ANATO VEG Aula 5 6

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Introdução à anatomia e sistemática 
vegetal
Prof. Dr. Denis Silva Nogueira
Introdução
• Como surgiram os vegetais atuais?
• O surgimento de todos os grupos vegetais compartilham muito da 
história do próprio surgimento da vida no planeta Terra...
• Então vamos começar explorando o surgimento da vida na Terra...
• Depois vamos explorar as ideias sobre o surgimento das primeiras 
células eucariontes e das primeiras células autotróficas 
fotossintetisantes.
Ideias sobre o surgimento da vida 
na Terra
• No início a Terra apresentava condições inóspitas para o surgimento 
da vida... 4,5 bilhões de anos...
• Panspermia: teoria que considera a possibilidade da vida na Terra 
ter surgido de seres vivos ou de substâncias provenientes de fora 
da atmosfera terrestre.
Ideias sobre o surgimento da vida 
na Terra
Teoria da evolução molecular (ou química)
• A vida teria surgido como resultado de um processo de evolução química 
no qual compostos inorgânicos se combinaram originando moléculas 
orgânicas simples, 
• Por sua vez se combinaram formando moléculas mais complexas...
• E depois formaram moléculas capazes de se 
autoduplicar que foram individualizadas por uma
membrana, e eram capazes de realizar 
metabolismos (similares à células simples de 
bactérias), como sintetize de outras e 
compostos orgânicos.
Hipótese de Oparin-Haldane
• Acredita-se que a primeira célula teria surgido nos mares razos, 
próximo à fontes termais, de um caldo nutritivo, rico em 
substâncias inorgânicas e orgânicas.
• Esta célula era heterotrófica e se alimentava
das moléculas presentes no caldo nutritivo
primordial.
• Experimento do cientista Stanley Miller
1952 dá suporte à essa hipótese.
A primeira célula
• Era muito simples, sem núcleo ou organelas 
(parecidas com as arqueas atuais)
• Heterotrófica, se alimentava através da 
fermentação de moléculas orgânicas
• Anaeróbica
• Possuia uma membrana celular e material 
genético (provavelmente RNA)
• Era capaz de autoreplicação
Origem da fotossíntese
• De extrema importância para a manutenção da vida na terra
• Surgiu em procariontes portadores de clorofila a e b.
• Alterou a atmosfera devido a liberação de Oxigênio, criando a camada de Ozônio, 
que protege contra raios UV-B, altamente nocivos aos organismos.
• Possibilitou o surgimento da respiração aeróbica, e de organismos como as 
mitocôndrias.
Origem da célula eucariótica
• A célula eucariótica típica teria surgido em três etapas:
– O proto-eucarionte tornou-se hospedeiro de bactérias aeróbias, 
obtendo mitocôndrias; 
– O proto-eucarionte tornou-se hospedeiro de bactérias espiroquetas, 
obtendo cílios, flagelos e, mais tarde, outras estruturas com base 
em microtúbulos como os centríolos e citosqueleto; 
– O proto-eucarionte tornou-se hospedeiro de cianobactérias 
obtendo plastos. 
Origem das células eucariontes
A célula eucarionte
– Composta por moléculas orgânicas 
formadas por carbono, hidrogênio, 
oxigênio, nitrogênio, fósforo, e 
enxofre.
– Requerem energia para se manter, 
têm metabolismo, e respondem a 
estímulos
– A forma da célula mais complexa 
que as procariontes primitivas, e 
muito maior
– Tem estruturas especializadas, as 
organelas, responsáveis por 
diversas funções específicas do 
metabolismos celular
– Possuem membrana plasmática.
– Possuem um núcleo bem definido.
– São encontradas em todos os 
animais, plantas, fungos, algas, e 
protozoários.
Origem dos cloroplastos nas células eucariontes
Provavelmente...
Os eucariontes fotossintetizantes e 
os heterotróficos representam 
linhagens evolutivas distintas e 
indepentendes.
A célula eucarionte
– Composta por moléculas orgânicas formadas por carbono, 
hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo, e enxofre.
– Requerem energia para se manter funcionais
– Têm metabolismo, respondem a estímulos
– A forma da célula mais complexa que as procariontes primitivas, 
e muito maior
– Tem estruturas especializadas, as organelas, responsáveis por 
diversas funções específicas do metabolismos celular
– Possuem membrana plasmática.
– Possuem um núcleo bem definido.
– São encontradas em todos os animais, plantas, fungos, 
algas, e protozoários.
A célula eucarionte 
fotossintetisante• Algas foram os primeiros eucariontes fotossintetizantes
• Colonizaram abundantemente zonas fóticas de oceanos, rios 
e lagos.
