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1 07 Aula Biologia 4D Frutos e sementes Constituição do fruto Pericarpo Epicarpo – vem da pa- rede externa do ovário. Pode também ser cha- mado de exocarpo. Mesocarpo – vem dos parênquimas da folha carpelar. Endocarpo – vem da epiderme interna da fo- lha carpelar. Semente Tegumento ou casca – vem da primina e da se- cundina do óvulo. Amêndoa – provém das partes internas do óvulo. © Sh u tt er st o ck /V al er y1 21 28 3 Epicarpo Endocarpo Mesocarpo Partes do fruto Classificação dos frutos Os frutos podem ser classificados quanto à consistência e quanto à sua abertura. Assim, temos: • Quanto à consistência, os frutos podem ser classificados em carnosos e secos. Os frutos carnosos são aqueles que armazenam água e substâncias de reserva, geralmente no mesocarpo. Já os frutos secos não armazenam substâncias. Frutos secos © Sh u tt er st o ck /p at jo Frutos carnosos © Sh u tt er st o ck /l au ra sl en s © Sh u tt er st o ck /V al er y1 21 28 3 Frutos Introdução Conforme foi estudado, o fruto é resultado do desenvolvimento do ovário e contém no seu interior as sementes, oriundas do desenvolvimento dos óvulos. Um fruto é formado pelo pericarpo e pelas sementes. O pericarpo é formado por três camadas: epicarpo (mais externa), mesocarpo (intermediária) e endocarpo (mais interna), e a semente apresenta duas partes: o tegumento ou casca e a amêndoa. Veja no quadro abaixo a constituição dos frutos: 2 Semiextensivo • Quanto à abertura os frutos são classificados como deiscentes ou indeis- centes. Os frutos deiscentes são aqueles que, após o desenvolvimento, abrem-se espontaneamente para a liberação de suas sementes. Os frutos indeiscentes não se abrem de forma espontânea. Geralmente apresen- tam atrativos (cores, aromas) para atrair animais que após se alimentarem do fruto libertem a semente. Frutos deiscentes © Sh u tt er st o ck /o ks an a2 01 0 Frutos indeiscentes © Sh u tt er st o ck /A b ra m o va E le n a Tipos de frutos Frutos secos indeiscentes Aquênio – contém apenas uma semente livre dentro da cavidade, presa somente por um único ponto (funículo). Apresentam diversos tamanhos, como no morango, dente-de-leão, girassol, etc. Quando o aquênio é alado, com expansões em forma de asa, recebe o nome de sâmara, como pau- -d’alho e bordo, por exemplo. © Sh u tt er st o ck /B ru ce M ac Q u ee n Sâmara © Sh u tt er st o ck /T u lp ah n Frutos de girassol Cariopse – fruto com uma semente presa ao pericarpo em toda a exten- são. É típico das gramíneas. Exemplos: grão de milho, de trigo e de arroz. Cariopse P. Im ag en s/ Jo se R en at o D u ar te Noz – assemelha-se ao aquênio, porém possui um envoltório pétreo (endurecido), geralmente com uma só semente. Noz C o re l S to ck P h o to s Frutos secos deiscentes Folículo – formado por um único carpelo, possui diversas sementes que saem por uma fenda longitudinal por um bordo da folha carpelar (sutura). Exemplo: peroba. © W ik im ed ia C o m m o n s/ Pe n ar c Legume ou vagem – parecida com os folículos, porém se abre dos dois lados da folha carpelar. Exemplos: ervilha, feijão, vagem e amendoim. C o re l S to ck P h o to s Vagem Síliqua – consiste em dois carpelos fundidos que se abrem lon- gitudinalmente por quatro fendas, dividindo-se em três lâminas, duas externas e uma central, na qual ficam presas as sementes. Exemplo: couve. C o re l Síliqua Cápsula – fruto com várias sementes, podendo ter abertura transversal, longitudinal e por poros (poricida). La ti n st o ck /S P L D C Cápsula de papoula Aula 07 3Biologia 4D Frutos carnosos indeiscentes Baga – o endocarpo pode ser comestível, possuindo em geral várias sementes. Exemplos: tomate, uva e tâmaras. P. Im ag en s/ Jo sé R en at o D u ar te Baga Drupa – endocarpo duro e lignifi- cado, formando o caroço, que envolve geralmente uma semente. Exemplos: pêssego, azeitona e manga. C o re l S to ck P h o to s Drupa Frutos carnosos deiscentes Cápsula carnosa – Exemplo: melão-de-são-caetano ou pepino selvagem. © W ik im ed ia C o m m o n s/ H o b b yk af e Cápsula carnosa Cápsula drupácea – Exemplo: noz-moscada. © Sh u tt er st o ck /V al en ty n V o lk o v Cápsula drupácea Pseudofrutos Muitas vezes, a parte comestível de um fruto não provém do ovário da flor, mas, sim, do pedúnculo, de uma inflorescência, ou do receptáculo floral, dando origem a pseudofrutos. Assim, podemos ter: • Pseudofruto simples – Surgem a partir de uma única flor com um único ovário. Neste tipo pode ocorrer o desenvolvimento do pedúnculo floral como é o caso do caju ou do receptáculo, no caso da maçã ou pera. Pedúnculo Fruto (aquênio) © Sh u tt er st o ck /a n at c h an t Caju ( © Sh u tt er st o ck /M ak s N ar o d en ko Maçã Receptáculo Fruto • Pseudofruto composto (frutos agregados) – Desenvolvem-se a partir do desenvolvimento do receptáculo de uma única flor provida de muitos ovários. Ex.: morango. aquênio (fruto seco) Morango receptáculo (parte comestível) © Sh u tt er st o ck /V al en ti n a R az u m o va • Pseudofruto múltiplo (infrutescência) – Formam-se a partir do desen- volvimento de uma inflorescência. Neste caso os inúmeros frutos que compõem a infrutescência crescem muito próximos um dos outros. Ex.: abacaxi e figo. © Sh u tt er st o ck /K ab an d Fruto Infrutescência Fruto © Sh u tt er st o ck /D av yd en ko Y u lii a Exemplo de pseudofrutos múltiplos Infrutescência 4 Semiextensivo Frutos partenocárpicos São frutos que se desenvolvem sem que tenha ocorrido a prévia fecun- dação. Assim sendo, não apresentam sementes. Muitos são os exemplos (laranja-da-baía, limão, uva), mas o caso mais conhecido, sem dúvida, é o da banana. Sementes A semente e sua importância A semente é o resultado do óvulo desenvolvido após o processo de fecundação. Compreende o embrião protegido juntamente com suas reservas alimentares. As plantas que apresentam sementes são denominadas espermatófitas e englo- bam as gimnospermas (com sementes nuas, ou seja, sem frutos) e as angiospermas (com sementes no interior dos frutos). O surgimento das sementes constitui um dos principais eventos na evolução das plantas, pois, além da proteção e presença de substâncias nutritivas para o embrião, a semente permite uma dispersão mais eficiente dando ainda ao embrião a condição de se desenvolver em situações favoráveis. Estrutura da semente Basicamente, uma semente de angiosperma compreende duas partes: o tegumento (casca) e a amêndoa. O tegumento é a estrutura protetora geralmente constituída por duas camadas; uma externa denominada testa e outra interna conhecida como tégmen. A amêndoa, por sua vez, é formada pelo embrião (juntamente com os cotilédones) e o endosperma ou albúmen (tecido de reserva). C o re l S to ck P h o to s Fruto partenocárpico COTILÉDONES São folhas embrionárias ligadas à nutrição. Em sementes de mono- cotiledôneas, verifica-se apenas um único cotilédone, e, em sementes de Eudicotiledôneas, dois. Em gimnos- permas, apresentam-se em número variado. TESTA: Camada exter- na e mais resistente. Origina-se da primina do óvulo e pode apresentar pelos e projeções. TÉGMEN: Camada in- terna e mais delgada, em contato direto com a amêndoa. EMBRIÃO: Desenvolve-se a partir do zigoto e está constituído de radícula, caulículo, gêmula e cotilédones. A n g el a G is el i. 20 08 . D ig it al . ENDOSPERMA: Tecido provido de reservas nutritivas. É triploide nas angiospermas e haploide nas gim- nospermas. TEGUMENTO AMÊNDOA Desenho esquemático mostrando a estrutura básica da semente Os tegumentos podem apre- sentar anexos como o arilo e a carúncula. O arilo é uma massa carnosa que envolve a semente. Sendo apreciada por animais, atua de formadecisiva na dis- persão da semente. É verificado no maracujá e no mamão. A carúncula é uma pequena for- mação carnosa que também atua na atração de dispersores. É verificada na mamona. Sementes de Mamão © Sh u tt er st o ck /J ia n g H o n g ya n Sementes de Mamona © W ik ip ed ia /S ch n o b b y Aula 07 5Biologia 4D Sementes de angiospermas Monocotiledôneas As sementes de monocotiledôneas, em especial as gramíneas, estão normalmente