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RESUMO – CRIPTÓGAMAS Algas Termo inicialmente utilizado por Lineu, e designava uma categoria “sem importância” taxonômica, por não se adequar às outras nomenclaturas. Atualmente é um termo de uso popular, sem qualquer valor taxonômico. As algas podem representar os maiores contribuintes para a produtividade dos ecossistemas, desempenhando papel ecológico comparável àquele exercido pelas plantas nos habitats terrestres. Fitoplâncton: algas fotossintetizantes e cianobactérias, formam a base da cadeia alimentar para os organismos heterotróficos, que vivem nos oceanos e nos corpos de água doce. - As populações fitoplanctônicas em geral são controladas por mudanças climáticas sazonais, pela limitação nutricional e pela produção. - Com a poluição humana, certas algas podem sair dessas limitações, aumentando em número suas populações, o que origina as chamadas florações, conhecidas como maré vermelha ou maré parda. - As florações são frequentemente associadas à liberação de muitas toxinas, prejudicando principalmente a vida marinha, devido à alta mortandade. - Alguns organismos de fitoplâncton marinho produzem grades quantidades significativas de um composto orgânico contendo enxofre, que auxilia na regulação da pressão osmótica intracelular. - Um composto volátil derivado dele é excretado pelas células e posteriormente convertido na atmosfera em óxidos de enxofre, que aumentam a cobertura de nuvens e refletem a luz solar para fora do planeta. As algas exercem importante papel no ciclo do carbono. São capazes de transformar CO2 em carboidratos, através da fotossíntese, e em carbonato de cálcio, pela calcificação. Esses organismos podem ser procariotos/eucariotos e apresentam diferenças na morfologia do talo: - Talo unicelular: ameboide (rizopodial), cocoide (imóvel), flagelado (móvel) - Talo pluricelular: - Colonial tetraspórico: número indefinido de células, forma indefinida; presença de bainha de mucilagem (mantém células unidas, fixa células ao substrato, reduz perda de água à exposição ao ar); - Colonial cenobial: número definido de células, forma definida; ligação citoplasmática celular; - Colonial cenobial flagelado - Filamentoso simples: células em fila, parede celular, heterocito (fixação de nitrogênio); - Filamentoso ramificado; - Sifonáceo: estrutura tubular multinucleada; - Parenquimatoso: presença de vesículas gasosas que permitem à porção laminar ficar direcionada à superfície >> só água salgada. A reprodução pode ser: - Assexuada: - Fragmentação do talo; - Simples divisão celular (em formas unicelulares); - Formação de esporos Lembrar!: Esporo germina, gameta fecunda. - Sexuada - Isogâmica: gametas iguais; - Anisogâmica: gametas desiguais; - Oogâmica: gameta feminino é grande e imóvel e o gameta masculino é pequeno e móvel. Ciclo de vida - Haplobionte haplonte: uma fase dominante (haploide); meiose zigótica - Haplobionte diplonte: uma fase dominante (diploide); meiose gamética. - Diplobionte (alternância de gerações): duas fases dominantes (haploide/diploide); meiose espórica. Caracterização geral - As algas são polifiléticas, ou seja, tiveram várias origens. - São talófitos (corpo vegetativo é um talo), possuem natureza heterogênea, são clorofilados (alguns “parentes” não o são). - Não apresentam um conjunto ou tecido de células estéreis envolvendo os órgãos de reprodução, que compreendem os esporocitos e gametocistos. Filos - Filo Cyanophyta, Reino Monera - Possuem grande importância ecológica, especialmente nos ciclos globais do carbono e do nitrogênio; - Também possuem grande importância evolutiva por representarem uma das maiores linhas evolutivas de bactéria; - Cianobactérias fotossintetizantes possuem clorofila A, carotenoides e outros pigmentos acessórios são pouco comuns, como as