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28/01/2013 1 BIOLOGIA VEGETAL IBIOLOGIA VEGETAL I Aula 2:Aula 2: Histologia VegetalHistologia Vegetal ProfaProfa. Girlene Santos de Souza. Girlene Santos de Souza girlene@ufrb.edu.brgirlene@ufrb.edu.br INTRODUÇÃO • O corpo vegetal é constituído de células; • Os agrupamentos de células divergem entre si ∞ TECIDOS; • Diversos tecidos formam vários SISTEMAS: 1. Sistema embrionário ou de formação 2. Sistema dérmico; 3. Sistema fundamental; 4. Sistema vascular � A organização básica do corpo de uma planta é estabelecida durante a formação da semente: � zigoto divide-se por mitoses sucessivas e cresce; � embrião alimenta-se das reservas nutritivas acumuladas nos tecidos do óvulo (endosperma). INTRODUÇÃO MERISTEMAS GENERALIDADES: � Origem: gr. “meristo”= dividir � Tecido embrionário ∞ célula ovo ou zigoto; � As células meristemáticas são TOTIPOTENTES � Indiferenciadas e capazes de originar qualquer tipo de célula vegetal: � grande capacidade de divisão mitótica. CARACTERÍSTICAS: � parede celular fina e flexível (parede celulósica primária); � citoplasma denso com pequenos vacúolos; � núcleo volumoso; � forma poliédrica; � Intensa divisão celular 28/01/2013 2 MERISTEMAS � Origem de todo o crescimento da planta: � Plantas continuam a crescer ao longo de toda a vida. TIPOS DE MERISTEMAS Meristemas primários: mantém a característica meristemática durante todo o ciclo de vida do vegetal � Apicais (raiz e caule) � Axilares � Intercalares Meristemas secundários:originados a partir de células já adultas e diferenciadas. � Câmbio vascular � Felogênio MERISTEMAS APICAIS � Meristemas primários: � localizados nas extremidades de raízes e caules: � protoderme, � procâmbio, � meristema fundamental. MERISTEMAS APICAIS � Responsáveis pelo crescimento primário da planta � em comprimento. 28/01/2013 3 Meristema Apical Meristemas primários Tecidos primários Protoderme Epiderme (sistema de revestimento) Meristema fundamental Tecidos fundamentais (parênquima, colênquima e esclerênquima) Procâmbio Xilema e floema (sistema vascular) MERISTEMAS SECUNDÁRIOS MERISTEMAS SECUNDÁRIOS � Responsáveis pelo crescimento secundário da planta � em espessura. 28/01/2013 4 Girlene Santos de Souza - CCAAB/UFRB ORGANIZAÇÃO DO CORPO DA PLANTA � Órgãos � raízes, caules e folhas. � Sistema radicular � constituído pelo conjunto de raízes: � raízes laterais (ramificações) � surgem de um tecido interno da raiz (periciclo). células células �������� tecidos tecidos �������� sistemas de tecidos sistemas de tecidos �������� órgãosórgãos ORGANIZAÇÃO DO CORPO DA PLANTA � Caules � constituídos por: � nós � parte do caule na qual uma ou mais folhas se inserem; � internós ou entrenós � parte do caule entre dois nós sucessivos; � gema apical � origina outros meristemas e forma os primórdios de folhas; � gemas laterais ou axilares � tecidos embrionários do caule. �� Sistema caulinarSistema caulinar�� constituído pelo caule e pelas folhas.constituído pelo caule e pelas folhas. ORGANIZAÇÃO DO CORPO DA PLANTA � Sistema caulinar: � Folhas � apresentam mesofilo, tecido especializado na realização da fotossíntese. 28/01/2013 5 ORGANIZAÇÃO DO CORPO DA PLANTA ORGANIZAÇÃO DO CORPO DA PLANTA � Sistemas de tecidos: ocorrem em todos os órgãos da planta e são contínuos de órgão para órgão: � sistema dérmico; � sistema vascular; � sistema fundamental. � Principais diferenças nas estruturas de raízes, caules e folhas: � residem na distribuição relativa dos tecidos dos sistemas vascular e fundamental. ORIGEM DOS TECIDOS VEGETAIS Sistema Dérmico . � Epiderme � tecido primário originado da protoderme � Periderme � tecido secundário originado do felogênio � súber ou felema � casca � Felogênio � feloderme � substitui a epiderme durante o crescimento secundário da planta. 