as briófitas, pode-se afirmar que a) as briófitas fixam-se ao substrato por meio de raízes (I), sendo que estas têm também a função de absorção de água e sais minerais. Como as briófitas são avasculares, a distribuição dessas substâncias pelo corpo da planta se dá célula a célula, por osmose. b) as briófitas apresentam alternância de gerações, isto é, geração haploide (II), formadora de gametas fase gametofítica, que é sempre a mais desenvolvida -, e geração diploide (III), formadora de esporo fase esporofítica, que cresce sobre gametófito, dependendo dele para sua nutrição. c) a maioria das espécies de musgos tem sexos separados; o gametângio masculino (V) recebe nome de arquegônio, e o gametângio feminino (IV) recebe o nome de anterídio. d) em (VI), está representado o processo de meiose para formação dos esporos, no interior da cápsula do esporófito, que corresponde, portanto, a um gametângio. Esses esporos, após a germinação, originarão o esporófito. e) as briófitas dependem da água para reprodução. A fecundação ocorre quando gotículas de água, ao atingirem ápice do gametófito feminino, fazem com que a oosfera seja lançada para fora da planta, atingindo o ápice de uma planta masculina, onde está armazenado o anterozoide. O embrião (VII) formado dará origem ao esporófito. 6. Muitas evidências indicam que parentes mais próximos das plantas são um grupo de algas verdes chamadas carófitas. As carófitas, junto com algumas outras algas verdes e com plantas, estão em uma linhagem-irmã da Chlorophyta, mas ainda não se sabe qual linhagem de carófita é a irmã verdadeira das plantas. É característica distintiva de briófitas para pteridófitas a) alternância de gerações. b) presença de esporófito independente. c) dependência de água para reproduzir. d) presença de meiose espórica. e) ausência de reprodução assexuada. 7. Na aula de Biologia, a professora comentou que as briófitas poderiam ser consideradas "os anfíbios do reino vegetal". Essa afirmação é válida se for considerado que as briófitas, assim como alguns anfíbios, a) apresentam um sistema de distribuição de água pelo corpo, que se dá de célula para célula, por osmose. b) reproduzem-se por alternância de gerações (metagênese). c) têm uma fase do desenvolvimento (gametófito) que ocorre exclusivamente na água. d) sofrem um processo de metamorfose, durante qual se alteram mecanismos de captação de oxigênio. e) vivem em ambientes úmidos e dependem da água para a fecundação. 8. Protalo é a fase do ciclo evolutivo das pteridófitas que tem origem no a) esporângio e corresponde à fase diploide. a) esporo e contém os gametângios masculino e feminino. b) esporófito e apresenta estruturas chamadas soros. c) gameta e corresponde à fase haploide. d) gameta e contém os gametângios masculino e feminino. 9. Observando-se ciclo de vida do vegetal em destaque, é correto afirmar que Germinação Protalo Esporo (n) gametófito (n) Meiose Esporângio (2n) Oosfera Anterídio (n) (n) Gametófito Arquegônio Anterozoides (n) (n) (n) Esporófito (2n) Fecundação Esporófito (2n) Zigoto (2n) a) esse vegetal é desprovido de um tecido vascular específico devido à dependência da água para sua fecundação. b) a germinação que precede a formação do gametófito ocorre por mitoses sucessivas. c) esporófito é monoico e pode, por meiose, gerar células gaméticas específicas. d) os esporos, originados do esporângio, ocorrem por uma divisão sem disjunção cromossômica. e) a fase duradoura é gametofítica, e a temporária, esporofítica. Biologia 3 89
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS 10. As plantas avasculares são pequenas e facilmente encontradas em ambientes sombreados. Sobre suas características re- produtivas, observe o ciclo de vida exemplificado a seguir e assinale a alternativa correta. 1 5 2 3 4 a) Na cápsula (1), ocorre a meiose, formando-se esporos haploides que são eliminados no solo. b) Cada esporo desenvolve-se formando gametófitos unicamente masculinos (2). c) Anterozoides haploides fecundam oosferas diploides (3), ocorrendo a seguir divisões meióticas sucessivas. d) O arquegônio com o embrião diploide (4) desenvolve-se formando uma estrutura haploide. e) esporófito (5) representa a fase assexuada do ciclo reprodutivo. Identidade dos AULA seres vivos Reprodução das gimnospermas e 8 7 angiospermas H 28 Acesse a videoaula deste conteúdo. Durante a evolução das plantas, surgiu uma linhagem que, os estróbilos. Há dois tipos de estróbilos: estróbilo mas- pelo fato de produzir sementes, foi nomeada de espermató- culino ou microstróbilo, no qual se encontram micros- fita. Essa linhagem é formada pelas gimnospermas e angios- porângios (2n) formadores de esporos masculinos (n), permas. É importante salientar que nesses dois grupos, assim andrósporos ou micrósporos; e estróbilo feminino ou como em briófitas e em pteridófitas, ocorre uma alternância de megastróbilo, qual contém megasporângios (2n) que gerações, mas a geração gametofítica é pequena, pouco dura- originam, por meiose de algumas células, esporos femini- doura e completamente dependente da geração esporofítica. nos, ginósporo ou megásporo (n). Será visto nesta aula que a geração gametofítica se encontra em uma estrutura denominada estróbilo, nas gimnospermas, e A B flores, nas angiospermas. Reprodução sexuada de gimnospermas Daniel Gomes Nas gimnospermas, a fase esporofítica é mais duradoura e mais fácil de ser visualizada que a fase gametofítica. Como exemplo de fase esporofítica desse grupo, tem-se a árvore do pinheiro-do-paraná (Araucaria angustifolia). A fase game- tofítica nas gimnospermas tem duração ainda menor que nas pteridófitas. Quando pólen é formado, ele é um esporo (uma célula), mas quando é disperso, ele já se dividiu, então, corresponde ao gametófito masculino. Serão utilizados como exemplo do ciclo de vida de gimnospermas eventos que ocorrem ao longo da reprodução de um pinheiro do gênero Pinus, que é monoico e, portanto, apresenta estruturas repro- dutoras masculinas e femininas no mesmo indivíduo. Fotografias de estróbilos masculinos ou microstróbilos (A) e de estróbilos femininos ou megastróbilos (B). Nas gimnospermas, os gametófitos masculinos são os grãos de pólen, enquanto gametófitos femininos cor- Formação do grão de pólen respondem a uma parte interna do óvulo. Nas folhas modificadas em estróbilos masculinos, en- As estruturas reprodutoras de Pinus estão localizadas em contram-se os microsporângios, que são estruturas for- folhas modificadas que apresentam estruturas reprodutivas madoras de esporos. No interior dos microsporângios, 90 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS encontram-se células diploides chamadas microsporó- megasporângios, é encontrada uma célula diploide, chama- citos (2n), que também são conhecidas como células- da megasporócito ou célula-mãe do megásporo, mergu- -mãe dos micrósporos ou células-mãe dos grãos de pólen. lhada em um tecido nutritivo, nucelo. Esse megasporóci- Inicialmente, cada microsporócito (2n) sofre meiose e origi- to (2n), por meiose, origina quatro megásporos haploides, na quatro micrósporos haploides. Logo em seguida, cada um entre quais três degeneram, restando apenas megáspo- dos quatro micrósporos (n) passa por duas mitoses e origina um ro funcional. microgametófito imaturo (n) o grão de pólen. Entretanto, das desenvolvimento do megásporo em gametófito femini- quatro células formadas por essas mitoses, apenas duas sobre- no ocorre de forma muito lenta, tendo início somente depois vivem no grão de pólen: a célula do tubo ou célula vegetativa que ocorre a polinização. Ocorrido esse evento, tem início (que formará o tubo polínico) e a célula geradora, também cha- mada célula gerativa ou núcleo reprodutor (que fecundará a a germinação ou o desenvolvimento do megásporo, quan- oosfera). Em volta do grão de pólen, existe uma camada externa do se tem a multiplicação da quantidade de núcleos, por chamada exina. Esta pode apresentar duas expansões laterais intermédio de sucessivas mitoses, mas sem divisão do cito- (bolsas de ar) em forma de asa, chamadas expansões alares. plasma. Dessa maneira, forma-se uma massa plurinucleada Essas expansões permitem que grãos de pólen sejam elimi- (± 2000 núcleos), que corresponde ao gametófito feminino nados facilmente, sofrendo dispersão pelo fato de serem arras- ou megagametófito (n). No interior dessa massa começam, tados pelo vento (anemofilia). Como são produzidos milhões de então, a se formar membranas celulares que estruturam dois grãos de pólen, alguns deles casualmente podem atingir seu ou mais arquegônios e, em cada um deles, tem-se apenas objetivo, o megasporângio (cone feminino). um gameta feminino, a oosfera. Apesar do uso do termo óvulo em botânica, tal estrutura não corresponde ao gameta feminino. Estróbilos Na realidade, esse óvulo é uma estrutura em forma de masculinos cápsula que, além de outras células, contém em seu inte- Microsporângio rior, inicialmente, esporos e somente