ficobilinas; - Dentro das células de cianobactéria há tilacoides fotossintetizantes, que são camadas de membranas paralelas uma às outras, lembrando aqueles encontrados nos cloroplastos; - As células de cianobactérias que vivem em ambiente aquático comumente contêm estruturas brilhantes, de forma irregular, chamadas vesículas gasosas, que regulam flutuabilidade; - Muitos gêneros podem fixar N2, convertendo-o com amônia, forma pelo qual o nitrogênio fica disponível para reações biológicas. - Essa fixação ocorre dentro de heterocistos, que são formados quando a concentração de compostos nitrogenados na água é baixa; - A parede celular é espessa, com conteúdo celular homogêneo. Há a presença de nódulos polares, que são poros por onde passam compostos nitrogenados. - Principal produto de reserva: glicogênio - Carbonado: amido de cianofíceas; - Nitrogenado: grânulos de cianoficina. - Bainha de mucilagem: mantém unidos grupos de células ou filamentos. - Ausência de flagelos. - Reprodução - Assexuada: por divisão celular ou por fragmentação do talo em cianobactérias coloniais e filamentosas; - Parassexualidade: transferência de fragmentos de DNA de uma bactéria a outra, sem que haja gametas ou meiose, podendo ocorrer por transformação ou conjugação. Obs.: Acinetos - Esporos resistentes que, em condições extremas, podem ficar latentes por anos. - A parede celular é espessa e citoplasma denso granular em material de resina (grânulos de cianoficina). - Morfologia do talo - Maioria filamentosa (simples/ramificada), alguns coloniais e outros unicelulares. Obs. 1: Ramificações - Falsa: as céls não estão em contato, o que as une pode ser a bainha de mucilagem. - Verdadeira: a cél se divide e cresce em outra direção. Falsa Verdadeira Obs. 2: Outros tipos de filamento: - Tricoma: filamento sem bainha de mucilagem. - Hormogônios: Filamentos que foram quebrados em fragmentos, permitindo a divisão de uma célula. - Filo Chlorophyta, Reino Plantae - Encontradas em uma ampla variedade de habitats, incluindo meios aquáticos, neve, troncos das árvores, solo e em associações simbióticas; - Algumas algas verdes produzem grande quantidade de carotenoides, que funcionam como uma proteção contra luz intensa (foto-oxidação); - Há algumas semelhanças das algas verdes com as briófitas e plantas vasculares: - Contém clorofilas A e B; - Armazenam amido, disperso no estroma do cloroplasto ou agrupado em grânulos de pirenoides; - Algumas algas verdes apresentam paredes celulares rígidas compostas de celulose, hemicelulose e substâncias pécticas, ao passo que outras possuem xilano ou manano; - Tilacoides se apresentam isolados ou agrupados em pilhas de três a cinco; - Presença de flagelos apicais, em múltiplos de dois, sendo isocontes (mesma estrutura). - Morfologia do talo - Há unicelular, colonial e filamentoso. - Talo macrofítico: cenofítico (tubular multinucleada), parenquimatoso ou nós e entrenós. - Reprodução - Assexuada - Produção de zoósporos (esporos flagelados) e aplanósporos (esporos imóveis); - Produção de propágulos (broto ou ramo rudimentar pluricelular); - Acinetos - Sexuada - Isso/aniso/oogâmica Obs.: Divisão celular - Mitose - Fechada: membrana nuclear (carioteca) mantida durante divisão celular; - Aberta: membrana nuclear colapsa durante divisão celular - Citocinese: divisão do citoplasma após divisão celular - Centrípeta: estrangulamento (de fora para dentro; invaginação da MP, conhecida como sulco de clivagem) - Centrífuga: formação de placas (de dentro para fora) - Orientação dos microtúbulos durante a citocinese - Ficoplasto - Fuso mitótico não persistente - Orienta o plano de divisão celular com os microtúbulos orientados nessa direção - Fragmoplasto - Fuso mitótico persistente - Microtúbulo perpendiculares ao plano de divisão celular. - Filo Dinophyta, Reino