concrescidas (unidas) ao pericarpo. Verifica-se a presença de endosperma muito desenvolvido e apenas um único cotilédone, também chamado de escutelo. Este atua na transferência das reservas alimentares do endosperma para o embrião. Portanto, no cotilédone de monocotiledôneas não se verifica armazenamento de nutrientes. O embrião é constituído de radícula (raiz embrio- nária), caulículo (origina o caule) e gêmula ou plúmula (origina parte do caule e folhas). A radícula e a gêmula estão protegidas por estruturas denominadas respecti- vamente de coleorriza e coleóptile. PERICARPO COTILÉDONE COLEÓPTILE GÊMULA CAULÍCULO RADÍCULA COLEORRIZA Desenho esquemático de semente de gramínea (milho). Note como o tegumento da semente funde-se com o fruto (pericarpo). ENDOSPERMA TEGUMENTO Eudicotiledôneas Em sementes de eudicotiledôneas, o embrião apre- senta dois cotilédones e raramente notamos a presença do endosperma desenvolvido, uma vez que grande parte da reserva alimentar é absorvida e armazenada nos pró- prios cotilédones. Somente em algumas espécies (mamo- na, por exemplo) o endosperma mostra-se desenvolvido. No embrião verificamos também a presença de duas regiões bem definidas: o hipocótilo, região formada pelo caulículo e compreendida entre os cotilédones e a radí- cula e o epicótilo, porção originada pela gêmula situada acima dos cotilédones. EPICÓTILO CAULÍCULO GÊMULA HIPOCÓTILO RADÍCULA COTILÉDONES COTILÉDONES Corte esquemático de semente de uma Eudicotiledônea (feijão) Sementes de gimnospermas Nas gimnospermas, as sementes são nuas, isto é, não se encontram encerradas no interior de frutos. São constituídas por um tegumento simples, e o embrião pode conter um número variável de cotilédones. O endosperma é haploide e forma-se antes da fecun- dação. Semente de gimnosperma (pinhão) P. Im ag en s/ O ct av ia n o F ra n ci sc o Le m o s C an ça d o Embrião Endosperma Cicatrizes das sementes As cicatrizes são marcas que podem surgir durante a transformação do óvulo em semente: Cicatrizes presentes em semente de feijão Rafe: É uma cicatriz alongada presente no ponto em que o funículo (pedúnculo) do óvulo encostava na primina. Hilo: Corresponde ao próprio hilo do óvulo. Ponto da inserção do funículo. Micrópila: Pequena depressão deixada pela micrópila do óvulo (local de entrada do tubo polínico). Germinação das sementes A germinação é o processo pelo qual o embrião, con- tido no interior da semente, inicia seu desenvolvimento. Ao consumir as reservas nutritivas contidas na semente, o embrião se comporta como um ser heterótrofo. A germinação está na dependência de determinados fatores: Ilu st ra çõ es : A n g el a G is el i. 20 08 . D ig it al . 6 Semiextensivo Fatores que influenciam a germinação • Fatores internos ou intrínsecos: São aqueles relacionados com a própria estrutura da semente. São eles: A maturidade – A semente deve estar bem desenvolvida. O período de maturidade é relativo e depen- de de cada vegetal. Existem sementes que amadu- recem até mesmo antes que os frutos. A boa constituição – As sementes devem apresentar todas as suas partes totalmente desenvolvidas. • Fatores externos ou extrínsecos: São condições proporcionadas pelo ambiente assim como: Água – as sementes maduras, em sua maioria, são extrema- mente secas, contendo nor- malmente de 5 a 20% de água em relação ao peso total. Após a absorção da água, enzimas contidas na semente, atuam na hidrólise das reservas com a for- mação de substâncias que serão utilizadas na respiração celular. Durante os estágios iniciais de germinação, a respiração pode ser totalmente anaeróbia, porém após a ruptura do tegu- mento passa a ser aeróbia. Ar – o solo deve estar bem are- jado para fornecer oxigênio, por isso é que se ara a terra. Calor – embora as sementes germinem dentro de uma faixa bastante ampla de temperatura, cada espécie tem uma tempera- tura ótima de germinação. Luz – algumas sementes só germinam no claro (fotoblásti- cas positivas), outras no escuro (fotoblásticas negativas) e outras ainda germinam indife- rentemente na claridade ou no escuro. Tipos de germinação • Epígea – quando o hipocótilo cresce e vai “empurrando” os cotilédones para fora da terra. É característico das eudicotiledôneas e gimnospermas. • Hipógea – quando o hipocótilo não cresce, o cotilédone permanece embaixo da terra e apenas o epicótilo sai dela. É característico das mo- nocotiledôneas. Epígea Hipógea Epicótilo Hipocótilo Feijão (Eudicotiledônea) Milho (Monocotiledônea) Germinação epígea e hipógea da semente A n g el a G is el i. 20 08 . D ig it al . Quiescência e dormência A quiescência de uma semente é um estado no qual não se verifica a germinação enquanto não forem atendidos os requisitos essenciais tais como umidade, temperatura e luminosidade. Já a dormência ocorre quando as sementes não germinam, mesmo tendo à disposição todas as condições normais. Neste caso verifica-se a exigência de fatores especiais como pH, por exemplo. Existem sementes que, por exemplo, só germinam após passar pelo sistema digestório de alguns animais. Dessa forma, enquanto a dormência é causada por uma espécie de bloqueio presente na semente, a quiescência ocorre pela falta de fatores externos. Dispersão de frutos e sementes O processo de dispersão é de extrema importância para garantir a so- brevivência das plantas, uma vez que evita a concentração de um grande número de descendentes em uma área muito pequena. Além desse fato, a dispersão aumenta as chances de as sementes caírem em meio favorável a sua germinação. A unidade de dispersão pode ser unicamente a semente ou o fruto com a semente em seu interior e, tal qual a polinização, o processo envolve também uma grande diversidade de agentes: • Anemocoria – Dispersão pelo vento: frutos alados como as sâmaras, se- mentes plumosas ou muito pequenas podem ser transportadas pelo vento. Dispersão pelo vento St o ck P h o to s/ T. B ra n ch Aula 07 7Biologia 4D • Hidrocoria – Dispersão pela água: alguns frutos e sementes podem estar adaptados a flutuação. Normalmente contêm acúmulo de ar em suas estru- turas. O coco, por exemplo, apresenta um mesocarpo fibroso com acúmulo de ar, que permite a este fruto ser carregado por grandes distâncias nos oceanos. P. Im ag en s/ V im o /M o ac ir Fr an ci sc o C o re l S to ck P h o to s Dispersão pela água MESOCARPO FIBROSO • Zoocoria – Dispersão por animais: frutos carnosos e coloridos e sementes com arilo comestível podem ser ingeridos e posteriormente dispersos por animais. Outros frutos ou sementes apresentam ganchos ou saliências que se prendem à pelagem ou penas de animais e podem, dessa forma, ser transportados. Dispersão por animais La ti n st o ck /P h o to re se ar ch er s /S co tt C am az in e St o ck P h o to s/ G . K . S co tt Dispersão por animais • Antropocoria – Dispersão pelo ser humano. • Autocoria – O próprio fruto lança suas sementes a grandes distâncias. • Frutos geocárpicos: Enterram suas próprias sementes. Exemplo: amendoim. Amendoim, exemplo de fruto geocárpico Sh u tt er st o ck /I u ri i K ac h ko vs ky i Sh u tt er st o ck /s u n se tm an 8 Semiextensivo Testes Assimilação 07.01. (UFSM – RS) – Nas pesquisas da EMBRAPA, a melancia foi alterada geneticamente para a não formação de sementes. Quando ocorre na natureza, essefenômeno é chamado de a) anemocoria. b) fecundação cruzada. c) mega ou macrosporogênese. d) embriogênese. e) partenocarpia 07.02. (UFRR) – Um fruto comum resulta da hipertrofia do ovário. Já um pseudofruto resulta da hipertrofia do recep- táculo ou do pedúnculo de uma flor, podendo também ser formado pela reunião de frutículos. Assinale a alternativa que NÃO contém um pseudofruto: a) Maçã d) Caju b) Laranja e) Morango c) Abacaxi 07.03. (UERGS) – Examinando-se um pêssego, observa-se que o endocarpo, que envolve a sua única semente, constitui o que popularmente se conhece por caroço. Esse fato indica que o pêssego é um fruto do tipo a) drupa. d) cápsula. b) aquênio. e) baga. c) cariopse. 