AD2 BOTANICA 4-5

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Questão 1 (1,0): Sobre a morfologia externa da raiz, descreva suas partes constituintes e a função de cada uma delas.
R: A coifa ou caliptra, é a região terminal onde as células, ao passarem por um contínuo processo de descamação e substituição, protegem o tecido meristemático da região de crescimento contra o atrito e transpiração excessiva.
Suas células são vivas e estão em contínua divisão.
As células mais velhas, situadas na periferia, vão morrendo e se destacando, sendo continuamente substituídas por células novas recém-formadas. 
As espécies aquáticas, geralmente, apresentam coifas bem desenvolvidas para proteger o meristema apical do ataque de microrganismos, abundantes no meio aquático. Exemplo vitória-régia (Victoria amazonica - Nymphaeaceae). 
E algumas podem apresentar coifa múltipla como o aguapé,
O crescimento da raiz é subterminal. 
Região lisa ou de crescimento, é a região acima do ápice meristemático, onde ocorre a multiplicação celular, pela constante ação proliferativa, novas células são acrescentadas à raiz. 
A região lisa ou de alongamento, promove o crescimento em altura da raiz, determinando seu alongamento, e na área de alongamento as divisões celulares, são mais raras.
O crescimento da raiz é longitudinal e não há pelos absorventes nessa zona. 
Região pilífera ou de absorção, é a zona constituída por células epidérmicas com expansões tubulares para o exterior formando pelos absorventes. 
Os pelos aumentam a superfície de contato com o meio externo e a superfície de absorção das raízes, e são responsáveis pela captação de água e dos elementos químicos nela dissolvidos. 
A produção de outros pelos absorventes ocorre logo após a região de alongamento, os novos pelos radiculares são produzidos, aproximadamente, na mesma proporção que os mais velhos vão sendo eliminados na extremidade superior da região pilífera. 
No entanto, nem todas as espécies apresentam pelos absorventes como, por exemplo, o aguapé (Eichhornia crassipes – Pontederiaceae). 
Região suberosa ou de ramificação, é a região mais velha da raiz, encontrada acima da zona pilífera, pode ser reconhecida através de seu aspecto escurecido e rugoso. 
Após a queda dos pelos absorventes mais velhos, as células epidérmicas e das camadas subjacentes, suberinizam suas paredes, formando um envoltório que protege a raiz.
Nesta região são formadas as raízes laterais de origem endógena, e por isso, é chamada de zona de ramificação.
Colo ou coleto, é a região entre a raiz e o caule. 
Essa região pode ser facilmente identificada através de cortes histológicos, por conta das modificações observadas na distribuição do xilema e floema, que na raiz primária, estão distribuídos de forma alternada, e no caule primário, estão reunidos em feixes.
Questão 2 (1,0): De quais tecidos é constituída a estrutura primária da raiz? E quais tecidos constituem a estrutura secundária?
R: A estrutura primária da raiz é constituída por:
Sistema de revestimento, a epiderme apresenta uma única camada de células denominada uniestratificada, com exceção do velame de algumas plantas aéreas.
Na região pilífera de raízes subterrâneas, as células epidérmicas geralmente possuem paredes delgadas, sem cutícula.
Na parte mais madura da raiz, onde a epiderme persiste por mais tempo, as paredes mais externas podem sofrer espessamento e se tornarem mais lignificadas.
Geralmente a superfície da raiz é desprovida de cutícula.
A epiderme forma os pelos radiculares ou absorventes. Esses pelos tem origem no ápice da raiz, a partir de divisões desiguais de células da protoderme, formando projeções tubulares que aumentam a área da célula epidérmica. São adaptadas a absorção de água e dos solutos nela dissolvidos. A região dos pelos absorventes é limitada a poucos centímetros acima do meristema apical e anterior às porções mais maduras da raiz onde pode ser observada a formação das raízes laterais.
Algumas plantas herbáceas, em especial, as aquáticas, não apresentam pelos absorventes.
Sistema fundamental, o córtex é a região entre a epiderme e o sistema vascular. 