Protista - Muitos dinoflagelados são unicelulares biflagelados, e são encontrados tanto em meio marinho quanto em água doce. - Seus flagelos batem no interior de dois sulcos:um que circunda o corpo como um cinto e outro perpendicular ao primeiro. O batimento dos flagelos em seus respectivos sulcos resulta em um movimento de rotação do dinoflagelado, como o rodopio de um pião. - Tricocistos: conferem movimento de propulsão. - Há dinoflagelados imóveis, mas suas células reprodutoras possuem flagelos em sulcos. - Muitos dinoflagelados têm uma aparência bizarra, com placas rígidas de celulose formando a teca, que lembra um capacete ou parte de uma armadura antiga. - Essas placas de celulose estão contidas em vesículas anfiesmais, localizadas próximas às extremidades. - Cerca de metade dos dinoflagelados não possui aparata fotossintetizante e se nutre por ingestão de partículas sólidas ou pela absorção de compostos inorgânicos dissolvidos. - Mixotrofia: capacidade de algas clorofiladas de utilizar alimento orgânico e formas de carbono inorgânico. - O carboidrato de reserva dos dinoflagelados é o amido, estocado no citoplasma. - Dinoflagelados pigmentados realizam simbiose com vários organismos, como esponjas, corais, águas-vivas e polvos. - Quando são simbiontes, não possuem tecas e se apresentam como células esféricas douradas, denominadas zooxantelas. - As zooxantelas são as principais responsáveis pela produtividade fotossintética que possibilita o crescimento de recifes de coral em águas tropicais, pobres em nutrientes. - Reprodução - Dinoflagelados são incomuns por terem os cromossomos permanentemente condensados. - O principal modo de reprodução dos dinoflagelados é a divisão celular longitudinal, em que cada célula filha recebe um dos flagelos e uma porção da parede ou teca. Assim, cada célula filha reconstitui as partes que faltam. - Em condições desfavoráveis ao crescimento contínuo da população, tais como baixas concentrações de nutrientes, os dinoflagelados podem produzir cistos bentônicos de resistência imóveis, viáveis durante anos. - A partir de correntes oceânicas, podem ser transportados para outros locais com condições mais favoráveis, permitindo que germinem e originem populações de células móveis. - Bioluminescência/compostos tóxicos - Algumas espécies de dinoflagelados produzem compostos altamente tóxicos, que podem fornecer proteção contra a predação (embora haja uma espécie que usa sua toxina como estratégia de captura de alimento). - Alguns dinoflagelados apresentam bioluminescência. Quando suas células são estimuladas mecanicamente, eventos químicos resultam numa reação que cria um breve flash de luz. - Há a hipótese de que esse flash inibe a predação, ao desorientar os predadores. Outra hipótese sugere que copépodas que se alimentam desses dinoflagelados tornam-se mais visíveis para os peixes que se alimentam desses organismos. - Filo Euglenophyta, Reino Protista - As semelhanças entre os cloroplastos de euglenófitas e algas verdes (ambos possuem clorofila A e B, além de vários carotenoides) sugerem que os cloroplastos das euglenófitas derivaram das algas verdes. - A maioria dos gêneros são incolores heterotróficos, que se alimentam de partículas sólidas ou absorção de compostos orgânicos dissolvidos. - A maior parte das espécies não possui parede celular ou qualquer outra estrutura rígida recobrindo a membrana plasmática. - A membrana plasmática é sustentada por estrias arranjadas helicoidalmente e situadas no citoplasma, logo abaixo da membrana. Essas estrias formam a película que, caso flexível, permite à célula mudar sua forma e facilita o movimento dificultado ao flagelo em ambientes lodosos, por exemplo. - Presença de estigma, próximo ao flagelo (locomoção) e vacúolo contrátil (coleta o excesso de água >> eliminação). - Os