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Biologia de Algas e Plantas Autora: Carla Fafiães Ajuda de Sofia Daniel 2 Indicie Algas Pág. Divisão Glaucophyta 3 Chlorophyta 4 Rhodophyta 6 Euglenophyta 8 Chorarachniophyta 9 Cryptophyta 10 Haptophyta 11 Dinophyta 12 Konthophyta 14 Heterokontophyta 15 Plantas Pág. Briófitas - Divisão Bryophyta 19 Pteridophyta 23 Spermatophyta 24 GYMNOSPERMAE 25 ANGIOSPERMAE 28 27 Morfologia fruto 28 caule 30 raiz 31 flor 32 folha 33 Algas 3 Divisão Glaucophyta Endossimbiose - primária Linhagem Tipo de revestimento celular Flagelos x 2 flagelos (biflagelados) x Desiguais com ou sem pelos finos – mastigonemas x Base do aparelho flagelar associado a uma estrutura multilamelar Cloroplastos x Cloroplastos com aparência da cianobactéria – cianelos x Cloroplastos sensíveis à lisozima Involucro do cloroplasto x Peptidoglicano entre as membranas do invólucro Pigmentos - Clorofila a Organização dos tilacoides x Tilacoides não possuem grana x Tilacoides equidistantes e carregam ficobilissomas (equivalente às cianobactérias) Tipos de reserva x β-carotenos, zeaxantinas e β-crytoxantina) x Ficobilissomas (ficoeritrocianina, ficocianina, aloficocianina) x Amido no citoplasma Organização das mitocôndrias - Mitocôndrias com cristas achatadas - lamelares Núcleo x Possuem um só núcleo (Rhodophyta podem ter vários) Tipo de formas x Unicelulares x Coloniais – cocoides com coberturas celulósicas ou mucilaginosas Reprodução x Reprodução assexuada o fissão binária o zoósporos ou endósporos x Mitose aberta e sem centríolos Habitat - Habitam em água doce e amostras de solo Características do grupo x Grupo pequeno – 4 géneros x Importância no estudo da evolução dos cloroplastos x Sem complexo proteico de captação de luz x Formação sensível à penicilina x Corpos tipo carboxissomas ou corpos poliédricos (Rubisco) x Intermediários entre carboxissomas e pirenoide x Parece não possuírem ficoeritrina x Frutose-bifosfato aldolase tipo cianobacterial x Não se conhecem plastideos secundários derivados de Glaucophyta Algas 4 Divisão Chlorophyta Endossimbiose - primária Linhagem - Verde x Grupo Monofilético Tipo de revestimento celular x Parede, quando presente é de origem celulósica, pode ser calcificada x Membrana celular com material extracelular – Mucilagem – fases palmeloides. x Escamas, camadas da parede, outras coberturas como lóricas Flagelos x 1 a 8 flagelos na região apical ou sub-apical x Flagelos isocontes ou anisocontes – flagelos com estrutura semelhante mas podendo diferir no comprimento x Estrutura estrelada única que se liga os 9 pares de microtúbulos na base flagelar Cloroplastos - Cloroplastos de origem primaria Involucro do cloroplasto . 2 membranas simples Pigmentos x Clorofila a e b x Pigmentos acessórios – carotenos e xantofilas Ficobiliprotaínas - Perda das ficobiliproteínas das cianobactérias Pirenoide - quando presente é mergulhado nos cloroplastos e penetrado por tilacoides Organização dos tilacóides - em grana Tipos de reserva x Amido armazenado no interior dos plastídios x α-1,4-glucanos Organização das mitocôndrias x Cristas lamelares Tipo de formas x Maioria microscópicas mas também existe macroscópicas x Formas móveis e não móveis x Estrutura do talo o Unicelulares o Filamentosas o Coloniais o Vários níveis de organização tecidular – pseudoparenquimatoso o Morfologias ramificadas x Células o Esféricas e alongada o Com ou sem flagelos o Uninucleadas ou cenocíticas – células gigantes x Filamentos de células cilíndricas, colocadas topo a topo; irregulares o Ramificados o Não ramificados x Formas móveis e ñ móveis x Podem possuir várias formas o Esféricas/alongadas Algas 5 o Com/sem flagelos o Escamas o Cobertura de lórica o Camada da parede o Uninucleadas/cenoicas x Podem formar colónias unidas por material gelatinoso ou pelas paredes, formando agrupamentos fixos ou moveis Reprodução Habitat x Água doce, marinhas, meio terrestre Características do grupo x Plastídios rodeados por 2 membranas – sem retículo endoplasmático cloroplastidial x Ocelos – estigmas (“eyespots”) quando presentes formam uma fiada de gotículas entre o invólucro e o tilacoide mais externo x Fotoautotróficos ou heterotróficos x Diversidade – grande diferenciação somática (corpo, talo) x Possuem ocelos – gotículas lípidas x Grupo de maior diversidade das algas devido à grande diferenciação x Possui 2 clados o Chlorophila (algas verdes) o Charophita Algas 6 Divisão Rhodophyta Endossimbiose - primária Linhagem - vermelha Tipo de revestimento celular x Parede celular o Em mtas é formada por uma rede de microfribilas de celulose o Matriz amorfa de polissacarídeos o Formada por uma rede de microfibrilas de celulose que possui uma matriz amorfa de polissacarídeos sulfatados Flagelos - Não possuem formas flageladas Cloroplastos x Cloroplastos estrelados e rodeados por 2 membranas e sem nenhum invólucro RE x DNA do cloroplasto em numerosos nucleoides Involucro do cloroplasto - 2 membranas Pigmentos - Clorofila a Ficobiliprotaínas x Possuem ficobiliproteinas como pigmentos acessórios x Organizadas em ficobilissomas Pirenoide - central - discoides Organização dos tilacoides x Não agrupados x Livres com ficobilissomas Tipos de reserva – amido florídico(aumenta com a salinidade) produzido fora do cloroplasto Organização das mitocôndrias - Cristas lamelares Núcleo - podem possuir mais do que 1 Tipo de formas x Géneros unicelulares microscópicos de vida livre x Macroalgas (maioria), pequenas algas filamentosas Reprodução x Divisão celular fechada x Reprodução sexuada -ciclo trifásico x Meiose ocorre nos tetrásporos x Espermácios–Gâmetas masculinos -produzidos num espermatângio e transportados passivamente pela