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Sistema radicular e suas interações com o meio edáfico Disciplina: Nutrição Mineral de Plantas Turma: EA 211 ORIGEM E FUNÇÕES DAS RAÍZES Primórdios: plantas aquáticas sem diferenciação de raiz, caule e parte aérea; As raízes evoluíram nas esporófitas, onde estruturas exploravam o solo, aumentando o intemperismo do mesmo pela liberação de CO2 16/02/2014 2 16/02/2014 3 Estruturas especializadas como micorrizas arbusculares e pêlos radiculares evoluíram há pelo menos 400 milhões de anos; A partir desse ponto as raízes passaram a desempenhar funções mais específicas como absorção de água e nutrientes e fixação da planta ao substrato; 16/02/2014 4 Em algumas espécies as raízes passaram a desempenhar outras funções além das citadas acima, como: Dreno final de armazenamento de reservas Propagação nicho ecológico para simbiontes e organismos livres associados a rizosfera Produção de metabólitos secundários Aeração da rizosfera Síntese de reguladores de crescimento 16/02/2014 5 O Primórdio do sistema radicular é o embrião, formado por: Eixo caulinar (hipocótilo-epicótilo) + Uma ou duas folhas embrionárias (cotilédones) + Uma raíz embrionária (radícula) Com a germinação da semente, a radícula sofre divisões e alongamentos celulares por um período de tempo e espaço variado até o desenvolvimento total, originando raízes laterais de primeira, segunda terceira e demais ordens. 16/02/2014 6 16/02/2014 7 Anatomia radicular Célula: unidade básica e estrutural da anatomia vegetal, que caracteriza-se pela presença de parede celular A organização particular de parte dessas células determina a anatomia radicular das plantas 16/02/2014 8 Ápice da raiz É o ponto de crescimento da raíz, que fica protegido pela coifa, que consiste de camadas de células envolvendo o meristema apical. É coberta por uma mucilagem que tem como objetivo lubrificar a região facilitando a penetração no solo, proteger contra substâncias tóxicas, formar uma superfície de absorção, afetando assim a troca iônica 16/02/2014 9 16/02/2014 10 Epiderme: interface entre a planta e o solo. Células da epiderme de raízes novas liberam mucilagem. Córtex: região entre a epiderme e o cilindro central, composta geralmente por células do parênquima. Exoderme: é a camada mais externa do córtex, localizada abaixo da epiderme. Endoderme: é a camada mais interna do córtex, que pode apresentar as estrias de Caspary (dicotiledôneas) ou espessamento em U (monocotiledôneas) 16/02/2014 11 Tecido vascular e Cilindro central Compreende os feixes vasculares e uma ou mais camadas de células não vasculares denominadas de periciclo. Xilema: vaso capilar que conduz seiva bruta das raízes à parte aérea para a produção de carboidratos. Floema: vaso que redistribui os fotoassimilados para as diversas partes da planta 16/02/2014 12 16/02/2014 13 Morfologia radicular A morfologia radicular refere-se as características externas do sistema, fundamentais para absorção de água e nutrientes. Essa capacidade de absorção varia de acordo com as espécies e com o tipo de raíz, que pode ter características intrínsecas à cada espécie. A radícula é a raiz inicial e está presente no embrião da semente, exceto em microssementes de algumas espécies, como as orquídeas. Em dicotiledôneas a raíz principal e suas ramificações formam o sistema radicular. Em gramíneas a radícula tem curto período de vida, dando lugar a raízes adventícias formadas a partir de gemas rizomatosas e axilares. 16/02/2014 14 Pêlos radiculares São importantes na absorção de nutrientes, pois aumentam a superfície de absorção do sistema radicular. Raízes laterais O processo de formação de raízes laterais compreende várias fases, onde algumas células do periciclo,se diferenciam e proliferam para formar primórdios de raízes, que crescem via divisão e expansão celular, dando origem a um novo sistema meristemático funcional da raíz lateral. Raízes adventícias São raízes formadas a partir do caule, originadas da divisão celular do córtex, ou de gemas axilares escondidas na casca. 16/02/2014 15 Rizosfera e rizoplano Região conhecida como interface solo-raíz, que inicia no rizoplano (superfície da raíz) e pode chegar a alguns mm de distância da raíz. Promove reações físico-químicas e biológicas, com o objetivo de proporcionar um ambiente melhor ao desenvolvimento da planta. 16/02/2014 16 Rotas de absorção nas raízes A absorção de água, nutrientes e outras substâncias pelas raízes ocorrem basicamente por dois caminhos: apoplasto e simplasto. Apoplasto: rota que se caracteriza pelos espaços intercelulares e os vasos xilemáticos ao longo de toda a planta. No entanto podem haver algumas interrupções na endoderme das raízes (estrias de Caspary), onde uma camada suberizada pode apresentar maior ou menor permeabilidade à água e solutos. 16/02/2014 17 Simplasto: rota que se caracteriza pelos espaços intracelulares ( citoplasma e membranas celulares. Considera-se o simplasto como uma unidade devido a existência de plasmodesmos (interligações entre células adjacentes) criando pontes citoplasmáticas. 16/02/2014 18
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