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Morfologia Externa de Raízes e Caules Prof. Eduardo de Jesus Oliveira Abril, 2016 Alguns termos a relembrar • Briófitas: Plantas não vasculares, criptógamas (sem flor, semente ou fruto): musgos, hepáticas, antóceros. • Traqueófitas: Plantas vasculares. – Pteridófitas: samambaias (primeiras espécies vasculares: não têm flores, sementes ou frutos). Criptógamas – Gimnospermas: Fanerógamas: sementes sem frutos (Gimnos: nu, sperma: sementes). Ciprestes, pinheiros e sequóias. – Angiospermas: sementes em frutos (desenvolvimento e especialização do ovário) • Monocotiledônias: milho, cana, arroz, gramíneas • Eudicotiledônias: feijão, roseira, maioria das árvores. Sinopse • Definição • Origem • Funções • Diversidade de formas Sistema Radicular – O que é? • Raiz: Parte do eixo vegetal desprovida de folhas e suas modificações, geralmente aclorofilada, adaptada às funções de fixação e absorção de água e sais minerais. Principais Partes da Raiz 1 2 3 4 • 1: Coifa (ou caliptra): Estrutura em forma de capuz que protege as células do meristema apical, responsável pelas divisões celulares. • 2: Região lisa ou de distensão: Corresponde a região de maior crescimento em comprimento da raiz. Não possui ramificações. • 3: Zona pilífera: Presença de pelos absorventes que ampliam a capacidade de absorção de água e sais minerais. Os pelos não crescem em extensão. • 4: Região de ramificação: Constitui-se na parte mais velha da raiz, destituida de pelos absorventes. Geralmente espessada e de onde surgem as ramificações. Raiz do Aguapé (Eichhornia crassipes) Origem das Raizes • Nas monocotiledônias: a radícula se atrofia logo após a germinação da semente e surgem raizes adventícias a partir da região caulinar. • Nas gimnospermas e eudicotiledônias: a raiz se origina diretamente a partir da radícula do embrião por mitose. Desenvolvimento do sistema radicular Monocotiledôneas (Milho) Pericarpo Endosperma Cotilédone único Lâmina foliar Primeiras folhas verdadeiras Radícula do embrião Primeira folha Nervuras paralelas Raízes Adventícias (sistema em cabeleira) Dicotiledônea (Feijão) Pericarpo Primeiras folhas verdadeiras Endosperma Duplo Cotilédone Raiz Axial ou pivotante Nervuras palmadas Para que serve? • Suporte mecânico (sustentação, fixação). • Absorção e transporte de água. • Assimilação e transporte de nutrientes. • Armazenamento de reservas. Origem e tipo de sistema radicular • Radícula do embrião (Gimnospermas e eudicotiledêoneas): sistema radicular pivotante ou sistema axial. • Sistema caulinar (monocotiledôneas): sistema radicular adventício ou sistema fasciculado ou em cabeleira. Classificação e Diversidade de Tipos • Quanto à origem: pivotante ou axial e fasciculado ou cabeleira • Terrestres ou subterrâneas • Aquáticas • Aéreas • Tipos especiais de sistemas radiculares Raizes terrestres ou subterrâneas • São as raízes que se desenvolvem nas plantas que crescem em solos firmes. • Nas raízes terrestres pode se observar o sistema axial ou fasciculado. Raízes aquáticas • Característica de plantas aquáticas. Possui tecido rico em ar (parênquima aerífero ou aerênquima) que auxilia a planta na sustentação e nas trocas gasosas (na respiração). Raizes Aéreas • Diferentemente das subterrâneas desenvolvem-se quase que completamente em contato com a atmosfera. • Comum em plantas epífitas (plantas que crescem sobre outras, sem porém serem parasitas). • São todas adventícias. • Muitas adaptações estruturais e funcionais. Tipos especiais de sistemas radiculares • Raízes subterrâneas (tuberosas, contráteis); • Raízes aéreas (escora, respiratórias ou pneumatóforos, grampiformes, sugadoras ou haustórios); • Micorrizas; • Nódulos radiculares; Raízes subterrâneas • Raizes tuberosas: geralmente acumulam amido e são espessadas. • Nem toda estrutura espessada subterrânea é uma raiz tuberosa. Podem ser estruturas que se originam do caule e/ou folhas. • As