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Botânica Aplicada: Características gerais e Evolução Prof. Márlon de Castro Vasconcelos Avaliação 1° Avaliação – Teórica; 2° Avaliação – Teórico-prática; 3° Avaliação – Trabalho em grupo (Exsicatas); Frequência 75% - Podem ter 3 faltas Trabalho: Confecção de exsicatas Cada aluno deverá fazer 3 exsicatas; Evitar repetição de espécies dentro do grupo; Cada exsicata deverá ter no mínimo dois exemplares; 6 grupos de 5 alunos Basicamente: - Cartolina, ou similar; - Espécime vegetal; - Etiqueta - Coletor - Local de coleta - Data da coleta - Nome científico - Específico Origem da vida Abiogênese X Biogênese Jan Baptista Van Helmont (1577 - 1644) Louis Pauster 1822 - 1895 A vida vem da vida, mas quando e como surgiu os primeiros seres vivos? - Hipótese de Oparin e Haldane Sugeriram de forma independente que a vida surgiu pela formação e aglomeração de substâncias orgânicas na terra primitiva. Experimento de Stanley Miller Na época de sua pós-graduação no anos de 1953 bolou um experimento para avaliar a hipótese de Oparin-Haldane; Com o que se pensava da Terra primitiva, selecionou alguns elementos inorgânicos e realizou um experimento que formou substâncias orgânicas a partir das inorgânicas. Hoje sabe-se que os gases eram ligeiramente diferentes dos imaginados por Oparin, mas Miller mostrou que o surgimento da vida era possível naquele cenário. Primeiros seres eram Heterotróficos. Se alimentavam das substâncias orgânicas que se acumularam ± 3,5 bilhões. As substâncias foram acabando e por competição os organismos mais eficientes passaram a deixar mais descendentes. Surgem os primeiros autótrofos ± 3,4 bilhões As primeiras formas de vida eram procariontes, ou seja organismos “simples” as bactérias. Célula Eucarionte: Possui núcleo e organelas com membranas Organismos mais complexos surgem pela associação dos mais simples em colônias. Destes, temos a evolução para uma “conexão” e formação de organismos multicelulares. Benefícios e problemas da Multicelularidade Benefícios: Diversificação de funções; Menor relação área-volume; Menos energia pro mesmo trabalho Maior interação com o meio externo; Permite aumento do tamanho corporal Desvantagens: Células internas com dificuldade de metabolismo; Solução: Sistema de transporte; Sistema nervoso A multicelularidade será importante para a transição e conquista do meio terrestre. Autótrofos Permitiram o acumulo de oxigênio na atmosfera terrestre por meio da fotossíntese; Importância do Oxigênio Nas camadas superiores da atmosfera geraram o ozônio – O3. Passa a proteger os organismos da radiação solar. O acumulo por sua vez, permitiu a conquista do ambiente terrestre. Problemas no ambiente terrestre - Densidade; - Obtenção de alimento; - Obtenção de Oxigênio; - Dessecação; - Reprodução. Transição água-terra Um ser Fotoautótrofo (plantas no caso) precisam de: - CO2; - H2O; - Luz; - O2; - Minerais Transição água-terra Um ser Fotoautótrofo (plantas) precisam de: - CO2; - H2O; - Luz; - O2; - Minerais Transição água-terra Um ser Fotoautótrofo (plantas) precisam de: - CO2; - H2O; - Luz; - O2; - Minerais Adaptações para explorar o ambiente terrestre: Raiz Caule Folhas A Raiz explora o ambiente atrás do alimento. As plantas compensam a falta de mobilidade com o crescimento radicular. O caule promove a sustentação da planta e permite o transporte de nutrientes a partir da raiz para as folhas e de glicose das folhas para as raízes. Por sua vez é nas folhas que ocorre a fotossíntese e as trocas gasosas. A fotossíntese ocorre também em outras estruturas que possuem clorofila. Reprodução Briófitas e Pteridófitas: Dependem de locais úmidos. Gimnospermas e Angiospermas: Livre da dependência de locais úmidos. Estruturas vegetais A célula vegetal Célula Animal x Vegetal Parede Celular: Formada por lignina e celulose. Função: Sustentação; Transporte; Coesão celular. Vacúolos: São estruturas “ocas” delimitadas por uma membrana, o tonoplasto. Podem ocupar até 90% da célula vegetal. Função: Reserva de substâncias nutritivas; Acumulo de metabólitos; Tônus celular; Participam da reciclagem de moléculas Plastídios - Cloroplastos: Organelas responsáveis pela fotossíntese. Os cloroplastos possuem os pigmentos clorofila e carotenóides. Plasmodesmas: Estruturas que permitem comunicação entre duas células vegetais. Responsáveis pelo transporte de substâncias entre as células. Estruturas de crescimento Meristemas São regiões com células tronco. Promovem o crescimento do organismo. O crescimento ocorre em duas fazes: 1° crescimento primário Foliar Radicular Floema e xilema 1° 2° crescimento secundário Casca – Suber. Forma o floema e xilema 2°. Meristemas apicais. Foliar Radicular Câmbio da casca e câmbio vascular. Principais grupos vegetais Principais grupos vegetais Primeiras plantas terrestres ~ 460 milhões - mas podem ter surgido entre 600 a 700 milhões ~ 430 milhões de anos ~ 360 milhões de anos ~ 130 milhões de ano Briófitas Pteridófitas Gimnospermas Angiospermas Briófitas Pteridófitas Gimnospermas Angiospermas Das briófitas até as Gimnospermas passram-se cerca de 100 milhões de anos, ou seja uma evolução “extremamente rápida” Briófitas Pteridófitas Gimnospermas Angiospermas Precisou de cerca de 200 milhões de anos para que as Angiospermas surgissem, e se tornaram o grupo mais diverso. Briófitas Primeiras plantas a ocuparem o ambiente terrestre. Desenvolvem tecido capaz de “resistir” a dessecação; Não possuem tecido de condução – Xilema e Floema – Plantas avasculares; Apesar de ocuparem o ambiente terrestre precisam de locais úmidos para reprodução; Células pouco diferenciadas; Musgos Hepática Antóceros Fixação Absorção de água e nutrientes Fase duradoura = Gametófita Pteridófitas Passo seguinte na linha evolutiva das plantas, desenvolvem os vasos condutores, Xilema e Floema – Plantas vasculares sem sementes; Precisam de ambiente úmidos para reprodução; A fase esporófita é a duradoura; Possui células diferenciadas. Possuem sistema: - Radicular, - Caulinar, - Foliar. Possuem crescimento primário e secundário “menor” proporção. Samambaias Avenca Gimnosperma – “sementes nuas” Grupo que realmente “conquistou” o ambiente terrestre; Não dependem de ambiente úmido para reprodução. Produzem sementes. Não atrai polinizadores, a fecundação é pelo vento; Produzem pólen e tubo polínico; De um modo geral são de grande porte Possue 4 filos Filo Cycadophyta • Plantas semelhantes à palmeira • Apresentam cerca de140 sp em 11 gêneros • Normalmente são altas ~ 18m • As folhas são distribuídas em forma de coroa. Filo Ginkgophyta • Uma sp a Ginkgo bilola • Folhas em forma de leque • Podem passar de 30m • São decíduas Filo Coniferophyta • Mais numerosos, com 50 gêneros e 55 spp • São as coníferas • Possuem grande importância comercial Filo Gnetophyta • ~ 70 spp • Três gêneros • Gnetum: Regiões tropicais e úmidas • Ephedra: Regiões desérticas e áridos • Welwiitschia: Exclusiva do continente africano Angiospermas Grupo mais diversificado ~ 235 mil spp. Possui grande variedade de formas e tamanhos; Suas sementes ficam protegidas no fruto. Possuem ainda uma estrutura reprodutiva modificada a flor; Formam pólen e tubo polínico; Codilédones Monocotiledôneas Dicotiledôneas Características Flor – órgão reprodutivo formado por folhas modificadas. Androceu Parte masculina da flor Gineceu Parte feminina da flor Polinização e fecundação Fecundação 1. Pólen cai no estigma 2. Forma-se o tubo polínico 3. Núcleo germinativo do pólen gera 2 núcleos espermáticos 4. Penetra no óvulo pela micrópila 1. O 1° fecunda o óvulo formando a embrião 2. O 2° fundi-se com os núcleos polares e forma uma célula 3n. 5. A célula 3n forma o Endosperma, que absorve os nutrientes e armazená-los para o embrião 6. O embrião é formado pela radícula e caulículo 7. A semente se forma através do desenvolvimento do óvulo, após a fecundação. Na fecundação ocorre dupla fecundação 1. A do embrião (2n) 2. Núcleos polares (3n) Fruto Ovário da flor desenvolvido. Fruto .
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