depois de certo tempo gameta feminino verdadeiro, que é a oosfera. Célula-mãe do micrósporo (2n) Estróbilos Meiose femininos Micrósporos (n) Escama Óvulo Célula geradora Mitose Esporófito (núcleo reprodutor) Micrópila Célula do tubo Célula-mãe do Meiose megásporo As três células se Formação do grão de pólen em gimnosperma. degeneram Expansões alares Megásporo Esporófito Célula geradora Célula do tubo Célula do Tubos tubo polínicos Grão de pólen Célula geradora Oosfera Grão de pólen de gimnosperma. Como a morfologia polínica é ligada à espécie de origem, Representação esquemática da formação do megásporo. Observe que somente após a a análise desses grãos é fundamental para a identificação de espécies ainda sobreviventes polinização esporo feminino se desenvolve, originando gametófito ou mesmo de espécies já extintas, pois a camada de exina pode resistir a milênios, feminino (n), a oosfera, no interior do arquegônio. preservada em sedimentos de lagos, pântanos, oceanos etc. Formação do gametófito feminino Fecundação Nos ramos modificados em estróbilos femininos, encon- Para que haja fecundação de gimnospermas, não é neces- tram-se folhas modificadas em escamas (escamas ovulíferas), sária a presença de água no ambiente. O líquido necessário responsáveis por guardar os megasporângios ou óvulos, para deslocamento do gameta masculino (núcleo reprodutor) que são as estruturas formadoras de esporos envoltos por é secretado pelo próprio megasporângio. uma camada de um tecido protetor, o tegumento, que tam- Esse processo de fecundação tem início quando os grãos bém forma uma abertura denominada micrópila, por onde, de pólen ficam presos no megastróbilo, devido à presença de futuramente, os grãos de pólen penetrarão. No interior dos um material viscoso próximo à micrópila. Biologia 3 91
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Depois disso, grão de pólen atravessa a micrópila e começa a germinar, formando o tubo polínico. tubo cresce e invade o nucelo em direção ao arquegônio. No interior do tubo, a célula geradora produz dois núcleos espermáticos, que funcionam como gametas masculinos. Com isso, pode-se considerar que o tubo polínico é gametófito masculino maduro (com gametas em seu interior), enquanto o grão de pólen seria o gametófito jovem. Enquanto um dos núcleos espermáticos degenera, o outro se une à oosfera, ocorrendo assim a fecundação, que origina um zigoto. Mesmo havendo vários arquegônios dentro do megásporo, possibilitando a formação de vários zigotos, somente um deles continuará desenvolvimento, originando um embrião. Embrião (2n) Semente Fecundação Endosperma (n) e mitose do zigoto Casca Núcleos espermáticos Germinação (gametas masculinos) Crescimento Esporófito Oosfera Núcleo vegetativo Representação esquemática da polinização e formação da semente em gimnosperma. Depois da fecundação, é formada a semente, uma estrutura revestida por uma casca, constituída pelo tegumento. No inte- rior da semente se encontra embrião, que é o esporófito ainda jovem e que fica mergulhado em meio a um tecido haploide que serve de reserva de alimento. As escamas ovulíferas com sementes formam o que se chama de pinhão, e todo o conjunto do estróbilo feminino ou cone feminino, depois de fecundado, é chamado de pinha. Normalmente, termo pinhão se refere ao principal produto comercial extraído atualmente do pinheiro-do-paraná: suas sementes. Estas são mais uma opção de alimento apreciada sobretudo pela população da Região Sul do país. Os pinhões são um alimento bastante nutritivo, pelo fato de serem ricos em amido, proteínas, gorduras, cálcio, ferro, fósforo e vitaminas. Reprodução Fotografia de uma pinha, o estróbilo feminino (esquerda), e detalhe da pinha aberta, apresentando os pinhões, que são as sementes de Araucaria angustifolia. Wikimedia Commons Fotografia de uma semente alada de uma gimnosperma do gênero Pinus. As sementes permanecem no estróbilo feminino até seu amadurecimento e, quando a pinha abre, elas se desprendem. De acordo com a espécie em questão, as sementes podem: 1. cair diretamente no chão; 2. deslocar-se por dezenas de metros arrastadas pelo vento (anemocoria); 3. ser transportadas por certas aves e mamíferos (zoocoria). Nos últimos dois casos, a germinação pode ocorrer a uma boa distância da planta-mãe, promovendo, assim, a dispersão e evitando uma disputa local por recursos com a planta original. O surgimento da semente foi um dos principais acontecimentos responsáveis pela dominância das espermatófitas no meio terrestre. Alguns benefícios gerados pela semente são mostrados a seguir. Protegem embrião contra a perda de água, devido à presença da casca. Nutrem o embrião por meio de tecido haploide nutritivo (alguns autores se referem a esse tecido como endosperma haploide). 92 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Aumentam a chance de ocorrer dispersão por meio do vento ou por algum animal (aves, mamíferos etc.). Potencializam a capacidade de ocorrer germinação, já que a casca e o tecido nutritivo permitem que o embrião sobreviva por um longo período até que as condições ambientais ideais ocorram. 1. Estróbilos masculinos: Estróbilos femininos: Geralmente são pequenos e São normalmente maiores que os localizados nas extremidades masculinos e estão localizados próximo dos galhos mais baixos. às extremidades dos ramos mais altos. 2. Microsporângio: Cada microsporófilo possui dois sacos polínicos (microsporângios) Esporófito Estróbilo masculino Estróbilo feminino na parte inferior. Megasporângio: Cada megasporófilo Saco polínico Óvulo tem dois óvulos (microsporângio) (megasporângio) Embrião (megasporângios) localizados na parte Casca superior de cada. Reserva de nutrientes Semente Mitose Célula-mãe 3. Micrósporos: Zigoto do micrósporo No interior do saco Célula-mãe polínico, ocorre do megásporo meiose, que produz Fase diploide (2n) FERTILIZAÇÃO MEIOSE MEIOSE quatro micrósporos. Fase haploide (n) Megásporos: 6. Zigoto: No interior do óvulo, a Quando o grão de pólen Micrósporos meiose produz quatro chega no megásporo, ele Grão de pólen Gametófito feminino megásporos, porém, germina e forma game- Mitose maduro tófito masculino maduro. Megásporo apenas um sobrevive. Arquegônio Por meio do tubo políni- núcleo espermático Polinização Parede penetra no arquegônio Parede do óvulo e fertiliza a oosfera, do óvulo 4. Grãos de pólen: originando o zigoto. Mitose Cada micrósporo Gametófito masculino se torna um grão maduro de pólen com duas extensões que per- Tubo polínico mitem arraste pelo Reprodução vento para que ele Núcleo atinja megastróbilo Grão de e ocorra a polinização. espermático pólen 5. Gametófito feminino maduro: Somente um megásporo sofre mitose, originando 200 o gametófito feminino maduro, que possui de dois a seis arquegônios. Cada arquegônio contém uma oosfera, que fica próxima da micrópila. Representação esquemática do ciclo de vida de uma espécie de gimnosperma do gênero Pinus. Reprodução sexuada de angiospermas As plantas vasculares com sementes e frutos, as angiospermas, têm ciclo de vida semelhante ao das gimnospermas, porém, nas gimnospermas, as estruturas reprodutoras são OS estróbilos, enquanto nas angiospermas são as flores. Portanto, será iniciado o estudo do ciclo de vida de uma angiosperma analisando a estrutura de uma flor completa, que é composta pelas seguintes partes: Pedúnculo ou pedicelo Fornece sustentação da flor no caule. Receptáculo Local onde estão inseridos os verticilos florais. Androceu Conjunto de folhas modificadas, os estames, nos quais se encontra sistema masculino de reprodução. Biologia 3 93
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Gineceu Conjunto de folhas modificadas, denomina- Na realidade, cada óvulo é considerado um megasporân- das carpelos ou pistilos, que formam sistema feminino gio, ou seja, uma estrutura produtora de megásporos. Dentro de reprodução. de cada megasporângio, encontra-se uma célula diploide, a Cálice Conjunto formado por folhas modificadas, geral- célula-mãe do megásporo. Esta sofre meiose e origina quatro mente verdes, denominadas sépalas. células haploides (n), sendo que três delas degeneram e ape- Corola Conjunto formado por folhas modificadas, geral- nas uma, denominada megásporo funcional, cresce e passa mente coloridas, denominadas pétalas. a ocupar praticamente todo espaço interno do megaspo- Estigma rângio. Em seguida, o núcleo haploide do megásporo sofre Antera Estame Estilete Filete Ovário Carpelo três mitoses consecutivas e origina oito núcleos haploides, Óvulo dos quais três formam as antípodas, que são células situa- das no polo distal em relação à micrópila; dois formam as Pétala sinérgides, células localizadas no polo proximal em relação à micrópila; dois ficam na região central e são chamados nú- cleos polares; e um forma a oosfera, gameta feminino que Receptáculo Sépala fica situado entre as sinérgides. Pedúnculo Partes de uma flor completa. Integumentos Estrutura