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Reino Plantae e a célula vegetal Centro Universitário DISCIPLINA: FISIOLOGIA VEGETAL Prof. Dr. Mario Zortéa Antunes Junior Os reinos Monera: Reino das bactérias e cianobactérias; Protista: Reino das algas unicelulares e protozoários; Fungi: Reino dos fungos; Animalia: Animais; Plantae: Reino das plantas. Reino Plantae Compreende os seres eucariontes, pluricelulares, autotróficos, que realizam fotossíntese; As plantas são divididas em dois grandes grupos: – Criptógamas (kripto, escondido) • Plantas que possuem as estruturas produtoras de gametas pouco evidentes; – Fanerógamas (phanero, evidente) • Possuem as estruturas produtoras de gametas bem visíveis. As criptógamas podem ser divididas, com base na organização do corpo, em grupos menores: – 1 – Briófitas • São plantas de pequeno porte → não têm vasos condutores de seiva. Ex.: musgos. – 2 – Pteridófitas • São as primeiras plantas a possuir vasos condutores de seiva → Os vasos permitem o transporte rápido da água e sais minerais até as folhas e de seiva elaborada para as demais partes da planta. Ex.: samambaias. Nas fanerógamas os óvulos e o pólen são os gametas feminino e masculino, respectivamente. As fanerógamas são divididas em dois grandes grupos: As gimnospermas são as primeiras plantas a produzirem flores (inflorescências) e sementes, porém não produzem frutos; As angiospermas possuem como característica exclusiva, a semente contida no interior de um fruto (grego angio = urna; sperma = semente). Por esse motivo são conhecidas como plantas frutíferas. A estrutura Vegetal Os corpo das espécies de interesse é composto de três órgãos: Folha: Fotossíntese; Caule: Sustentação; Raiz: Fixação e absorção de água e sais minerais. O crescimento Vegetal Ocorre em regiões específicas de divisão celular chamadas de meristemas. Em plantas jovens → meristemas apicais: Localizados nos ápices do caule e da raiz. Fase que dá origem aos novos órgãos → crescimento primário. Concluído o alongamento → crescimento secundário. Envolve dois meristemas laterais: Câmbio vascular; Felogênio. Sistemas de tecidos principais Três principais sistemas são encontrados em todos os órgãos da planta: Tecido dérmico: Células da epiderme Tecido fundamental: Parênquima, colênquima, esclerênquima Tecido vascular: Xilema e floema A célula vegetal Estrutura básica de organização: Núcleo, citoplasma e organelas subcelulares; Parede celular. A célula vegetal É a unidade básica da estrutura vegetal; Diferença fundamental entre os vegetais e os animais é a parede celular: Tipos de parede celular: Primárias: Mais finas Secundárias: Mais espessas – lignina. Membranas biológicas Membrana plasmática (plasmalema): Separa o citoplasma do ambiente externo; Absorção e retenção de substâncias; Demais membranas: Delimitam as organelas internas da célula; Regulam os fluxos de íons e metabólitos. Organização molecular básica → modelo do mosaico fluido. Núcleo Organela que contém a informação genética responsável pela: Regulação do metabolismo; Crescimento e diferenciação celular. Limitado por uma dupla membrana: Envoltório nuclear; Cromatina: DNA + proteínas; Nucléolos: Síntese dos ribossomos; Síntese de proteínas Transcrição: Síntese de uma molécula de RNA que possui uma sequência de bases complementar a um gene específico – RNA mensageiro. Tradução: É o processo pelo qual ocorre a síntese de proteína a partir de aminoácidos, de acordo com a sequência codificada pelo RNAm. Retículo endoplasmático Redes organizadas de membranas internas que formam sáculos achatados ou tubulares: Cisternas; Tipos de retículo: Rugoso – apresenta ribossomos em sua superfície; Local de síntese de proteínas de membrana; Forma achatada. Liso – principal sítio de lipídeos e formação de membranas. Forma tubular. Complexo de Golgi Estrutura dinâmica que consiste de três a dez sáculos membranosos achatados; Desempenha papel fundamental na síntese e na secreção de