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CENTRO UNIVERSITÁRIO FAVENI BOTÂNICA ESTRUTURAL GUARULHOS – SP SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO À BOTÂNICA ................................................................................. 2 1.1 Características das Plantas ............................................................................ 3 1.2 Histologia Vegetal ........................................................................................... 4 2 A BOTÂNICA COMO CIÊNCIA ............................................................................... 6 3 O REINO PLANTAE ................................................................................................ 8 3.1 As plantas: importância ecológica ................................................................ 10 3.2 Características e classificação das plantas .................................................. 11 3.2.1 Criptógamas e Fanerógamas........................................................................... 12 4 MORFOLOGIA DOS ORGÃOS VEGETAIS.......................................................... 23 4.1 Raiz .............................................................................................................. 23 4.2 Caule ............................................................................................................ 31 4.3 Folha ............................................................................................................. 40 4.4 Flor ............................................................................................................... 46 4.5 Fruto ............................................................................................................. 51 4.6 Origem e estrutura da semente .................................................................... 55 5 BIOLOGIA DA REPRODUÇÃO DAS MAGNOLIOPHYTAS.................................. 56 5.1 Monocotiledôneas e dicotiledôneas: algumas diferenças ............................. 57 5.2 Polinização ................................................................................................... 60 5.3 Germinação .................................................................................................. 63 5.4 Dispersão ..................................................................................................... 65 6 BIBLIOGRAFIA BÁSICA ....................................................................................... 68 2 1 INTRODUÇÃO À BOTÂNICA1 Fonte: euquerobiologia.com.br Botânica é o estudo da fisiologia, morfologia, ecologia, evolução, anatomia, classificação, doenças, distribuição, dentre outros aspectos das plantas. Essa ciência foi reconhecida como tal em 1979, juntamente com os cursos de Biologia. A história dessa área das ciências naturais nos remete a um passado bem longínquo: sabe-se, por exemplo, que no ano 370 antes de Cristo, um filósofo grego chamado Teofrastus, discípulo de Aristóteles - este que havia classificado as plantas em “com flores” e “sem flores” - escreveu dois tratados: "Sobre a História das Plantas" (História Plantarum) e "Sobre as Causas das Plantas". O alemão Otto Brunfels, no século 16, publicou uma obra denominada Herbarium, com informações precisas sobre algumas espécies de plantas e, dois séculos depois, o botânico sueco Lineu propôs a nomenclatura binomial para identificação, também, deste reino vivo. Seu sistema de classificação era baseado na 1Extraído do site: ARAGUAIA, Mariana. "Botânica"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/biologia/botanica.htm>. Acesso em 26 de novembro de 2018. posição e número de estames na flor. Ambos são considerados como os pais da botânica científica. Hicher, mais tarde, propôs a submissão do Reino Plantae em criptógamas e fanerógamas: plantas sem e com flores, respectivamente. Outro cientista, Engler, propôs a classificação entre talófitas e cormófitas, sendo essas últimas as que possuem raiz, caule e folhas. Atualmente, com o advento da filogenia e avanço da Biologia Molecular, outras formas de classificação vêm sendo propostas. Em nosso país, o estudo dos vegetais foi impulsionado pela chegada da corte portuguesa, tendo como consequência a criação do Jardim Botânico do Rio de Janeiro, em 1808, por D. João VI. 1.1 Características das Plantas2 As principais características das plantas são: • Células eucariontes: núcleo delimitado por membrana nuclear; • Seres autotróficos: produzem o seu próprio alimento; • Fotossintetizantes: realizam fotossíntese, o processo para obtenção de alimento e energia. 2 Extraído do site: https://www.todamateria.com.br/celula-vegetal/ Fonte: todamateria.com.br As plantas são constituídas pelas células vegetais. Elas diferenciam-se das células animais por possuírem vacúolos, cloroplastos e parede celular. Os vacúolos são organelas que ocupam a maior parte do citoplasma. Eles são responsáveis por armazenar substâncias e regular a entrada de água na célula, controlando a sua turgidez. Os cloroplastos são organelas exclusivas de células vegetais. É o local onde é encontrada a clorofila, o pigmento necessário para a realização da fotossíntese. A parede celular dos vegetais é constituída pelo polissacarídeo celulose. Ela é responsável pela sustentação, resistência e proteção contra patógenos. 