água x Carpogónios –gâmeta feminino. o Fertilizado produz o filamento gonimoblástico que origina os carpósporos diplóides x Carpósporos produzem o esperófito diplóide -tetrasporófito-forma esporos haplóides por meiose –tetrásporos x Tetrásporos germinam formando o gametófito x Cel. Reprodutoras sem flagelos x Esporos assexuais, os esporângios origina poros que se desenvolvem para indivíduos adultos – sem fecundação Habitat Algas 7 x Habitam preferencialmente ambientes marinhos (mais nas regiões temperadas e tropicais) x Também presentes em ambientes de água doce e terrestres (200 espécies) x Têm a capacidade de habitar a maiores profundidades nos oceanos (+ 200 m) Características do grupo x Antiguidade em registo fóssil x Indiscência – reflexão da luz parecendo azul e verde x Clivagem na citocinese é incompleta, originando uma ligação citoplasmática entre as células filhas (pit conection). Esta ligação é rapidamente bloqueada por uma "rolha" de substancia protainácea (pit plug), que só existe nas Rhodophyta. x É normalmente aceite que este é um dos phyla de eucariontes mais antigos que existe pelo facto de não ter flagelos –No entanto análises recentes de 28S RNAr sugerem que este grupo não é mais antigo que as Chlorophyta (terão depois perdido os flagelos). x Pit connections – único desta divisão o Clivagem na citocinese é incompleta, originando um ligação citoplasmática entre as células filhas o Esta ligação é rapidamente bloqueada por uma “rolha” de substâncias proteicas – pit plug x Autotróficas independentes x Espifitas não obrigatórios e obrigatórios x Semi parasitas que possuem pigmentos fotossintéticos x Mecanismos dedefesa o Crescimento de epífitas implicam redução de luz com redução de fotossíntese e crescimento e a diminuição da capacidade reprodutora o Produção de produtos que matam ou retardam o crescimento de epífitas x Tolerância a condições externas x As algas vermelhas são utilizadas para a produção de ágar e carragiano x Grupo monofilético – descendentes de um Glaucophyta Classe Rhodophyceae x Sub-classe Bangiophydae o Unicelulares o Filamentos multicelulares o Talos tipo folha o Crescimento difuso o Ciclo bifásico o Organismos de sexos diferentes tem cores diferentes x Sub-classe Florideophycidae o Morfologicamente mais complexas o Crescimento apical o Grupo monofilético o Ciclo trifasico Algas 8 Divisão Euglenophyta Endossimbiose - secundária Linhagem Tipo de revestimento celular x Parede proteica interna à membrana citoplasmática e camada mucilaginosa glicoproteica externamente x Película formada por fiadas de material proteico dispostas helicoidalmente desde o ápice à parte posterior da cél. e microtúbulos Flagelos - 1 ñ visível, pequeno, e outro para locomoção Cloroplastos x Sem lamelas circundantes x Sem RE cloroplastidial Involucro do cloroplasto – 3 membranas Pigmentos Pirenoide – podem possuir ou ñ Organização dos tilacoides x Só formam tilacoides à luz x Tilacoides em grupos de 3 Tipos de reserva - Paramilo que está armazenado no citoplasma Organização das mitocôndrias - Cristas lamelares Núcleo - cromossomas permanentemente condensados e podem formar quistos temporários Tipo de formas x Podem ser colónias x Unicelulares Reprodução - assexuada – divisão longitudinal do ápice à base Habitat - Seres ubíquos ( vários habitats) Características do grupo x Fotossintéticos x Vacúlo contrátil para osmorregulação x Película – fiadas de material proteico dispostas helicoidalmente desde o ápice até à parte posterior da cél. x Mobilidade deslizante – metabolia, momento devido a contração, ondulação e alteração da forma - sistema endomembranar extensível x “eyespot” – mancha ocular ou estigma que permite perceber a direção da luz mais intensa x Se cultivados sem luz, alimentam-se heterotroficamente e não formam tilacoides nem clorofila mas continuam a possuir proplastídeos x Quando são expostos à luz formam os tilacoides e clorofila e começam a fotossintetizar em 6h x Fase palmelóide Algas 9 Divisão Chorarachniophyta Endossimbiose - secundária Linhagem verde Tipo de revestimento celular x Membrana mais externa é contínua com a membrana externa do núcleo e possui ribossomas na face externa Flagelos - um único flagelo com finos pêlos Cloroplastos Involucro do cloroplasto - Cloroplasto com 4 membranas (2 membranas do cloroplasto do simbionte, memb citoplasmática do endossimbionte e memb do vacúolo digestivo) Pigmentos - Clorofila a e b Pirenoide evidente pois projecta-se para frente e está envolvido por amido Organização dos tilacoides - Tilacoides agrupados de 1 a 3 possuindo um nucleomorfo Tipos de reserva – paramilo Organização das mitocôndrias - Cristas mitocôndrias tubulares Núcleo Tipo de formas x Cél. uninucleadas, nuas que formam uma rede tipo plasmódio através de filipódia x Ciclo de vida com fases ameboides, cocóides e flageladas Reprodução x Reprodução assexuada – divisão mitótica/formação de zoósporos óvoides x Reprodução sexuais – conhecida em 2 espécies Habitat - Habitam em águas marinhas quentes Características do grupo x Fototroficos x 4 tipos de DNA x Fagocitam bactérias, seres flagelados e algas eucarióticas Algas 10 Divisão Cryptophyta Endossimbiose secundária de um Rhodophyta Linhagem - vermelha Tipo de revestimento celular x Parede da cavidade é revestida de ejectossomas que realizam 1 descarga por stress mecânico, químico – impulsionando a célula em zig-zag x Cél. revestida por periplastos proteico rígido, organizado em placas poligonais x Componente extracelular – placas, escamas, mucilagens Flagelos x 2 flagelos de tamanho diferente com pêlos de inserção sub-apical Cloroplastos x 1 a 2 cloroplastos por cél. rodeado por RE cloroplastidial x Com bandas de 2 