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O CONTROLE DE QUALIDADE MORFOLÓGICO DE PLANTAS MEDICINAIS AS CÉLULAS E OS TECIDOS VEGETAIS Profa. Dra. Patrícia Corrêa Dias CITOLOGIA VEGETAL Estudo das características morfofuncionais da célula vegetal Fornecer “ferramentas” que possibilitem a realização do controle de qualidade de drogas vegetais, por meio da análise morfológica microscópica o u s e j a Avaliação da anatomia interna do vegetal I M P O R T Â N C I A CONTROLE DE QUALIDADE DE DROGAS VEGETAIS ANÁLISE MICROSCÓPICA Relação de elementos celulares encontrados e suas características morfológicas Em comparação com: Descrições microscópicas (“padrões”) previamente estabelecidas em literatura: Farmacopéias, Livros de Farmacobotânica e Farmacognosia P r o c e d i m e n t o s B á s i c o s A CÉLULA VEGETAL S I S T E M A D E D U P L A M E M B R A N A Membrana citoplasmática Membrana celular ou PAREDE CELULAR P R O T O P L A S M A Citoplasma Núcleo Retículo Endoplasmático Liso, Retículo Endoplasmático Rugoso, Complexo de Golgi, Mitocôndrias, Lisossomas, Plastos, Vacúolos e INCLUSÕES CELULARES CITOLOGIA VEGETAL E O CONTROLE DE QUALIDADE DE DROGAS ELEMENTOS IMPORTANTES Parede celular - Confere formato específico às células - Possui diferentes constituições químicas e espessuras de acordo com o tecido Inclusões celulares: Presença ou ausência de acordo com a espécie vegetal Tipo: constituição química e morfologia Drusa (oxalato de cálcio) Cistólito (carbonato de cálcio) Astroesclerito Macroesclerito EVIDENCIAÇÃO MICROSCÓPICA DA PAREDE CELULAR PRIMÁRIA Parede Corante Coloração Tecidos Celulósica Hematoxilina de Delafield Roxo Ex.: CT de colênquima: Hematoxilina de Delafield Parênquima Colênquima e Floema EVIDENCIAÇÃO MICROSCÓPICA DAS PAREDES CELULARES SECUNDÁRIAS Parede Corante Coloração Tecidos Lignificada (polímero de unidades fenilpropânicas) Floroglucina clorídrica Vermelho Alaranjado Esclerênquima Xilema Cutinizada (ácidos graxos) Sudam III Epiderme Suberificada (ácidos graxos) Sudam III Súber Cerificada (álcoois e hidrocarbonetos) Sudam III Epiderme Silificada (compostos de silício) Lupa _____ Epiderme Vermelho Alaranjado Vermelho Alaranjado Vermelho Alaranjado Hemicelulósica (polímero de vários monossacarídeos) Hematoxilina de Delafield Roxo Parênquima de sementes Mucilaginosa (polissacarídeos) Azul de metileno Azul Parênquima de sementes EXEMPLOS CL Xilema (floroglucina clorídrica) CT Epiderme Aplicação prática da mucilagem Plantago sp (Metamucil) Parede silificada “Capim Limão” INCLUSÕES CELULARES Estruturas localizadas no interior da célula vegetal, originadas a partir da reunião (“aglomeração”) de moléculas de determinadas substâncias químicas produzidas pela célula, adquirindo formatos distintos e específicos CLASSIFICAÇÃO GERAL INCLUSÕES CELULARES ORGÂNICAS - Grãos de amilo - Grãos de aleurona - Esferocristais de inulina - Óleos fixos e óleos essenciais INCLUSÕES CELULARES INORGÂNICAS - Carbonato de cálcio: Cistólito - Oxalato de cálcio: drusas, rafídeos, areia cristalina, cristais estilóides e cristais prismáticos GRÃOS DE AMILO Inclusão celular orgânica, de natureza POLISSACARÍDICA Constituição Química 2 polissacarídeos: - Amilose: polímero LINEAR de moléculas de glicose - Amilopectina: polímero RAMIFICADO de moléculas de glicose IMPORTÂNCIA FARMACÊUTICA Utilizado como excipiente em formas farmacêuticas sólidas: pós, comprimidos e cápsulas Utilizado como adulterante/contaminante em matérias primas e medicamentos acabados devido ao seu aspecto organoléptico (pó branco, cristalino) ESTRUTURA BÁSICA Região central denominada HILO, ao redor da qual são depositadas as camadas polissacarídicas denominadas ESTRIAS, LAMELAS OU CAPAS HILO ESTRIAS, LAMELAS OU CAPAS Grãos de Amilo da batata Solanum tuberosum L. Formato do grão oval, circular, poliédrico, reniforme, cupuliforme, halteriforme VARIAÇÕES