Tansição para o ambiente terrestre
• Os mares se tornarm densamente povoados por algas e bactérias fotossintetizantes e heterotróficas flutuantes.
• Limitação de nutrientes requeridos pelos organismos autotróficos.
• O ambiente costeiro oferecia grande quantidades de recursos minerais para os autotróficos.
• A colonização destes ambientes levou ao surgimento de organismos maiores e mais complexos, com estruturas de fixação ao substrato para manterem-se presos evitando o carregamento pelas ondas.
• Teve início um amplo processo de radiação que culminou na invasão do ambiente terrestre.
Colonização do ambiente terrestre
• O ambiente terrestre impunha novas limitações, como dessecação, 
estruturas de suporte, obtenção e condução de água, eficiência 
fotossintética, reprodução ...
• Novas oportunidades evolutivas possibilitaram o surgimento organismos 
dotados de estruturas especializadas em diferenets funções... as primeiras 
plantas.
Filogenia 
das 
plantas
Compartilhamento de 
atributos evolutivos...
Sinapomorfias
Surgimento de atributos 
derivados
Apomorfias
Quais são as 
sinapomorfias e 
apomorfias das plantas?
Evolução das plantas
19
Alga verde 
ancestral
Briófitas
Musgos
Pteridófitas Gimnospermas Angiospermas
Retenção do embrião
Embriófitas
Esporófito dominante
Vasos condutores
Folhas e caule
Sementes (dispersão)
Crescimento lateral
Flores (atração de polinizadores)
Frutos
Plantas com sementes
Plantas vasculares
Evolução das plantas
20
Diplóide
2 conj. cromossomos
Redução
1 célula (2n) → 
4 células (n) 
EsporosFixar
Fixar
Multiplicação
células (n)Mitose
Alternância de geração: Esporofítica / Gametofítica
Evolução das plantas
21
Alga verde 
ancestral
 Acesso direto à H2O e minerais;
 Fotossíntese na maioria das células;
 Não há perda de H2O;
 Sustentação corpórea = H2O;
 Dispersão dos gametas pela H2O.
 Partes aéreas não tem acesso direto à 
água;
 Fotossíntese somente na porção aérea;
 Dessecação;
 Sustentação corpórea = ar (gravidade);
 Dificuldade na dispersão dos gametas.
Evolução das plantas
22
 Obtenção e transporte de H2O e minerais
 Poros para troca gasosa
 Dessecação
 Sustentação corpórea
 Dispersão dos gametas
 Raízes e Sistema vascular;
 Estômatos;
 Cutícula;
 Lignina;
 Esporos, pólen e sementes.
Evolução das plantas
23
Alga verde 
ancestral
Briófitas
Musgos
Retenção do embrião
Embriófitas
1° - Transição da H2O para o solo
 Primeiras plantas terrestres;
 Talos: corpos indiferenciados;
 Sem folhas → filóides;
 Sem sistema radicular → rizóides;
 Sem caule → caulóides;
 Locais úmidos (anterozóides);
 Criptógamas: estruturas reprodutoras 
escondidas;
Gametófito
dominante
Avasculares
Evolução das plantas
24
Alga verde 
ancestral
Briófitas
Musgos
Retenção do embrião
Embriófitas
 Avasculares (sem xilema e floema) – 
plantas pequenas;
Gametófito
dominante
Avasculares
H2O e Nutrientes
Menor porte
Evolução das plantas
252 fases no ciclo de vida (Produção de esporos / gametas)
H2O (gotas)Anterozóides
locomoverem M!↓ M!
Dioica
Evolução das plantas
26
Alga verde 
ancestral
Briófitas
Musgos
Pteridófitas
Retenção do embrião
Embriófitas
Esporófito 
dominante
2° - Plantas Avasculares p/ Vasculares 1° plantas c/ vasos condutores (X e F);
 Xilema: H2O e sais minerais;
 Floema: seiva elaborada (glicose/amigo);
 Corpos diferenciados;
 Com folhas, caules e raízes verdadeiras;
 Plantas maiores (vasos condutores);
 Criptógamas: estruturas reprodutoras 
escondidas;
Evolução das plantas
27
Soros (Esporângios)
Folha (uma)
Báculo (Folha jovens)
Rizoma (caule)
Raízes
Urna
Esporófito dominante
Evolução das plantas
28
Alga verde 
ancestral
Briófitas
Musgos
Pteridófitas
Retenção do embrião
Embriófitas
Esporófito 
dominante
 2 ciclos vitais:
 Homospórico:
 Heterospórico:
Igual Esporos
Dif. Esporos
Esporo ou
Gametófitos
Hermafroditas
Anterozóide
Oosfera
Produzem
Esporo
Gametófitos
Fem.