tilacóides Involucro do cloroplasto Pigmentos Ficobiliprotaínas x Ficobiliprotaínas no lúmen nos tilacoides. x Sem ficobilissomas Pirenoide - está projetado para fora no lado interno do cloroplasto Organização dos tilacoides x Tilacoides aos pares e sem lamela circundante Tipos de reserva x Amido em grânulos no espaço periplastidial Organização das mitocôndrias x Cristas mitocondriais achatadas Núcleo Nucleomorfo – organelo peculiar (núcleo vestigial da alga vermelha embossimbiótica) Tipo de formas x Unicelulares – cél. com assimetria dorsiventral Reprodução x Fases palmelóides x R. assexuada: divisão longitudinal x Já foi observada r. sexual Habitat x Seres de formas livres em água doce e marinha Características do grupo x Simbiose em invertebrados ou ciliados x Fotossintéticos mas também heterotróficos Algas 11 Divisão Haptophyta (Prymnesiophyta) Endossimbiose - terciaria Linhagem - vermelha Tipo de revestimento celular x Parede celulósica que pode estar revestida por escamas de natureza orgânica x Escamas de natureza calcária x Revestimento funciona como proteção cel. captador de luz para fotossíntese, auxilio na absorção dos alimentos, flutuação Flagelos x Haptonema – estrutura tipo flagelo, difere por ñ possuir a organização 9+2 típica dos flagelos x 2 flagelos lisos que podem ter tamanho diferente Cloroplastos Involucro do cloroplasto - envolto por retículo endoplasmático contínuo com o invólucro nuclear Pigmentos Organização dos tilacoides x Tilacoides empilhados em grupos de 3, sem lamela circundante Tipos de reserva Organização das mitocôndrias x Cristas tubulares Núcleo Tipo de formas x Maioritariamente unicelulares flagelados x Formas – cocóides, coloniais, filamentosas ameboides Reprodução x Ciclo de vida complexo Habitat x Ambientes marinhos, água doce e terrestres Características do grupo x Importantes na produtividade dos oceanos x Fotoautotróficos/Heterotróficos x Registo fóssil x Papel importante nos ciclos biogeoquímicos do Ca e S x Capazes de produzir blooms com morte de peixes x Podem conter estigma x Capazes de produzir DMS que provoca um cheiro desagradável x Não mineralizadas: sulfato de pectina, polímeros tipo celulose… Algas 12 Divisão Dinophyta Endossimbiose – terciária x 2 endossimbioses secundárias – era uma alga castanha que fagocitou um outra verde x A maioria do DNA endossimbionte foram transferidos para o núcleo x Também podem possuir endossimbiontes como outras algas por exemplo crisófitas ou bactérias Linhagem - vermelha Tipo de revestimento celular x Mucilagem x Placas tecais (armadura) elaboradamente esculpidas - anfiesma x Parede mt resistente que pode ser revestida por carbonato de cálcio Flagelos x 2 flagelos heteromórficos e heterodinâmico – com batimento independente x Sulcos o Transversal – cingulum –movimento rotacional o Longitudinal – sulcos – movimento para a frente Cloroplastos x DNA plastídeal localizado em pequenos nódulos dispersos pelo cloroplasto x A maioria dos genes do ser endossimbionte parecem ter sido transferidos para o núcleo Involucro do cloroplasto x Cloroplasto rodeado por 3 membranas Pigmentos x Clorofila (a, b, c1, c2) x Carotenos e outros carotenóides como peridinina, Pirenoide x Com morfologia variável Organização dos tilacoides x Tilacoides em grupos de 3 Tipos de reserva x Substâncias de reserva – lípidos e amidono citoplasma Organização das mitocôndrias x Mitocôndrias com cristas tubulares Núcleo x Nucléolo – dinocário x Cromossomas permanentemente condensados x DNA sem histonas x DNA não organizado em nucleossomas Tipo de formas x Tipicamente unicelulares e flagelados e não flagelados, amebóides, palmelóides ou filamentosos x Podem ser achatados Reprodução x Dinomitose Algas 13 o Involucro nuclear permanece intacto durante a divisão o Fuso mitótico é extracelular o Nucléolo persiste durante a mitose x Cisão binaria ou r. sexual Habitat x Todos os tipos de ecossistemas aquáticos principalmente planctónicos Características do grupo x Fotossintéticos ou heterotróficos x Aveolados : dinoflagelados, apicomplexa, ciliados x Possuem vesiculas anfiesmais/tecais x Plastídios dourado-castanho com peridinina x Complexo captador de energia peridinina, solúvel em água x Tricocistos – estruturas de natureza proteica – intervém na proteção libertação de toxinas e secreção de substâncias após excitação do meio x Pústula o Conjunto de túbulos ou vesiculas que comunicam com o exterior pelo canal flagelar o Estrutura semelhante ao vaculo o Único deste grupo x Sist. foto-receptor complexo x “Olho” composto de uma lente e um retinoide x Manchas oculares – Ocelos x Autotrofia, mixotrofia, predação, parasitas, saprófitas, simbiontes, fagotrofia x Ingestão da presa através do pedúnculo - Presa atordoada perto do sulco, capturada por um tentáculo x Ingestão da célula o Num vacúolo digestivo o Através do pálio – estrutura tipo véu x Baixa razão área superficial/volume implica taxas de divisão mais baixas em relação a nanoflagelados. x Em condições favoráveis de nutrientes, luz e temperatura formam blooms x Produtores de fortes toxinas bioactivas x Características invulgares x Grupo dos principais grupos de fitoplâncton – produtores primários x As placas tecais são elaboradamente esculpidas constituem tabulações x Registo fóssil notável x Fucoxantina, diester de giroxantina, peridiniol, diadinoantina e dinoxantina Algas 14 Divisão Konthophyta Endossimbiose Linhagem Tipo de revestimento celular x Armadura de escamas de sílica com estruturas mt complexa – Frústula Flagelos x 1 flagelo mastigonema Cloroplastos Involucro do cloroplasto x Cloroplasto com lamela circundante e rodeado pelo involucro e RE cloroplastidial Pigmentos x Cor dourada – carotenoides x