07.04. (UFU – MG) – A cana-de-açúcar é usada para a pro- dução de açúcar e etanol. Nesse processo são produzidos a vinhaça, a torta de filtro e o bagaço, considerados, até pouco tempo, como subprodutos que não tinham utilidade e que deveriam ser descartados. Com os avanços científicos, tem sido possível o uso alternativo desses produtos como, por exemplo, a vinhaça na adubação da lavoura e o bagaço na cogeração de energia elétrica. No cultivo da cana-de-açúcar, as lavouras são alternadas com o plantio de amendoim ou soja, para que haja o enriquecimento do solo. A parte da cana-de-açúcar usada nas usinas, o amendoim e a soja consumidos pelas pessoas são, respectivamente, as seguintes partes de uma planta: a) Fruto, raiz e raiz. b) Fruto, semente e semente. c) Caule, raiz e semente. d) Caule, semente e semente. 07.05. (UEL – PR) – Assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, o órgão da planta utilizado como especiarias: pimenta, canela, cravo-da-índia, noz-moscada e gengibre. a) Fruto, semente, botão floral, rizoma, tronco. b) Fruto, tronco, botão floral, semente, rizoma. c) Rizoma, semente, tronco, botão floral, fruto. d) Semente, rizoma, fruto, botão floral, tronco. e) Semente, tronco, botão floral, fruto, rizoma Aperfeiçoamento 07.06. (UFTM – MG) – Um estudante fez o seguinte expe- rimento: em um vaso enterrou uma banana nanica sem a casca; em outro vaso, depois de retirar a “coroa” (conjunto de folhas) e a parte central fibrosa de um abacaxi, enterrou sua parte mole e comestível. Considerando as estruturas utilizadas, é correto deduzir que a) ambos os vasos terão plantas completas e serão clones das plantas utilizadas no cultivo. b) somente o abacaxi formará uma planta completa porque apresenta sementes na parte mole e comestível. c) somente a banana formará uma planta completa porque ela apresenta sementes no seu interior. d) ambos os vasos terão plantas completas porque as duas possuem sementes com embriões. e) não haverá formação de nenhuma planta porque as estruturas utilizadas não possuem sementes. 07.07. (UFMS) – Todos os órgãos possuem tecidos ou estru- turas de revestimento, cujas características variam de acordo com o desenvolvimento e função desses órgãos. Observe as figuras em destaque abaixo. O fruto (1), a folha (2) e tronco suberizado (3) são revestidos, respectivamente, por: a) epicarpo – epiderme – periderme. b) epiderme – epicarpo – periderme. c) periderme – epicarpo – epiderme. d) periderme – epiderme – epicarpo. 07.08. (UCS – RS) – Em um jogo para celulares e tablets, surgem, ao final de uma partida, curiosidades como: “O morango é o único fruto com as sementes na parte de fora”. Considerando os conhecimentos biológicos, essa frase está a) parcialmente incorreta, porque o morango é um fruto partenocárpico, ou seja, as estruturas externas a ele não são sementes. b) totalmente incorreta, porque o morango não é um fruto e não possui sementes. c) totalmente incorreta, porque o morango é um pseudo- fruto e não possui sementes. d) parcialmente incorreta, porque o morango é um pseu- dofruto e suas sementes estão no interior de frutos secos que ficam na parte de fora. Aula 07 9Biologia 4D e) parcialmente incorreta, porque o morango é um fruto múltiplo e suas sementes secas deiscentes estão distribuídas em torno desse fruto. 07.09. (UDESC) Nas angiospermas as sementes são protegidas por es- truturas conhecidas como frutos, que apresentam uma ampla diversidade de formas, tamanhos, consistências e cores. Assinale a alternativa correta a respeito da classificação dos tipos de frutos. a) Frutos partenocárpicos são fru- tos que se desenvolvem após a fertilização do óvulo, mas não se desenvolvem do ovário. b) Pseudofrutos se desenvolvem do ovário sem que ocorra a fertilização do óvulo. c) Frutos partenocárpicos são deriva- dos de vários ovários de uma única flor, após a fertilização do óvulo. d) Frutos secos podem ser classifica- dos em dois tipos: baga e drupa. e) Frutos secos deiscentes abrem-se quando amadurecem, liberando as sementes. 07.10. (UEMG) – A dispersão é funda- mental na propagação e sobrevivência dos vegetais. Observe as ilustrações, abaixo. Utilizando os conhecimentos que você possui sobre o assunto e baseando-se nas ilustrações em foco, é possível afirmar CORRETAMENTE que a) todas as estruturas representadas são originadas do ovário da flor. b) só há duas estruturas que estão adaptadas à dispersão por animais. c) há representante de gimnospermas entre as estruturas apresentadas. d) todas as estruturas apresentadas são anemocóricas, dispersão pelo vento. 07.11. Nas espermatófitas, a semente corresponde ao óvulo fecundado e desen- volvido após a fecundação. Qualquer semente ao germinar dará origem a uma nova planta que, na idade adulta, sempre produzirá a) novas sementes, mas nunca flores e frutos. b) flores, frutos e novas sementes. c) xilema e floema. d) flores femininas. 07.12. (PUCRS) – O fenômeno da germinação de uma semente requer calor, umidade e oxigênio. Durante o seu desenrolar, observa-se que o embrião e o endosperma absorvem a água circundante e com isso rompem-se as paredes da semente. O termo endosperma refere-se a a) um tipo de tecido nutridor encontrado com o embrião. b) uma substância de reserva de natureza lipídica. c) um núcleo haploide encontrado junto ao embrião. d) um tipo de tecido mersitemático que compõe a radícula. e) uma estrutura acelular que forma os envoltórios da semente. Aprofundamento 07.13. (FURG – RS) – Durante uma viagem para estudo da vegetação em diferentes ambientes do Rio Grande do Sul, o professor solicitou aos alunos que coletassem uma planta que contivesse características adaptativas para um desses ambientes visitados. As características morfológicas determinadas pelo professor para esta planta são as seguintes: I. Epiderme dotada de cutícula espessa. II. Corpo dotado de parênquima aquífero. III. Raízes bastante profundas e pivotantes. IV. Flores pentâmeras e frutos carnosos. V. Folhas reduzidas ou ausentes. Com base nestas informações assinale a alternativa correta, observando, respecti- vamente, o grupo taxonômico e o ambiente a que pertence esta planta. a) Briófita; plantas de ambientes sombrios apresentam estes aspectos morfoló- gicos. b) Gimnosperma; ambientes arenosos apresentam plantas com estas caracte- rísticas. c) Pteridófita; ambientes rochosos apresentam plantas com estes aspectos mor- fológicos. d) Angiosperma monocotiledônea; em ambientes aquáticos as plantas desenvol- vem estas características. e) Angiosperma dicotiledônea; plantas de ambientes xerofíticos possuem estas características. 10 Semiextensivo 07.14. (UFPE) – Após a fertilização, o óvulo desenvolve-se originando semente e o ovário também cresce e transforma- -se no fruto. Em alguns casos, porém a parte comestível não provém do ovário ou apenas dele. Analise o quadro abaixo, referente a tipos de fruto (angiospermas). Estão corretas as classificações presentes apenas em: a) I, II e V c) I, III e IV e) I e III b) II e IV d) I, IV e V 07.15. (FUVEST – SP) – No morango, os frutos verdadeiros são as estruturas escuras e rígidas que se encontram sobre a parte vermelha e suculenta. Cada uma dessasestruturas resulta, diretamente, a) da fecundação do óvulo pelo núcleo espermático do grão de pólen. b) do desenvolvimento do ovário, que contém a semente com o embrião. c) da fecundação de várias flores de uma mesma inflores- cência. d) da dupla fecundação, que é exclusiva das angiospermas. e) do desenvolvimento do endosperma que nutrirá o embrião. 07.16. (UFG – GO) – Um pesquisador montou um experi- mento em laboratório para testar a germinação de semen- tes de uma espécie nativa do Cerrado. A semeadura foi efetuada em substrato de areia e serragem, sendo as semen- tes divididas em dois lotes: não escarificadas (com tegumen- to intacto) e escarificadas (sementes que tiveram parte de seu tegumento atritado com lixa de papel). Os resultados obtidos estão apresentados no gráfico abaixo: Todas as afirmações a seguir sobre o experimento são ver- dadeiras, EXCETO: a) A porcentagem de germinação das sementes escari- ficadas e não escarificadas ao final do experimento foi superior a 95%. b) As sementes escarificadas germinaram mais rapidamente quando comparadas com as sementes não escarificadas. c) A necessidade de um longo período para completar a ger- minação nas sementes não escarificadas deve-se ao tipo de substrato utilizado no experimento (areia e serragem). d) As sementes não escarificadas atingiram a porcentagem máxima de germinação aos 418 dias após a semeadura. e) A presença de um tegumento intacto pode ser consi- derada o principal fator que retarda a germinação das sementes na espécie testada. 