Diversidade Vegetal

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO 
PARANÁ
- Campus União da Vitória -
Introdução à 
Diversidade Vegetal
Prof. Dr. Jean Henrique da Silva Rodrigues
União da Vitória / PR
Julho - 2017
A Diversidade de Plantas
Como as plantas evoluíram?
Reino Plantae
2) Cladograma
Semente / Tubo polínico
Vasos condutores / Raiz, caule e folha
Clorofila A e B
Relações Filogenéticas
Conquista do ambiente 
terrestre
Fortes evidências sugerem que as plantas 
atuais evoluíram a partir de ancestrais do 
grupo das algas verdes (Clorofíceas)
A vida teve sua origem no ambiente 
aquático e a conquista do ambiente 
terrestre foi uma etapa importante na 
evolução de diversos grupos de seres 
vivos;
 Constituem os ancestrais evolutivos das
plantas atuais;
Chamadas Talófitas, por não possuírem raiz,
caule e folha.
 Não apresentam tecidos completamente
diferenciados ou vasos condutores bem
organizados.
 Sua reprodução pode ser sexuada ou
assexuada.
Algas Pluricelulares
Clorófitas (Algas 
verdes)
São representadas pelas:
Feófitas (algas 
pardas)
Rodófitas (algas 
vermelhas)
Florestas de Kelps
- Algas pardas Laminaria hyperborea
podem chegar à 90 m de altura -
As plantas atuais se originaram das 
Algas verdes
Semelhanças entre Algas verdes e Plantas:
• Amido armazenado em plastos como
substância de reserva;
• Clorofila a, b e carotenoides como pigmentos
fotossintetizantes;
• A celulose é o principal carboidrato
constituinte da parede celular;
Ulva – “Alface d’água”
Espécie de Carófita
Diferenças entre as Algas verdes e 
as Plantas 
• As plantas apresentam tecidos altamente
diferenciados e organizados;
• Todas as plantas tem embriões multicelulares que se
desenvolvem protegidos no gametófito feminino;
• As estruturas reprodutivas das plantas estão
protegidas em gametângios (arquegônio e
anterídeo);
• A maioria das plantas tem as partes aéreas do corpo
recobertas por uma camada de cera (cutícula) que
ajuda a prevenir a dessecação;
CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS 
ORGANISMOS DO REINO PLANTAE
• Eucariontes e Multicelulares;
• Autotróficos fotossintetizantes;
• Dotados de clorofila;
• Apresentam parede celular composta de 
celulose;
• Tem amido como substância de reserva;
• Apresentam embrião multicelular e maciço, 
nutricionalmente dependente do gametófito; 
Como classificar as plantas?
Ciclo Haplodiplobionte
 Esporófito sempre 2n 
(diplóide)
 Gametófito sempre n 
(haplóide)
 Esporos produzidos por 
meiose
 Gametas produzidos por 
mitose
Ciclo comum a todas as plantas
Ciclo de vida geral das plantas
 Primeiro grupo de plantas na escala filogenética a 
conquistar o ambiente terrestre;
 Atualmente são reconhecidas 3 divisões/filos:
BRIÓFITAS
Bryophyta
(musgos)
Anthocerophyta
(antóceros)
Hepatophyta
(hepáticas)
Musgo
MORFOLOGIA
Ausência de raiz, caule e folhas
Apresentam:
 Rizóide: fixação e absorção
 Caulóide: absorção e 
sustentação
 Filóide: fotossíntese e trocas 
gasosas
Filóide
Caulóide
Rizóide
BRIÓFITAS
BRIÓFITAS
MusgoAntócero
ANATOMIA
São Avasculares 
Ausência de vasos 
condutores de seiva (xilema 
e floema).
Obs.: O transporte de água e
nutrientes se dá por
difusão, o que limita o
crescimento das briófitas.
Musgo
MODO DE VIDA
Vivem em habitats úmidos e sombreados
 Dependência da água para reprodução:
O gameta masculino flagelado, anterozóide, precisa 
de água para chegar até a oosfera.
 Ausência de cutícula protetora nos filóides
Sob luz solar, as briófitas podem ressecar 
facilmente.