Clorofila a e c Pirenoide Organização dos tilacoides x Tilacoides em grupos de 3 Tipos de reserva – crisolaminarina, localizada no citoplasma em vaculos especiais – apesar da proteção da frústula são fonte de alimento Organização das mitocôndrias x Cristas lamelares Núcleo Tipo de formas Reprodução x Assexual – depende de luz e nutrientes x Sexual – gâmetas x Orgânica (cêntricas) x Isogâmica (pinulados) Habitat x Seres marinhos, também de água doce e terrestre Características do grupo x DNA aparece em forma de anel x Estigma x Fotoautrofia e heterotrofia x Capazes de flutuar pois ñ possuem um meio visível de locomoção x Plantónicos e bentónicos x Podem formar blooms Algas 15 Divisão Heterokontophyta Endossimbiose - terciária Linhagem - vermelha Tipo de revestimento celular x Parede celular constituída por fibrilas de celulose e componentes amorfos de ácido algínico e fucoidina x Mucilagem e cutícula formadas essencialmente por ácido algínico x Plasmademata (plasmodésmios) ou poros entre as células x Frústula – invólucro celular de sílica hidratada amorfa com padrões intricados e desenhos únicos de cada espécie Flagelos x Heterocontes – células com flagelos diferentes x Um flagelo com mastigonemas tubulares (tripartidos) dirigido para a frente durante o movimento e um flagelo liso pequeno com direção posterior Cloroplastos x A membrana externa do retículo endoplasmático cloroplastidial nem sempre é contínua com o invólucro nuclear – Dictyotales, Laminariales e Fucales x Microfibrilas de DNA podem ser lineares ou circulares e estão ligadas aos tilacoides Involucro do cloroplasto x 4 membranas x Cloroplastos rodeados pelo invólucro e pelo retículo endoplasmático cloroplastidial Pirenóide frequente e pedunculado e rodeado externamente por um “saco” com produtos de reserva - laminarina Pigmentos x Clorofila a e c1 e c2 x Preponderância de carotenoides que lhes confere uma cor dourada Organização dos tilacoides x Tilacóides em grupos de 3 Tipos de reserva- crisolaminarina em vacúolos especiais e também lípidos Organização das mitocôndrias x Mitocôndrias com cristas tubulares Tipo de formas x Multicelulares – filamentosas, pseudoparenquimatosas, parenquimatosas Reprodução x Células móveis – zoósporos ou gâmetas com as características típicas (inserção lateral dos flagelos) à excepção dos espermatozóides das Fucales com flagelo posterior mais longo x Ciclo de vida com alternância de gerações o Geração esporofítica diploide (esporângios uniloculares) – local da meiose o Zoósporos haplóides (mitoses) – geração gametofítica o Gametófito produz gâmetas o Fusão de gâmetas com produção do zigoto x Hormonas sexuais Habitat x Maioria marinha, também em ambientes de água doce e terrestres Algas 16 x Mais numerosas em regiões de água fria Características do grupo x Algas castanhas – fucoxantina e taninos x Conhecidos por Stramenopiles – pelos de palha x Fotoautotrofia mas também heterotrofia x Possuem lamela circundante x DNA normalmente em forma de anel x Aparelho fotorreceptor – estigma (camada de glóbulos no cloroplasto) e o fotorreceptor localizado no flagelo liso x D-manitol – importante na osmorregulação (20 a 30% peso seco) x Fisodes - local onde são acumulados os florotaninos, taninos das faeófitas o Funções evitar os herbívoros absorver radiações ultravioletas servir como componente das paredes x Talo – Lâmina, pé e disco de fixação x Tipos de crescimento do talo o Difuso o Meristemático Classe Chrysophyceae x Formam estatósporos – pela sua sensibilidade a alterações ambientais, foram estes esporos de resistência x Possuem clorofila a, c1 e c2 x Fotorreceptor (retinol – proteínas tipo rodopsina) no flagelo mais pequeno x Estigma na porção anterior do cloroplasto x Vacúolos contrácteis na porção anterior da célula x Escamas de sílica quando presentes com simetria radial ou birradial x Maioria de água doce x Sensíveis a alterações ambientais – estastósporos x Pêlos tripartidos e fibrilares x Podem existir escamas flageladas x Erogen – substância produzida pelas células femininas que levam as células masculinas a dividirem-se uma vez x Fototrofia, Fagotrofia, Mixotrofia Classe Bacillariophyceae (ex: diatomáceas) x “Caixa de vidro” da parede celular constituída por sílica – frústula – característica do grupo x Importantes no ciclo de sílica x Fucoxantina – dá a cor doura x Dois tipos o Cêntricas – simetria radial o Pinuladas – simetria bilateral x A frústula inibe um pouco de flutuabilidade devido ao peso, por isso têm fibrilas lipídicas Algas 17 x Gâmetas masculinas das cêntricas, únicas cél. flageladas x Unicelulares, coloniais, filamentosas x Maioria fotossintéticos, alguns heterotróficas x O número e forma dos cloroplastos é muito variado x Mtas têm 1 organelo especial, a rafe, que lhes permite “rastejar” sobre superfícies x Vivem no mar, água doce, rocha húmidas ao solo… x Reservas – gotículas lípidas x Para se manterem próximo da superfície, as espécies planctónicas apresentam formas bizarras que aumentam a razão área superficial: volume, e portanto a flutuabilidade x Reproduçãoassexual x Reprodução sexual o Produção de gâmetas por meiose o Fusão de estirpes diferentes o Produção de um auxósporo x Ciclo diplonte ou gamético x Grandes responsáveis pela CO2 atmosféricos x Quando morrem as frustulas sedimentam formando depósitos – usados para filtros, pasta de dentes, desodorizantes… x Todas cacoides, unicelulares ou coloniais Classe Raphidophyceae x Produzem toxinas x Muitas espécies marinhas são eurialinas e euritérmicas Classe Xantophyceae x Não têm fucoxantina, já não são “douradas” x Vaucheria incorporam em lesmas marinhas (ex: planaria) x Clorofila c x Maioria das células não móveis - parede celular