Na maioria das Dicotiledôneas e das Gimnospermas, o córtex é constituído principalmente por células parenquimáticas. Nas Monocotiledôneas, além do parênquima, o esclerênquima está bem representado. 
O córtex nas raízes é mais bem desenvolvido que nos caules, pois esta região, de maneira geral, desempenha um importante papel de armazenamento de substâncias. No córtex da raiz é muito frequente a existência de espaços intercelulares de origem esquizógena. 
Em plantas como Smilax, Iris e Cactus, ocorre uma camada diferenciada de células por baixo da epiderme, a exoderme. 
A exoderme é a parte mais externa do córtex, com uma mais camadas de células. Possui paredes suberizadas e/ou lignificadas. É considerada um tecido protetor.
A endoderme é a camada mais interna do córtex. Apresenta camada unisseriada e compacta e está presente em plantas vasculares. Durante seu desenvolvimento, ocorre a formação de um espessamento de suberina que constitui uma faixa contínua nas paredes radiais e transversais (paredes anticlinais) de suas células. 
A estria de Caspary é responsável pelo direcionamento do fluxo hídrico para o sistema vascular da planta, e é definida pelo espessamento de suberina.
Nas Monocotiledôneas, é comum se observar que as células da endoderme sofrem um espessamento adicional de suberina e lignina em suas paredes.
Mas este espessamento não ocorre simultaneamente em todas células endodérmicas. 
O espessamento parietal ocorre primeiro nas células em frente aos polos de floema, e progressivamente, se difunde em direção aos polos de xilema.
Com isso aparecem as células de passagem, que são células da endoderme, localizadas em frente aos polos de xilema e apresentam apenas estrias de Caspary, e não sofreram o espessamento adicional de suberina e lignina.
As células de passagem podem permanecer durante toda a vida da raiz ou desenvolver paredes lignificadas, como as demais células endodérmicas.
Sistema vascular, é constituído pelos tecidos vasculares e por uma ou mais camadas de células não vasculares denominadas periciclo.
O periciclo se localiza entre a endoderme e o sistema vascular e é constituído de elementos do xilema e floema. Esse tecido dará origem às raízes laterais e à parte do câmbio vascular, e em muitas espécies, também dará origem ao felogênio, meristema secundário da casca.
Os tecidos vasculares são compostos pelos diversos tipos celulares encontrados no xilema, geralmente em forma de um maciço sólido, provido de projeções denominadas arcos que se dirigem ao periciclo; e o cilindro vascular é sólido.
Os feixes floemáticos alternam-se com os arcos do xilema.
O número de arcos é variável e as raízes podem ser chamadas de diarcas quando apresentam dois arcos, triarcas com três arcos e poliarcas com vários.
Desenvolvimento das raízes laterais, tem origem endógena da raiz principal, com certa distância do ápice radicular, em resposta ao estímulo hormonal. Através da disposição das raízes laterais, elas aumentam a superfície de contato e tornam a água e os nutrientes mais acessíveis à planta. 
Esse aspecto do crescimento da planta possui certa importância econômica, pois pode alterar o vigor da soja e das plantas de horticultura, sob a mudança de condições de crescimento. Na maioria das plantas com sementes, as raízes laterais se originam do periciclo.
Portanto as raízes laterais são formadas a partir do periciclo da raiz principal, com origem interna ou endógena.
As raízes laterais normalmente surgem e estão dispostas em círculos opostos ao polo protoxilema da raiz principal ou estão dispostas em círculos opostos aos polos do floema em algumas Monocotiledôneas.
As divisões do periciclo que dão início à formação das raízes laterais acontecem perto à região de alongamento, nos tecidos da raiz parcial ou totalmente diferenciados.
Nas raízes das Angiospermas, as células derivadas, tanto do periciclo como da endoderme, comumente contribuem para a formação do primórdio da nova raiz, embora em muitoscasos, as derivadas da endoderme tenham vida curta.
A raiz lateral jovem aumenta em tamanho, e a principal começa a formar espaço mecanicamente através do córtex.
Os primórdios enquanto jovens desenvolvem a coifa e o meristema apical e surgem os meristemas primários.