BRIÓFITAS
Polytrichum juniperinum
BRIÓFITAS
Alguns musgos apresentam células 
especializadas na condução
Algumas briófitas apresentam 
células especializadas na difusão 
de água (hidróides) e seiva 
elaborada (leptóides)
BRIÓFITAS
A reprodução em briófitas pode 
ser:
• Assexuada: por fragmentação; A 
planta pode ser rompida em 
propágulos, sendo levada por ação 
da chuva ou do vento;
• Sexuada: por meio da produção de 
gametas nos gametângios 
Gametângio Masculino (Anterídeo) produz os 
gametas masculinos (anterozoides).
Gametângio Feminino (Arquegônio) produz o 
gameta feminino (oosfera).
Reprodução sexuada
Gametângios de Briófitas
Arquegônio Anterídio
Observações
I. O esporófito é clorofilado e dependente do gametófito.
II. Após a liberação dos esporos o esporófito, degenera-se.
III. O esporófito sempre está presente sobre o gametófito 
feminino.
Gametófito Esporófito
Haplóide (n) Diplóide (2n)
Fase sexuada Fase assexuada
Clorofilado Aclorofilado
Fase dominante Fase temporária
Reprodução sexuada
I. São organismos pioneiros no processo de sucessão ecológica.
II. São bioindicadores da qualidade do ar e do solo.
III. Criam micro habitats para várias espécies de microrganismos.
IV. São organismos produtores de cadeias alimentares.
IMPORTÂNCIA BRIÓFITAS
 Inclui as plantas vasculares sem sementes.
 Seus principais representantes são as samambaias, 
avencas, licopódios e cavalinhas;
PTERIDÓFITAS
Licopódios Cavalinha Samambaias
I) Primeiras Traqueófitas
 Presença de vasos condutores de seiva (xilema e 
floema)
Qual a vantagem?
o Maior porte físico.
o Exploração de hábitats mais variados.
o Facilita a sobrevivência no meio terrestre.
Avenca
PTERIDÓFITAS
Dicksonia sp. Secção transversal de parte da região
vascular do rizoma.
MEDULA FLOEMA XILEMA FLOEMA CÓRTEX
0,1 mmX
I
L
E
M
A
 E
 F
L
O
E
M
A
: 
T
E
C
I
D
O
S
 
V
A
S
C
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L
A
R
E
S
Primeiras cormófitas
 Plantas de raiz, caule e folhas
Qual a vantagem?
o Divisão de trabalho entre os órgãos da planta.
Raiz
Caule
Folha
PTERIDÓFITAS
Apesar de terem um processo 
reprodutivo mais independente da 
água ainda habitam locais úmidos e 
sob a sombra;
Morfologia
Samambaia
Raiz
Caule
Folha
Folha jovem
Soros
PTERIDÓFITAS
Reprodução sexuada
Fase dominante é 
o Esporófito
 O esporófito no início é aclorofilado e dependente do
gametófito.
 O esporófito ao se desenvolver suga as reservas nutritivas do
gametófito.
 O gametófito degenera-se e o esporófito torna-se clorofilado.
Gametófito Esporófito
Haplóide (n) Diplóide (2n)
Fase sexuada Fase assexuada
Clorofilado Inicialmente aclorofilado e 
depois torna-se clorofilado
Fase temporária Fase dominante
PTERIDÓFITAS
Importância
 Organismo produtor das cadeias alimentares
 Ornamentação
 Obtenção do xaxim (caule de samambaiaçu)
o Cultivo de orquídeas
o Risco de extinção do samambaiaçu (mata atlântica)
o Alternativa: coxim (feito com fibras do coco)
Samambaiaçu SamambaiaCoxim
PTERIDÓFITAS
Gimnospermas
As gimnospermas incluem as coníferas (pinheiros, 
araucária, ciprestes, sequóias), as cicadáceas, a 
ginkobiloba e as cicadáceas.
Gimnospermas
Coniferophyta
Cycadophyta
Ginkgophyta
Gnetophyta
 Primeiro grupo a conquistar definitivamente o ambiente terrestre.
 Principais representantes: Pinheiros, sequóias, araucárias e cipreste
GIMNOSPERMAS
Cycas
Araucária
Sequoia
Pinus
Coníferas
Sequóias
Sequóias
Sequóias
Ciprestes
Cycadophyta
Ginkgophyta
Gnetophyta
Características:
São vasculares com sementes nuas.
