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Profa. Giselle Camargo Mendes giselle.mendes@ifc.edu.br Morfologia Vegetal Agronomia Embriogênese e Meristemas Visão geral do Crescimento e desenvolvimento vegetal (a) Sequoia sempervirens (b) Arabidopsis thaliana O QUE SÃO MERISTEMAS? Populações de células pequenas e isoadiamétricas com características embrionárias. Responsáveis pelo CRESCIMENTO e DESENVOLVIMENTO das plantas, mediante formação contínua e repetitiva de células iniciais para as novas estruturas e órgãos. grego “merismos”; divisão Células Meristemáticas – estrutura Isodiamétricas; Paredes finas; Citoplasma denso; Proplastídios; Ausência de reserva e cristais; Núcleo relativamente grande; Vacúolos geralmente pequenos. MERISTEMAS PRIMÁRIOS OU APICAIS As células meristemáticas se dividem lentamente para manter a sua integridade genética, enquanto as células filhas entram em períodos de rápida divisão celular antes de se tornarem comprometidas. As células meristemáticas representam a fonte de todas as celulas do meristema e em todo o resto da planta ( raizes, folhas, frutos e etc) e MERISTEMAS EMBRIÃO FLOR 1- embriogênese 2- organogênese germinação atividade meristemática ZIGOTO EMBRIÃO PLÂNTULA PLANTA 3- fecundação EMBRIOGÊNESE globular cotiledonar torpedo cordiforme zigoto proembrião EMBRIÃO 2 CÉLULAS EMBRIÃO 8 CÉLULAS GLOBULAR CORDIFORME CORDIFORME TORPEDO COTILEDONAR MADURO EMBRIOGÊNESE globular cotiledonar torpedo cordiforme EMBRIOGÊNESE globular torpedo cotiledonar cordiforme EMBRIOGÊNESE globular cotiledonar cordiforme/ torpedo maduro Embriogênese de Arabidopsis Polaridade Apical-Basal (simetria bilateral) Polaridade Radial (simetria radial) PARTES DO EMBRIÃO Dicotiledônea X Monocotiledônea CLASSIFICAÇÃO DOS MERISTEMAS MERISTEMAS APICAIS PROTODERME MERISTEMA FUNDAMENTAL PROCÂMBIO EPIDERME TECIDOS FUNDAMENTAIS: PARÊNQUIMA, COLÊNQUIMA E ESCLERÊNQUIMA TECIDOS VASCULARES: XILEMA E FLOEMA PRIMÁRIOS MERISTEMAS PRIMÁRIOS OU APICAIS parte aérea raiz Coleus sp. Alium cepa MERISTEMAS PRIMÁRIOS OU APICAIS MERISTEMA APICAL DE RAIZ zona meristemática zona de alongamento zona de diferenciação zona de ramificação raiz lateral pêlos absorventes coifa 4 3 2 1 Meristema Apical da raiz centro quiescente Córtex e endoderme coifa lateral e epiderme Coifa central Periciclo Tecido vascular Células iniciais (Células-tronco) Meristema Apical da raiz • Centro quiescente: células centrais do meristema da raiz, de origem embrionária. • Células-tronco cortical-endodérmicas: Anel de células que circula o centro quiescente, originam o córtex e a endoderme. • Células-tronco da columela: imediatamente acima das células centrais: origina a coifa. • Células-tronco coifa-epidérmicas: originam a epiderme • Células-tronco do estelo: periciclo e sistema vascular Phaseolus vulgaris (Leguminosae) PROCÂMBIO MERISTEMA FUNDAMENTAL PROTODERME PROMERISTEMA COIFA MERISTEMA APICAL DE RAIZ Phaseolus vulgaris (Leguminosae) EPIDERME tecido vascular tecido fundamental PROCÂMBIO MERISTEMA FUNDAMENTAL PROTODERME Meristema Apical da raiz: Como são formados os tecidos ? Cf = Coifa Pt = Protoderme Mf= Meristema fundamental Pc = Procambio Como são formados os tecidos ? Aerênquima (raiz de plantas de arroz) Ep= Epiderme; Pr = Pelo Radicular; Ex= Exoderme; Pc = Parênquima En= Endoderme; Xp = Xilema Primário Fp = Floema Primário Estrias de caspary Estrias de Caspary nas células da endoderme Raiz adventícia Como são formados os tecidos ? Raiz de milho meristema primórdios foliares meristema Arabidopsis talliana (Brassicaceae) Coleus blumei (Lamiaceae) gema axilar MERISTEMA APICAL DE PARTE AÉREA promeristema