28/01/2013 6 Introdução: � Conceito: sistema variável de células que faz o revestimento primário do corpo vegetal � Origem: protoderme � Função: revestimento, proteção, etc. Características Gerais: � Células vivas,geralmente aclorofiladas e tabulares; � Geralmente unisseriada � Parede celular primária e celulósica � Cutina; ceras, óleos e sílicas � Hipoderme � Sem meatos Sistema Dérmico - EPIDERME Funções: Restringir as perdas de água sob a forma de vapor Proteção mecânica Trocas gasosas Reserva de água e produtos metabólicos Proteção contra radiação solar Sistema Dérmico - EPIDERME � Epiderme: � nas orquídeas e em algumas outras plantas epífitas constitui o velame � epiderme multiestratificada (com várias camadas de células): � fornece proteção mecânica para o córtex e reduz a perda de água; � também pode funcionar como estrutura de absorção de água. � Epiderme: � sua superfície externa é recoberta geralmente por uma cutícula, formada pela deposição de cutina, substância de natureza lipídica (cera): � impermeabilização � reduz a perda de água. 28/01/2013 7 As células da epiderme formam uma camada contínua que reveste a superfície do corpo vegetal em estádio primário. Elas apresentam várias características relacionadas com sua posição superficial. A característica distintiva mais importante das células epidérmicas das partes aéreas da planta é a presença da cutina na parte celular externa e a cutinização desta e de algumas ou todas as outras paredes. O tecido fornece proteção mecânica e está relacionado com a restrição da transpiração e com a aeração. Sistema Dérmico - EPIDERME A maturidade da planta exerce grande influência sobre a espessura da parede celular das células epidérmicas. As paredes anticlinais das células epidérmicas de gramíneas tropicais apresentam justaposição sinuosa, que aumenta a superfície de contato entre células adjacentes e dificulta o rompimento do tecido. Além disso, nas gramíneas tropicais, a epiderme encontra-se firmemente aderida ao resto da folha por uma estrutura em forma de viga Sistema Dérmico - EPIDERME Assim, o processo de mastigação é muito importante, não só para a redução no tamanho das partículas, mas também para produzir fissuras que servem como porta de entrada aos microorganismos do rúmen Seção transversal da lamina foliar de uma gramínea C4 (Brachiaria decumbens) com indicação dos diferentes tecidos. A parede celular da epiderme junto ao mesofilo é digerida mais rapidamente que aquela associada à cutícula. Os estudos indicam que a parede periclinal externa da epiderme é mais resistente à digestão por ser cutinizada e lignificada . No processo de degradação, a cutícula funciona como uma barreira, reduzindo a taxa e a extensão de digestão da epiderme e dos tecidos abaixo dela, fazendo com que placas de cutícula e epiderme, bem como feixes vasculares aderidos, sejam encontrados nas fezes de bovinos alimentados com gramíneas tropicais. 28/01/2013 8 � Anexos epidérmicos: � estômatos; � hidatódios; � papilas; � tricomas ou pêlos; � escamas; � acúleos. Sistema Dérmico - EPIDERME � Estruturas epidérmicas presentes nas folhas, que garantem as trocas gasosas e a transpiração � Estrutura: � células-guarda ou estomáticas � duas células clorofiladas alongadas e recurvadas; � ostíolo ou poro estomático � pequena abertura entre as células-guarda. ESTÔMATOS � Abertura e fechamento do ostíolo � controle da perda de água por transpiração. � Tamanho da abertura estomática � determina também a taxa de trocas gasosas. ESTÔMATOS � Em muitas plantas são flanqueados por células que diferem em formato das células epidérmicas normais � células subsidiárias. ESTÔMATOS 28/01/2013 9 Girlene Santos de Souza - CCAAB/UFRB � Disposição nas folhas: � folhasflutuantes de plantas aquáticas � geralmente restritos à epiderme superior da folha. ESTÔMATOS � Disposição nas folhas: � plantas terrestres � mais comuns na face inferior da folha. ESTÔMATOS 28/01/2013 10 Estômato anomocítico (envolvido por um número variável de células que não se diferem em formato e tamanho.) Estômato tretacítico (4 células subsidiárias.) Estômato diacítico (envolvido por duas célualas subsidiárias.) Estômato paracítico (acompanhado de cada alado por uma ou mais celuals subsidiáraias) � Estruturas semelhantes aos estômatos e situadas ponta e nas margens de certas folhas. � São responsáveis pelo fenômeno da gutação � eliminação de água na forma líquida: HIDATÓDIOS � Pequenas