estruturas que se originam do caule e/ou folhas geralmente possuem nós/entrenós ou gemas visíveis. Raizes tuberosas • Exemplos: Batata doce, Beterraba, Cenoura, Mandioca, Rabanete, Nabo. • Exemplos de tubérculos oriundos do caule: Batata Inglesa, Cará, Inhame, Taioba Taioba Inhame Cará Batata Inglesa Araruta Tipos de Raizes Tuberosas Axial Fasciculada Raízes Contráteis • Capazes de expansões contráteis periódicas das células do córtex. Podem proteger as raízes em situações como estresse térmico. Narcissus sp. Raizes Aéreas Especiais • Raízes Escora (suporte): são oriundas do caule (adventícias) e se projetam em direção ao solo, auxiliando na sustentação da planta. Pandanus sp Zea mays Raízes Respiratórias (Pneumatóforos) • Presentes em plantas que ocorrem em solos pobres em oxigênio (mangue por exemplo). Possuem geotropismo negativo. Trocas gasosas ocorrem através dos pneumatódios. Raízes Sugadoras ou Haustórios • Este tipo de raiz ocorre em plantas parasitas, que se fixam à planta hospedeira através de apressórios, retirando desta seiva bruta (hemiparasitas) ou elaborada (holoparasitas) Cipó-chumbo (Cuscuta racemosa) Erva de passarinho (Struthanthus sp.) Holoparasita (sem fotossíntese) hemiparasita Raízes Grampiformes • Têm origem no caule (adventícias) e ocorrem em plantas trepadeiras que precisam se fixar em plantas hospedeiras ou outro suporte. Ex: Hera (Hedera helix) Raízes Estranguladoras • Ocorrem nas “mata- paus”, geralmente espécies do gênero Ficus. Iniciam como epífitas e lançam raízes aéreas que ao alcançar o solo se espessam e estrangulam a planta hospedeira. Raízes Tabulares • Ocorrem geralmente em árvores de grande porte, auxiliando-as na sua fixação. Ex: Mogno. (Swietenia macrophylla) Morfologia Externa do Caule Sinopse • Definição • Origem • Principais Funções • Organização Básica • Classificação • Diversidade de formas • Adaptações Sistema Caulinar – O que é • É o órgão que liga as raízes às folhas, sustentando a planta e permitindo que seus ramos terminais e folhas obtenham quantidade adequada de luz solar • Podem assumir funções adicionais: fotossíntese, reserva de amido, reserva de água. • Importância econômica: alimentação e indústria madereira. Sistema Caulinar - Funções • Sustentação • Reserva • Condução de água e sais minerais das raízes para a copa • Condução de nutrientes: carboidratos, aminoácidos, metabólitos. • Reserva (amido, água) • Fotossíntese • Propagação vegetativa Sistema Caulinar - Organização • Nós e entrenós (ou internós). Nos nós encontram-se as folhas e as gemas. Sistema Caulinar - Classificação • Quanto à consistência: herbáceos, sublenhosos e lenhosos • Quanto ao Habitat: subterrâneos, aquáticos e aéreos. Caule - Consistência • Herbáceos: caules não lignificados, geralmente clorofilados, flexíveis. Ocorrem nas ervas. • Sublenhosos: caules lignificados na base, junto às raízes e tenros no ápice. Ocorrem nos subarbustos. • Lenhosos: Caules completamente lignificados, rígidos, geralmente de grande porte. Ocorrem nas árvores. Arctium lappa Dracaena fragrans Bardana Caules aéreos - Formas • Haste: caule ereto, não lignificado, geralmente clorofilado, herbáceo. Nósevidenciados pela presença de folhas. Smyrnium olusatrum L (salsa de cavalo) Caules aéreos • Tronco: caule robusto, lignificado, alargado na base, e ramificado na região da copa. Ocorre nas árvores de maior porte Caules aéreos • Estipe: caule cilíndrico, ereto, não ramificado, com uma coroa de folhas no ápice. Caules aéreos • Colmos: caules eretos, ramificados, com folhas desde a sua base e caracterizado por uma nítida e marcante divisão entre nós e entrenós. Dependendo da presença de medula nos entrenós podem ser ocos ou fistulosos. Ex: Bambusa sp., Sacharum sp. Caules aéreos rastejantes - Estolão • Há caules aéreos que crescem paralelos ao chão, emitindo raízes adventícias e ramos aéreos. São chamados de estonolíferos ou estolão. Estas raízes aéreas adventícias