Biomoléculas e Estrutura Celular Vegetal

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Botânica Geral:
BIOMOLÉCULAS:
- São compostos químicos das células de todos os seres vivos. São moléculas orgânicas, compostas principalmente por carbono, além de hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.
- As biomoléculas são milhares de carbonos reunidos em um esqueleto carbônico ligado a outros elementos químicos em menor quantidade. A maioria das biomoléculas são macromoléculas, ou seja, moléculas grandes e com estruturas complexas. 
A principais biomoléculas são:
I. Proteínas: compostas por subunidades de aminoácidos.
II. Lipídios: compostos por subunidades de ácidos graxos e gliceróis.
III. Glicídios ou carboidratos: compostos por subunidades de monossacarídeos. 
IV. Ácidos nucleicos: subunidades de monossacarídeos, ácidos fosfóricos e bases nitrogenadas. 
CÉLULA VEGETAL:
- Estrutura:
1. Membrana Nuclear: 
Película que envolve e protege o núcleo.
2. Nucléolo:
Tem por função a organização dos ribossmos. Quanto maior seu número e tamanho, maior é a síntese proteica da célula. É formado por RNA ribossomico e proteínas ribossomais.
3. Núcleo:
Responsável por todas as funções celulares, principalmente o controle das reações químicas. É no núcleo da célula que está localizado o DNA, e o núcleo tem a função de armazenar todas as informações genéticas.
4. Retículo Endoplasmático:
O retículo endoplasmático atua como uma rede de distribuição de substâncias no interior da célula.
Rugoso: graças a presença dos ribossomos, é responsável por boa parte da produção de proteínas da célula.
Liso: produção de lipídeos, desintoxicação do organismo e armazenamento de substância.
5. Complexo de Golgi:
Sua função é a secreção das proteínas produzidas pelo reticulo endoplasmático rugoso.
6. Parede Celular: Presente apenas nas células VEGETAIS
Composta por celulose, tem como característica a rigidez, e tem como funções a proteção e a estabilidade da forma da célula. A rigidez dessa estrutura protege a célula contra impactos e lesões. 
7. Vacúolo: Presente apenas nas células VEGETAIS
Bolsas contidas na célula que armazenam e/ou transportam enzimas, água etc e é responsável também por manter a pressão hidrostática no interior da célula vegetal.
8. Cloroplasto: Presente apenas nas células VEGETAIS
São organelas responsáveis pela fotossítese e devido a presença de clorofila, possuem coloração esverdeada.
9. Citoplasma:
É um fluido viscoso, e é nesse fluido que ocorre a maioria das reações químicas vitais na célula, essas reações são: fabricação das moléculas que vão formar as estruturas celulares. Ele também auxilia na morfologia da célula e armazena nutrientes indispensáveis a vida.
10. Mitocôndria:
É a usina energética das células. Realiza a respiração celular e libera energia que a célula necessita para suas atividades.
Membrana Celular:
Também chamada de membrana plasmática, é uma espécie de película que envolve e protege a célula. Possui permeabilidade seletiva, ou seja, controla a entrada e saída de substâncias da célula, e através da membrana plasmática a célula recebe oxigênio e nutrientes, e libera outras substâncias como por exemplo, gás carbônico. 
- Célula Vegetal x Célula Animal:
As duas possuem, ribossomos, mitocondrias, membrana plasmática, material genético organizado, ou seja, as duas possuem organelas. Mas, em contrapartida, apenas as células VEGETAIS possuem cloroplasto, vacúolo e parede celular. 
- Células Procariotas x Células Eucariotas:
Eucariotas: Possuem membrana que envolve seu núcleo e é formada por núcleo, citoplasma e membrana plasmática. 
Procariotas: Não possui membrana nuclear, nem estruturas membranosas em seu interior.
PAREDE E MEMBRANA CELULAR:
A PAREDE CELULAR das células vegetais encontra-se externamente à membrana plasmática e é composta principalmente por celulose, hemicelulose e pectina. A celulose, A parede celular das células vegetais encontra-se externamente à membrana plasmática e é composta principalmente por celulose, hemicelulose e pectina. 
A parede celular é responsável principalmente por conferir proteção contra a entrada excessiva de água e patógenos, bem como por garantir forma e rigidez à célula. Além disso, apresenta relação com a absorção, transporte e secreção de substâncias.