e constituição dos estames Óvulo (2n) Célula-mãe Os estames são esporófilos masculinos da planta. do megásporo (2n) Consequentemente, nessas folhas modificadas, encontram-se Nucelo microsporângios produtores de micrósporos (grãos de pó- len). Cada um dos estames, por sua vez, é constituído pelo filete e pela antera. filete é uma estrutura de forma fila- mentosa que sustenta a antera, porção dilatada do filete que abriga sacos polínicos ou microsporângios. Unindo filete à antera, tem-se tecido conectivo. Dentro de cada saco polínico existem células diploides (2n), denominadas células-mães dos micrósporos. Cada uma Meioses dessas células passa por uma meiose, originando quatro mi- crósporos haploides (n). Após esse processo, cada micróspo- 4 megásporos (n) ro sofre mitose e se diferencia em grão de pólen. Depois de formado, encontram-se, no interior de um grão de pólen, um núcleo vegetativo e um núcleo reprodutivo, ambos haploides. Saco polínico Grão de pólen jovem 3 megásporos Célula vegetativa (n) se degeneram Célula reprodutora (n) Megásporo funcional (n) Intina Cada micrósporo Exina origina um grão Mitose Mitoses Antera de pólen Sinérgides (n) Núcleos Célula-mãe do Primeira divisão Segunda divisão 4 micrósporos (n) polares (n) micrósporo (2n) da meiose da meiose Representação esquemática da formação do grão de pólen. Oosfera (n) Estrutura e constituição dos carpelos Antípodas (n) Os carpelos ou pistilos são os esporófilos femininos da Representação esquemática do desenvolvimento do óvulo em angiospermas. planta. Cada carpelo é formado por um estigma, um estilete e um ovário. estigma é a porção apical responsável pela re- Depois da maturação do óvulo, ele apresenta um saco cepção de pólen, sustentado pelo estilete. Na porção basal embrionário ou gametófito feminino, que aloja o gameta fe- do carpelo, encontra-se o ovário, que produz e armazena minino, a oosfera; dois envoltórios, a primina (externo) e a óvulos. secundina (interno); e uma abertura do óvulo, a micrópila. 94 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Estigma Óvulo Primina Estilete Nucelo Carpelo Óvulo Célula-mãe do megásporo Ovário Secundina Antípodas Micrópila Meiose Saco embrionário (gametófito feminino) Megásporo Oosfera Núcleos polares Megásporo sofre três mitoses, produzindo oito núcleos Três megásporos Sinérgides degeneram Representação esquemática da flor com detalhes da formação do megásporo e do gametófito feminino. Após a análise da estrutura de uma flor completa e a formação dos gametas de angiospermas, será estudado detalhada- mente seu processo reprodutivo. Para melhor compreender esse processo, ele será subdividido em três etapas: polinização, germinação do pólen e fertilização. Conectivo Antera Estigma Estames Antera Filete Cálice Filete Receptáculo Estames Corola Pedúnculo Estame Flor de Hibiscus sp. Estigma Pólen Estigma Antera Estigma Estame Estilete Estilete Filete Estilete Pistilo Óvulo Ovário Ovário Ovário Receptáculo Pistilo Pistilo Estrutura e constituição de estames e carpelos. Polinização Denomina-se polinização o transporte do grão de pólen da antera até o estigma. O deslocamento do grão de pólen pode ocor- rer devido à ação do vento (polinização anemófila) ou de seres vivos, como insetos (polinização entomófila), pássaros (polinização ornitófila), morcegos (polinização quiropterófila) etc. Flores que são polinizadas pela ação de insetos ou pássaros normalmente têm o cálice e a corola vistosos, estruturas produtoras de odores (glândulas odoríferas) e estruturas produtoras de nutrientes (nectá- rios). Já estigmas dessas flores são estreitos, ao contrário do que se verifica nas flores polinizadas pelo A C Polinização por insetos ou polinização entomófila (A), por aves ou polinização ornitófila (B) e por morcegos ou polinização quiropterófila (C). Outro detalhe interessante é que flores diurnas, ou seja, flores que se abrem durante dia, costumam apresentar cores brilhantes para atrair seus polinizadores, enquanto as flores noturnas normalmente exalam um perfume acentuado e não são muito coloridas. Biologia 3 95
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Germinação do pólen e fertilização Em angiospermas, os grãos de pólen pousam e aderem ao estigma da flor e não mais diretamente à micrópila, como ocorre nas gimnospermas. A adesão do grão de pólen ao estigma, então, induz à germinação desse grão, formando assim o tubo polínico, que cresce, penetrando no estilete em direção à micrópila do óvulo. No interior do tubo, pode ser visto o núcleo vegetativo (núcleo do tubo), que orienta crescimento do tubo, e logo atrás dele observa-se o núcleo reprodutivo. Este últi- mo, antes de atingir o óvulo, divide-se e origina dois núcleos espermáticos haploides, considerados os gametas masculinos. Por isso, tubo polínico constitui gametófito masculino. Gametófito feminino maduro Gametófito masculino maduro Arquegônio Parede do óvulo Núcleos espermáticos (n) Tubo polínico Núcleo vegetativo (n) Representação esquemática do processo de germinação do grão e formação do tubo polínico. Quando atinge o ovário, tubo polínico penetra no óvulo por meio da micrópila, possibilitando que ocorra a dupla fecundação, processo exclusivo do grupo das angiospermas. Uma dessas fecundações ocorre como resultado da fusão de um núcleo espermático com a oosfera, originando zigoto, que sofre sucessivas mitoses para formar o embrião diploide. A outra fecundação ocorre pela fusão do outro núcleo espermático com dois núcleos polares, originando uma célula triploide, a célula-mãe do albúmen, que sofre mitoses e forma um tecido triploide (3n), de reserva nutritiva para o embrião, albúmen ou endosperma. Lembre-se de que nas gimnospermas esse tecido nutritivo é haploide. Formação da semente e do fruto Na maioria das angiospermas, após a fecundação ovário se desenvolve, formando fruto, e óvulos em seu interior originam as sementes. As sementes são constituídas por três partes: tegumento ou casca, estrutura que fornece proteção à dessecação, aos predadores e aos parasitas; embrião (2n), que é próprio esporófito jovem que originará a futura planta; e endosperma (3n), que atua como reserva nutritiva para o embrião. Entretanto, muitas espécies de plantas, como o pau-brasil (Caesalpinia echinata) e o jacarandá-da-bahia (Dalbergia nigra), não apresentam mais endosperma quando a semente amadure- ce, pois esse tecido já é consumido inteiramente pelo embrião, ficando apenas resquícios do tecido de reserva. Normalmente, o embrião apresenta três partes: folhas embrionárias (cotilédones), radícula (que originará a raiz) e caulículo (que originará caule). À medida que a semente é formada, a parede do ovário também se desenvolve, dando origem ao fruto. Este é constituído por uma parede, o pericarpo, que é dividido em três regiões: epicarpo, mesocarpo (em geral a parte comestível, por causa do acúmulo de reserva nutritiva) e endocarpo. Alguns frutos se desenvolvem sem fecundação e, não possuem sementes. Esses frutos recebem nome de partenocárpicos. Em outros casos, a parte suculenta e comestível se origina em outras partes da flor (não se origina no ovário). Esses frutos recebem o nome de pseudofruto. No caju, por exemplo, a parte suculenta e comestível se origina do pedicelo da flor, sendo pseudofruto; a parte dura, conhecida por castanha-de-caju é fruto verdadeiro, originado do de- senvolvimento do ovário. A fecundação forma a célula-mãe do albúmen (3n) Grãos de pólen Endosperma Mitoses Células Embrião espermáticas Célula do tubo Dupla A fecundação forma fecundação zigoto (2n) Epicarpo Semente Mesocarpo Endocarpo Cotilédones Endosperma Embrião Crescimento do ovário Núcleos polares Semente Oosfera Representação esquemática da polinização e da formação da semente e do fruto. 