podem servir à reprodução vegetativa. Ex: Morango (Fragaria vesca), Melancia (Citrullus lanatus). Caules aéreos rastejantes – Sarmentoso ou Prostrado • Crescem paralelo ao chão, mas possui um único ponto de fixação no solo, sem formar outros pontos de enraizamento. Ex: Abóbara (Curcubita pepo). Caule aéreo – Volúvel • Um caule rastejante ou ereto pode se enrolar em um suporte, em sentido horário (dextrorso) ou anti-horário (sinistrorso), sendo chamado de Volúvel. Ex: Guaco (Mikania gomerata), cará do ar (Dioscorea bulbifera). Caules aéreos • Observação: Alguns autores consideram que o termo “trepadeira” só deve ser utilizados para espécies que possuem órgãos especializados para a sua fixação, como por exemplo raízes grampiformes, acúleos, gavinhas. Assim, um caule volúvel seria aquele de uma espécie que se fixa a um suporte SEM o auxílio de estruturas especializadas. Caules subterrâneos • Geralmente os caules subterrâneos estão associados a funções de reverva de nutrientes ou reprodução vegetativa. • Principais tipos: Rizoma, tubérculo, Cormo e Bulbos. Caules subterrâneos • Rizoma: Caule espesso, subterrâneo, que cresce paralelo ao solo e superficialmente, contendo geralmente reservas, e com nós e entrenós geralmente bem visíveis, algumas vezes envolvidos por catáfilos ou suas cicatrizes. Aclorofilados e sem folhas. Podem ser confundidos com raízes, mas anatomicamente possuem estrutura caulinar e também não possuem coifa. Ex: Gengibre (Zingiber officinale), Araruta (Maranta arundinacea). Caules subterrâneos • Tubérculo: Caule subterrâneo, apresenta a porção apical dos seus ramos dilatada e cheia de reservas. Podem ter catáfilos ou os seus remanescentes Ex: Batata inglesa (Solanum tuberosum), Cará (Dioscorea alata), Inhame. Caules subterrâneos • Cormo: Caule espessado e comprimido verticalmente, geralmente com substâncias de reserva. Difere do tubérculo por ter a sua base espessada e não o ápice. Geralmente possuim catáfilos secos. Ex: Palma de Santa Rita (Gladiolus hortulanus, Iridaceae). Caules subterrâneos • Bulbo: Sistema caulinar espessado e comprimido verticalmente, envolvido por catáfilos suculentos com substância de reserva. Ex: Cebola (Allium cepa) e Alho (Allium sativum). Bulbo tunicado simples Bulbo tunicado composto Caules aquáticos • Caracterizados por grande quantidade de parênquima aerífero (aerênquima), ajudam na sustentação e nas trocas gasosas. Ex: Aguapé (Eichornia crassipes, Pontederiaceae). Adaptações caulinares • Espinhos • Gavinhas • Cladódio Adaptações caulinares - Espinhos • Os espinhos são adaptações do sistema caulinar com a função de proteção do vegetal. Geralmente rígidos e pontiagudos, se originam das gemas caulinares e possuem estrutura vascular interna. Ex: limoeiro (Citrus limon, Rutaceae). Não devem ser confundidos com os acúleos que são evaginações da epiderme, sem envolvimento vascular, e sem posição definida no caule. (Ex: Rosa spp., Rosaceae). Adaptações caulinares - Gavinhas • São ramos modificados, oriundos das axilas das folhas e que servem para auxiliar na sustentação de plantas trepadeiras. Ex: Maracujá (Passiflora alata, Passifloraceae) Adaptações caulinares - Cladódios • Caule modificado que assume a aparência de uma folha, sendo clorofilado (fotossintetizante). Geralmente ocorre em espécies áfilas ou nas quais as folhas se transformaram em espinhos (cactos). Ex: Bacharis trimera Asteraceae (Carqueja). Leptocereus sylvestris Caules de Importância Farmacêutica Ageratum fastigiatum (Asteraceae) “Mata pasto” Atividade anti-inflamatória CAULES DE IMPORTÂNCIA FARMACÊUTICA Anemopaegma arvense “Catuaba”, Bignoniaceae Insônia, nervosismo e memória (indicações não comprovadas) CAULES DE IMPORTÂNCIA FARMACÊUTICA Baccharis trimera “Carqueja amarga”: antipirética, digestiva e antiespasmódica Curcuma longa “Curcuma” Alpinia officinarum “Colônia” CAULES DE IMPORTÂNCIA FARMACÊUTICA
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