Inicialmente, os sistemas vasculares da raiz lateral e da raiz principal não estão conectados entre si. São conectados posteriormente, quando as células derivadas do parênquima entre eles diferenciam-se em xilema e floema.
Estrutura secundária:
O crescimento secundário da raiz resulta essencialmente da atividade do câmbio vascular (no cilindro central) que contorna externamente os feixes do xilema e internamente os feixes do floema. O câmbio vascular tem dois tipos de células: umas alongadas no sentido do eixo da raiz e outras curtas. Apesar dos dois tipos de células se dividirem de modo idêntico diferenciam-se em elementos distintos.
As raízes das Dicotiledôneas com a formação de tecidos definitivos secundários vão engrossando com a idade. Este crescimento radial resulta da atividade de dois meristemas laterais, um situado no cilindro central – câmbio vascular ou libero-lenhoso, e outro situado na zona cortical – câmbio súbero-felodérmico ou felogênio. 
Cada célula cambial divide-se tangencialmente em duas células, uma permanece como célula cambial e a outra diferencia-se numa célula de xilema secundário ou de floema secundário, consoante se encontre do lado interno ou externo da célula cambial. O número de células de xilema que se forma é superior ao de células de floema e, por isso, o anel de xilema secundário é mais espesso que o de floema secundário; em consequência a célula cambial vai sendo empurrada para a periferia.
As células cambiais alongadas originam células alongadas dos tecidos vasculares, vasos e fibras. As células cambiais curtas formam células de parênquima que constituem raios vasculares ou medulares, que podem ser lenhosos a nível do xilema ou liberinos a nível do floema. As células dos raios vasculares são importantes para a circulação radial de água e de substâncias orgânicas.
Na raiz com crescimento secundário o xilema primário fica em posição central em frente aos raios lenhosos. Durante o engrossamento da raiz, o floema primário e a endoderme ficam comprimidos devido à pressão exercida pelos tecidos que crescem no interior, como o xilema secundário. O periciclo e endoderme são, geralmente, pouco nítidos.
Em alguns casos o câmbio súbero felodérmico, que se diferencia na região cortical, pode dar origem para o exterior a células com paredes suberificadas, que ao morrerem constituem o súber. As células internas originam a feloderme de origem parenquimatosa. Ao conjunto do felogênio e dos tecidos que resultam da sua atividade chama-se periderme.
Questão 3 (1,0): As raízes apresentam adaptações a condições de diferentes habitats. Estas adaptações ocorrem em raízes subterrâneas, aquáticas e aéreas. Assim, as raízes permitem que certas plantas tenham uma adaptação melhor às condições para sobrevivência. Conforme estudado, indique quais números correspondem as lacunas:
	(1)
Tabulares
	(2) Estranguladoras
	(3)
Respiratórias
	(4) 
Sugadoras
	(5) Assimiladoras
	(6)
Grampiformes
	(7)
Coletoras
	(8)
Xeromórficas
	(9) 
Tuberosas
	(10)
Escoras
(7) são raízes de plantas que se desenvolvem sobre pedras ou em outro vegetal;
(8) são raízes de plantas que sobrevivem em regiões de seca, ou seja, plantas xerófitas; 
(10) são raízes que saem do caule e direcionam ao solo, ajudando a sustentação do vegetal; 
(9) são raízes hipertrofiadas, com acúmulo de reservas nutritivas; 
(2) são raízes que crescem envolvendo o substrato; 
(1) são raízes lateralmente achatadas e atingem grande desenvolvimento;
(6) são raízes de plantas trepadeiras; 
(5) são raízes que realizam a fotossíntese, ficando expostas à luz; 
(3) são raízes de plantas aquáticas, com tecido parenquimático especializado em armazenar ar entre as células; 
(4) são raízes de plantas parasitas ou semiparasitas, retirando seiva orgânica e inorgânica; 
Questão 4 (1,0): Explique as diferentes associações simbióticas que ocorrem nas raízes. Dê exemplos de plantas que são importantes na recuperação de áreas e fazem estas associações.