plastos não estocam amido, estocam paramido, um tipo de polissacarídeo armazenado em grânulos. - Presença de grânulos de pirenoide, região rica em proteína e que contém a RUBISCO, dentre outras enzimas envolvidas na fotossíntese. - Maioria das euglenófitas é unicelular. - Reprodução - Assexuada: mitose e citocinese longitudinal. O envoltório nuclear permanece intacto durante o processo. - Não há registros de reprodução sexuada e meiose. - Filo Ochrophyta/Bacillariophyta, Reino Chromista - As diatomáceas são importantes ecologicamente, sendo responsáveis pela produção primária total, servindo de base em várias cadeias alimentares, ao fornecer carboidratos essenciais, ácidos graxos, esteróis e vitaminas aos animais. - São bioindicadoras de qualidade da água, e auxiliam na datação e natureza das rochas sedimentares. - Possuem flagelos apenas em alguns gametas masculinos. - Sua parede celular é formada de duas partes, e recebe o nome de frústula. As frústulas são compostas por sílica opalina polimerizada, e as duas metades se encaixam como uma placa de Petri. - Diatomáceas distinguidas a partir da ornamentação da frústula. - Duas partes = duas tecas: epiteca/hipoteca. - Dois grandes grupos de diatomáceas são reconhecidos: - Penadas: bilateralmente simétricas; - Cêntricas: radialmente simétricas. - As frústulas de sílica das diatomáceas têm se acumulado há milhares de anos nos sedimentos oceânicos, formando uma substância fina e porosa conhecida como diatomito, de grande importância econômica. - Contêm clorofila A e C, além de fucoxantina (carotenoide). - Armazenam lipídios (em gotas de óleo) e crisolaminarina (polissacarídeo). - Rafe: fissura longitudinal, que permite movimento de deslize a partir de vesículas e fibrilas de mucilagem, que se fixam ao substrato. A fibrila se contrai e “puxa” a alga. - Reprodução - Principalmente assexuada, ocorrendo por divisão celular. - Quando a divisão celular ocorre, cada célula filha recebe uma metade da frústula da célula parental e forma a nova metade. Como consequência, uma das novas células será morfologicamente menor que a célula parental. - Após uma série de divisões celulares, o tamanho das diatomáceas diminuiu a níveis críticos, e a reprodução sexual começa a ocorrer. Briófitas Características gerais: - Não apresentam tecidos condutores de água e alimentos - Gametófitos (n) são dominantes e de vida livre, enquanto o esporófito é pequeno, permanentemente ligado ao gametófito e nutricionalmente dependente dele. - Dependem de água para fertilização. - Plantas terrestres. Estrutura comparada de briófitas - Plantas taloides: gametófito geralmente achatado e dicotomicamente ramificado. - Talo: corpos indiferenciados (não se diferencia em raiz, caule e folha). - Plantas com “folhas” e “caules”: estruturas parecidas com folhas e caules verdadeiros. - Não são verdadeiros por não possuírem vasos condutores e ocorrerem na fase gametofítica. - Rizoides: ancoram as plantas a um substrato - Absorção de H2O e íons inorgânicos ocorre direta e rapidamente através do gametófito. Reprodução comparada de briófitas - Reprodução assexuada - Fragmentação (propagação vegetativa) - Gemas: corpos multicelulares que originam novos gametófitos. - Reprodução sexuada - Produção de anterocito (masculino) e arquegônio (feminino) em gametófitos separados. Classificação - Divisão Marchantiophyta: Hepáticas - Talosa ou foliosa; - Rizoide unicelular; - Elatério: células alongadas nos esporângios, com espessamento arranjado em formato de hélice; dispersão de esporos. - Reprodução assexuada - Conceptáculos: produção de gemas - Folhas de igual tamanho arranjadas em duas fileiras. - Terceira fileira com folhas menores na superfície inferior do gametófito. - Pode possuir dobradura foliar >> lóbulo - Armazenamento de água. - Oleo corpos: óleos