96 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS O fato de as sementes estarem protegidas pelo fruto aumentou a chance de dispersão da semente. Isso se deve ao fenômeno pelo qual o fruto pode ser transportado pelo vento (anemocoria), pela água (hidrocoria) ou mesmo por animais (zoocoria). Os animais podem dispersar os frutos pelos processos de epizoocoria, ou exozoocoria, que ocorre quando os frutos aderem acidentalmente à sua superfície, ou então por endozoocoria, que ocorre quando os animais procuram ativamente o fruto devido à presença de nutrientes nele e/ou nas sementes. Dessa forma, é possível animal comer o fruto e descartar a se- mente ou, apesar da possibilidade de as sementes serem ingeridas juntamente com o fruto, algumas delas conseguem passar intactas pelo sistema digestório desses animais, sendo, depois de certo tempo, eliminadas com as fezes. Caso seja exposta a condições favoráveis, a semente germinará, e as reservas do cotilédone ou do endosperma serão consumidas pela planta em crescimento. Quando essas reservas se esgotarem, já existirá uma pequena raiz originada da radícula. caulículo origina a par- te inicial do caule, e a gêmula, a parte superior e as primeiras folhas. Assim, completa-se ciclo de vida de uma angiosperma. Estame: Carpelo: 7.0 esporófito: Antera Estigma o embrião dentro de uma Filete 2. o saco polínico: o óvulo: semente é esporófito ima- Estilete Nos sacos polínicos (micros- Dentro de um óvulo (megas- Quando uma semente porângios) da antera, a meiose porângio), a célula-mãe do germina, o crescimento e a di- Ovário produz micrósporos. megásporo sofre meiose e Mitoses ferenciação celular produzem Óvulo produz quatro megásporos. o esporófito maduro de uma angiosperma. Estigma Fruto Esporófito 1. o estame: Óvulo (ovário desenvolvido) A antera na parte superior (megasporângio) 6. A semente: Semente de um estame possui quatro Estilete óvulo agora se desenvolve (óvulo desenvolvido) sacos polínicos. Os grãos de Saco polínico originando a semente, que pólen são produzidos nos sa- Ovário contém um embrião e nutrien- (microsporângio) polínicos. tes protegidos pela casca. Casca carpelo: ovário, ou partes adjacentes Antera Embrião ovário na base de um car- a ele, também se desenvolve originando fruto, no interior Endosperma (3n) pelo contém um ou mais óvu- los. conteúdo de um óvulo do qual se encontra(m) a(s) se- Semente muda durante ciclo de vida mente(s). Diploide (2n) das angiospermas. FERTILIZAÇÃO MEIOSE MEIOSE Haploide (n) 5. Dupla fertilização: Grão de pólen Gametófito masculino Ao chegar ao óvulo, tubo maduro Parede Núcleo vegetativo polínico descarrega núcleos Polinização espermáticos. Um deles migra do óvulo Núcleo reprodutor Mitose Tubo aso Micrósporos Megásporos e fertiliza a oosfera, formando Núcleos polínico um zigoto, enquanto outro polares Antípodas Núdeos se une com dois núcleos Parede esper- Núcleos polares, produzindo uma célula Núcleos do óvulo espermáticos máticos polares triploide. Essa célula 3n sofre mitoses e origina nutrientes Oosfera Oosfera (albúmen ou endosperma) que Núcleo Três megásporos sustentarão a planta jovem du- Tubo do tubo Sinérgides degeneram rante sua germinação. polínico Saco embrionário 3. micrósporo: (gametófito feminino maduro) Cada micrósporo em um saco polínico sofre mitose para se tornar um grão de pólen imaturo com duas células: um nú- cleo vegetativo e um núcleo reprodutivo. Ao abrir, os sacos 4. o gametófito masculino maduro: o gametófito feminino maduro: polínicos permitem que grãos de pólen sejam arrastados grão de pólen que pousa sobre estigma da flor óvulo contém agora gametófito maduro ou saco pelo vento ou transportados por algum animal, geralmente, germina e produz um tubo polínico, que cresce den- embrionário, que normalmente consiste em oito nú- para outras flores, caracterizando a polinização. tro do estilete até atingir um óvulo no ovário. No in- cleos haploides (1 oosfera, 2 sinérgides, 2 núcleos terior do tubo polínico, núcleo da célula geradora polares e 3 antípodas) embebidos em uma massa de megásporo: divide-se e produz dois núcleos espermáticos não citoplasma. No interior do óvulo de um ovário, três megásporos dege- flagelados. grão de pólen totalmente germinado neram, e apenas remanescente sofre mitose para originar é gametófito masculino maduro. gametófito feminino. Representação esquemática da reprodução sexuada de uma angiosperma. Reprodução assexuada nas plantas vasculares Em pteridófitas, gimnospermas e an- giospermas, tipo de reprodução asse- A xuada mais comum é a chamada propa- gação vegetativa. Por meio dela, tem-se a formação de raízes em estruturas como Daniel Gomes caules e folhas, que acabam originando novos indivíduos, uma vez que essas es- truturas normalmente apresentam regiões (gemas ou botões vegetativos) com tecido indiferenciado (meristema primário) capaz de originar uma nova planta. Além de, geralmente, os indivíduos serem gerados mais rapidamente que por reprodução sexuada, eles são geneticamente iguais aos seus genitores, conservando, assim, as características da espécie nas novas gerações. Isso desperta interesse do ser Fotografias de propagação vegetativa. (A) Folhas da planta (Kalanchoe delagoensis) com propágulos* em humano, que sempre busca a manutenção sua borda. (B) Caule de samambaia (pteridófita) com botões germinativos em desenvolvimento de certas características em uma planta (indicados pelas setas vermelhas). *Propágulos: estruturas que se desprendem de uma planta adulta e que podem dar origem a uma nova planta (produtividade, porte, coloração etc.). geneticamente igual à sua genitora. Biologia 3 97
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Leitura complementar A Gemas Técnicas de propagação vegetativa promovidas pelo ser humano Cavaleiros Apesar de a reprodução sexuada ter contribuído para Cavalos o sucesso reprodutivo (mediante estruturas como se- mentes, flores e frutos) e adaptativo de gimnospermas e Garfo* Copulação* Gema Casca angiospermas, a reprodução assexuada ainda apresenta certas características interessantes. Uma delas é a possi- bilidade de formar novos indivíduos rapidamente e com *Garfo e copulação são dois tipos diferentes de técnicas de enxertia. mesma carga genética, conservando, assim, caracterís- Gemas ticas da espécie geradora ao longo das novas gerações, salvo ocorram mutações. Além da ocorrência natural de reprodução assexua- Estaca da nas plantas (via propagação vegetativa), ser huma- no vem aplicando técnicas que permitem a ocorrência de certos tipos de propagação vegetativa que não ocorrem naturalmente no ambiente. Entre essas técnicas, destacam-se: D A Cultura de tecidos in vitro: consiste em cultivar frag- mentos de plantas em soluções nutritivas (meio de cultura) no interior de um recipiente. É aplicada na clonagem vegetal, no melhoramento genético e na produção de mudas sadias. Enxertia: resulta da retirada de um ramo ou gema (borbulha) de uma planta que é então inserido em outra planta, geralmente da mesma espécie, que dá E origem a uma planta com uma parte chamada en- xerto (cavaleiro) e outra denominada porta-enxer- to (cavalo). Esse processo permite unir as melhores características de duas plantas em uma só. Como exemplo, pode-se citar a possibilidade de enxertar um ramo de uma roseira muito bonita em outras que, apesar de não serem tão bonitas, são mais resisten- Representações esquemáticas de diferentes tipos de tes a uma certa praga. propagação vegetativa promovidas pelo ser humano. Estaquia: é feita cortando e plantando ramos cauli- nares contendo gemas (tecidos meristemáticos), dan- do origem a novas plantas a partir do enraizamento ATIVIDADES PARA SALA dessas estruturas. Essa técnica possibilita a propaga- ção de certas características de uma planta, multipli- 1. Analise as seguintes características apresentadas pelas cando-a. É muito utilizada na produção comercial de plantas: roseiras. I. As folhas, ricas em cloroplastos, garantem a realização D Mergulhia: faz-se enterrando partes de ramos ain- da fotossíntese. da ligados à planta até que se criem raízes e, depois II. A ocorrência de meiose para a produção de esporos disso, separa-se a nova parte com raízes da planta garante a variabilidade genética dos futuros gametófi- de origem e, em seguida, replanta-se. Esse método tos, dos gametas originados por essa geração haploide é aplicado em plantas que não podem ser reproduzi- e dos futuros esporófitos. das por estaquia. III. O sistema vascular, composto por xilema e floema, E Alporquia: é feita mediante um pequeno corte em garante a distribuição de substâncias por todo corpo um ramo da planta, que é protegido por terra úmida, da planta. envolto em um recipiente (saco ou pano). Depois que Associando um pinheiro (gimnosperma) e uma samambaia as raízes se desenvolvem nesse ramo, ele é retirado (pteridófita) às características é correto afirmar que e plantado. Tal método funciona em algumas plantas a) um pinheiro apresenta apenas as características e II. que não responderam à estaquia. b) uma samambaia apresenta apenas as características e III. 98 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS c) um pinheiro e uma samambaia apresentam as carac- a) uma célula espermática masculina se funde com um terísticas I, e III. núcleo polar feminino, originando o zigoto, e a outra d) um pinheiro e uma samambaia apresentam apenas as célula espermática masculina se funde com a oosfera, que origina o endosperma. características e b) uma célula espermática masculina se funde com a e) um pinheiro apresenta apenas a característica III, oosfera e origina zigoto, e a outra célula espermática enquanto uma samambaia apresenta apenas a carac- se funde com dois núcleos polares femininos, dando terística origem a uma célula triploide. c) núcleo polar se funde com a oosfera, originando o 2. A imagem a seguir representa o processo de evolução das zigoto, e a célula espermática se funde com a sinérgide, plantas e algumas de suas estruturas. Para sucesso desse dando origem ao albúmen. d) uma antípoda se funde com a oosfera e origina o zigo- processo, a partir de um ancestral simples, diferentes