A parede celular pode ser classificada em parede primária e parede secundária.
- Primária: encontrada em todas as células vegetais.
- Secundária: nem todas as células apresentam parede secundária, sendo essa característica encontrada principalmente em células do xilema e esclerênquima que estão envolvidas, respectivamente, com o transporte de água e sustentação da planta. 
Apenas os gametas e as células formadas no início da divisão do zigoto não apresentam parede celular. 
A MEMBRANA CELULAR é uma fina película lipoprotéica formada por fosfolipídios e proteínas, cuja espessura varia entre 7,5 a 10 nanômetros, delimitando o citoplasma de todos os tipos de células. Pelo modelo do mosaico fluido, a membrana possui duas camadas de fosfolipídios, formada por uma molécula de glicerol, duas cadeias de ácidos graxos, sendo uma saturada e a outra insaturada, uma coligação fosfato e um grupamento polar. A membrana celular possui poros capazes de permitir a passagem de substâncias e partículas. Conferindo a esta parte da célula a importante função de controlar a entrada e a saída de todo tipo de substância da célula em quantias necessárias para o seu metabolismo, chamamos isso de permeabilidade seletiva. 
GRUPOS VEGETAIS:
Reino PLANTAE:
- É o reino dos vegetais, que engloba as briófitas (musgos), as pteridófitas (samambaias), as gimnospermas (pinheiros) e as angiospermas (abacateiros, laranjeiras e outras). Os vegetais são terrestres na sua maioria e oriundos provavelmente de algas verdes, as clorofíceas.
Briófitas:
- Não possuem vasos condutores de seiva, ou seja são avasculares, portanto não ultrapassam 5cm de altura e passam a água de célula a célula.
O corpo das pteridófitas possui raiz, caule e folha. O caule das atuais pteridófitas é em geral subterrâneo, com desenvolvimento horizontal. Mas, em algumas pteridófitas, como os xaxins, o caule é aéreo. Em geral, cada folha dessas plantas divide-se em muitas partes menores chamadas folíolos.
A maioria das pteridófitas é terrestre e, como as briófitas, vive preferencialmente em locais úmidos e sombreados.
As gimnospermas são plantas que possuem sementes, mas não possuem frutos. Elas costumam apresentar tamanhos diversos e podem ser encontradas na forma de árvores ou de arbustos. Um dos exemplos mais comuns de gimnospermas é o pinheiro de natal.
As angiospermas possuem sementes que ficam localizadas dentro de seus frutos. Os frutos das angiospermas originam-se a partir do desenvolvimento do próprio ovário das flores. As angiospermas são consideradas as plantas mais modernas que conhecemos e também são o maior grupo conhecido. O Pinheiro-do-Paraná e o Ginko Biloba são exemplos de plantas fanerógamas e angiospermas
Processos de transporte de água
            O movimento da água é sempre um fenómeno passivo (não se dá à custa do consumo de energia), este pode ocorrer por difusão, fluxo em massa ou osmose. 
            A difusão é um movimento de água que responde a um gradiente de concentração que é estabelecido entre duas zonas distintas. Este mecanismo é efetivo e viável ao nível celular, no entanto é muito lento para transporte a longa distância. Este mecanismo não explica a ascensão da água no xilema em plantas altas.
            
            O fluxo em massa é mais um dos tipos de movimentos que a água pode efetuar e recorre ao movimento concertado de um determinado grupo de moléculas em resposta a um gradiente de pressão. Este movimento ocorre apenas à custa do gradiente de pressão, sendo portanto independente do gradiente de concentração. Este movimento explica a ascensão de água no xilema de plantas altas, a translocação floémica e o movimento de água no solo. O fluxo em massa é proporcional ao raio do tubo capilar e portanto a evolução foi no sentido do aumento do crescimentosecundário e a substituição dos tracóides por elementos de vaso.
           
            A osmose é um movimento de água que responde a um gradiente de potencial de água. Isto é, este movimento ocorre numa determinada direção e velocidade definidas pela soma dos gradiente de concentração (difusão) e gradiente de pressão (fluxo em massa). 
Fitorremediação
A fitorremediação é uma tecnologia onde se usa plantas para minimizar poluentes do meio ambiente. As plantas auxiliam na remoção de contaminantes como metais, pesticidas e até óleos do ambiente ou local degradado. Uma vez que as plantas removem estes contaminantes do ambiente, elas ajudam para que os mesmos não sejam transportados por vento e chuva, não deixando acontecer a dispersão do poluente para outras áreas. Portanto fitorremediação é o nome dado a tecnologia que utiliza plantas para limpar locais contaminados.