polissacarídeos complexos e na adição de cadeias laterais de oligossacarídeos nas glicoproteínas. Formação da parede celular: Síntese de polissacarídeos (pectina e hemicelulose). Vesículas secretoras – transporte até a membrana plasmática. Vacúolo Grande unidade de armazenamento – 80 a 90% do volume celular: Contém: água, íons orgânicos dissolvidos, ácidos orgânicos, açúcares, enzimas e vários metabólitos secundários. Acúmulo de solutos – força osmótica Expansão da célula vegetal Essa pressão de turgor gerada: Rigidez estrutural para manter a planta herbácea ereta. Mitocôndrias São os sítios celulares da respiração: Processo no qual a energia liberada pelo metabolismo do açúcar é usada para a síntese de ATP. Apresenta uma dupla membrana (interna e externa): Externa → lisa; Interna → altamente convoluta; Cristas – invaginações da membrana interna. Matriz – compartimento limitado pela membrana interna: Contém as enzimas da rota do metabolismo intermediário – ciclo de Krebs. A membrana interna é altamente impermeável à passagem de H+, ou seja, ela atua como uma barreira ao movimento de prótons. Formação de gradientes eletroquímicos; As mitocôndrias contém seu próprio DNA e a maquinaria para a síntese protéica. No entanto, é uma organela semi-autonoma. grupo de organelas encontrados nas células das plantas e das algas. Plastídeos / Cloroplastos Os proplastídeos (indiferenciados) podem diferenciar-se de acordo com a sua função nos seguintes tipos: • Amiloplastos: para a acumulação de amido • Cloroplastos: para a fotossíntese • Etioplastos: cloroplastos que não estiveram expostos à luz. • O(E)leoplastos: para o acúmulo de óleo • Cromoplastos: pigmentos carotenóides • Leucoplastos: plastídeos sem pigmentos Cloroplastos Além das membranas internas e externas, os cloroplastos têm um terceiro sistema de membranas, os tilacóides. Uma pilha de tilacóides forma um granum (plural, grana). As proteínas e os pigmentos (clorofilas), que atuam nos eventos fotoquímicos da fotossíntese, estão embebidos na membrana do tilacóide. O compartimento fluido que circunda os tilacóides, o estroma, é análogo à matriz mitocondrial. Os grana adjacentes estão conectados por membranas, as lamelas do estroma. Da mesma forma que as mitocôndrias, os cloroplastos também contêm seu próprio DNA e a maquinaria para síntese protéica. Apesar disso, a maioria das proteínas dos cloroplastos, como nas mitocôndrias, é codificada por genes nucleares, sintetizada no citoplasma e transportada para a organela. Organelas semi-autonomas. Diferentes tipos de plastídeos são passíveis de interconversão As células meristemáticas contêm proplastídeos; O desenvolvimento do cloroplasto a partir do proplastídeo é desencadeado pela luz. Exemplo: SEMENTES Desenvolve-se no escuro Protoplastídeos > Estioplastos Luz Estioplastos Cloroplastos Escuro Estioplastos < Cloroplastos AMILOPLASTO CLOROPLASTO Luz Microcorpos Classe de organelas esféricas envoltas por uma única membrana e especializadas para uma de várias funções metabólicas: 2 tipos: Peroxissomos: Remoção de hidrogênios de substratos orgânicos Ex: H2O2 (Peróxido) Glioxissomos: Presente nas sementes que armazenam óleos; Contêm enzimas que auxiliam na conversão de ácidos graxos em açúcares → produção de energia. Oleossomos Organelasque acumulam óleo (também conhecida como corpos lipídicos ou esferossomos); São os únicos entre as organelas que são envolvidos por uma “meia unidade de membrana”, ou seja, uma monocamada lipídica. Fosfolipídeos: p/ fase aquosa Ácidos graxos: p/ lume Plasmodesmas São extensões tubulares da membrana plasmática, de 40 a 50 nm de diâmetro, que atravessam a parede celular e conectam os citoplasmas das células adjacentes; Interconexão das células vegetais – continuum Simplasto. O transporte de solutos por intermédio dos plasmodesmas é, então, chamado de transporte simplástico. Regulação do tráfego macromolecular de célula a célula.
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