R: Micorrizas, são associações simbióticas entre o micélio de fungos e as raízes das plantas. Tem grande ocorrência, e são consideradas um dos principais tipos de simbiose da natureza. Os fungos crescem dentro e fora do corpo da raiz, e por consequência aumentam a área de absorção de água e também dos íons nela dissolvidos, que são utilizados como nutrientes. Os fungos recebem das plantas compostos orgânicos, como carboidratos, que são utilizados para o crescimento das hifas e das estruturas de reprodução, permitindo que o fungo complete seu ciclo de vida.
As hifas fúngicas também são capazes de aumentar a disponibilidade de algusn nutrientes, por degradação de matéria orgânica do solo onde estão retidos, tornando-os solúveis na solução do solo.
Esta associação se divide em endomicorrizas e ectomicorrizas.
Onde nas primeiras o micélio do fungo entra no protoplasma das células corticais- endomicorrizas- formando estruturas como vesículas e arbúsculos. Aparecem em plantas herbáceas, seu tipo principal, a Micorriza Vesicular Arbuscular.
Já as ectomicorrizas são mais comuns em plantas lenhosas e não apresentam crescimento de hifas dentro do protoplasma das células do córtex e da epiderme, e sim ao redor delas, formando a rede de Harting.
Nesta associação, a produção de pêlos radiculares é inibida e as raízes colonizadas são morfologicamente diferentes, menores e menos envolvidas pelo manto fúngico, com cores distintas (varia da cor do micélio do fungo).
Podem ser visualizadas sem o auxílio de microscópio, diferente das endomicorrizas.
Além disso, a colonização da raíz também apresenta vantagens adicionais como a melhoria do aporte de água e nutrientes, não possibilitando a colonização por outros tipos de fungos, em especial os patogênicos nas células da raíz. E as plantas são mais tolerantes à presença de metais pesados no solo (que são tóxicos a mesma). Sendo assim, apresenta um crescimento maior e melhor, possuindo resistência e longevidade.
Simbiose com bactérias fixadoras de nitrogênio atmosférico.
O nitrogênio é o principal elemento natural retirado do solo em suas formas iônicas (NO3, NH3), ou orgânicas (amidas, aminas), contudo, o vegetal não consegue utilizar a principal fonte de nitrogênio disponível, que é o nitrogênio atmosférico (N2), e somente as bactérias possuem tal capacidade, através de sua enzima nitrogenase, que reduz o nitrogênio atmosférico a orgânico.
Esta associação é muito comum em leguminosas (porém não é exclusiva); a seleção de linhagens de bactérias mais bem adaptadas à planta e ás condições ambientais, como com a soja, auxiliou na economia de milhões de doláres em elementos que no processo agrícola, os insumos agrícolas.
Questão 5 (1,0): Com relação a translocação de solutos orgânicos. Explique o que ocorreria, ao longo do tempo, se fosse retirado um anel completo da casca do tronco principal da árvore de eucalipto?
R: A árvore após algum tempo, morre.
Essa técnica de anelamento é muito usada até hoje para matar árvores.
Pois quando o anelamento é feito, boa parte do floema é removido; o xilema, que é a parte mais dura do tronco e que fica no interior do caul, permanece praticamente intacto. Desta forma, os açúcares produzidos na fotossíntese não conseguem chegar as raízes, que estão abaixo da região de corte e se acumulam acima dessa região.
A água continua a entrar na planta, os açúcares continuam a ser produzidos; ou seja, as folhas continuam a fazer a fotossíntese e a transpirar, mas a raiz passa a não mais receber alimento, e começa a morrer, como qualquer outra planta.
Questão 6 (1,0): Quais tecidos e órgãos se comportam como drenos no vegetal? Justifique a sua resposta.
R: As folhas que consomem carbono são consideradas dreno, ou região consumidora. 
E pode ocorrer que uma região seja considerada drenoem uma fase de sua vida, e depois passa à categoria de região fonte.
Isso acontece com as plantas que possuem órgãos de armazenamento, como raízes tuberosas, bulbos, tubérculos etc. Enquanto esse órgãos estão crescendo, devem armazenar grandes quantidades de carbono, e são por isso drenos muito potentes.
Eles se formam, se enchem, pois crescem muito, armazenando carbono para quando a planta precisar. 