07.17. (FUVEST – SP) – Uma pessoa, ao encontrar uma semente, pode afirmar, com certeza, que dentro dela há o embrião de uma planta, a qual, na fase adulta, a) forma flores, frutos e sementes. b) forma sementes, mas não produz flores e frutos. c) vive exclusivamente em ambiente terrestre. d) necessita de água para o deslocamento dos gametas na fecundação. e) tem tecidos especializados para condução de água e de seiva elaborada. 07.18. (FAAP – SP) – Na feira ou na quitanda, tomate, cenoura, pepino e cebola são considerados “legumes”. A bem da verda- de, LEGUME é o fruto produzido pelas leguminosas, como a vagem do feijão. Os legumes anteriores são, respectivamente: a) fruto, raiz, fruto e caule b) fruto, caule, fruto e raiz c) fruto, fruto, caule e raiz d) caule, fruto, caule e fruto e) fruto, fruto, fruto e caule Aula 07 11Biologia 4D Discursivos 07.19. (UNIFESP) – A banana que utilizamos na alimentação tem origem por partenocarpia, fenômeno em que os frutos são formados sem que tenha ocorrido fecundação. Existem, porém, bananas selvagens que se originam por fecundação cruzada. a) Uma pessoa perceberia alguma diferença ao comer uma banana partenocárpica e uma banana originada por fecundação cruzada? Justifique. b) Qual dos dois tipos de bananeira teria maior sucesso na colonização de um novo ambiente? Justifique. 07.20. (UERJ) – “Felizmente era tempo de jabuticabas... justamente naquela semana tinham chegado “no ponto”... e a menina trepava à árvore... punha-as entre os dentes e tloc! E depois do tloc, uma engolidinha de caldo e pluf! caroço fora... Cada vez que soava lá em cima um tloc! seguido de um pluf! ouvia-se cá embaixo um nhoc! do leitão abocanhando qualquer coisa. E a música da jabuticabeira era assim: tloc! pluf! nhoc! – tloc! pluf! nhoc!” Adaptado de LOBATO, Monteiro. Reinações de Narizinho. 48. ed. Tatuapé: Editora Brasiliense, 1995. O trecho acima mostra que os ciclos de vida da jabuticabeira, do leitão e do ser humano se entrelaçam. a) Ao se alimentar do que a menina joga fora, o leitão participa do processo de dispersão das sementes da jabuticabeira, espalhando-as quando defeca. Explique a vantagem desse processo para o vegetal. b) As sementes da jabuticabeira são resultado do processo de reprodução sexuada, que é mais vantajosa para a variabilidade genética que a reprodução assexuada. Justifique essa afirmativa. 12 Semiextensivo Gabarito 07.01. e 07.02. b 07.03. a 07.04. d 07.05. b 07.06. e 07.07. a 07.08. d 07.09. e 07.10. b 07.11. c 07.12. a 07.13. e 07.14. d 07.15. b 07.16. c 07.17. e 07.18. a 07.19. a) Sim. Bananas originadas por fecun- dação cruzada produzem sementes. b) As bananeiras que surgiram por fe- cundação cruzada, por apresentarem maior variabilidade genética. Esse fato pode aumentar as possibilidades de adaptação da planta às variações do meio ambiente. 07.20. a) A dispersão evita o acúmulo de indi- víduos em uma área pequena, redu- zindo assim a competição. Propicia também a chance de a semente cair em área favorável à sua germinação. b) A reprodução sexuada permite novas combinações gênicas possibilitando a variabilidade. 13Biologia 4D Biologia 4DAula 08 Fisiologia vegetal – absorção, transpiração e condução A n g el a G is el i. 20 08 . D ig it al . Lu is M o u ra . 2 00 8. D ig it al . Introdução A fisiologia vegetal é o ramo da botânica que trata do estudo dos processos funcionais e metabólicos que ocorrem nas plantas, tais como absorção e transporte de água e nutrientes, fotossíntese, transpiração, movimentos, etc. Água nas células Quando as células de uma planta absorvem muita água, o vacúolo aumenta e faz pressão sobre a parede celular. Diz-se, então, que a célula está túrgida. Tal fato se verifica quando a célula é colocada em meio hipotônico. A turges- cência faz com que as células exerçam pressão umas contra as outras, fornecendo sustentação ao vegetal. Quando a quantidade de água é insuficiente, a planta perde sustentação e murcha. As células vegetais também podem murchar, quando são colocadas num meio hipertônico. Neste caso, a mem- brana plasmática se desloca da parede celular, ficando ligada a ela apenas por alguns filamentos. Diz-se então que a célula está plasmolisada. Célula murcha (plasmolisada) Célula normalCélula túrgida A B C ABSORÇÃO DE ÁGUA E MINERAIS A água é um elemento essencial para o metabolismo da planta pois é utilizada na síntese de carboidratos no processo fotossintetizante, no transporte de solutos, no resfriamento da planta, etc. Os nutrientes minerais, por sua vez, atuam na composição de algumas enzimas, no equilíbrio osmótico, na constituição da parede celular e síntese da clorofila. As plantas, de uma forma geral, absorvem água e minerais do solo principalmente através da região pilífera de suas raízes, como demonstra a experiência a seguir: Note que, ao se colocar a raiz de uma planta em contato com a água, sempre que a zona pilífera não esteja em contato com ela, a planta não absorve o suficiente. A CB D A absorção da água pela raiz se dá por osmose. Para que a absorção possa ocorrer de uma forma adequada, a con- centração salina do pelo radicular deve ser superior àquela encontrada no solo. Tal diferença de concentração permite 14 Semiextensivo então a passagem da água do solo para os pelos por osmose (neste ponto, os sais ficam retidos na membrana). Ao retirar a água do solo a concentração do pelo diminui e as células do parênquima cortical vizinhas a ele passam a retirar dele a água, também por diferença de concentração, e assim sucessivamente até que se atinjam os vasos do xilema, para os quais a água será cedida. Note que este processo envolvendo a osmose é puramente um processo passivo uma vez que não há gasto de energia. Dissolvidos na solução do solo, encontram-se os sais minerais. Quando a concentração desses íons minerais supera a concentração existente nas células das raízes, eles se movem para o interior dessas células por difusão. No entanto, a concentração de alguns íons é mais baixa que aquela verificada no interior das raízes. Neste caso, a absorção se dá contra um gradiente de concentração, caracterizando então um processo ativo que requer gasto de energia. A água e os sais minerais devem atravessar os tecidos epidérmico e corticais e alcançar o cilindro central (transpor- te horizontal). Tal rota pode se dar por duas vias: • via simplasto –por osmose ocorre a absorção através dos pelos e novamente por osmose as células dos pelos passam a água para as células vizinhas, através dos plasmodesmos e, assim, sucessivamente até que a água che- gue aos vasos condutores do xilema no cilindro central. Os sais minerais podem seguir o mesmo caminho, porém lentamente, passando de célula para célula. • via apoplasto – a água e os sais minerais passam entre as células (espaços intercelulares). Neste caso, não há seletividade, uma vez que não houve passagem pela membrana plasmática. Mas, tanto pela via simplasto como pela via apoplasto, água e sais minerais passam pelas células da endoderme. Lá existem as estrias de Caspary, constituídas por suberina, que, por serem impermeáveis, funcionam como uma barreira natural, interrompendo a passagem livre de água e de minerais por entre as células (apoplasto). Água e sais devem, então, passar pelo interior dessas células endodérmicas onde se verifica a seletividade, o transporte ativo de sais e o controle da água que chega ao xilema. VIA SIMPLÁSTICA Água Pelo absorvente Endoderme Epiderme H 2 O H 2 O Córtex Córtex Via simplástica Cilindro central Via apoplástica e simplástica VIA APOPLÁSTICA VIA SIMPLÁSTICA Exoderme Periciclo Floema Xilema Xilema