Tamanho variável, podendo alcançar grande porte.
Fecundação independente da água (sifonogamia).
Gametófito reduzido e dependente do esporófito.
Estruturas reprodutivas: Estróbilos (cones).
GIMNOSPERMAS
Surgimento das sementes (espermatófitas)
 Quais as vantagens?
o Aumento da dispersãoo Colonização de habitats mais variados
o Proteção do embrião
GIMNOSPERMAS
ESTRÓBILO SEMENTE
Estróbilo feminino (cone) de Araucaria. 
Quando maduro, se abre para liberar as 
sementes (pinhões).
Estróbilo masculino de Araucaria. 
Formado na ponta do ramo, é bem 
menor do que o feminino.
GIMNOSPERMAS
Redução extrema da fase gametofítica
 Gametófito masculino: grão de pólen.
 Gametófito feminino: saco embrionário
GIMNOSPERMAS
Polinização pelo vento (anemofilia)
 Transporte dos grãos-de-pólen até a abertura do óvulo 
(micrópila).
 Os grãos-de-pólen alados facilitam esse tipo de dispersão.
GIMNOSPERMAS
Desenvolvimento do
Tubo polínico
Célula espermática
Célula estéril
Tubo 
polínico
Célula do tubo
Asa da parede do grão 
de pólen
Célula generativa
Células protaliais
Micrósporos (n)
MEIOSE
Grão de pólen 
(microgametófito 
imaturo)
Microsporócito (2n)
Microesporófilo
Microsporângio com 
microsporócito (2n)
Célula espermáticas 
(gametas)
Gametófito Masculino
GIMNOSPERMAS
Desenvolvimento do
Saco embrionário
Gametófito feminino
Megaesporófilos
Megaesporócito (2n)
MEIOSE
1 megásporo funcional (n)
3 Células em degeneração (n)
Micrópila
Arquegônio (n)
Oosfera (n)
Megagametófito (n)
Mitoses sucessivas do 
megásporo funcional.
Óvulo
GIMNOSPERMAS
Esporófito
maduro (2n)
Germinação
Pinhão
Grãos de pólen
são liberadosMeiose com formação
de grãos de pólen
Sacos aéreos
Célula
do tubo
Célula
generativa
Escama ovulífera
Meiose
Megásporo
funcional (n)
Formação do tubo
polínico e fecundação
Arquegônio (2n)
com oosfera (n)
Gametófito
feminino (n)
Embrião (2n)
Estróbilo feminino
Estróbilo masculino
Ciclo de Vida
Fecundação
 É independente da água
 Somente uma das células espermáticas é utilizada
Desenvolvimento do óvulo
 Tegumento: origina a casca da semente
 Zigoto: origina o embrião
 Saco embrionário: origina o endosperma primário ou albúmen (n).
Gametófitos
 Feminino: saco embrionário.
 Masculino: grão-de-pólen.
GIMNOSPERMAS
Importância
 Indústria madeireira.
 Indústria de celulose (papel).
 Alimentação (pinhão) semente do pinheiro-do-Paraná.
 Ornamentação.
 Indústria farmaucêutica (Ginkgo biloba) - Calmante.
Pinhão
GIMNOSPERMAS
Silvianthemum suecicum – Flor fóssil 
do Cretáceo tardio (80 milhões de 
anos) registrada no sul da Suécia 
Os primeiros registros de pólens de 
angiospermas foram datados no 
registro fóssil de cerca de 127 milhões 
de anos
 O grupo mais diversificado do Reino Plantae (cerca de 350.000 espécies).
a) Características
 Apresentam flores verdadeiras, contendo ovários.
 Único grupo que possui frutos (importante para a dispersão das sementes).
 Muitas angiospermas possuem flores com estruturas que atraem animais.
o Pétalas coloridas
o Nectários
o Aromas
ANGIOSPERMAS
Vegetativos
Reprodutivos
Carpelo
ANGIOSPERMAS
Estrutura da Flor
A Flor é um ramo 
reprodutivo das 
angiospermas
I) Pedúnculo floral: Haste que fixa a flor no ramo.