essenciais. hepática foliosa com lóbulo visível hepática talosa com conceptáculo - Divisão Anthocerotophyta: Antóceros - Taloso, lembrando gametófito de hepática talosa; - Rizoide unicelular; - Pseudoelatério - Esporófito verde com várias camadas de células fotossintetizantes; - Tecido meristemático garante o crescimentodo esporófito por tempo indefinido (até as condições deixarem de ser favoráveis). Exemplo de antócero. - Divisão Bryophyta (musgos) - Folioso - Rizoide multicelular - Folhas em disposição espiralada - Presença de peristômio na cápsula do esporófito >> dispersão de esporos - Pode haver ornamentações nessas projeções >> captura de esporos - Células alares: regulam a inclinação da folha, em relação ao eixo da planta >> manutenção da umidade - Células hialinas: reserva de água -Pseudoparáfila: protege a gema, antes de originar um novo ramo. - Quando o ramo cresce, muitas pseudoparáfilas caem, mas alguns ficam externamente. - Tecidos especializados para a condução de água e alimento. - Hidroides: células condutoras de água >> hadroma - Leptoides: células condutoras de nutrientes >> leptoma Exemplo de briófita com exposição do esporófito e do gametófito. Pteridófitas Plantas vasculares e que não possuem sementes. Já há diferenciação de raízes, caules e folhas. Sistemas reprodutivos - Plantas vasculares: oogâmicas (oosfera imóvel e anterozoides móveis ou conduzidos até a oofesra) - Esporófito como fase dominante do ciclo de vida - Maior e mais complexo que gametófito - Classificação quanto ao tipo de esporo - Homosporada (isosporada): produção de apenas um tipo de esporo - Gametófito bissexuado - Heterosporada: produção de dois tipos de esporos em dois tipos diferentes de esporângio. - Classificação quanto ao tipo de esporângio - Eusporângio: esporângio verdadeiro - Leptosporângio: preso a um pedicelo, há o annulus, que se abre quando os esporos estão maduros, propiciando a dispersão. Estão agrupados em soros, cobertos por um indúsio. Classificação - Lycophyta - Possuem folhas com uma única nervura, que sai do protostelo sem deixar intervalo. - Licopodium - Isosporado; - Esporângio em estróbilos; - Rizoma ramificado do qual surgem ramos aéreos e raízes. - Selaginella - Heterosporado; - Folhas mais planas (lembram samambaias). - Isoetes - Heterosporado; - Rizoma subterrâneo curto e suculento originando microfilos com forma semelhante ao caule cilíndrico e oco de certas gramíneas. - Aquáticas ou semiaquáticas. Licopodium Selaginella Isoetes - Monilophyta - Psilotopsida - Psilotales - Sem raiz ou folhas; - Esporângios com paredes de duas células de espessura; - Gametófitos subterrâneos. - Sinângio: dois ou três esporângios fundidos - Dois gêneros: Tmesipteris (folhas = projeções do caule) e Psilotum. Tmesipteris Psilotum - Ophioglossales - Terrestres; - Gametófito subterrâneo; - Esporângio com duas células de espessura; - Folhas diferenciadas em esporóforos (reprodutivas) e trofóforos (vegetativas). Exemplo de Ophioglossales. - Equisetopsida - Um gênero: Equisetum (cavalinha) - Ramos verticilados; - Nós e entrenós (depósitos de silício); - Folhas reduzidas >> síntese no caule, que é fistuloso (oco); - Esporos com elatérios; - Esporângios em estróbilos; - Gametófitos verdes. - Marattiopsida - Folhas podem ter até 9m e são pinadas; - Presença de sinângios; - Presença de escamas no caule e folhas; - Rizoma carnoso (às vezes, comestível). - Samambaias: leptosporados - Aspleniaceae - Folhas sem dimorfismo - Nervuras abertas - Soro com indúsio, linear, ao longo das nervuras, unilateral - Presença de escamas - Cyatheaceae (samambaia gigante) - Rizoma forma “tronco” - Esporângio com annulus oblíquo, não interrompido - Polypodiaceae - Maioria epífitas - Soros sem indúsio - Rizoma rastejante, com escamas.
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