to, e a outra antípoda se funde com um núcleo polar, grupos vegetais desenvolveram estruturas adaptativas originando a célula-mãe do albúmen. que lhes permitiram sobreviver em diferentes ambientes. e) uma sinérgide se funde com a oosfera e origina zigoto, e a outra sinérgide se funde com dois núcleos polares Embriófitas (Reino Plantae) e origina uma célula triploide. ATIVIDADES PROPOSTAS 1. A garantia da polinização de espécies vegetais nativas é essencial para a manutenção do equilíbrio ecológico Briófitas Pteridófitas Gimnospermas Angiospermas dos ecossistemas naturais, uma vez que, da polinização, Flores as sementes se desenvolvem nas estruturas reprodutivas Frutos dos vegetais. Sementes aladas Grãos de pólen A gimnosperma Araucaria angustifolia é bastante abundan- Esporófito dominante te nos ecossistemas da região da Serra da Mantiqueira, e Vasos condutores Gametófito dominante sua reprodução ocorre em função do transporte de grãos Alga verde Arquegônio de pólen entre estróbilos masculinos ancestral Disponível em: http://biopibidufsj.blogspot.com a) e estróbilos femininos de uma mesma árvore, realizado Acesso em: 29 fev. 2012. (adaptado) por insetos e pássaros. b) de uma árvore e estróbilos femininos de outra árvore, Qual das estruturas adaptativas apresentadas contribuiu realizado pelo vento. para uma maior diversidade genética? c) e estróbilos femininos (hermafroditas) de árvores dife- a) As sementes aladas, que favorecem a dispersão aérea. rentes, realizado pelos insetos. b) Os arquegônios, que protegem embrião multicelular. d) e estróbilos femininos (hermafroditas) de uma mesma c) Os grãos de pólen, que garantem a polinização cruzada. árvore, realizado por morcegos e pássaros. d) Os frutos, que promovem uma menor eficiência e) e estróbilos femininos (hermafroditas) de árvores dife- reprodutiva. rentes, realizado pelo vento e pelos animais. e) Os vasos condutores, que possibilitam transporte da 2. seiva bruta. vento soprava fraco, dobrando levemente as hastes de uma planta dominante, que mal superava a altura do 3. Com relação a todas as características das angiospermas, tornozelo, mas nem sempre era assim. Na maior parte das vezes deslocamento de ar era intenso e se transformava assinale a alternativa correta. num jato de uivos poderosos, durante as tempestades de a) Nas angiospermas, o endosperma da semente não tem verão. [...] Açoitadas pelo deslocamento de ar, as hastes se função durante a germinação, pois todos nutrientes dobravam e se agitavam para liberar conteúdo das copas, dessa etapa são retirados da fotossíntese. arredondadas como antigas lâmpadas incandescentes. b) Todas as angiospermas são classificadas como mono- Então as sementes partiam. Cada uma pousaria num ponto cotiledôneas por se encaixarem no grupo das plantas distinto, determinadas a perpetuar a espécie, adaptando-se cujos embriões possuem apenas um cotilédone. com a disposição de migrantes que desembarcam numa c) Após a fecundação, em todas as angiospermas, o ovário terra estranha. O futuro está ali, não lá, de onde partiram. transforma-se em frutos, enquanto todo(s) o(s) óvulo(s), Ulisses Capozzoli. Memória da Terra. Scientific American Brasil, janeiro 2010. (adaptado) no seu interior, transformam-se em sementes. d) A semente de uma angiosperma é formada pelo te- texto retrata uma cena na Terra há alguns milhões de anos. gumento, proveniente das paredes do óvulo, e pela amêndoa, constituída de embrião e endosperma. Pode-se dizer que texto tem por protagonista as e) A dispersão do fruto em angiospermas é sempre rea- e descreve um processo que lhes permitiu lizada por animais, sendo assim chamada de zoocoria. Os espaços em branco poderiam ser corretamente preen- chidos por 4. As plantas pertencentes à divisão Angiospermae ou a) briófitas manterem-se como uma mesma espécie até Magnoliophyta apresentam reprodução sexuada com uma os dias atuais. característica exclusiva denominada dupla fecundação. b) pteridófitas manterem-se como uma mesma espécie Com relação à dupla fecundação, é correto afirmar que até dias atuais. Biologia 3 99
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS c) pteridófitas diversificarem-se em várias espécies, 5. Na época de Natal, é comum ornamentar as portas das algumas delas até os dias atuais. casas com guirlandas dos mais diferentes tipos, como d) gimnospermas manterem-se como uma mesma es- mostra a foto seguinte. pécie até dias atuais. e) gimnospermas diversificarem-se em várias espécies, algumas delas até os dias atuais. 3. Em um experimento, um tipo de planta que se reproduz tanto de forma sexuada como assexuada é cultivada em dois ambientes artificiais distintos (I e II). No ambiente I, as condições de temperatura e umidade são constantes e não há presença de insetos. No ambiente II, há presença de inse- tos e as condições de temperatura e umidade são instáveis. Considerando os dois ambientes, a reprodução que teria melhor resultado na produção vegetal está a) nos dois ambientes, reprodução sexuada, pois esta gera indivíduos idênticos que produzem um maior número de plantas. b) no ambiente II, reprodução assexuada, pois uma planta bem adaptada irá gerar um descendente também bem adaptado. Disponível em: Acesso em: 30 set. 2014. c) nos dois ambientes, reprodução assexuada, pois esta As estruturas vegetais presentes nesse enfeite correspon- gera plantas já maduras e adaptadas, não apresentando dem a fragilidades em presença de pragas. a) folhas jovens de pteridófitas. d) no ambiente II, reprodução sexuada, pois esta gera b) flores agrupadas de dicotiledôneas. sempre uma variedade de indivíduos, que aumenta a c) porções fotossintetizantes de briófitas. capacidade adaptativa a condições climáticas ou ataque de pragas. d) frutos em espiga de monocotiledôneas. e) no ambiente II, reprodução sexuada, pois todas as e) estruturas reprodutivas de gimnospermas. plantas necessitam de agentes polinizadores biológicos, 6. A figura a seguir esquematiza ciclo de vida de um pinheiro. como os insetos. Araucária adulta Estróbilo Microsporófilo (sexos separados) Microsporângio 4. (ENEM) Os frutos são exclusivos das angiospermas, e a Micrósporos dispersão das sementes dessas plantas é muito importan- (n) Grãos de te para garantir seu sucesso reprodutivo, pois permite a Meiose pólen conquista de novos territórios. A dispersão é favorecida Estróbilo Megasporângio por certas características dos frutos (ex.: cores fortes e vibrantes, gosto e odor agradáveis, polpa suculenta) e das Megásporos sementes (ex.: presença de ganchos e outras estruturas Células Araucária jovem (n) espermáticas fixadoras que se aderem às penas e pelos de animais, (esporófito jovem) (n) tamanho reduzido, leveza e presença de expansões se- Semente melhantes a asas). Nas matas brasileiras, animais da (pinhão) Tubo Gametófito polínico fauna silvestre têm uma importante contribuição para a (megaprotalo) dispersão de sementes e, portanto, para a manutenção da Germinação Oosfera (n) de semente (gameta diversidade da flora. Endosperma primário Fecundação (gametófito Gametófito CHIARADIA, A. Minimanual de pesquisa: Biologia. Jun. 2004. (adaptado) Embrião (megaprotalo) Das características de frutos e sementes apresentadas, (2n) Células espermáticas (n) (gametas quais estão diretamente associadas a um mecanismo de AMABIS, J. M.; MARTHO, G.R. Biologia dos organismos: classificação, estrutura e função nos seres vivos. V. 2. São Paulo: Moderna, 1997. atração de aves e mamíferos? a) Ganchos que permitem a adesão aos pelos e penas. Com relação ao ciclo de vida de gimnospermas, é correto b) Expansões semelhantes a asas que favorecem a flu- afirmar que tuação. a) ao atingir a maturidade sexual, a gimnosperma produz c) Estruturas fixadoras que se aderem às asas das aves. ramos reprodutivos especiais, as flores. d) Frutos com polpa suculenta que fornecem energia aos b) um estróbilo apresenta um eixo central, no qual estão dispersores. inseridas as folhas especializadas, os esporófilos. Estes e) Leveza e tamanho reduzido das sementes, que favore- formam esporângios, em cujo interior são produzidos cem a flutuação. os frutos. 