celulósica composta por 2 metades que se sobrepõem Classe Phaephyceae x Algas de grandes dimensões e espessas x Conhecidas como algas castanhas (fucoxantina e taninhos) x Parenquimatosas – tem células bem organização x Polissacarídeos – as cél. comunicam-se, devido à sua complexidade e tamanho x Produzem D-manitol – importante na regulação de salinidade x Florolanidos localizam-se nos Fisodes x Talo composto por lâmina, pé e disco de fixação x Meristemáticos – cél. especializadas no crescimento como as plantas x Esporângios unicelulares – único do grupo x Não são flageladas, só os gâmetas x Ordens o Laminariales (hifastrompelas) – células longas – transporte o Fucales (ex: sargassum) Plantae - Avasculares 18 Plantas Semelhanças com algas - Charophyta x Gâmetas com flagelos, mas mt mais complexo do que as algas x Enzima dos peroxissomas – relacionada com a fotorrespiração x Chara e Coleochaete – Charophyta que partilham maior semelhança com as plantas x Esporopolinina – confere resistência à desidratação x Gâmetas multicelulares, com revestimento de proteção x O que mais distingue as algas das plantas, é que estas possuem embrião – Embriophyta x A meiose ocorre sempre durante formação dos esporófitos – em todos os grupos, o que distingue é a complexidade x Como o embrião ñ é fotossintético, a planta mãe teve que desenvolver células de transferência plancentais especializadas x Meristemas apicais – células que estão sempre em divisão – encontram-se no caule (no exterior) e nas raízes. As primeiras plantas ñ pussuem, por isso ñ crescem mt. x As Briófitas ñ têm ancestral comum nem as plantas vasculares se semente. x Todas as plantas terrestres partilham: Plantae - Avasculares 19 Plantas Avasculares (Briófitas) x Maioria sem meristemas x São consideradas plantas avasculares pq ñ têm leinha x Não são um grupo monofiletico x Plantas terrestres, verdes x Esporófito de vida curta, parcialmente dependente x Esporófito não ramificado, esporângio terminal x Gametófito geralmente perene: protonema e gametóforo x Anterozóides biflagelados em anterideos x Arquegónio em forma de garrafa x Crescimento através de uma única célula apical x Plantas pequenas, geralmente x Caliptra é haploide (n) Ciclo de vida x Gametófito (n) o Protonema – 1ª fase o Gametóforo – tem estrutura de plantas com folhas Paráfises – mantêm a água x Esporófito (2n) – produz os esporos o Importante na distinção das espécies Bryophyta (ex: musgos) x Gametóforos folhosos – fase mais longa (protonema + gametófito) x Folhas dispostas em espiral – filídios x Folhas mtas vezes com nervora, inteiras, nunca lobadas x Seda alonga-se antes da maturação da cápsula x Cápsula com opérculo, perístoma, caliptra x Dispersão dos esporos gradual x Rizoides multicelulares x Anterídeos – gametângios masc – constituído por folha periquecial, paráfises x Anterídios - gametânfios femininos - constituído por folha perigoniais, colo, ventre, paráfises x Gametóficos (n) dominantes no ciclo de vida x Sem lenhinha nas paredes da célula x Fertilização está dependente da água x Esporófito dependente do gametófito pelo menos em parte x Possui uma camada de tecido maternal que impede a perde de água por parte do embrião, cutícula fina x Não possui meristema nem verdadeiras folhas (filídios) – na fase gametófita x “Sister group” das Tracheophyta x Os hidroides são provavelmente os antecedentes das cél. condutoras das Tracheophyta x Esporofito – pé, seda, apófise, esporângios, opérculo, caliptra (n) x Esporângio (capsula) – seda, saco, esporogénio, boca com anel e peristoma Plantae - Avasculares 20 Bryopsida x Protonema longo, ramificado x Rizóides multicelulares, não Clorofilinos x Gametóforo folhoso, folhas em 3 fiadas radiais x Anterídeos e arquegónios com paráfises x Folhas uniestratificadas excepto na nervura x Folhas raramente lobadas x Epiderme da cápsula com estomas x Paredes externas da epiderme da cápsula sem espessamentos particulares x Parede do esporângio Multiestratificada x Esporângio abrindo por opérculo x Presença de perístoma geralmente higroscópico e columela x Esporângio elevado pela seda, formada por células de paredes espessas x Caliptra rasga-se durante o desenvolvimento do esporófito e proteje o seu ápice x Seda fotossintética durante a maior parte do desenvolvimento do esporófito x Deiscência pode ser prolongada no tempo Plantae - Avasculares 21 Marchantiophyta/Hepatophyta x Gametóforo taloso ou folhosos x Folhas sem nervora, mtas vezes lobadas, mt recortadas x Alongamente da seda tardio, no final da maturação da cápsula – vida curta x Sem opérculo, perístoma ou caliptra x Dispersão simultânea de todos os esporos da cápsula (esférica) x Rizoides unicelulares – absorvem água x Cél. mãe dos esporos diferenciam esporos elatérios x Gametóforos o Folhosos ou talosos com/sem câmeras aeríferas o Cél. com corpos oleosos o Paredes celulares com espessamentos desiguais – trígono x Vários géneros com reprodução sexual e vegetativa (fragmentos do gametófito) x Esporófito – possui uma seda hialina, frágil, de vida curta que desenvolve rapidamente (apenas quando a cápsula está madura) x Cápsula abre, frequentemente por 4 valvas x Clado mais antigo das plantas actuais x Elatério – relaciona-se com a expulsão rápida dos esporos x Gametóforo possui corpos oleosos e as paredes celulares espessamentos desiguais Plantae - Avasculares 22 Anthocerophyta (Antoceros) x Gametóforos talosos – desenvolvem-se no interior do talo x Esporofito sem seda alonga-se continuamente, abrindo por duas valvas longitudinais x Parede do esporófito com estomas funcionais x Associações com cianobactérias (nas mucilagens) x Adaptações únicas à vida terrestre x Possuem estomas que podem fechar