saliências das células epidérmicas que dão um aspecto aveludado às pétalas de algumas flores. PAPILAS � Também chamados pêlos. � Formações epidérmicas largamente distribuídas nas folhas, caules, frutos, sementes e raízes. Pêlos absorventes da raiz Pecíolo e limbo de Violeta Caule TRICOMAS 28/01/2013 11 Girlene Santos de Souza - CCAAB/UFRB � Grande diversidade de formas. � Podem ser vivos ou mortos (com ou sem protoplasma), unicelulares ou pluricelulares, não-secretores ou secretores: � secreções podem ser oleosas (gerânio, tomate, fumo), digestivas (plantas carnívoras) ou urticantes (urtiga). TRICOMAS TRICOMAS � Nas folhas a sua principal função é proteger contra o excesso de transpiração: � abundantes nas plantas de climas quentes. TRICOMAS � São modificações de tricomas geralmente discóides, unidas à epiderme por um pedúnculo. � Sua função principal é a de proteger contra a perda de água. � Nas plantas epífitas (bromeliáceas) funcionam como elementos de absorção de água e nutrientes minerais � escamas absorventes. ESCAMAS 28/01/2013 12 � São formações epidérmicas rígidas e pontiagudas. � Ocorrem geralmente no caule. ACÚLEOS Girlene Santos de Souza - CCAAB/UFRB Células especializadas da epiderme •Litocisto •Células buliformes •Suberosa e silicosas � Periderme � Sistema de revestimento de plantas com crescimento secundário. � Formada pelo conjunto súber-felogênio-feloderme. Sistema Dérmico - PERIDERME � Células acumulam o suberina em suas paredes � substância impermeável que impede as trocas gasosas: � morrem e conteúdo protoplasmático é substituído � cortiça. � Súber maduro é um tecido morto que tem como funções: � isolamento térmico; � proteção contra a perda de água por evaporação; � proteção contra choques mecânicos. � Epiderme (externa ao súber) morre e é eliminada � deixa de receber água e nutrientes. PERIDERME - SÚBER 28/01/2013 13 � Em tecidos suberificados de certos caule e de raízes aéreas podem ocorrer pequenas fendas denominadas lenticelas: � trocas gasosas entre o interior da planta e o meio externo. PERIDERME - LENTICELAS Periderme – Felogênio e feloderme � Felogênio � Meristema secundário que dá origem ao súber e à feloderme. � Feloderme � Tipo de parênquima com células semelhantes ao parênquima cortical. Extração da cortiça e utilização na indústria de engarrafamento e nas fabricação de coletes salva-vidas, bóias e bolas ( beisebol, Golfe, hóquei); Produção de compensado de cortiça utilizados como isolantes térmicos, acústicos e de vibração e em decoração – periderme de plantas nativas brasileiras (Erythina mulungu Mart.; Agonandra brasiliensis) Extração de taninos utilizados principalmente na industria de couro; Extração de condimento como a canela (Cinnamomum zeylanicum) PERIDERME – Aspectos econômicos ORGANIZAÇÃO DO CORPO DA PLANTA 28/01/2013 14 Sistema Fundamental Compreende os seguintes tecidos: parênquimas � diversas funções: • preenchimento, • reserva (armazenamento), • assimilação (fotossíntese). colênquima e esclerênquima: • sustentação. Conceito Principal representante do sistema fundamental Tecido de enchimento Origem Meristema fundamental no ápice da raiz e do caule; Do procâmbio ou câmbio, nos tecidos vasculares; Do felôgenio, na casca Ocorrência Amplamente distribuído pelo corpo vegetal PARÊNQUIMA Características Tecido de preenchimento Formado por células vivas, conteúdo variado e formato poliédrico; Tecido mais abundante nos vegetais; Representam o primeiro grau de diferenciação dos meristemas; Parede primária; Possuem grandes vacúolos; Armazenamento e secreção PARÊNQUIMA Parênquima Formam uma camada contínua no córtex de caules e raízes e no mesofilo foliar. Também ocorrem na medula de caules e raízes, e como feixes verticais e raios no tecido vascular: córtex (parênquima cortical) � entre os sistemas dérmico e vascular; medula (parênquima medular) � internamente ao sistema vascular. 28/01/2013 15 Parênquima Está relacionado com fotossíntese, reserva de várias substâncias, cicatrização e origem de raízes adventícias. Células São vivas � capazes de crescer e se dividir. Normalmente poliédricas e isodiamétricas (com diâmetros iguais). TIPOS DE PARÊNQUIMA Parênquimas de Preenchimento Ocupam espaços entre outros tecidos e formam boa parte do córtex e da medula de caules e raízes. 