100 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS c) os esporos femininos das gimnospermas acumulam Assinale a alternativa que completa correta e respectiva- substâncias nutritivas e crescem muito, sendo por isso mente parênteses, de cima para baixo. denominados micrósporos. Os esporos masculinos são d) 4-3-1-2 bem menores e denominados megásporos. e) 4-1-2-3 d) no interior dos microsporângios, centenas de células c) 3-2-1-4 sofrem meiose e originam micrósporos haploides, en- quanto, no interior de um megasporângio, uma célula 9. As figuras apresentam diferentes mecanismos que um diploide acumula substâncias nutritivas e cresce muito, agricultor pode empregar para promover a propagação sofrendo meiose em seguida. Das quatro células resul- vegetativa de algumas espécies vegetais. tantes da meiose feminina, três degeneram, resultando apenas uma, denominada megásporo. Gemas e) a chegada dos grãos de pólen ao óvulo é chamada po- Estaca linização. No pinheiro da espécie Araucaria angustifolia, principal agente responsável por essa etapa é a gralha azul. Após a gralha azul levar grão de pólen ao óvulo, ele germina, formando um longo tubo polínico. Estaquia: ramos caulinares, ou es- Mergulhia: parte de um ramo da tacas, são cortados, e a extremi- planta é enterrado até que se for- dade cortada é enterrada no solo mem raízes, quando então é sepa- 7. A fotografia seguinte retrata surgimento de um novo para que forme raízes. rado da planta que lhe deu origem. coqueiro a partir de um fruto parcialmente enterrado na areia e disperso pelo mar. Gemas Cavaleiros Cavalos Enxertia: ramos caulinares com Alporquia: é feito um pequeno corte gemas, chamados enxertos ou em um dos ramos da planta, que é cavaleiros, são inseridos em outra recoberto com terra úmida até que planta provida de raízes, chamada crie raízes, quando então é separado da planta que lhe deu origem. porta-enxerto ou cavalo. LOPES, Sônia; ROSSO, Sérgio. Bio. (adaptado) Sobre esses quatro métodos de propagação vegetativa, pode-se afirmar corretamente que a) apenas um deles permite que uma mesma planta pro- duza frutos de duas espécies diferentes. b) na estaquia, a gema apical da estaca deve ser mantida, sem a qual não haverá o desenvolvimento das gemas Disponível em: https://upload.wikimedia.org/. Acesso em: 26 ago. 2019. laterais. processo reprodutivo ilustrado é típico de uma angios- c) na mergulhia, a nova planta produzirá apenas a parte perma, sendo classificado como vegetativa e não desenvolverá frutos ou sementes. a) sexuado, pois depende da germinação do fruto origi- d) na alporquia, a nova planta será um clone da planta nado pela fecundação entre a semente (gineceu) e o que lhe deu origem, exceto pelo fato de não poder pólen (androceu). desenvolver a reprodução sexuada. b) assexuado, no qual embrião germina a partir do e) na enxertia, é importante que tecido meristemático do ovário da flor transformado em semente e protegido enxerto não entre em contato com tecido meristemáti- pelo fruto. CO do porta-enxerto, sob risco de não se desenvolver. c) sexuado, pois ocorre a partir da fecundação entre OS 10. Na reprodução dos vegetais com sementes, ocorre a de- esporos masculinos e femininos para formação do fruto. nominada dupla fecundação. Isso significa que d) assexuado, pois ocorre o brotamento direto a partir a) as células envolvidas na reprodução dividem-se duas do fruto, sem necessidade de fecundação da semente. vezes consecutivamente, para formarem o embrião e) sexuado, no qual duas fecundações geram embrião e diploide. endosperma internos à semente e ao fruto. b) um dos núcleos espermáticos junta-se ao núcleo da 8. Relacione as estruturas vegetais, apresentadas na coluna oosfera e forma embrião (2n); outro núcleo esper- A, às suas respectivas definições, elencadas na coluna B. mático funde-se aos dois núcleos polares, resultando no endosperma (3n). Coluna A Coluna c) cada núcleo espermático sofre duas divisões e cada uma das quatro células resultantes fecundará uma 1. Protalo ( ) Reserva nutritiva encontrada nas sementes célula da oosfera. 2. Gineceu ( ) Gametófito das samambaias d) o núcleo da oosfera é fecundado por dois núcleos espermáticos do pólen. ( ) Estrutura reprodutora feminina 3. Estróbilo e) um dos núcleos espermáticos, ao juntar-se ao núcleo presente nas flores da oosfera, forma um embrião (3n), enquanto o outro ( ) Estrutura reprodutora da maioria das 4. Endosperma junta-se a um dos núcleos polares e dá origem ao plantas gimnospermas endosperma (2n). Biologia 3 101
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS SAS Identidade dos AULA seres vivos 8 8 Histologia vegetal Os tecidos meristemáticos 28 Acesse a videoaula deste conteúdo. Ao longo das próximas aulas, será realizado o estudo da Os tecidos permanentes, ou adultos, formam-se no mo- estrutura (anatomia) e do funcionamento (fisiologia) do grupo mento em que as células dos meristemas passam por um pro- de plantas que domina atualmente o ambiente, ou seja, serão cesso de diferenciação, tendo agora pouca ou nenhuma capa- utilizados, como modelo de estudo, vegetais do grupo das cidade de sofrer divisões celulares. Com base na distribuição angiospermas. Apesar disso, em certos momentos, poderão pelo corpo da planta, as células desse tecido podem ser agru- ser abordados vegetais de outros grupos. padas em três grandes sistemas: sistema de revestimento ou Assim como os demais seres vivos, os vegetais têm seu dérmico (revestimento, proteção e impermeabilização), sistema corpo constituído por unidades denominadas células. Estas fundamental (preenchimento, sustentação, reserva e fotossín- diferem umas das outras estrutural e/ou funcionalmente. É tese) e sistema vascular (transporte de seiva e sustentação). exatamente agrupamento organizado dos diferentes tipos Tecidos meristemáticos celulares que origina OS diferentes tecidos vegetais. Os diversos tecidos encontrados no organismo de uma Certos órgãos das plantas, como folhas e flores, têm cresci- angiosperma derivam do embrião. As células embrionárias mento determinado, ou seja, crescem até certo tamanho e, en- são indiferenciadas e chamadas células meristemáticas. Elas tão, param de crescer (crescimento senescência morte). apresentam grande potencial para se dividir por mitose, bem Já outros, como caules e as raízes, são estruturas que apre- como para originar células especializadas e tecidos que for- sentam crescimento indeterminado ao longo de suas vidas, mam o corpo de um vegetal adulto, como será visto a seguir. isto é, continuamente novas células são produzidas para a for- mação e a manutenção dos diferentes tecidos desses órgãos. Classificação dos tecidos vegetais No entanto, esse crescimento está restrito, quase totalmente, a regiões do vegetal nas quais são encontrados os tecidos Os tecidos vegetais podem ser classificados de acordo meristemáticos. As células que compõem meristema po- com diversos critérios, como sua origem (tecidos primários dem ser organizadas em meristemas primários ou apicais e e secundários), sua função (tecidos dérmicos, vasculares e meristemas secundários ou laterais. fundamentais) ou sua origem ao longo do desenvolvimento da planta. Nesse último caso, OS tecidos vegetais são organi- zados em tecidos meristemáticos ou tecidos de crescimento, Os meristemas são, portanto, tecidos semelhantes aos que são primeiros formados ao longo do desenvolvimento embrionários, devido à capacidade de divisão, alonga- mento e diferenciação celular, estando relacionados com da planta, que posteriormente se diferenciam nos chamados o crescimento e desenvolvimento do vegetal. tecidos permanentes. Os tecidos meriste- máticos são formados Meristemas primários por células consideradas Meristema Os meristemas primários localizam-se na região apical do totipotentes, isto é, elas apical caule (ápice ou extremidade caulinar) e da raiz (ápice radi- são totalmente capazes do caule cular), sendo responsáveis pelo crescimento longitudinal da de se desenvolver em planta. As células encontradas nesses meristemas são peque- qualquer tipo de célula nas, de núcleo grande e com capacidade de se dividir e se di- que ocorra no ciclo de ferenciar em qualquer outro tipo de célula do vegetal, ou seja, vida da planta. Os vege- os meristemas primários apresentam células totipotentes. tais apresentam dois tipos Meristema apical Entretanto, a divisão celular no corpo da planta não se de tecidos meristemáti- da raiz encontra limitada aos meristemas apicais. À medida que cos: meristemas primários meristemas se distanciam do ápice, tanto no caule quanto na e meristemas secundários. raiz, tornam-se mais especializados, caracterizando o proces- Os tecidos produzidos por so de diferenciação celular. Por exemplo, a protoderme, Fotomicrografia do meristema apical meristemas primários ou do caule e da raiz. procâmbio e meristema fundamental, que são, até certo apicais são tecidos pri- ponto, tecidos diferenciados, são também denominados me- mários. Quaisquer meristemas originados a partir desses te- ristemas primários por dois motivos: originam os tecidos pri- cidos primários são os meristemas secundários ou laterais, mários e muitas de suas células se dividem várias vezes antes que produzem os tecidos secundários. de começarem a se diferenciar em tipos celulares específicos. 