II) Receptáculo floral: Região da flor onde se inserem os elementos florais.
III) Sépala: Folha modificada estéril (verde)  conjunto: cálice
IV) Pétala: Folha modificada estéril (colorida)  conjunto: corola
V) Estame (filete + antera)
o Folha modificada fértil  produz grãos-de-pólen.
o Conjunto: Androceu
VI) Carpelo (estigma + estilete + ovário)
o Folha fértil formadora de óvulos
o Conjunto: Gineceu
VII) Verticílios florais (conjunto de folhas modificadas)
o Androceu / Gineceu / Corola / Cálice
ANGIOSPERMAS
Estrutura da Flor
Nas angiospermas, assim como nas gimnospermas, o esporófito
(2n) é a fase mais duradoura;
ANGIOSPERMAS
O corpo vegetativo das gimnospermas e angiospermas como
observamos em nosso meio correspondem ao esporófito (2n);
Os indivíduos podem ser
monóicos ou hermafroditas (a
mesma planta apresenta os
órgãos reprodutivos
masculinos e femininos) ou
dióico (plantas com sexos
separados);
As flores por sua vez podem conter apenas estruturas
reprodutivas masculinas (androceu) ou femininas (gineceu) -
flores diclinas - ou conter as duas estruturas – flores
monoclinas;
ANGIOSPERMAS
Espécie Dióica
Actinidia deliciosa (Kiwi)
Flor feminina Flor masculina
Flor femininaFlor masculina
Espécie Monóica
Diclina
Cucurbita pepo
(Abóbora)
Espécie Monóica
Flor Monoclina
Lilium sp.
(Lírio)
Ciclo de vida das Angiospermas
8) Angiospermas
c) Ciclo Reprodutivo
I) Formação do tubo polínico
Antera
R!
Microspororócito (2n)
4 Micrósporos (n)
Grão-de-pólen
Célula geradora
Célula do tuboTubo polínico
Células 
espermáticas
II) Formação do saco embrionário
O desenvolvimento do tubo polínico e a dupla fecundação
I) Oosfera (n) + Célula espermática (n)  Zigoto (2n)
II) Núcleo polar (n) + Núcleo polar (n) + Célula espermática (n)  Célula (3n)
Dupla fecundação e a formação do fruto
Fruto
o Protege as sementes em seu interior.
o Os animais ao se alimentarem dos
frutos realizam a dispersão das sementes.
Ciclo reprodutivo
ANGIOSPERMAS
– PRINCIPAIS GRUPOS –
ANGIOSPERMAS
MONOCOTILEDÔNEAS DICOTILEDÔNEAS
Classe MagnoliopsidaClasse Liliopsida
Principais Grupos
ANGIOSPERMAS
MONOCOTILEDÔNEAS X DICOTILEDÔNEAS
(1) Raiz fasciculada ou em 
cabeleira.
(2) Raiz pivotante ou axial 
ou principal.
(1) Sementes com um 
cotilédone.
(2) Sementes com dois 
cotilédones.
Cotilédones  folhas modificadas que armazenam reservas 
nutritivas.
MONOCOTILEDÔNEAS X DICOTILEDÔNEAS
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(1) Folhas com nervuras 
paralelas (paralelinérvias):
– geralmente sem pecíolo e 
com bainha desenvolvida. 
(2) Folhas com nervuras 
reticuladas ou em forma de 
pena (reticulinérvias ou 
peninérvias):
– geralmente com pecíolo e 
sem bainha ou com bainha 
pouco desenvolvida.
MONOCOTILEDÔNEAS X DICOTILEDÔNEAS
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MONOCOTILEDÔNEAS X DICOTILEDÔNEAS
(1) Disposição 
desordenada dos vasos 
condutores de seiva no 
caule.
(2) Disposição cilíndrica 
dos vasos condutores 
de seiva no caule.
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MONOCOTILEDÔNEAS X DICOTILEDÔNEAS
(1) Flores trímeras:
– verticilos florais em 
número de 3 ou seus 
múltiplos.
(2) Flores dímeras, 
tetrâmeras ou 
pentâmeras: 
– verticilos florais em 
número de 2, 4, 5 ou 
seus múltiplos.
Flor tetrâmera Flor pentâmera