MORFOLÓGICAS Formato do hilo pontuado, pontuado não visível, cruciforme, estrelado, linear, e circular Localização do hilo central ou excêntrico Presença ou ausência de estrias homogêneo ou estratificado VARIAÇÕES MORFOLÓGICAS Estado de agregação simples ou isolados e compostos METODOLOGIA PARA A EVIDENCIAÇÃO MICROSCÓPICA DOS GRÃOS DE AMILO Coloração dos grãos com lugol (AZUL/ROXO) Observação microscópica sob a luz polarizada (apresentação da Cruz de Malta no corpo do grão) GRÃOS DE ALEURONA Inclusão celular orgânica, de reserva proteica do vegetal, presente em parênquimas de sementes Origem: a partir dos vacúolos celulares que perdem água com a maturação das sementes, concentrando as proteínas presentes GLOBÓIDE inosito hexafosfato de Ca e Mg MATRIZ proteínas MEMBRANA LIMITANTE CRISTALÓIDE proteínas GRÃOS DE ALEURONA METODOLOGIA PARA A EVIDENCIAÇÃO MICROSCÓPICA DOS GRÃOS DE ALEURONA Ácido pícrico + Eosina (coloração em tons de amarelo) ESFEROCRISTAIS DE INULINA METODOLOGIA PARA A EVIDENCIAÇÃO MICROSCÓPICA DOS ESFEROCRISTAIS DE INULINA Inclusão celular orgânica, constituída de inulina (polissacarídeo de moléculas de frutose), na qual os cristais aciculares são organizados um lado do outro, em torno de uma região central denominada HILO Desidratação do órgão vegetal Tratamento dos cortes histológicos com: - Timol (coloração vermelha) - alfa-naftol (coloração violeta) ÓLEOS FIXOS E ÓLEOS ESSENCIAIS METODOLOGIA PARA A EVIDENCIAÇÃO MICROSCÓPICA DOS ÓLEOS FIXOS E ESSENCIAIS Tratamento dos cortes histológicos com Sudam III (gotas de óleos em vermelho/alaranjado) FIXOS Ésteres de ácidos graxos com glicerol (álcool) ESSENCIAIS Mistura complexa de substâncias, principalmente monoterpenos e sesquiterpenos INCLUSÕES CELULARES INORGÂNICAS Carbonato de cálcio CISTÓLITO Pedúnculo Matriz celulósica Litocisto célula que contem o cistólito INCLUSÕES CELULARES INORGÂNICAS OXALATO DE CÁLCIO Inclusões celulares inorgânicas, constituídas por oxalato de cálcio, com o formato de: Estrelas (formadas pela aglomeração de cristais menores de formato piramidal DRUSAS Cristais aciculares (agulhas) em feixes ou isoladas em células especiais (idioblastos) RAFÍDEOS Grande número de microcristais piramidais aglomerados em bolsas AREIA CRISTALINA Prismas CRISTAIS PRISMÁTICOS Cristais grandes e alongados CRISTAIS ESTILÓIDES Cassia acutifolia Delile sene laxativo Pilocarpus microphyllus Stapf. jaborandi glaucoma D R U S A S Passiflora alata Dryander maracujá sedativo SNC CRISTAIS PRISMÁTICOS Apresentados na forma de cristais isolados CRISTAIS PRISMÁTICOS Apresentados na forma de BAINHA CRISTALÍFERA, ou seja, conjunto de cristais prismáticos localizados em volta do feixe vascular, nas nervuras das folhas Feixe SEM bainha cristalífera Feixe COM bainha cristalífera CRISTAIS ESTILÓIDES CT/FOLHA Petiveria alliacea L. guiné AREIA CRISTALINA Grande número de microcristais piramidais aglomerados em células chamadas BOLSAS, com o aspecto de “areia” Coffea arabica L. café Atropa belladonna L. antiespasmódico (ATROVERAN) RAFÍDEOS HISTOLOGIA VEGETAL Estudo morfofuncional dos tecidos vegetais CLASSIFICAÇÃO GERAL DOS TECIDOS VEGETAIS Meristemas - Promeristemas - Meristemas primários - Meristemassecundários Tecidos Permanentes SIMPLES Apresentam os elementos celulares constituintes com características morfofuncionais semelhantes - Parênquima, colênquima, esclerênquima e súber Tecidos Permanentes COMPLEXOS Apresentam os elementos celulares constituintes com características morfofuncionais diferentes - Epiderme, xilema e floema Tecidos com capacidade de divisão celular, originando os tecidos adultos (permanentes), e promovendo, portanto, todos os tipos de crescimento vegetal MERISTEMAS Promeristemas: ápice de caule e raízes (parte mais externa) Meristemas primários: logo abaixo dos promeristemas em ápices de caules e raízes e nos primórdios foliares Meristemas