x Cápsula deiscente com 2 válvulas. No seu interior existe uma massa de existe uma massa de esporos pseudoelatetérios x Esporófito cresce indefinidamente pois possui um meristema x Os Anterídeos são individualizados do resto do talo x O Arquegónio ñ está diferenciado – não é verdadeiro órgão x Características que distinguem dos outros Briofita o Cloroplasto discoide grande e único o Associação a cianobactérias Plantae – vascularizadas – sem semente 23 Pteridophyta Lycophyta x Microfilos – microfolhas x Em mtas esporângios estão contidos em estruturas semelhantes a cones (estróbilos) – agrupamentos de folhas portadoras de esporos inseridas na axila de folhas especializadas Pterophyta (ex: fetos com folhas) x Esporófitos – domina o ciclo de vida x Com raízes verdadeiras, caules e folhas x Os fetos possuem o Frondes o Esporângios que se localizam na epiderme inferior das frondes onde constituem grupos de soros x É o grupo onde está incluído nas Monilophyta x O embrião diploide resultante forma raízes e frondes dando origem ao esporófito Monilophyla x Fetos com folhas verdadeiras x Taxa mais relacionada com plantas com sementePlantae – vascularizadas – com semente 24 Spermatophyta x Óvulo é a unidade reprodutora x Produzem semente x Grupo monofilético x Lignofitas – fetos com semente + gimnospérmicas (não têm flor com perianto) x Gametófito protegido x Heterósporia – tamanho dos gâmetas femininos e masculinos diferente x O número de células do gametófito vais diminuindo das Pteridophyta às Spermatophyta x Como gão de polém produz um tubo polínico para chegar ao óvulo e ocorre a fecundação x Madeira – xilema secundário produzido pelo câmbio vascular x Ramos produzidos em gemas, nas axilas de folhas – ramificação axilar x A semente é a unidade sexual de dispersão, a qual inclui um esporófito embriónico x Fertilização por zoogamia x O gametófito (n) encontra-se no interior do esporófito (2n) x Gametófito feminino reduzido e retido no esporófito, dentro do óvulo x Gametófito masculino igualmente reduzido - grão de pólen x Crescimento secundário produzidos por um meristema bifacial (Xilema II e Floema II) x O óvulo é uma unidade composta pelo nucelo rodeado por um ou dois tegumentos e x contendo o gametófito feminino x Após a fecundação o óvulo dá lugar á semente x O gametófito masculino é muito reduzido sendo que o protalo é constituído apenas por algumas células – em Ephedra 4 núcleos x Nas Spermatophyta a alternância de gerações gametofítica e esporofítica passa despercebida já que o desenvolvimento do gametófito ocorre no interior das estruturas do esporófito x Os esporângio são produzidos nos esporófilos Plantae – vascularizadas – com semente 25 GYMNOSPERMAE x Divide-se em 4 calados o Cycadophyta o Ginkgophyta o Gnetophyta o Coniferae/Pinophyta x Sementes provenientes de óvulos nus formados à superfície do macrosporofilo x Ausência de vasos no xilema secunsário - nas Gnetophyta é excepção por possuírem x Presença de canais resiníferos x Estruturas reprodutores reduzidas aos sacos polínicos e aos óvulos x Óvulos expostos em folhas carpelares – não possuem ovários x Possuem tracóides – canal de transporte químico x Grupo monofilético Cycadophyta (cícadas) x Grupo mais primitivo x Considerados fósseis vivos – não evoluíram mt x Cicadas – folha reprodutora x Dióicas x Plantas de folhas pinadas compostas (parecido com uma palmeira) x Apresentam troncos grossos e curtos não ramificados x Apresentam várias plesiomorfias reprodutivas – zoidogamia - aquisição de reservas antes da fecundação x Óvulos formam 2 colunas nas folhas do estróbilo feminino x Caracteres químicos únicos que protegem de fungos de bactérias Ginkyphyta x Tem xilema secundário x Diócas x Folha caduca e tem forma de leque x Tecidos do pedúnculo envolvem o óvulo (semente) formando uma frutificação x Folha – nervação dicotómica x 2 tipos de ramos-braquiblastos e macroblastos Coniferae x Árvores ou arbustos (mt raramente) x Com folhas geralmente do tipo acicular e solitárias ou agrupadas em ramos pequenos – branquiblastos – nascem dos ramos principais (macroblastos) x Adaptadas à falta de água – vivem em lugares com água no estado solido x Maioria monóicos – possuem pinhas femininas e outras masculinas x O pinheiro tem o ciclo de vida mais completo e extenso x Têm sempre folhas durante todo o ano – com algumas excepções x Escama fértil protege os óvulos x Grão de pólen tem estruturas especializadas tipo “asas” x Tem xilema secundário homogéneo - tracoides Plantae – vascularizadas – com semente 26 x Óvulos expostos ao ar x Como a evolução coincidiu com a separação dos continentes, há coníferas que são únicas daquela região x Nos estróbilios o Masculinos (cones polínicos os macroesporófilos localizam-se na face abaxial simples- ramo modificado portador de folhas férteis (estames) o Femim (cones ovulíferos) compostos – ramo derivado de um ramo com folhas, portador de folhas férteis (carpelos) exibem os óvulos na face adaxial x Folhas simples não pinadas, mt reduzidas geralmente sempre verdes x Crescimento secundário vigoroso, não apresenta medula ou mt pouca x Não têm elementos de vaso no xilema, apenas tracoides Genero Pinus x Tem estruturas nas folhas para não transpirar – evitar perder água x A área da superfície é compensada pelas várias dobras x Folha selectiva – controla o que passa para o xilema e floema x Cada escama da pinha tem 2 óvulos (onde está o saco embrionário) antes da fecundação é o esporo feminino e o gametófito é o saco embrionário – o óvulo é o esporângio que forma o esporo (saco polínico) que germina originando o gametófito x A reprodução é um processo lento x Os grãos de pólen quando são libertados, formam movimentos