102 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Observe no quadro a seguir tipo de meristema primário, a função desempenhada por ele e tecido primário que ele originará. Meristema Função Dá origem... primário Reveste à epiderme, tecido que reveste Protoderme externamente todo corpo da planta. o embrião. ao córtex, que é constituído por Forma um cilindro parênquimas (de preenchimento, Meristema Xilema secundário clorofiliano etc.) e por tecidos fundamental abaixo da de sustentação (colênquima e Floema secundário protoderme. esclerênquima). Feloderme aos tecidos vasculares (xilema e Região Felogênio floema primários), a parênquimas Procâmbio central do e aos tecidos de sustentação da Súber embrião. Representação esquemática da estrutura secundária de região central da planta. um caule cortado transversalmente. Os tecidos derivados da multiplicação e da diferenciação A multiplicação e a diferenciação celular são processos dos meristemas secundários originam a estrutura do vegetal, que ocorrem nos meristemas primários e originam a estru- que é formada por tipos celulares que compõem súber, o tura primária do corpo da planta, sendo esta formada pelos felogênio, xilema e floema secundários. chamados tecidos primários, que são considerados tecidos permanentes. No corpo de um vegetal, em estruturas como Meristemas apicais folhas, flores, frutos e sementes, são encontrados apenas me- ristemas e tecidos primários. Meristemas secundários Meristemas primários Na maioria das plantas do grupo das e, também, em algumas eudicotiledôneas herbáceas, cres- Protoderme Meristema fundamental Procâmbio cimento de determinada região de seu corpo é interrompido de acordo com a maturação dos tecidos primários e a conse- quente morfogênese, ou seja, de acordo com a origem das principais estruturas (raiz, caule e folhas) que fazem parte do Já nas gimnospermas, eudicotiledôneas e dicotiledôneas Tecidos primários Epiderme Parênquimas Colênquima e corpo da planta. esclerênquima lenhosas (árvores e arbustos), raízes e caules passam por um segundo estágio de desenvolvimento e continuam a crescer, Xilema primário Floema aumentando a circunferência do corpo da planta. primário Esse crescimento em espessura ou circunferência do corpo da planta é chamado de crescimento secundário e Meristemas secundários resulta da atividade de dois tecidos: câmbio vascular e câmbio da casca. As células que compõem câmbio vascular estão locali- Felogênio Câmbio interfascicular zadas mais internamente no caule e na raiz e podem ter duas origens: de células do procâmbio localizadas entre xilema primário e floema primário ou de células do periciclo próxi- mas ao xilema. câmbio vascular origina os tecidos conduto- Tecidos secundários Xilema Floema Feloderme Súber secundário secundário res secundários, ou seja, origina xilema e floema secundários. As células que formam câmbio da casca, também cha- mado de felogênio ou câmbio suberógeno, são encontra- Câmbio fascicular das na parte mais externa do caule e da raiz, sendo originadas a partir de células do parênquima cortical (região mais exter- na) da raiz e do caule. A atividade das células do felogênio origina súber, em direção à superfície externa do caule ou da raiz, e a feloderme, em direção ao interior do caule ou da raiz. O conjunto desses três tecidos (súber, câmbio da casca Xilema secundário Floema secundário e feloderme) forma a periderme, que substitui a epiderme como tecido mais externo da planta, constituindo sistema Resumo dos principais tecidos das plantas vasculares e suas origens. Os tecidos secundários de revestimento secundário. só ocorrem em certas gimnospermas, eudicotiledôneas e dicotiledôneas lenhosas. Biologia 3 103
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS ATIVIDADES PARA SALA 1. Nos vegetais, encontramos tecidos responsáveis pelo crescimento da planta por meio de mitose. Esses tecidos são chamados a) parênquimas. c) meristemas. e) floema e xilema. b) esclerênquimas. d) colênquimas. 2. Os meristemas primários procâmbio, meristema fundamental e protoderme originam, respectivamente, seguintes tecidos vegetais: a) parênquima, colênquima e esclerênquima; periderme; epiderme. b) xilema e floema primários; epiderme e parênquima; colênquima e esclerênquima. c) periderme, xilema e floema secundários; parênquima; colênquima e esclerênquima. d) xilema e floema primários; parênquima, colênquima e esclerênquima; epiderme. e) felogênio, xilema e floema secundários; parênquima; colênquima e esclerênquima. 3. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado a seguir, na ordem em que aparecem. As dicotiledôneas apresentam e que lhes permite crescimento secundário. a) protoderme procâmbio c) coifa procâmbio e) coifa anéis anuais b) câmbio vascular felogênio d) protoderme felogênio 4. Leia texto a seguir e assinale a alternativa correta. crescimento em espessura da raiz e do caule de vegetais dicotiledôneos e gimnospermas, denominado crescimento secundário, deve-se fundamentalmente à a) hipertrofia das células do parênquima cortical. d) divisão celular verificada no periblema e no pleroma. b) hipertrofia das células do parênquima medular. e) atividade condutora do xilema e do floema. c) divisão celular verificada no câmbio e no felogênio. ATIVIDADES PROPOSTAS 1. No processo de crescimento das plantas vasculares, as células dos meristemas apicais do caule e da raiz dividem-se ativa- mente. Daí, desenvolvem-se os meristemas primários, responsáveis pelo crescimento longitudinal da planta. Os meristemas secundários, formados posteriormente, relacionam-se com crescimento em espessura. Relacione adequadamente as plantas referidas na coluna 2 com respectivo tipo de crescimento, indicado na coluna 1. Coluna 1 Coluna 2 1. Crescimento primário ( ) Samambaia 2. Crescimento primário e secundário ( ) Pinheiro ( ) Abacateiro ( ) A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) c) d) e) 1-1-2-2-1. 2. Considere quadro a seguir em que algarismos romanos de a IV representam OS principais tecidos vegetais, e alga- rismos arábicos de 1 a 4 indicam algumas características, a constituição e as funções desses tecidos. Tecidos Características, constituição e funções 1. Formado por células vivas, cuja função geral é preenchimento de espaços I. Colênquima internos da planta. 2. Constituído por células com grande capacidade de divisão e que descendem II. Esclerênquima diretamente de células embrionárias. 3. É um tecido de sustentação constituído por células vivas, dotadas de paredes III. Parênquima com reforços extras de celulose. 4. Constituído por células mortas, tem paredes impregnadas de lignina e sua função IV. Meristema primário é a sustentação esquelética do corpo da planta. Assinale a alternativa que associa, corretamente, esses tecidos vegetais, com suas respectivas características, constituição e funções. a) I-3, II-1, III-4 e IV-2. c) I-3, II-4, III-1 e IV-2. e) I-1, II-2, III-4 e IV-3. b) I-1, II-2, III-3 e IV-4. d) II-3, III-1 e 104 Biologia 3
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS 3. A Embrapa obteve amoras por meio da cultura de tecidos 6. Tal como sucede com os animais, as plantas desenvolvidas vegetais. Trata-se de um método assexuado de reprodução também apresentam as suas células com uma organiza- em que são gerados, a partir de células meristemáticas, ção estrutural formando tecidos. Os tecidos vegetais se novos organismos, exatamente iguais àqueles de origem. distribuem em dois grandes grupos: tecidos de formação Isso ocorre porque as células meristemáticas (tecidos meristemáticos) e tecidos permanentes. Verifique a) têm a função de promover a manutenção da forma do as proposições a seguir e assinale apenas a correta. organismo. a) Os meristemas e a epiderme são exemplos de tecidos b) são dotadas de alto poder proliferativo e promovem o de formação. crescimento da planta. b) Os meristemas são tecidos formados por células toti- c) são encontradas no revestimento externo do vegetal e potentes dos quais resultam todos os demais tecidos evitam a perda de água. vegetais. d) são constituídas de fibras ricas em lignina e conferem c) meristema primário, encontrado na ponta do caule resistência à planta. e na ponta da raiz, divide-se em três regiões: a pro- e) apresentam alto grau de diferenciação celular. toderme (dermatogênio), meristema fundamental (periblema) e procâmbio (pleroma). 4. Todos os tecidos de um vegetal se originam dos meris- d) Nos caules de certos vegetais, há meristemas primários temas, por crescimento e por diferenciação. Sobre esse denominados câmbio vascular e câmbio da casca, que constituinte celular, assinale a alternativa correta. permitem crescimento do caule em espessura. e) felogênio produz, externamente, células de preen- a) As células meristemáticas são bem pequenas, indife- chimento e reserva (feloderma) e, internamente, células renciadas, de paredes finas, sem vacúolos, sem cloro- de proteção (felema). plastos e com núcleos relativamente grandes. b) Os principais meristemas primários são câmbio fasci- 7. O tecido responsável pelo crescimento em espessura dos cular e felogênio. Os principais meristemas secundá- vegetais é rios são câmbio interfascicular e meristema apical. a) meristema primário. d) esclerênquima. c) Em uma planta, os meristemas podem ser primários b) meristema secundário. e) colênquima. ou secundários, dependendo de sua capacidade de c) parênquima. permanecer ou não realizando meioses. d) Os meristemas primários realizam meioses continua- 8. Os meristemas dos vegetais são também chamados tecidos mente, que pode ser constatado no crescimento das de crescimento, porque suas células pontas de caules e de raízes. Já OS meristemas secundá- a) possuem em seus citoplasmas um grande número de rios passam por longos períodos sem realizar meioses vacúolos. e depois voltam a promover crescimento em certos b) apresentam uma grande capacidade de multiplicação. pontos de alguns órgãos, como nas folhas. c) atingem grandes tamanhos. e) A partir dos meristemas, diferenciam-se pouquíssimos d) são as mais frequentes na composição dos caules. tecidos permanentes. e) produzem hormônios de crescimento. 