secundários: internamente em caules e raízes formando um anel (secção tranversal) CLASSIFICAÇÃO MERISTEMAS SECUNDÁRIOS PARÊNQUIMAS Tecidos permanentes simples, de preenchimento, com paredes celulares finas, do tipo celulósica Tipos: paliçádico, meato, lacunoso e câmara Parênquima paliçádico Parênquima lacunoso MESOFILO Conjunto de tecidos localizados entre as epidermes superior e inferior De acordo com a disposição interna dos parênquimas clorofilianos (paliçádico e lacunosos) TIPOS DE MESÓFILO Epiderme superior Epiderme inferior MESOFILO TIPOS DE MESÓFILO Heterogêneos Possuem 2 tipos parenquimáticos distintos Assimétrico: 2 faces diferentes Simétrico: 2 faces iguais OBSERVAÇÃO Possível presença de HIPODERME: camada celular abaixo da epiderme superior e com características morfológicas muito semelhantes à mesma Epiderme Hipoderme TIPOS DE MESÓFILO Homogêneos Somente parênquima paliçádico ou Somente parênquima lacunoso COLÊNQUIMAS Tecido permanente simples, que possui células com espessamento celulósico, alongadas longitudinalmente e presentes em regiões subepidérmicas das nervuras medianas das folhas e também dos caules. TIPOS DE COLÊNQUIMAS De acordo com a localização do espessamento celulósico ANELAR espessamento em camada uniforme por toda a parede celular ANGULAR espessamento concentrado apenas nos ângulos ou “cantos” das células LACUNAR espessamento concentrado nos espaços intercelulares delimitados pelas células LAMELAR espessamento concentrado nas paredes tangenciais internas e externas das células (acima e abaixo das células) ESCLERÊNQUIMA Tecido permanente simples, constituído por células com paredes bastante espessas, do tipo secundária lignificada TIPOS CELULARES FIBRAS células alongadas e fusiformes, localizadas muitas vezes próximas ao feixe vascular do vegertal ESCLERITOS OU CÉLULAS PÉTREAS células aproximadamente isodiamétricas (com exceções), com formatos diferentes - Astroesclerito: em forma de estrela - Macroesclerito: alongado - Braquiesclerito: curto - Osteoescleritos; em forma de osso (“fêmur”) - Escleritos filiformes: esteitos e alongados Astroesclerito Macroesclerito Braquiesesclerito Esclerito Filiforme Osteoesclerito Fibras ESCLERÊNQUIMA TIPOS CELULARES S Ú B E R Tecido permanente simples, constituído por células achatadas (CT), com paredes espessas, do tipo secundária suberificada Localizado na parte mais externa das cascas vegetais Ex.: canela, quina, cáscara sagrada, barbatimão, etc) EXEMPLO PRÁTICO * * ** * Reunindo informações . . . Reunindo os conteúdos da Farmacobotânica . . . CONTROLE DE QUALIDADE Análise microscópica da droga moída Rhamnus purhiana D.C. (“cáscara sagrada”, utilizada como laxativa) EPIDERME TECIDO DE REVESTIMENTO DO VEGETAL Tecido permanente COMPLEXO, constituído por diferentes tipos celulares, incluindo as células de revestimento, os estômatos e os tricomas: pelos tectores, pelos glandulares, escamas, acúleos, papilas Todas as células possuem paredes secundárias do tipo cutinizadas (LIPÍDEOS) Todas as células possuem parede secundária do tipo cutinizadas (LIPÍDEOS) EPIDERME PARADÉRMICO: paralaelo à superfície epidérmica da folha EPIDERME PLANOS DE CORTE PARADÉRMICO: visualização de todos os componentes da epiderme (células e anexos) EPIDERME CÉLULAS DE REVESTIMENTO Alongadas ou isodiamétricas Formato poligonal, sinuoso ou levemente sinuoso Recobertas por cutícula lisa, estriada, verucosa, etc Cada espécie vegetal tem a sua morfologia definida em LITERATURA IDENTIDADE BOTÂNICA EPIDERME EXEMPLO CÉLULAS DE REVESTIMENTO SINUOSAS REVESTIDAS POR CUTÍCULA ESTRIADA EPIDERME ESTÔMATOS Componente epidérmico formado por 2 células reniformes, que delimitam uma cavidade chamada ostíolo Células estomáticas, oclusivas ou guarda Ostíolo Células paraestomatais CLASSIFICAÇÃO DOS ESTÔMATOS De acordo com o número e a disposição das células paraestomatais PARACÍTICOS duas