Endoderme Estrias de Caspary A B Vias pelas quais água e sais minerais seguem até chegar aos vasos condutores do xilema. Em A via simplástica e em B via apoplástica. A n g el a G is el i. 20 07 . D ig it al . Seca fisiológica Em determinadas circunstâncias, o vegetal encontra-se incapacitado de absorver água, mesmo que ela esteja disponível no solo. Este fenômeno é denominado seca fisiológica e pode ser verificado nas seguintes condições: • Quando o solo (meio externo) encontra-se mais concentrado (hipertônico) do que a raiz (meio interno). Isto pode ocorrer em ambientes de alta salinidade como praias, pântanos e manguezais ou pela aplicação excessiva de adu- bo junto das raízes. Algumas plantas de manguezais contam, inclusive, com glândulas de sal, as quais eliminam o excesso de sais absorvidos pelas raízes. Aula 08 15Biologia 4D • Em temperaturas muito baixas. • Em locais ou situações em que o excesso de água diminui o oxigênio disponível no solo, comprometendo a res- piração das células radiculares. Dessa forma o transporte ativo de sais é afetado, o que acarreta diminuição da absorção de água. • Na presença de substâncias tóxicas, as quais alteram a permeabilidade das membranas. TRANSPIRAÇÃO As plantas assimilam uma maior quantidade de água que os animais. Por exemplo, um girassol, num período de 24 horas, absorve e transpira 17 vezes mais água que um ser humano. Nas plantas, mais de 90% da água absorvida pelas raízes é perdida para o ar sob a forma de vapor-d’água. Esse processo é conhecido como transpiração, definido como a perda de vapor-d’água por qualquer parte do organismo vegetal. Nas folhas, principais órgãos da transpiração, a maior parte desse processo se dá pelos estômatos (transpiração estomática) e apenas uma pequena parte ocorre pela cutícula (transpiração cuticular). O processo de transpiração também é uma forma eficiente de dissipar o calor proveniente do sol. Movimentos estomáticos A transpiração estomática pode ser controlada pelos movimentos de abertura e fechamento dos estômatos. Esses movimentos dependem principalmente das variações de turgescência das células estomáticas (células-guarda) e sofre influência de diversos fatores como a luminosidade, concentração de gás carbônico e quantidade de água disponível. Água (movimento hidroativo) Com suprimento de água adequado, as células-guarda dos estômatos se mantêm túrgidas e, consequentemente, verifica-se a abertura do ostíolo. Quando ocorre falta de água, as células-guarda perdem água e tornam-se flácidas e dessa forma o ostíolo se fecha. Nesse último processo admite-se também a participação de um hormônio vegetal deno- minado ácido abscísico (ABA). ESTÔMATO ABERTO ESTÔMATO FECHADO H2O H2O H2OH2O Cloroplasto Ostíolo Núcleo Células-guarda H2OH2O H2O H2O Mecanismo de abertura e fechamento dos estômatos Luz (movimento fotoativo) Na presença de luz, as células-guarda, que são clorofiladas, realizam fotossíntese. Com isso verifica-se produção de ATP. O ATP desencadeia um processo de transporte ativo na membrana das células-guarda e, com isso, íons po- tássio (K+) são bombeados para o interior das mesmas, deixando-as hipertônicas em relação às células da epiderme. Verifica-se, então, passagem de água para o interior das células-guarda que se tornam túrgidas, provocando a abertura estomática. Na ausência de luz, verifica-se processo inverso ou seja, as células-guarda perdem potássio, tornam-se hipotônicas, em relação às células epidérmicas, e perdem água. Com isso tornam-se murchas, provocando o fechamento estomático. Outra explicação dada por alguns autores para abertura dos estômatos em relação à luz afirma que: na presença da luz, as células-guarda consomem o gás CO2, tornando o citoplasma mais alcalino. Nesta condição, o amido converte- -se em glicose, o que aumenta a concentração nos vacúolos e permite que, por osmose, recebam água das células vizinhas. Uma vez túrgidas, as células-guarda promovem a abertura dos ostíolos. A n g el a G is el i. 20 07 . D ig it al . 16 Semiextensivo Gás carbônico Baixas concentrações de CO2 no mesofilo provocam a abertura dos estômatos, uma vez que nessas situações verifica-se entrada de íons potássio nas células-guarda. O inverso ocorre em altas concentrações desse gás. Portanto, guarde: Em intensidade luminosa alta ou em presença de baixas taxas de CO2 no mesofilo, íons K + são “bombeados” para dentro das células-guarda. Dessa forma, ocorre um aumento da pressão os- mótica dessas células, acompanhado do aumento de sua turgidez e com a consequente abertura do estômato. Já em baixa luminosidade ou com altas taxas de CO2, íons K + são bombeados para fora das células-guarda. Assim, ocorre diminuição da pres- são osmótica; as células-guarda tornam-se mur- chas e o estômato se fecha. Resumindo, temos: Condições Estômato Transpiração Alta luminosidade Aberto Maior Baixa luminosidade Fechado Menor Alta concentração de CO2 no mesofilo Fechado Menor Baixa concentra- ção de CO2 no mesofilo Aberto Maior Disponibilidade alta de água para a planta Aberto Maior Disponibilidade baixa de água para a planta Fechado Menor Fatores que influenciam na transpiração Além da água, luz e CO2, que atuam de forma direta no mecanismo de abertura e fechamento dos estômatos, outros fatores podem determinar o aumento ou decréscimo na intensidade de transpiração de uma planta. São eles: • Umidade do ar: A transpiração é inversamente propor- cional à umidade do ar. Quanto maior a umidade relativa do ar, menor será a taxa de transpiração da planta. • Temperatura: Quanto maior a temperatura, maior a velocidade de transpiração. • Ventos (correntes de ar): Aumentam a transpiração. • Espessura da cutícula: Quanto mais espessa ela for, menos a planta transpira. • Superfície da folha: Quanto maior for o limbo, maior será a taxa de transpiração. • Disposição e localização dos estômatos: Nesse aspecto, é interessante citar o caso em que algumas plantas apresentam estômatos muito próximos uns dos outros. Com isso, a umidade aumenta no ambien- te que os envolve e a transpiração diminui. Verifica-se, ainda, situações nas quais os estômatos se localizam na face inferior da folha, onde a intensidade luminosa é menor ou estômatos que são protegidos por dobras das folhas. Em xerófitas (plantas de clima seco), os estômatos se localizam em cavidades denominadas criptas, isolados da ação do calor e dos ventos. • Pelos: Podem diminuir a transpiração ao impedir a evaporação. Métodos utilizados para a demonstração da transpiração A transpiração pode ser demonstrada por alguns métodos: 1. A transpiraçãopode ser demonstrada pelo encer- ramento de uma planta em uma campânula de vidro. Pode-se notar, depois de algum tempo, o embaçamento e a formação de gotículas de água, provenientes da transpiração. Ilu st ra çõ es : A n g el a G is el i. 20 07 . D ig it al . Aula 08 17Biologia 4D 2. O fenômeno pode ser medido pela utilização de um aparelho denominado potômetro. Neste aparelho uma planta, com sua raiz, é colocada em uma extremi- dade de um tubo contendo água. Na outra extremidade conecta-se um pequeno tubo contendo água e uma pequena bolha de ar em seu interior. Ao transpirar, a planta também absorve água. O deslocamento da bolha indica o volume de água perdida na transpiração. Bolha de ar Potômetro 3. Cortando-se uma folha e fa- zendo com que ela seja pesada em curtos intervalos de tempo, veremos que ela diminui de peso proporcionalmente à perda de água. A princípio, a perda de água é grande e à medida que o tempo passa, ela vai diminuindo até estabilizar. Isso ocorre por- que no início do procedimento, os estômatos estavam abertos acarretando uma grande perda de água. Com o passar do tempo, eles se fecham gradual- mente até não se verificar mais a transpiração estomática. A partir desse ponto, a transpiração pas- sa a ser exclusivamente cuticular. Observe o gráfico: Ilu st ra çõ es : A n g el a G is el i. 20 07 . D ig it al . Ta xa d e t ra n sp ir a çã o Tempo Estômato aberto Estômato fechado Transpiração cutilular + estomática Transpiração cutilularE tô t Taxa de transpiração ao longo do