5. Após cuidado com solo, espera-se o momento certo do 9. A árvore bordo (Acer sp.) é famosa no Canadá por fornecer cultivo, que dependerá da espécie escolhida. A propaga- xarope de bordo, muito açucarado e largamente consu- ção de espécies pode ser através de sementes (via sexuada) mido com waffles e panquecas. Essa árvore passa por um ou através de pedaços de caules, folhas etc. (via assexuada). inverno rigoroso, e, no início da primavera, através do tecido vascular morto, conduz a matéria acumulada nas raízes, que forma novas folhas e flores. A extração da seiva dessa Mergulhia árvore é feita nesse período. São necessários de 30 L a 45 L a da seiva para a produção de 1 de xarope de bordo puro. A seiva da planta é conduzida pelos vasos condutores xilema (seiva bruta) e floema (seiva elaborada). Após in- verno, a planta volta a crescer, caracterizando crescimento secundário de suas estruturas. Sobre esse crescimento secundário dos vasos condutores das plantas, pode-se afirmar que LINHARES, S.; GEWANDSZNAJDER, F. Biologia hoje Os seres vivos. São Paulo: Ática, 2003. p. 127. (adaptado) a) ocorre a partir do meristema apical protoderme. b) ocorre por meio da diferenciação do câmbio da casca Amergulhia é uma forma de reprodução assexuada em que e do feloderme. a muda não é destacada da planta-mãe, até que nasçam c) ocorre a partir da divisão das células que compõem as raízes. É possível, então, afirmar: câmbio vascular. I. Embora não estejam destacados na figura, caules, d) se dá pela transformação das células do procâmbio em câmbio vascular. assim como as raízes, são divididos em nós e entrenós. e) se dá a partir da diferenciação das células do procâm- II. O enraizamento da região do ramo em contato com a bio, localizado na região central. terra ocorre com base em tecidos e gemas. III. A formação de novas raízes ocorre devido à presença 10. Nas angiospermas, quais são OS tecidos responsáveis pelo de células com atividade meristemática. crescimento? Está(ão) correta(s) a) Colênquima e esclerênquima. b) Colênquima e parênquima. a) apenas d) apenas e II. c) Esclerênquima e meristema. b) apenas II. e) apenas e III. d) Meristemas primário e secundário. c) apenas III. e) Tecidos lenhosos e liberianos. Biologia 3 105
ATIVIDADES Você pode as dessa seção. BIOLOGIA 3 Aula 6: Reprodução das briófitas e pteridófitas Aula 5: Os grandes grupos vegetais 1. (UNICAMP) Um estudante analisou quatro espécies de 1. (UNICAMP) Os grãos de pólen e esporos das plantas plantas cujas características morfológicas são apresenta- vasculares sem sementes variam consideravelmente em das no quadro a seguir. forma e tamanho, o que permite que um grande núme- ro de famílias, gêneros e muitas espécies possam ser Espécie Hábito Folhas Flores Frutos identificados por meio dessas estruturas. Os grãos de Folhas 5 pétalas e pólen e os esporos das plantas vasculares sem sementes 5 sépalas, grandes e permanecem inalterados em registros fósseis, em virtude 10 estames, 1 compostas Ervas ovário Legume do revestimento externo duro e altamente resistente, o (pinadas); súpero que possibilita inferências valiosas sobre floras já extintas. nervação com vários reticulada. óvulos. a) Suponha que, em um determinado local, tenham sido encontrados apenas grãos de pólen fósseis. A 3 pétalas e Folhas 3 sépalas, vegetação desse local pode ter sido formada por estames musgos, samambaias, pinheiros e ipês? Justifique pequenas 2 múltiplos Ervas e simples; de 3, ovário Cápsula sua resposta. nervação b) Esporos de plantas vasculares sem sementes e grãos ínfero com paralela. vários de pólen maduros, quando germinam, resultam em óvulos. estruturas diferentes. Quais são essas estruturas? 5 pétalas e Folhas 5 sépalas, 2. (FUVEST) As células do gametófito de uma briófita de pequenas e 10 estames, ciclo normal têm 30 cromossomos. Quantos cromosso- 3 Trepadeiras compostas ovário Legume (bipinadas); mos serão encontrados no esporo, na haste, na cápsula súpero nervação e no anterozoide? com vários reticulada. óvulos. 5 pétalas e Folhas Aula 7: Reprodução das gimnospermas e 5 sépalas, grandes e angiospermas Árvores 10 estames, 4 compostas/ ovário Drupa nervação ínfero com reticulada. 1. (FUVEST) esquema representa um ciclo de vida, com um óvulo. alternância de gerações, típico de plantas. a) estudante separou as espécies em monocotiledô- neas e dicotiledôneas. Indique as espécies que foram Geração Zigoto - colocadas em cada uma das categorias. esporofítica (2n) (2n) b) Que características especificadas no quadro foram fundamentais para essa classificação? c) Cite duas outras características, não citadas no quadro, que poderiam ser utilizadas para separar Esporos monocotiledôneas de dicotiledôneas. V 2. (UNIFESP) Alguns animais alimentam-se exclusivamente III de frutos (frugívoros); outros alimentam-se apenas de sementes (granívoros). Alguns pesquisadores defendem que a granivoria surgiu antes da frugivoria, na evolução Gametas IV Geração das interações biológicas na Terra. Assim também, con- gametofítica sideram a granivoria como um tipo de predação, e não (n) de herbivoria, como pretendem outros pesquisadores. a) Apresente uma evidência, com base evolutiva e a) Escreva nome dos processos biológicos que cor- biológica, que apoie a hipótese de que a granivoria respondem a I, II, III, IV e V. tenha surgido antes da frugivoria. b) Comparando os ciclos de vida, desde briófitas até b) Explique por que a granivoria é considerada um tipo angiospermas, quanto à dominância das gerações de predação e por que a frugivoria contribui para a gametofítica e esporofítica, que tendência aparece manutenção das espécies vegetais no planeta. na evolução das plantas terrestres? 106
2. (UNICAMP) esquema a seguir representa mais recente sistema de classificação do Reino Plantae. Reino Plantae Espermatófitas Briófitas Pteridófitas Gimnospermas Angiospermas III a) Os algarismos romanos representam a aquisição de estruturas que permitiram a evolução das plantas. Quais são as estruturas representadas por I, e Qual a função da estrutura representada em b) A dupla fecundação é característica das angiospermas. Em que consiste e quais os produtos formados com a dupla fecundação? Aula 8: Histologia vegetal Os tecidos meristemáticos 1. (UERJ) A clonagem de plantas já é um procedimento bastante comum. Para realizá-lo, é necessário apenas cultivo, em condições apropriadas, de um determinado tipo de célula vegetal extraído da planta que se deseja clonar. Nomeie esse tipo de célula e apresente a propriedade que viabiliza seu uso com esse objetivo. Indique, ainda, uma parte da planta onde esse tipo de célula pode ser encontrado. 2. (UERJ) A indústria de flores movimenta bilhões de dólares por ano e está continuamente buscando criar novas varieda- des, como uma rosa azul. Pelos métodos tradicionais, não é possível obter rosas dessa cor, pois a enzima que sintetiza esse pigmento está ausente nas roseiras. As petúnias, entretanto, possuem tal enzima. Encontra-se em fase de teste uma técnica que possibilita inserir em células de roseira gene da petúnia responsável pela codificação da enzima que produz pigmento azul. a) Cite tipo de célula indiferenciada de roseira que, com objetivo de produzir rosas azuis, seria indicado para receber esse gene e justifique sua resposta. b) Suponha que, em vez de ser introduzido o gene da petúnia que define a cor azul, fossem inseridas cópias de seu RNA mensageiro. Indique se há ou não possibilidade de produção de rosas azuis nesse caso e justifique sua resposta. ANOTAÇÕES 107
D epois de descobrir, explorar e transformar, 0 ano de saída da escola traz uma mistura de sensações para 0 aluno do Ensino Médio. É momento de conquistas, partidas, encontros, dúvidas... Ciclos são fechados para que novos comecem. Diante dessas e de outras possibilidades, é importante aliar 0 conhecimento adquirido em sala de aula à vivência do cotidiano. A escolha da profissão também pode não ser a tarefa mais simples: nesse caso, 0 que mais importa é a trilha ser percorrida, e não ponto de chegada. Neste livro, você encontrará diversos caminhos que têm 0 mesmo destino: futuro. Escolha 0 seu sem medo. Arriscar também é aprender. Vamos lá? SAS PLATAFORMA DE EDUCAÇÃO