procâmbio protoderme meristema fundamental MERISTEMA APICAL DE PARTE AÉREA Wedelia sp. (Asteraceae) epiderme tecido fundamental te ci d o f un d a m e nt a l PROCÂMBIO MERISTEMA FUNDAMENTAL PROTODERME MERISTEMA FUNDAMENTAL te ci d o va sc ul a r Coleus blumei (Lamiaceae) MERISTEMA APICAL DE PARTE AÉREA MERISTEMA APICAL DE PARTE AÉREA Ápice caulinar P1, P2, P3 (primórdios foliares) Zonação citohistológica ZC - Zona das células mães centrais (avacuoladas e baixa atividade mitótica ) ZP – Zona periférica ou meristema periférico (alta atividade mitótica) ZM (zona medula) Meristema da medula (alta atividade mitótica) L1 e L2 - TÚNICA (divisões anticlinais) - L3- INICIAIS DO CORPO (divisões randômicas ou variada) O Meristema apical do caule contem diferentes zonas e camadas funcionais. Teoria túnica-corpo (Schmidt 1924) As três camadas contribuem para a formação do caule e dos órgãos laterais. Meristema apical da parte aérea consiste de diferentes regiões funcionais que podem ser distinguidas pela orientação dos planos de divisão celular e pelo tamanho e atividade das células. ZONA PERIFÉRICA: primórdios foliares; ZONA MEDULAR: células do eixo principal; ZONA CENTRAL: centro quiescente + células-tronco. ZONAÇÃO CITO-HISTOLÓGICA Eudicotiledôneas Monocotiledôneas Fv = feixe vascular Meristemas Laterais Crescimento secundário Serra do Cipó-MG MERISTEMAS SECUNDÁRIOS OU LATERAIS Gimnospermas e maioria das eudicotiledôneas MERISTEMAS SECUNDÁRIOS OU LATERAIS MERISTEMAS SECUNDÁRIOS OU LATERAIS FELOGÊNIO CÂMBIO VASCULAR Como são formados os tecidos ? Transição crescimento primário para secundário. Dicotiledônea e Gimnosperma Raiz feijão (Phaseolus vulgaris) Como são as células meristemáticas laterais ? Forma variável; Citoplasma denso; Vacúolo grande; Núcleo grande. Apresentam corpos primários de pontoações e pró-plastídio. CÂMBIO VASCULAR Células Iniciais e células derivadas Regiões de clima temperado, onde existe uma estação de crescimento seguida de uma estação de dormência. Anéis claros (primaveris) - Alburno Anéis escuros (estivais) - Cerne Medula 1 2 3 Quantos anos a árvore tem ? Dendrocronologistas Quantos anos a árvore tem ? A cada 10 anéis – marcação (120 anos) CÂMBIO VASCULAR CÂMBIO VASCULAR FELOGÊNIO • origina periderme periderme córtex floema 2ário xilema 2ário câmbio vascular CASCA T yn an th us f as ci cu la tu s (B ig no ni ac e ae ) FELOGÊNIO felogênio FELOGÊNIO FELODERME SÚBER PERIDERME Tynanthus fasciculatus (Bignoniaceae) Pode ser ativo uma única vez, ou permanecer ativo por 20 anos CASCA = Suber + Felogênio + Feloderme + Floema secundário MERISTEMAS Schweingruber (2006) Estudo dirigido Meristemas primários e secundários 1- Quais os estádios da embriogênese? 2-O que são meristemas? 3- Quais as características morfológicas das células meristemáticas (apicais e laterais) ? 4- Cite a classificação dos meristemas quanto a posição e aos tecidos originados, se primários ou secundários. 5- Cite os meristemas apicais e as células ou tecidos que dele se originam. 6- Cite os meristemas laterais e as células ou tecidos que dele se originam. 7- O que é centro quiescente? 8- Quanto a zonação citoestológica dos meristema aplical caulinários. Cite as três zonas e quais células ou tecidos elas formam. 9- Do que é formada a casca em uma planta com crescimento secundário, ou seja através dos meristemas laterais? 10- O que é o Suber, onde está posicionado, qual o meristema responsável pelo sua formação. 11- Cite aplicações econômicas e científicas para o suber. 12- Qual a função da periderme? Qual tecido ela substitui com a sua formação?
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