Essas estruturas cedem carbono armazenado para a planta, durante a fase de crescimento reprodutivo, seja sexual ou vegetativo, sendo neste caso, fonte de carbono. Isto acontece com batatas, nabos, beterrabas, etc.
Outros tecidos e órgãos tais como: os tecidos meristemáticos, que formam todo o corpo da planta com crescimento indefinido, tal os meristemas apicais de caule e raizes ou os meristemas laterais, câmbio vascular e felogênio em plantas com crescimento secundário; se comportam como drenos pois, tem alta taxa de crescimento ou estão em alta.
Questão 7 (1,0): Qual o elemento mineral essencial prioritário para as plantas? Cite duas de suas funções.
R: O nitrogênio.
As plantas podem absorver o nitrogênio do solo nas suas formas iônicas (nítrica= NO3, ou amoniacal= NH3), ou orgânica (amidas e aminas) e assim incorporá-las em outras moléculas.
As Principais funções do nitrogênio (N) nas plantas são: O nitrogênio é o componente principal de todas as proteínas (incluindo todas as enzimas), aminoácidos, ácidos nucleicos e clorofila. O nitrogênio é continuamente proveniente do solo e convertido a partir do mineral à forma orgânica. As fontes inorgânicas mais importantes envolvidas nesta conversão são NO3-, NH2 e NH44+. Os valores típicos do teor de nitrogênio nas plantas estão entre 3 - 5% do teor total de matéria seca.
O nitrogênio atmosférico (mais abundante no ambiente), é utilizado pela planta quando está em associação com microrganismos fixadores, através da nitrogenase das bactérias.
Questão 8 (1,0): Com base no que foi estudado sobre a estrutura interna e as adaptações do caule, leias as afirmativas abaixo e marque apenas as corretas.
( ) Caules que apresentam apenas crescimento primário são normalmente denominados lenhosos, enquanto os que apresentam crescimento primário e secundário são denominados herbáceos.
( X ) Um caule em estrutura primária, quando examinado em seção transversal, permite o reconhecimento de quatro regiões distintas: epiderme (sistema de revestimento); córtex (sistema fundamental); cilindro vascular (sistema vascular) e medula (sistema fundamental).
( X ) O crescimento secundário do caule em Dicotiledôneas e Gimnospermas é proveniente da atividade do câmbio vascular e do felogênio que, respectivamente, darão origem ao xilema e floema secundário, e ao novo tecido de revestimento, a periderme.
( ) Os caules aquáticos possuem parênquima aquífero que auxiliam a planta no armazenamento de ar, tornando assim as trocas gasosas mais eficientes.
( X ) Os xilopódios são encontrados em plantas que vivem em regiões sujeitas a secas prolongadas e queimadas naturais, como a Caatinga e os Cerrados, e têm como principais funções o armazenamento de água e alimento, além de ser capaz de regenerar completamente as partes aéreas da planta. 
Questão 9 (1,0): Levando em conta a organização interna do caule, responda como se dá o crescimento em diâmetro de Monocotiledôneas de grande porte? Pois ao contrário das Dicotiledôneas, as Monocotiledôneas não possuem crescimento secundário proveniente de câmbio e felogênio.
R: As Monocotiledôneas carecem de crescimento secundário proveniente da atividade cambial. Podem desenvolver caules espessos, como as palmeiras e os coqueiros, devido ao aparecimento de um meristema periférico, que produz parênquima e feixes vasculares (colaterais fechados ou concêntricos) para o interior e apenas parênquima para o exterior. 
Esse crescimento é secundário difuso, pelo fato de a atividade meristemática não estar restrita a uma determinada região, como ocorre no câmbio; e o termo secundário é por conta do crescimento que ocorre afastado do meristema apical, à custa de células do parênquima, externa aos feixes vasculares.
Para comportar esse crescimento, forma-se um novo tecido protetor de revestimento.
Em algumas Monocotiledôneas, este tecido protetor é uma periderme típica, como no caso da palmeira.
Em outras, as células do parênquima em posição sucessivamente mais profundas se dividem inúmeras vezes no sentido periclinal e tornam-se suberificadas, o que resulta em uma aparência estratificada.