28/01/2013 16 Parênquima medular de raíz de Zea mays Parênquima Clorofiliano: paliçadico e lacunoso Parênquima clorofiliano e parênquima fundamental em corte transversal de folha de Mikania cordifolia (Dicot.) www.bioloja.com Formados por células clorofiladas� fotossíntese: também chamados parênquimas clorofilianos ou clorênquimas. Presentes nas folhas e em outros órgãos verdes das plantas. Tipos: paliçadico � localizado sob a epiderme superior das folhas: lacunoso ou esponjoso � situa-se abaixo do paliçadico: • constituído por células com formato irregular e com poucos cloroplastos; • com muitos espaços intercelulares � importantes nas trocas gasosas. Parênquimas de assimilação Parênquimas de reserva Formados por células sem cloroplastos � parênquimas incolores. Responsáveis pelo armazenamento de: substâncias nutritivas � podem armazenar sais, vitaminas, proteínas, óleos e amido (parênquima amilífero); 28/01/2013 17 Água � parênquima aqüífero: muito desenvolvidos em plantas que vivem em ambiente seco ou salino; células volumosas com o vacúolo ocupando quase todo o lúmen celular. Parênquimas de reserva Parênquimas de reserva Ar � parênquima aerífico ou aerênquima: ocorrem principalmente em plantas aquáticas � Parênquima estrelado de junco: apresenta grandes espaços intercelulares, funcionando como aerênquima. Parênquima aerífero com tricomas. Aerênquima Parênquima aquífero 28/01/2013 18 Parênquima reserva em raíz tuberosa de Manihot esculenta, mandioca (Dicot.), com grãos de amido Os parênquimas clorofilianos, que constituem as células do mesofilo, possuem parede delgada não lignificada. É um dos primeiros tecidos a sofrer digestão, embora esta seja mais rápida em gramíneas de clima temperado. No caso da digestão mais lenta do mesofilo em gramíneas tropicais, isso decorre do arranjo mais compacto das células, que se dispõe de forma justaposta com poucos espaços intercelulares, o que dificulta o acesso dos microorganismos ruminais e retarda o processo de fragmentação do tecido. Conceito É um tecido de sustentação da planta formado por células vivas, geralmente alongadas e com paredes ricas em celulose, pectina e outras substâncias.Não contém lignina. Origem Origem no meristema fundamental Tipos de colênquima Angular Lamelar Anular Lacunar COLÊNQUIMA 28/01/2013 19 COLÊNQUIMA O esclerênquima é um tecido de sustentação da planta formado por células mortas,com parede celular espessada em função principalmente pelo depósitode lignina. Encontrado em grande quantidade em torno dos vasos condutores. Apresenta expressiva importância econômica (têxtil, fibras, sisal, juta e linha) Tipos de células Esclereídeos (forma variada) Fibras (células delgadas e alongadas). Estas últimas são utilizadas comercialmente para a fabricação do linho. ESCLERÊNQUIMA ESCLERÊNQUIMA 28/01/2013 20 Esclerênquima - Células Esclereídeos � variam em formato, de poliédricos a alongados, podendo ser muito ramificados. Fibras � geralmente células longas e delgadas, com paredes reforçadas. 28/01/2013 21 Astroesclereides em aerênquima de Nymphoides, estrela de água ESCLERÊNQUIMA 28/01/2013 22 ESCLERÊNQUIMA Localização na folhaLocalização no caule Localização no fruto O esclerênquima é formado por células longas que desenvolvem uma parede celular espessa, que se lignifica progressivamente com a maturação. Nas folhas de gramíneas, as porções de esclerênquima geralmente ocorrem acima e abaixo dos feixes vasculares. Esta estrutura promove vários pontos de ligação entre a epiderme e a BFV, com efeitos negativos sobre os processos de mastigação, fragmentação, taxa e extensão de digestão, taxa de passagem e no consumo de forragem. SISTEMA VASCULAR É formado pelo xilema e pelo floema, tecidos com função de transporte de seiva: Xilema ou lenho: transporte de seiva bruta: • água e sais minerais absorvidos pelas raízes; Floema ou líber: transporte de seiva elaborada: • rica em substâncias orgânicas derivadas da fotossíntese. 