tempo Condução de seivas Sabemos que o sistema de transporte ou condução de seivas através da planta é formado pelos tecidos xilema (ou lenho) e floema (ou líber). Tal sistema só se verifica nas plantas denominadas vasculares ou traqueófitas que compreendem as pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. Através do xilema é conduzida a seiva bruta, composta de água e sais minerais absor- vidos do solo através das raízes. Pelo floema é conduzida a seiva elaborada ou orgânica composta de água e substâncias orgânicas em grande parte produzidas pelo processo de fotossíntese verificado nos tecidos clorofilados da planta. Nesta aula, iremos estudar quais os processos envolvidos no transporte das seivas. Condução da seiva bruta Há muito que se tenta explicar, de maneira adequada, como a água e os sais minerais, absorvidos do solo pelas raízes, alcançam as folhas – muitas vezes a vários metros do chão. No passado, falava-se até mesmo em células especiais que “bombeariam” a água para cima mas alguns experimentos acabaram mostrando a inexistência dessa força na condução da seiva. Con- tudo, algumas explicações merecem ser analisadas e discutidas, pois alguns estudiosos acreditam que não exista um único fator envolvido no processo, mas provavelmente uma combinação de fatores: • Capilaridade: Esse fenômeno envolve a coesão intermolecular da água e a adesão de suas moléculas às paredes dos vasos do xilema. Tal fato permitiria a as- censão da água pela planta. Mas apesar de sua ocorrência, a capilaridade não pode ser responsável isoladamente pela subida de água em plantas muito altas. • Pressão positiva da raiz: Considera-se esse fenômeno como uma pressão ocasionada pelos tecidos da raiz que “empurraria” a seiva para cima, em um movimento ascenden- te. Tal pressão é determinada pelo fato de que a solução existente no xilema apresenta alta con- centração em relação àquela existente no solo. Assim, a água é “puxada” para o cilindro central e uma vez ali é impelida para cima. A pressão positiva da raiz pode ser verificada através da Experimento mostrando a exsudação 18 Semiextensivo exsudação, ou seja, a perda de água em partes seccionadas de algumas plantas. Contudo, a pressão positiva da raiz não explica a ascensão da seiva em grandes árvores. Inclusive, em algumas delas, como nas coníferas, tal fenômeno não é verificado. A gutação e a pressão positiva da raiz Em algumas plantas a pres- são da raiz é responsável pelo fenômeno de gutação – eli- minação de água na forma líquida pelas folhas. Este fe- nômeno, que, como já foi vis- to, ocorre pelos hidatódios, é verificado quando o solo está bem suprido de água, a umi- dade do ar é elevada e a tem- peratura é baixa (o que torna a transpiração quase nula). © W ik ip ed ia /N o ah E lh ar d t • Teoria da coesão-tensão ou teoria de Dixon: A teoria da coesão-tensão foi proposta pelo botânico irlan- dês H. Dixon e atualmente é a mais aceita para se explicar o transporte ascendente da seiva bruta. Essa teoria propõe que a subida da seiva está diretamente rela- cionada à perda de água pelas folhas através da transpiração que, dessa forma, atuaria como uma força de sucção sobre a água presente no xilema. Ao perder água de forma contínua, as células do mesofilo têm sua concentração osmótica aumentada, e passam a retirar a água presente nos vasos do xile- ma. Isso faz com que a coluna de água suba de forma contínua e sob es- tado de grande tensão. Ainda que essa tensão seja alta, a coluna de água se mantém devido às forças de coesão existentes entre as suas moléculas e também às forças de adesão que se verifica entre essas moléculas e as paredes dos vasos lenhosos. Percebe-se agora a grande importância dos reforços de lignina nos vasos do xilema. Eles são necessários, uma vez que a pressão verificada durante o transporte da seiva poderia provocar o seu colapso. Vaso do xilema Estômato Molécula de água Células de xilema Adesão Parede celular do xilema Coesão por pontes de hidrogênio. Coesão e adesão no xilema Água captada do solo Molécula de água Pelo radicular Partícula de solo Água Ar Transpiração (Causa Tensão ao longo do xilema) 1 2 3 1. A transpiração verificada nas folhas cria uma pressão negati- va (sucção) que eleva a coluna de água sob constante tensão. 2. A coluna se mantém devido às forças de coesão entre as moléculas de água e sua adesão com as paredes dos vasos lenhosos. 3. Mais água é absorvida pela raiz. D iv o. 2 01 2. D ig it al . G ra d ie n te d e p o te n ci al d a ág u a A condução da seiva bruta pelos vasos do xilema pode ser compro- vada por um simples experimento: Colocando a haste de uma flor em contato com uma solução colorida, verifica-se que após algum tempo as pétalas da flor se tingirão com o respectivo corante. Se forem realizados Aula 08 19Biologia 4D cortes na haste, pode-se observar os vasos lenhosos tingidos pelo corante, ficando comprovada a subida desse corante pelo xilema. A seiva bruta segue o mesmo caminho. Branca Pedúnculo Solução colorida Vermelha A n g el a G is el i. 20 08 . D ig it al . Experiência para comprovar o deslocamento da seiva bruta. Condução da seiva elaborada O transporte da seiva elaborada é feito pelo floema (vasos liberianos). A comprovação desse transporte é possível por meio do anel de Malpighi (corte no caule) ou pelo estrangulamento do caule com um arame. Verifica-se com esse experimento que acima do corte forma-se um espessamento de tecidos ocasionado pelo acúmulo de material orgânico que não pôde passar de- vido à retirada de parte do floema. Neste caso, as raízes passam a não receber a seiva elaborada provocando, dessa forma, a morte da planta. Acúmulo de material orgânico Anel de malpighi (A retirada de um anel de casca, efetuada no tronco principal, leva a árvore à morte) Xilema intacto Floema Comprovação do transporte da seiva elaborada A seiva elaborada não só transporta açúcares, mas outras substâncias orgânicas como aminoácidos e determinados hormônios. Uma das explicações aceitas atualmente para o processo de condução dessa seiva é a Hipótese de Münch ou hipótese do deslocamento por pressão, ou ainda, Teoria do Fluxo em Massa, elabora- da pelo botânico alemão Ernest Münch em 1927. Segundo essa hipótese,a fotossíntese provocaria um acúmulo de açúcares solúveis na folha, o que faria com que as células, em virtude da pressão osmótica, retirassem do xilema uma grande quantidade de água. Os açúcares passariam aos tubos crivados do floema por transporte ativo, aumentando ali a concentração e fazendo a água passar por osmose do xilema para o flo- ema e daí, sob pressão para os demais órgãos da planta. Nas raízes e outros órgãos, os açúcares sairiam do flo- ema por transporte ativo reduzindo assim a pressão nos tubos crivados. Estes açúcares seriam então consumidos ou armazenados (na forma de amido). Note, portanto, que se estabelece uma diferença de pressão osmótica entre as regiões de produção (tecidos clorofilados) e regiões de consumo e armazenamento. Observe o funcionamento do seguinte modelo artificial: Modelo de Münch C D A B ÁguaÁgua Concentrado de açúcares Água destilada Modelo para testar a Hipótese de Münch. Inicialmente por osmose, a água entra em A devido à maior concentração, o que determina a formação de uma força hidrostática, provocando um fluxo de água e açúcares de A para B, através de C. Criou-se, portanto, uma corrente, que irá diminuindo gradativamente à medida que as concentrações forem se igualando. Comparando: A – Osmômetro contendo solução concentrada de açúcar Parênquimas clorofilia- nos da folha B – Osmômetro contendo água destilada Outros órgãos da planta onde ocorre o consumo ou a reserva C – Tubo de comunicação Líber ou floema D – Recipiente com água destilada Lenho ou xilema D iv an zi r Pa d ilh a. 2 00 2. D ig it al . A n g el a G is el i. 20 04 . D ig it al . 