giratórios à volta das folhas (durante semanas) até as pinhas femininas abrirem – sendo “sugados” x Os cones masc ou microestróbilos são constituídos por um eixo simples no qual se inserem microesporófilos, cada um portador de 2 microeporângios x Monóicas x O gametófito é interno (endosporia) e reduzido a uma única célula no grão de pólen e algumas no óvulo x Micrósporos e macrósporos são produzidos em estróbilos Gnetophyta x Ramo das gimnospérmicas que seguiu um evolução diferente x Semelhantes a angiospérmicas x “sister group” das coníferas x Flores estaminadas x Exina com sulcos x Dupla fecundação x Xilema secundário com elementos de vaso e estruturas reprodutoras florais x Sifonogamia evidente Plantae – vascularizadas – com semente e flor 27 ANGIOSPERMAE x Difere das Gimnospermae o Óvulos encerrados em carpelo o Dupla fecundação Oosfera + núcleo germinativo – zigoto 2n Mesocisto + núcleo vegetativo – endosperma 3n o Redução dos gametófitos x Flores periantadas e verticiladas x Quando desenvolve madeira o xilema II é heterogéneo x Evoluíram juntamente com os insectos x Estames com 4 sacos polínicos x Maior facilidade do movimento no xilema e floema x Células do floema secundário mais evoluídos do que nas Gimnospermae x Gurpo ANA é o mais primitivo/basal o Austrobaileyales o Nenúfares o Amborella x Gametófito o Femim – reduzido a um saco embrionário com 4 cél. o Masc. – reduzido a 3 cél. x Xilema heterogéneo x Elementos do tubo crivoso com cél. de companhia x Túnica com 4 camadas de cél. x O óvulo (esporângio) dá origem à semente x Anteras com 2 tecas, cada teca com 2 sacos polínicos – esporângios x Gâmeta masc. possui 2 núcleos. Um dos núcleos fecunda a oosfera e outro o mesocisto – dupla fecundação Morfologia 28 Morfologia Fruto x O fruto é o resultado da proliferação dos tecidos do ovário após a fecundação. x Protegem as sementes e contribuem para a sua disseminação x Regulam o tempo de germinação x Umbulíferas – só têm 1 semente x O verdadeiro fruto resulta de um ovário súpero, se for ínfero é um pseudofruto x Estruturas que parecem frutos: pseudocarpos (frutificações), acontece nas gimnospérmicas, que não formam fruto, exemplo da pinha das coníferas x Deiscência - capacidade apresentada por determinados frutos de se abrirem, de forma mais ou menos especializada, para libertarem as sementes. x Estrutura do fruto - pericarpo o Epicarpo – parte externa o Mesocarpo - deriva do mesófilo da folha carpelar o Endocarpo – rodeia a semente, pode ter varias camadas o Semente x Dispersão o Anemocórico – realizada através do vento o Zoocórico – recurso aos animais que de modo directo ou indirecto o Hidrocórico –água da chuva ou por correntes de água o Autocórico – situação em que o fruto possui meios próprios de proceder à dispersão das sementes Tipos de frutos - Carnudos Baga (tomate) x Resulta de um ovário súpero x pericarpo carnoso x Fruto polispérmico resultantede um ovário sincárpico x Locus do ovário ficam cheios de mucilagem, no desenvolvimento do fruto que vem da degeneração dos tecidos x Não possuem caroço nem nada que seja duro Hesperídeo (laranja) x Um tipo de baga modificada x Pericarpo modificado – mias resistente x deriva de um ovário sincárpico x interior revestido por pêlos multicelulares Drupa (pêssego) x Apenas 1 semente x Possui caroço x Mesocarpo carnudo e endocarpo lenhoso Tipos de Pseudofrutos - secos Cipsela x Fruto monospérmico x Origem num pistilo bicarpelar Morfologia 29 x Grupo de famílias compostas – Esterácias x Papilho – membrana que envolve conjunto de escamas, cerdas, aristas ou pêlos Glande (bolota) x Forma modificada de um aquénio, pois está tudo fundido – pseudo-aquénio x Origem num ovário ínfero pluricarpelar e plurilocular x Em muitos casos apenas um dos carpelos se desenvolve por abortamento dos demais x Semente grande Pseudocápsula x Apresenta um grande cálice tubular encimado por um disco plano Balaústia (romã) x Formado por varias folhas carpelares fundidas x Carpelos fundidos lateralmente e uns por cima dos outros x Cálice acrescente coroando o ápice do fruto. Pseudobaga (banana) x Tricarpelar Pepónio (pepino) x Também é considerado uma pseudobaga x Típico da família Cucurbitaceae x Constituído por 3-5 carpelos com placentas desenvolvidas e endocarpo pouco consistente x Espermabólica – arrebenta para dispersão das sementes Tipos de Pseudofrutos – carnudos Pomo (maçã) x 5 carpelos x Sincárpico x Apresenta parede formada por tecido extracarpelar (hipanto) Trima (noz) x Na maturação apresenta exocarpo e mesocarpo carnosos e endocarpo esclerificado, deiscente por fendas irregulares Frutos múltiplos x Fruto múltiplo de aquénios (Aquenóide) - carpóforo carnudo, onde se encontram implantados os aquénios e de cálice persistente (morango) o Origem de uma só flor o Monocarpelar – apenas com uma semente x Pluridrupa (framboesa) o Constituído por várias drupas x Cinorrodo (fruto da rosa) o Receptáculo cresce formando uma cúpula envolta dos ovários – Hipanto o Poliaquénios Infrutescencia – Várias flores formam 1 fruto o Sorose (ex: ananás) o Sícone – receptáculo que envolveu várias flores (ex: figo) Morfologia 30 Caule x Crescimento indefinido x Podem crescer horizontalmente x Todas as plantas têm caule x Função o Fornece às folhas uma disposição favorável para a captação do sol e outras funções o Comunicação raiz – folha x Origem o Protoderme – dá origem à epiderme o Procâmbio – produz as iniciais dos tecidos condutores: xilema e floema primários o Meristema fundamental – origina os constituintes do córtex e da medula. x Axila – ângulo entre a folha e caule entre 2 ramos x Caule o Ramoso - com ramos o Simples – sem ramos x Caule + nós – porte da planta – distingue o Árvores