O termo fitorremediação é muito recente, sendo surgido na década de 1990. Possui um melhor funcionamento em locais que possuem baixas e médias concentrações de poluentes. As plantas poderão remover químicos do solo, por meio das raízes. As raízes podem crescer muito dentro do solo e desta forma podem penetrar e alcançar poluentes em áreas profundas do solo. Uma vez que o poluente entra no sistema interno das plantas, eles podem ficar armazenados nas raízes, caule e folhas. Podem também causar mudanças químicas no poluente, fazendo com que este apresente posteriormente um baixo perigo. Os poluentes podem ser transformados em gases através do processo de respiração das plantas.
Fitoextração: Este processo funciona através da absorção dos contaminantes pelas raízes.
Fitoestabilização: Neste caso os contaminantes orgânicos e inorgânicos são incorporados na lignina da parede vegetal ou ao húmus do solo.
Fitodegradação: Os contaminantes orgânicos são degradados ou mineralizados dentro das células vegetais por enzimas específicas.
Portanto a fitorremediação é uma ferramenta no avanço da biotecnologia que busca minimizar os efeitos antropogênicos em solos e em corpos aquáticos. É viável, pois se comparada com outras técnicas de remoção de contaminantes é menos invasiva e de baixo custo econômico, possuindo muitas vantagens e diversas aplicações para diversos contaminantes.
Transporte pela membrana
Transporte passivo
Difusão simples
Esse meio de transporte é coordenado pelo gradiente de concentração, no qual as moléculas vão do meio mais concentrado para o meio menos concentrado. Esse meio de transporte é o mais simples da célula, onde moléculas pequenas, não-polares e lipossolúveis se difundem livremente através da bicamada lipídica constituinte da membrana plasmática. Essas moléculas podem ser o O2, CO2, NO, esteróides, glicerol, ácidos graxos, entre outras moléculas enquadradas nesse sistema.
Difusão facilitada
A difusão facilitada se assemelha ao padrão de funcionamento da difusão simples, isto é, ocorre em virtude do gradiente de concentração, do mais concentrado para o menos concentrado. Entretanto, a diferença é que a difusão facilitada utiliza proteínas carreadoras, que dependendo do meio pode se apresentar fechadas ou abertas.
As proteínas carreadoras são aquelas inseridas na bicamada lipídica (proteínas integrais) que fornecem um caminho passivo, isto é, sem custo energético, para que as moléculas se movimentem através da membrana. Esse tipo de transporte ocorre em solutos de alto peso molecular, com carga elétrica e não lipossolúveis, como é o caso da glicose, íons, água, entre outros.
Transporte ativo
O transporte ativo é o transporte de substâncias contra seu gradiente de concentração. Esse fato requer o gasto de energia, ATP, e proteínas integrais especiais, conhecidas como bombas, que são proteínas integrais que transportam íons e outras substâncias através da bicamada lipídica com gasto de ATP, traduzido como energia.
As substâncias envolvidas nesse tipo de transporte geralmente são íons que devem ser controlados de maneira intermitente, como é o caso do sódio, potássio, cálcio, cloreto, entre outros.
Bomba de sódio e potássio
A bomba mais conhecida é a bomba de Na+/K+, cuja função é manter o potencial elétrico e as condições fisiológicas essenciais para a sobrevivência das células. Essa bomba bombeia sódio do meio intracelular para o meio extracelular, isto é, contra seu gradiente químico. Concomitante a esse processo, essa mesma bomba carrega potássio o meio extracelular para o meio intracelular, também contra o gradiente químico.
Filotaxia
Filotaxia é o modo como as folhas estão arranjadas no caule. Segundo a filotaxia, as folhas podem ser:
 -Alternas- quando de cada nó sai apenas uma folha. Ex:  limoeiro.  
 -Opostas- quando de cada nó saem duas folhas, mas em lados opostos. Ex: araçá.
 -Opostas cruzadas- quando as folhas opostas de um nó formam um ângulo reto com as folhas opostas do nó seguinte. Ex: goiabeira.
 
 -Verticiladas-  quando de um nó saem três ou mais folhas. Ex: espirradeira.