20 Semiextensivo Testes Assimilação 08.01. (PUCCAMP – SP) – Folhas foram destacadas de uma planta de soja e submetidas a pesagens sucessivas. Assinale o gráfico no qual o ponto I corresponde ao momento em que os estômatos completaram o seu fechamento. a) I Tempo Tr a n sp ir a çã o c) I Tempo Tr a n sp ir a çã o e) I Tempo Tr a n sp ir a çã o b) I Tempo Tr a n sp ir a çã o d) I Tempo Tr a n sp ir a çã o 08.02. (FURG – RS) – As células epidérmicas das raízes (pelos absorventes) absorvem água do solo, normalmente, quando: a) a concentração de sais das células for menor que a con- centração de sais do solo. b) a concentração de sais das células for maior que a con- centração de sais do solo. c) a concentração de sais das células for igual à concentração de sais do solo. d) a concentração de água das células for maior que a con- centração de água do solo. e) a concentração de água das células for igual à concentra- ção de água do solo. 08.03. (UEMA) – O controle da transpiração nas plantas realizado pelo estômato sofre a influência de vários fatores ambientais. Marque a opção que apresenta a relação CORRETA entre a condição ambiental e o comportamento do estômato. a) alto suprimento de água – o estômato fecha b) baixa concentração de CO2 – o estômato abre c) baixa intensidade de luz – o estômato abre d) baixo suprimento de água – o estômato abre e) alta intensidade luminosa – o estômato fecha 08.04. (OBB) – O mecanismo de transporte de água e sais do solo as partes superiores de uma planta depende de vários fatores. Marque a alternativa que não contenha fator participante neste processo. a) ligações de hidrogênio b) pressão positiva c) capilaridade d) pontes dissulfeto e) transpiração 08.05. (FESP – PE) – Analise as afirmativas abaixo relacio- nadas com o transporte nos vegetais. I. A seiva bruta é conduzida das raízes até as folhas através dos vasos lenhosos. II. Os vasos liberianos pertencem ao xilema. III. A seiva bruta circula pela casca do caule, enquanto a seiva elaborada circula mais internamente. IV. A condução da água, das raízes para cima, depende da força de sucção das células das folhas. V. A seiva bruta circulante nos vegetais é constituída de água, sais minerais e principalmente açúcares e ami- noácidos. VI. Nos vasos liberianos, uma célula comunica-se com a outra através das placas crivadas. Estão corretas: a) I, III e V c) III, IV e VI e) II e III apenas b) II, V e VI d) I, IV e VI Aperfeiçoamento 08.06. (UFABC – SP) – Uma das características das plantas da caatinga é o xerofitismo, que pode ser observado nas cactáceas. Nelas, a abertura e fechamento dos estômatos dependem da quantidade de água existente, principalmente, nas células-guardas. O estômato está aberto quando a) os íons potássio abandonam as células-guardas e, por- tanto, promovem a desidratação. b) o suco vacuolar das células-guardas estão com acúmulo de gás carbônico em seu interior. c) há aumento da acidez das células-guardas. d) as células-guardas estão com pouca água. e) as células-guardas estão túrgidas. 08.07. Aula 08 21Biologia 4D O estômato é uma estrutura encontrada na epiderme foliar, constituída por duas células denominadas células-guarda, ricas em cloroplasto. Diversos fatores podem determinar a abertura dos estômatos, dentre eles a) perda de água nas células-guarda. b) aumento da luminosidade do ambiente. c) altas concentrações de CO2 no ar atmosférico. d) diminuição nas concentrações de íons K+ nas células- -guarda. e) diminuição da pressão osmótica nas células-guarda. 08.08. (UERN) – As plantas perdem água em forma de vapor principalmente através das folhas – fenômeno conhecido como transpiração. Nesse processo, a planta pode perder água através da cutícula que reveste a epiderme, ou pode ocorrer perda pelos estômatos. O gráfico hipotético representa a variação do peso da folha recém-destacada no decorrer do tempo, de acordo com o processo de transpiração. Observe. I II III tempo P e so d a f o lh a Analise o gráfico e assinale a alternativa correspondente. a) I – fechamento de todos os estômatos; II – transpiração cuticular; III – transpiração cuticular e estomática. b) I – transpiração cuticular e estomática; II – fechamento de todos os estômatos; III – transpiração cuticular. c) I – transpiração cuticular; II – fechamento de todos os estômatos; III – transpiração cuticular e estomática. d) I – transpiração cuticular e estomática; II – transpiração cuticular; III – fechamento de todos os estômatos. 08.09. (UFABC – SP) – Descoberta nova técnica para dessalinização da água Cientistas desenvolveram um novo método de des- salinização da água que, além de eficiente, pode fun- cionar utilizando calor normalmente desperdiçado em outros processos industriais. Os pesquisadores criaram uma membrana com poros ultrafinos, que permite a passagem da água, mas retém o sal dissolvi- do. Aproveitando calor desperdiçado em outros pro- cessos industriais, ou mesmo a energia solar, a água salgada é aquecida até evaporar. O vapor passa através dos poros da membrana, condensando-se como água pura no outro lado, deixando o sal para trás. “Nosso processo funciona bem com salmouras contendo con- centrações de sal acima de 5,5%”, afirma o cientista responsável pelo projeto. www.inovacaotecnologica.com.br. Adaptado. Para os seres vivos, a desidratação é, na maioria das vezes, prejudicial aos organismos, sobretudo para as células. No entanto, sabe-se que, para os vegetais vasculares, a perda de água que ocorre nas folhas é necessária porque a) auxilia na condução de seiva bruta. b) auxilia na expulsão de sais minerais pelas raízes. c) inibe a entrada de microrganismos. d) estimula a fotossíntese. e) estimula o crescimento longitudinal. 08.10. (UNIRIO – RJ) – O processo de gutação consiste na eliminação de gotículas de água por estruturas bem- -definidas, os hidatódios, localizados nas bordas das folhas. Os hidatódios se assemelham aos estômatos, mas, em lugar de câmara subestomática, há um parênquima aquífero, o epitema, onde terminam os vasos lenhosos das últimas nervuras. Indique a melhor combinação de fatores (temperatura, umidade de ar e água do solo), paraque a gutação possa ser observada pela manhã em algumas plantas. TEMPERATURA UMIDADE RELATIVA DO AR SATURAÇÃO DE ÁGUA DO SOLO a) Baixa Alta Saturado b) Alta Alta Saturado c) Baixa Alta Não saturado d) Alta Baixa Não saturado e) Baixa Baixa Não saturado 08.11. A conquista do ambiente terrestre pelas plantas só foi possível devido à especialização de células para se adap- tarem ao novo ambiente. Para isso, desenvolveram conjuntos de células responsáveis pela distribuição interna de água e nutrientes denominados de tecidos vasculares. Analise as proposições com base na anatomia dos tecidos vasculares. I. O xilema é responsável pela condução de água e sais minerais para a planta. II. O floema é responsável pela condução de material or- gânico em solução. III. A presença de paredes espessas e lignificadas na maioria das células do floema faz com que este tecido seja mais rígido que o xilema. 22 Semiextensivo IV. O transporte pelo xilema é o mais rápido nas plantas, principalmente em dias de inverno. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. d) Somente a afirmativa IV é verdadeira. e) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. 08.12. (UFTM – MG) – A figura representa a hipótese mais aceita para explicar o mecanismo de condução da seiva orgânica nas plantas vasculares. Água destilada Solução de açúcar (mais concentrada) Solução de açúcar (menos concentrada) 1 3 5 4 2 Na figura, o número a) 1 corresponderia às folhas, e a interrupção do fluxo em 2 determinaria a morte das raízes, representadas em 3. b) 2 corresponderia ao xilema, e lesões nesse tecido repre- sentariam a morte das folhas, representadas em 3. c) 3 corresponderia às raízes, que enviam seiva orgânica para os demais tecidos através do floema, representado pelo fluxo em 4. d) 4 corresponderia ao floema, através do qual as raízes, re- presentadas em 1, recebem os açúcares sintetizados em 3. e) 5, que aponta para as paredes dos balões 1 e 3, correspon- deria ao esclerênquima, o principal tecido de sustentação nos vegetais, sem o qual não haveria suporte físico para os fluxos representados em 2 e 4. Aperfeiçoamento 08.13. (FGV – SP) – Dona Marta tinha dois arbustos de mesma idade e de mesma espécie plantados em seu jardim, e resolveu transferi-los para o seu quintal. Retirou-os do solo do jardim e, nessa operação, parte do sistema radicular de ambos foi igualmente danificada. Ao replantá-los no quintal, de um deles retirou inúmeras folhas, deixando o outro intocado. Considerando as necessidades hídricas das plantas, e sa- bendo que durante o replante, com exceção da retirada das folhas de um dos arbustos, as demais variáveis de replantio foram as mesmas, pode-se afirmar que a) o arbusto do qual foram retiradas folhas tem maior chance de sobreviver ao replante. b) o arbusto de folhas intactas tem maior chance de sobre- viver ao replante. c) ambos os arbustos têm iguais chances de sobreviver ao replante. d) o arbusto do qual foram retiradas folhas irá morrer devido à perda de água pelos tecidos lesados. e) o arbusto do qual foram retiradas folhas irá morrer devido à redução da área para transpiração e fotossíntese. 