Anterozóide
Oosfera
Produzem
Gametófitos
Mas.Esporo
Evolução das plantas
Dentro dos
soros
R!
Vento
HOMOSPÓRICO
Hermafrodita
↑ M! ↓ M!
Flagelados
H2O↓
M! M!
Evolução das plantas
30
Alga verde 
ancestral
Briófitas
Musgos
Pteridófitas
Gimnospermas
Retenção do embrião
Esporófito dominante
Vascular
Sementes 
3° - Dispersão por Esporos p/ Dispersão 
por Sementes
 Conquista definitiva do amb. terrestre;
 Gimnospermas
 Vasculares (xilema e floema);
 Com folhas, caules, raízes e sementes;
 Sementes desprovidas de frutos;
 Fanerógamas: estruturas reprodutoras 
visíveis;
Nua Semente
Evolução das plantas
31
Alga verde 
ancestral
Briófitas
Musgos
Pteridófitas
Gimnospermas
Retenção do embrião
Esporófito dominante
Vascular
Sementes 
 Heterosporadas:
 Grão de pólen (porta gametófito masc.);
Expansões aladas
> dispersão
Dif. Esporos
Megaesporos
Gametófitos
Fem.
Grão de pólen
Oosfera
Produzem
Gametófitos
Mas.Microesporos
Evolução das plantas
32
Árvore Dioica
ou Esporófito
 maduro (2n)
Megaestróbilo 
Microestróbilo c/ pólen
Escama ovulífera ou 
Megaesporângio
Microesporângio
Meiose
Microesporos
4 viáveis
Grão de pólen (n)
ou gametófito masc.
Mitose
Fecundação
Embrião (2n)Cone maduro
Escama seminífera
Semente Esporófito
(2n)
Plântula
4 Megaesporos (n)
3 atrofiam
1 forma o gametófito
x
Saco embrionário (n) ou 
gametófito fem. 
Meiose
Tubo polínico
Célula generativa
M! = 2 gametas masc.
Célula vegetativa
Forma Tubo polínico
Endosperma (n)
Desen. gametófito
Evolução das plantas
33
Alga verde 
ancestral
Briófitas
Musgos
Pteridófitas
Gimnospermas
Angiospermas
Retenção do embrião
Esporófito dominante
Vasos
Sementes
Flores
Frutos
4° - Atração de polinizadores
 Angiospermas
 Sementes protegidas por frutos;
 Com folhas, caules, raízes e sementes;
 Fanerógamas: estruturas reprodutoras 
visíveis;
 Vasculares (xilema e floema);
 Flor: função reprodutiva;
Urna Semente
Evolução das plantas
34
Folhas modificadas
Conj. = Cálice
Folhas modificadas
Conj. = Corola
Pedúnculo
Conj. = Androceu
Gineceu
Contém os esporângios
Evolução das plantas
35
Tegumento
Ginoesporângio
ou megaesporângio
Micrópila
Meiose
1 = 4 (n)
X
Ginoesporo
Gametófito fem. (n)
ou Saco embrionário
Ginosporângios
Antípodas
Núcleos polares
Oosfera
Sinérgides
3 Mitose
Sacos polínicos
(Androesporângios 
ou microesporângios)
Meiose
M!
Gametófito 
masc. (n)
ou Grão 
de pólen
Cél. Vegetativa
Forma tubo polínico
Cél. 
Generativa
Forma gametas
Fecundação
Cél. Veg. – tubo
Dupla fecundação
1° gameta + oosfera = embrião
2° gameta + 2 núcleos = endosperma (3n) 
Tubo polínico
Cél. vegetativa
M!
Cél. Gen.
M!
2 gametas
Endosperma
Nutrição
EmbriãoCotilédones
Endosperma
Embrião
Semente (2n)
Tegumento
Evolução das plantas
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DispersãoPolinização
“Filia” “Coria”
Anemofilia – vento
Ornitofilia – aves
Entomofilia – insetos
Falenofilia – borboletas
Cantarofilia - besouros
Hidrofilia – água
Artificial - homem
Zoocoria - animais
Anemocoria – vento
Ornitocoria – aves
Entomocoria – insetos
Hidrocoria – água
Antropocoria – homem
Autocoria - planta
Evolução das plantas
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MonocotiledôneasDicotiledôneas
Duas Folhas 
embrionárias
Uma Folha 
embrionária
Feijão, amendoim, 
soja, algodoeiro, 
mamona.
Capim, cana-de-
açúcar, arroz, 
trigo, milho.