células paraestomatais paralelas ao ostíolo (Ex.: sene) DIACÍTICOS duas células paraestomatais perpendiculares os ostíolo (Ex.: hortelã) ANISOCÍTICO três células paraestomatais ao redor do estômato, sendo uma delas bem menor que as outras duas (Ex.: beladona) ANOMOCÍTICO três a sete células paraestomatais dispostas aleatoriamente ao redor do estômato (Ex.: maracujá, guaco) CLASSIFICAÇÃO DOS ESTÔMATOS Anomocítico Diacítico Anisocítico Paracítico EXEMPLO PRÁTICO Reunindo informações . . . Reunindo os conteúdos da Farmacobotânica . . . CONTROLE DE QUALIDADE Análise microscópica da droga moída Atropa belladonna L., utilizada como antiespasmódica ** E P I D E R M E TRICOMAS TRICOMAS TECTORES: regulam a transpiração do vegetal - Pelos tectores simples ou unicelulares - Pelos tectores Pluricelulares Pluricelulares unisseriados, bi, tri ou plusseriados Pluricelulares ramificados Pluricelulares estrelados TRICOMAS GLANDULARES: produzem óleos essenciais Captados Claviformes Sésseis, em roseta ou característicos da família Lamiaceae ACÚLEOS ESCAMAS PAPILAS PELOS TECTORES E PELOS GLANDULARES Tricoma glandular captado Tricoma tector pluricelular unisseriado Tricoma glandular captado Tricoma glandular claviforme Tricoma glandular séssil (da Família Lamiaceae) HISTOLOGIA VEGETAL TECIDOS PERMANENTES COMPLEXOS O FEIXE VASCULAR - Floema condução da seiva elaborada - Xilema condução da seiva bruta FLOEMA ELEMENTOS CELULARES CONSTITUINTES Parênquima do Floema Esclerênquima do floema: escleritos e principalmente fibras Elementos de tubo crivados Células com paredes transversais crivadas (descontinuidade do espessamento celulósico), que se associam longitudinalmente para a formação de um tubo crivado ou floemático Células crivadas Gimnospermas Elementos de tubo crivados e Células companheiras Angiospermas FLOEMA ESQUEMA DA FORMAÇÃO DOS TUBOS FLOEMÁTICOS Placa crivada Célula companheira Elementos de tubo FLOEMA FORMAÇÃO DOS TUBOS FLOEMÁTICOS EM CORTES HISTOLÓGICOS LONGITUDINAIS Célula companheira Elementos de tubo Placa crivada Placa crivada XILEMA ELEMENTOS CELULARES CONSTITUINTES Parênquima do Xilema Fibras do xilema Elementos de tubo perfurados Células lignificadas com paredes transversais perfuradas, que se associam longitudinalmente para a formação de um tubo xilemático ou traquéia Traqueídes Gimnospermas Elementos de tubo perfurados e Angiospermas XILEMA ESQUEMA DA FORMAÇÃO DOS TUBOS XILEMÁTICOS Elemento de tubo perfurado Associação longitudinal de elementos de tubos perfurados FORMAS DE DEPOSIÇÃO DA LIGNINA NOS TUBOS XILEMÁTICOS Homogêneos Somente parênquima paliçádico ou Somente parênquima lacunoso Xilema anelar Xilema espiralado Xilema escalariforme Xilema pontuado VISTA LONGITUDINAL DO XILEMA ESPIRALADO Floroglucina Clorídrica O FEIXE VASCULAR FLOEMA E XILEMA EM VISTA TRANSVERSAL Floema Xilema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . O FEIXE VASCULAR FLOEMA E XILEMA EM VISTA TRANSVERSAL TIPOS DE FEIXES VASCULARES COLATERIAS Xilema e floema colocados lado a lado Colateral fechado xilema e floema lado a lado sem a presença de câmbio Colateral aberto xilema e floema lado a lado com presença de câmbio CONCÊNTRICOS Xilema envolvendo totalmente o floema ou vice versa Anfivasal xilema envolvendo totalmente o floema Anficrival floema envolvendo totalmente o xilema CÂMBIO Meristema secundário (células achatadas, de parede celulósica fina), que aparecem entre o xilema e o floema e promovem o crescimento em largura de um caule vegetal XILEMA C Â M B I O F L O E M A FEIXES VASCULARES COLATERIAS ABERTOS FEIXES VASCULARES COLATERIAS FECHADOS OBS. Nas drogas moídas (em pó), o feixe vascular não constitui ferramenta importante para o controle de qualidade O feixe é ferramenta importante nas drogas inteiras, que mantêm íntegra, a disposição específica do xilema e do floema
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