Questão 10 (1,0): O caule é um dos órgãos vegetativos presentes nos vegetais superiores. E que cada diferente função desempenhada pelos caules envolve características estruturais específicas, contribuindo para que as plantas possam colonizar os mais diferentes habitat do planeta. Com relação a esse órgão, responda:
	Quais as funções principais?
R: O caule é o principal responsável pela sustentação dos órgãos aéreos. 
A posição ereta da maioria deles e o arranjo das folhas nele inseridas possibilitam a cada folha absorver a máximo de luz para ser utilizada na fotossíntese. As estruturas reprodutivas, também sustentadas pelo caule, são por ele posicionadas em áreas acessíveis aos insetos, pássaros, vento etc., os quais transferem o pólen de flor a flor e auxiliam a dispersão de sementes.
Participa ativamente do processo de condução de água e sais minerais e dos produtos elaborados a partir da fotossíntese. Pode ainda armazenar reservas nutritivas, realizar fotossíntese e, em alguns casos, efetuar a propagação vegetativa de espécies.
Apresentam grande variedade de formas, podendo ser aquáticos, aéreos ou subterrâneos. Continua seu crescimento ao longo de toda a vida da planta, formando gemas que darão origem a novas folhas, ramos e órgãos vegetativos.
	Cite dois tipos de especializações caulinares e explique a importância dessa adaptação para a planta.
R: Caules armazenadores de substâncias nutritivas.
O caule é um órgão de reserva, pois apresentam um espessamento devido à proliferação de células parenquimáticas, passando a constituir um órgão armazenador de substâncias nutritivas.
As plantas necessitam de órgãos de reservas, pois as reservas ali contidas são produzidas durante o período mais favorável ao desenvolvimento da planta, quando as taxas fotossintéticas e a disponibilidade de água são satisfatórias.
A planta necessita armazenar substâncias nutritivas para serem consumidas nos períodos menos favoráveis ao seu desenvolvimento, como os períodos de seca, de temperatura elevada, de frio intenso, etc.
Essas reservas podem ser consumidas também durante o processo de reprodução vegetativa.
Os tubérculos, rizomas e bulbos são caules que, com frequência, estão envolvidos nos processos de propagação das espécies.
Caules armazenadores de água- Caules suculentos.
Estão ligados diretamente a ambientes xéricos, como o deserto, cerrado e caatinga. 
Uma estratégia adaptativa para as plantas colonizarem os locais mais inóspitos, foi a perda de folhas na estação da seca (caducifólia) e a alternância entre produção de folhas com características mesomórficas e xeromórficas, nos períodos de chuva e seca, respectivamente. 
Desta forma o problema de transpiração fica resolvido.
E para a planta permanecer viável até a próxima estação chuvosa, a função fotossintética é desempenhada na periferia do córtex do caule, com a instalação de um parênquima clorofiliano. 
Além do tecido fotossintetizante, se desenvolve um parênquima aquífero, pois a habilidade de reter água constitui uma condição essencial à sobrevivência dessas plantas, como o cacto, por exemplo.
REFERÊNCIAS:
HENRIQUE, A. B. et al. Botânica 1: módulos 1 e 2. 3 ed. Rio de Janeiro: Fundação CECIERJ, 2005.
HENRIQUES, A. B. et al. Botânica 1: Módulo 2. Rio de Janeiro: Fundação CECIERJ, 2005. 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA. Morfologia externa vegetal. Disponível em: <http://www.anatomiavegetal.ib.ufu.br/pdf-recursos-didaticos/morfvegetalorgaraiz.pdf>. Acesso em: 01 mai. 2019. 
CASA DAS CIÊNCIAS. Estrutura das raízes.Disponível em: <https://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/index.php/estrutura_das_ra%c3%adzes>. Acesso em: 01 mai. 2019. 
PNA. Funções do n e k na nutrição de plantas. Disponível em: <http://www.kno3.org/pt/product-features-a-benefits/roles-of-n-and-k-in-plant-nutrition>. Acesso em: 01 mai. 2019.