28/01/2013 23 Origem Procâmbio origina o xilema primário Câmbio vascular origina o xilema secundário Função Responsável pela condução da seiva bruta (água e sais minerais) Componentes Elementos traqueais (Traqueídeos e elementos de vaso) Células de parênquima Esclerênquima (fibras xilemáticas) * O lenho é um tecido morto, devido à lignificação das células. XILEMA (LENHO) Xilema Xilema Principais células condutoras � células traqueais: traqueídeos � célula não perfurada; elementos de vaso � apresentam uma ou mais perfurações em cada extremidade e às vezes na parede lateral: • mais eficientes na condução da seiva bruta. Tipos celulares Traqueídes - comunicação por pontuações Elementos de vasos * (traquéia) - células perfuradas * - típico de angiospermas Tipos de Tipos de célulascélulas Principais funçõesPrincipais funções TraqueídeosTraqueídeos Elementos de Elementos de vaso vaso Condução de seiva bruta Condução de seiva bruta EsclerídeosEsclerídeos Fibras Fibras Sustentação Sustentação Parênquima Parênquima Reserva e translocação de Reserva e translocação de substâncias de reserva substâncias de reserva XILEMA 28/01/2013 24 Xilema – Alburno e Cerne Alburno � lenho ativo (funcional): localizado na parte mais externa do caule de árvores mais velhas; coloração mais clara. Cerne � lenho inativo (não-funcional): localizado na parte central do caule de árvores mais velhas; coloração mais escura. Cerne: sem função de Translocação da água; Alburno: ativo na Translocação de água; CélulasCélulas de de conduçãocondução do do xilemaxilema TraqueídeTraqueíde ElementoElemento dede vasovaso A - Seção transversal do xilema secundário mostrando um anel de crescimento e a nítida separação entre lenho inicial e lenho tardio (seta). B - seção longitudinal do xilema secundário mostrando um vaso constituído por elementos vasculares curtos (seta); C - Seção longitudinal radial do xilema secundário mostrando a composição celular dos raios e o parênquima axial. Representação esquemática de um tronco de angiosperma (tarumã). LongitudinalLongitudinal radialradial Longitudinal Longitudinal tangencialtangencial TransversalTransversal 28/01/2013 25 Tecido vivo (com protoplasma): parede celular primária � sem reforço de lignina; associado ao xilema. Quanto à origem, pode ser primário ou secundário: floema primário � origem no procâmbio floema secundário � origem no câmbio vascular Distribuição � ao longo de todo o corpo vegetal, sem interrupções. FLOEMA (LÍBER) Principais células condutoras: células crivadas � em gimnospermas; elementos de tubo crivado � em angiospermas. As células condutoras unem-se em série formando o tubo crivado ou vaso liberiano Células de sustentação � fibras e esclerídeos (esclerênquima). Células de reserva e translocação de substâncias de reserva � células de parênquima. FLOEMA Floema Tipos de célulasTipos de células Principais funçõesPrincipais funções Células crivadasCélulas crivadas Elementos de tubo crivado Elementos de tubo crivado Condução de seiva Condução de seiva elaboradaelaborada EsclerídeosEsclerídeos Fibras Fibras Sustentação Sustentação Parênquima Parênquima Reserva e translocação Reserva e translocação de substâncias de de substâncias de reserva reserva 28/01/2013 26 Floema – Elementos de tubo Crivado Seção longitudinal radial do caule de Pinus. Células crivadas (CC) mostrando áreas crivadas (seta) proeminentes nas paredes laterais. Seção transversal do caule de aboboreira (Cucurbita), observando-se floema (F) em ambos os lados do xilema (X). Aspecto geral do caule mostrando periderme (PE), floema secundário (F), faixa cambial (ponta de seta) e xilema secundário (X). 28/01/2013 27 O tecido vascular é constituído por células do floema, xilema e fibras associadas. Rapidamente degradadas pelos microorganismos do rúmen, as células do floema possuem parede celular delgada (Wilson, 1993). Contudo, as células do xilema e as fibras associadas apresentam parede espessa e lignificada, tanto na folha quanto no caule. As paredes destas células são consideradas indigestíveis nas gramíneas e leguminosas.
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