08.14. (PUCSP) – O estômato é uma estrutura encontrada na epiderme foliar, constituída por duas células denominadas células-guarda. Estas absorvem água quando há grande concentração de íons potássio em seu interior, o que leva o estômato a se abrir. Se o suprimento de água na folha é baixo, ocorre saída de íons potássio das células-guarda para as células vizinhas e, nesse caso, as células-guarda tornam-se a) flácidas, provocando o fechamento do estômato. b) flácidas, provocando a abertura do estômato. c) flácidas, não alterando o comportamento do estômato. d) túrgidas, provocando o fechamento do estômato. e) túrgidas, provocando a abertura do estômato. 08.15. (FUVEST – SP) – Qual a alternativa que indica a se- quência que leva ao fechamento dos estômatos? a) concentração do suco vacuolar – AUMENTA, pressão osmótica do vacúolo – AUMENTA, movimento da água na célula estomática – ABSORVE b) concentração do suco vacuolar – AUMENTA, pressão osmótica do vacúolo – AUMENTA, movimento da água na célula estomática – ELIMINA c) concentração do suco vacuolar – AUMENTA, pressão osmótica do vacúolo – DIMINUI, movimento da água na célula estomática – ABSORVE d) concentração do suco vacuolar – DIMINUI, pressão osmó- tica do vacúolo – DIMINUI, movimento da água na célula estomática – ELIMINA e) concentração do suco vacuolar – DIMINUI, pressão os- mótica do vacúolo – AUMENTA, movimento da água na célula estomática – ABSORVE 08.16. A preocupação com a degradação ambiental, acele- rada nas últimas décadas, tem levado a imprensa de todo o mundo a divulgar os efeitos prejudiciais que os desmatamen- tos causam sobre o clima do planeta Terra. Um desses efeitos é a diminuição do volume de chuvas que cai sobre grandes áreas desmatadas, o que pode ser explicado, pelo menos parcialmente, pela redução no volume de água retirada do solo e transferida para a atmosfera pelas plantas. A respeito do transporte de água no sistema solo-planta-atmosfera, é correto afirmar: 01) A perda de água pela planta na forma de vapor, proces- so conhecido como transpiração, ocorre principalmen- te através dos estômatos, que são estruturas dotadas de movimento localizadas no tecido epidérmico. 02) A seiva elaborada, também conhecida como seiva or- gânica, é constituída por uma solução rica em produtos da fotossíntese que se desloca no interior do floema, sempre no sentido descendente. Aula 08 23Biologia 4D 04) A perda de água pela planta na forma de vapor resulta na dimi- nuição da temperatura da planta, evitando o seu aquecimento ex- cessivo. 08) As plantas podem absorver água do solo tanto no período diurno quanto no período noturno. 16) A absorção de água pelas plantas é realizada essencialmente atra- vés das células da coifa das raízes. 08.17. (UEL – PR) – Quando a extre- midade do caule de certas plantas é cortada, durante algum tempo exsuda bastante água pelo corte. Esse fenô- meno é causado a) pela pressão da raiz. b) pela pressão osmótica das células do caule. c) por forças de adesão nos vasos liberianos. d) por forças de coesão nos vasos lenhosos. e) pelo transporte ativo nos vasos lenhosos. 08.18. (UFSCAR – SP) – O gráfico mostra a transpiração e a absorção de uma planta, ao longo de 24 horas. TRANSPIRAÇÃO ABSORÇÃO 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 HORA M A S S A D E Á G U A , E M C A D A 2 H O R A S ( G R M A S ) 40 30 20 10 A análise do gráfico permite concluir que: a) quando a transpiração é mais intensa, é mais rápida a subida da seiva bruta. b) quando a transpiração é mais intensa, os estômatos encontram-se totalmente fechados. c) das 22 às 6 horas, o lenho, sob tensão, deverá ficar esticado como se fosse um elástico, reduzindo o diâmetro do caule. d) não existe qualquer relação entre transpiração e absorção, e um processo nada tem a ver com o outro. e) das 12 às 16 horas, quando se observa maior transpiração, é pequena a força de tensão e coesão das moléculas de água no interior dos vasos lenhosos. Discursivos 08.19. (UFPA) – Plantas vasculares ou traqueófitas possuem tecidos de condução e são representadas pelas Pteridófitas e Fanerógamas. Nestes vegetais o transporte de água, nutrientes minerais e compostos orgânicos, é realizado por células especializadas que formam os tecidos vasculares: o lenho ou xilema e o líber ou floema. Baseado nesta afirmação, explique: a) O que acontecerá com uma árvore frutífera se retirarmos um anel da casca do seu tronco? JUSTIFIQUE. b) Se o mesmo cintamento for realizado num dos seus galhos, o que sucederá com os frutos produzidos pelo mesmo? JUSTIFIQUE.24 Semiextensivo 08.20. (UFPR) – Estômatos são estruturas vegetais especializadas que ocorrem principalmente nas folhas e que apresentam dois estados funcionais característicos, aberto e fechado. Diferentes condições ambientais, apresentadas na tabela abaixo, acarretam a abertura ou fechamento dessas estruturas. a) Preencha a tabela, identificando qual o comportamento que os estômatos terão em cada condição apresentada. CONDIÇÃO AMBIENTAL COMPORTAMENTO DOS ESTÔMATOS ABERTO X FECHADO Intensidade luminosa Alta Baixa Suprimento de água Alto Baixo Concentração de CO2 Alta Baixa b) Explique um desses comportamentos (apenas um). Aula 08 25Biologia 4D Gabarito 08.01. d 08.02. b 08.03. b 08.04. d 08.05. d 08.06. e 08.07. b 08.08. d 08.09. a 08.10. a 08.11. b 08.12. a 08.13. a 08.14. a 08.15. d 08.16. 13 (01, 04, 08) 08.17. a 08.18. a 08.19. a) Provavelmente a árvore irá morrer, pois a retirada do anel irá im- pedir que a seiva elaborada conduzida pelo floema alcance a raiz. b) Os frutos ali presentes serão maiores e mais doces, pois a retira- da do anel concentra os solutos orgânicos (açúcares) nos ramos. 08.20. a) CONDIÇÃO AMBIENTAL COMPORTAMENTO DOS ESTÔMATOS ABERTO X FECHADO Intensidade luminosa Alta ABERTO Baixa FECHADO Suprimento de água Alto ABERTO Baixo FECHADO Concentração de CO2 Alta FECHADO Baixa ABERTO b) Com relação a luminosidade, em condições de alta lumino- sidade, íons potássio (K+) são bombeados para o interior das mesmas, deixando-as hipertônicas em relação às células da epiderme. Verifica-se, então, passagem de água para o interior das células-guarda que se tornam túrgidas, o que provoca a abertura estomática. Na ausência da luz, verifica-se processo inverso, ou seja, as células-guarda perdem potássio, tornam-se hipotônicas e perdem água. Assim tornam-se murchas, provo- cando o fechamento estomático. Com relação ao suprimento de água: O aumento da disponibilidade de água no ambiente permite maiores taxas de transpiração e trocas gasosas sem haver desi- dratação, portanto os estômatos estarão abertos nessa condi- ção. Da mesma forma, espera-se encontrar estômatos fechados em condição de baixa disponibilidade de água para evitar a perda excessiva de água pela transpiração e trocas gasosas. Com relação à concentração de CO2: Em baixas concentrações de CO2 espera-se encontrar os estô- matos abertos, pois necessitam realizar o máximo de trocas ga- sosas. Em condições de alta concentração de CO2, os estômatos estarão fechados, pois existe um ponto limite de saturação de CO2. Semiextensivo26 Anotações
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