o Arbusto o Ervas o Subarbustos x Número o Plantas unicaules o Plantas multicaules o Planta cespitosa x Podem ser (em relação à posição) o Aéreo o Aquático o Subterrâneo o Subterrâneos e aéreos o Aquáticos e aéreos x Direcção o Erecto – cresce aproximadamente na vertical o Suberecto – crescem entre a vertical e os 45graus o Subprostado - caule que cresce formando com o plano vertical ângulos superiores a 45graus o Prostrado - companha a superfície Morfologia 31 Raiz x Raiz ñ tem interesse na classificação da planta, mas fornece algumas informações x Função da raiz o Suporte e fixação o Armazena reservas o Absorção de água e nutrientes x Desenvolve-se a partir da radícula do embrião e nunca possui folhas x Tem crescimento do tipo geotropismo positivo x Como a raiz possui movimento, ajuda na distinção raiz-caule, para além da estrutura interna x Algumas plantas vasculares ñ têm raiz o Vivem em zonas estáveis (suporte) e possuem outros mecanismos (absorção…) o Outras são microscópicas, não necessitando x Coifa – estrutura importante na raiz para o crescimento, no ápice radicular x Pêlos radiculares – são prolongamentos da parede celular, para aumentar a área x As plantas aquáticas ñ têm pêlos radiculares (pois não necessitam), o mesmo acontece com as raízes aéreas (não tem a função de absorção) x Radícula – faz parte do sistema do ápice – se a planta continuar com esta, a raiz continua sempre a crescer x Quando a radicula desaparece, deixa de ter uma raiz principal x Há raízes que fazem fotossíntese x Órgãos de reserva radiculares – modificações radiculares que lhes permitem funções específicas Tipos de raízes x Raízes adventícias - Raízes que não aparecem no sítio natural – todas que não se formam em profundidade no solo x Raízes haustoriais – sugadoras x Raízes respiratórias o Para levar O2 à raiz subterrânea o Têm orifícios x Raiz tuberculosa – raiz inchada (ex nabo, cenoura) x Raiz de propagação – usada na multiplicação vegetativa Morfologia 32 Flor x Podem ser o Unissexuadas o Hermafroditas o Solitárias o Agrupadas em inflorescências x Flor completa o Receptáculo o Cálice ‐ Sépalas o Corola ‐ Pétalas o Perianto o Tépalas ‐ Perigónio o Androceu ‐ Estames o Gineceu ‐ Carpelos x Receptáculo – onde se localizam todos os outros órgãos da flor o Flores hipogínicas (ovário súpero) – o receptáculo suporta tudo o Flores perigínicas (ovário súpero ou semi‐ínfero) – o receptáculo envolve o óvario o Flores epigínicas (ovário ínfero) – o receptáculo envolve quase todas as estruturas (ex: flor da maçã) x Tépalas – quando ñ se distingue sépalas de pétalas x Perigónio – conjunto de tépalas x Flor séssil – sem pedúnculo x Flor nua – sem pétalas e séplas x Quando se fala em plantas monóicas, não significa que as flores sejam hermafroditas, pois uma planta monóica pode ter flores unissexuadas. x Coerência/Concrescência – maneira como as pétalas se ligam o Corola dialipétala: pétalas livres o Corola simpétala ou gamopétala: pétalas soldadas x Simetria o Flores actinomórficas - simetria radial, dois ou mais planos de simetria o Flores assimétricas - sem planos de simetria o Flores zigomórficas – 1 plano de simetria x Cálice o Dialissépalo - sépalas livres o Sinsépalo ou gamossépalo- sépalas soldadas x Pétalas dividem-se em duas partes o Limbo – zona mais periférica o Unha – centro x Corola unilabia (ex: mal-me-quer) – grande parte das flores que localizam-se no capítulo x Grão de pólen quando chega ao estilete, desenvolve uma estrutura que penetra (tubo polínico) até chegar à oosfera e desenvolve o gâmeta para a fecundação x Grão de pólen – gametófito masc. x Há plantas com estames estéreis – estaminódios x Androceu conjunto de estames (antera + filete) o Estames são os microsporofilos o Anteras contêm os sacos polínicos ode se formam os grãos de pólen x Adelfia – maneira como os estames se ligam x O pistilio pode ser formado por uma ou várias folhas carpelares Morfologia 33 x Geneceu o Pistolo – ovário, estilete e estigma o Carpelo x Tipos de gineceu o Apocárpicos – estruturas separadas o Sincárpico – estruturas unicas x Inflorescências – disposição das flores no eixo floral o Solitárias – uma só flor na extremidade do pedúnculo o Grupadas – várias flores dispostas ao longo do eixo da inflorescência x Casos especiais de inflorescências o Espádice - eixo carnudo e flores unissexuais, as masculinas e femininas no mesmo eixo, protegida externamente por uma bráctea denominada espata (ex: espiga) o Espigueta - pequena espiga, elemento constitutivo de várias inflorescências compostas. o Capitulo - Nesta inflorescência o pedúnculodilata-se no ápice de modo a formar um receptáculo mais ou menos horizontal onde se inserem as flores que são rentes o Amentilho – espiga espiciforme com flores de um só sexo o Umbela - inflorescência em que os pedúnculos das flores partem de um só ponto do eixo Folha x Órgão lateral que brota de um caule, ou de um ramo, de modo exógeno e que possui crescimento limitado, forma geralmente laminar e estrutura dorsiventral. x Função o Assimilação de hidratos de carbono - fotossíntese o Transpiração x Diferenciação o Cotilédones o Catáfilos o Memófilos – folhas propriamente ditas o Hipsófilos o Antófilos – folhas florais x Folha completa o Bainha foliar o Pecíolo o Lamina foliar ou limbo x Filotaxia – divergência x Folha o Simples – quando a folha tem um limbo único o Composta – quando apresenta vários limbos x Pínula – vários limbos de uma folha composta, inseridos no mesmo eixo x A forma é definida pela linha do contorno do limbo x Indumento - Compreende todos os apêndices que revestem a epiderme foliar e, por vezes, também o caule (Ex: pêlos, glândulas, pêlos glandulares, papilas e escamas).