1.2 Histologia Vegetal As células vegetais formam os tecidos das plantas, eles são o objeto de estudo da Histologia Vegetal. Os tecidos vegetais são divididos em: • Tecidos meristemáticos: são responsáveis pelo crescimento do vegetal e formação dos tecidos permanentes. https://www.todamateria.com.br/celula-vegetal/ https://www.todamateria.com.br/histologia-vegetal/ • Tecidos permanentes: são diferenciados e classificam-se conforme a função que desempenham. Fonte: todamateria.com.br As partes da planta são: raízes, folhas, caule, flores e frutos. Cada uma delas desempenha uma função que garante a sobrevivência do vegetal. • Raiz: Absorção e condução de substâncias. Em alguns casos, podem armazenar substâncias energéticas. • Folhas: Responsável pela fotossíntese, respiração e transpiração. • Caule: Sustentação e transporte de substâncias. • Flores: Responsáveis pela reprodução. • Frutos: Dispersão de sementes, garantindo a sobrevivência da espécie. Algumas plantas não apresentam flores e frutos, como veremos a seguir nos grupos das plantas. https://www.todamateria.com.br/partes-da-planta/ 2 A BOTÂNICA COMO CIÊNCIA3 E fundamental ensinar racionalmente a Botânica para que as pessoas não só a percebam bem, como também não a odeiem por decorarem conceitos e termos sem os entenderem. Muitas pessoas, particularmente os alunos, não gostam de Botânica por lhes terem fornecido uma imensidade de termos, alguns até de difícil pronúncia. A grande maioria desses termos são desnecessários para se entenderem as plantas, respectivas características, funcionalidade, ecologia e ciclo biológico (não ciclo de - "da, pois a -"da não é cíclica; todos os seres nascem, vivem e morrem). Assim, surgiu-nos a ideia de lhes mostrar que as árvores são seres vivos extremamente semelhantes a nós e, nesta Revista (Parques e Vida Selvagem 28: 64- 66; 2009) já comparámos o corpo de uma árvore com o corpo humano. As árvores apenas não precisam de boca para ingerirem as substâncias nutritivas (glucídios, lipídios e protídeos) essenciais para as funções vitais, pois basta-lhes estarem ao sol para as produzirem, como, também, já desenvolvemos em artigo anterior nesta mesma Revista (Parques e Vida Selvagem 22: 48-50; 2007). Os animais, como não conseguem produzi-las, têm de comer plantas (herbívoros) ou comerem animais que se alimentam de plantas (carnívoros). Os onívoroscomem plantas e animais. Isto é, sem as plantas os animais não sobreviveriam. É por isso que o volume da biomassa vegetal é o maior (89% da biomassa global) e é extremamente relevante nos ecossistemas terrestres. Assim, por exemplo, como as florestas tropicais são as de maior biomassa, essas florestas têm uma elevada Biodiversidade. Vamos, então, observar uma planta vascular com vasos, isto é, com líber (transporta a seiva elaborada) e lenho (transporta a seiva bruta). O corpo destas plantas é constituído por raiz [usualmente com geotropismo positivo (mo-"mento em direção ao solo), caule (geralmente com geotropismo negativo) e folhas. O órgão mais primitivo destas plantas vasculares é o caule, pois conhecem-se fósseis de plantas só com caule (ex.: Rhinia major) e, claro, esporângios, pois reproduziam-se por esporos. Tinham um caule subterrâneo (rizoma), mais ou menos paralelo à superfície do solo, com rizoides (pelos para absorverem água do solo) e um caule aéreo (verde, pois não havendo folhas é o caule 3 Extraído do site: http://www.cienciaviva.pt/img/upload/A%20botanica_001.pdf que tem de ser fotossintético), em cujas extremidades se inseriam os esporângios. Atualmente, há um representante destas plantas vasculares primitivas, o PsHotum nudum, um pouco mais evoluído do que as Rhinia, pois os esporângios já não são terminais, mas inseridos no eixo caulinar. Portanto, a raiz resultou do caule, por geotropismo positivo, e as folhas resultaram do achatamento de ramificações caulinares. As raízes ou constituem o prolongamento do caule (raízes aprumadas) ou estão inseridas em fascículos na base dos caules (raízes fasciculadas). As folhas normalmente são clorofilinas (nomofilos), ou servem para proteger outros órgãos das plantas (brácteas), sendo geralmente de tamanho reduzido e não clorofilinas, ou são portadoras de esporângios com esporos (esporófilos). Os esporos ou são todos do mesmo tamanho (isosporia) ou há uns de menor tamanho (micrósporos) do que outros (macrósporos), havendo, neste caso, heterosporia. Raramente existem micrósporos e macrósporos no mesmo esporângio. Geralmente, há esporângios apenas com micrósporos (microsporângios) ou apenas com macrósporos (macrosporângios). Fonte: cienciaviva.pt 3 O REINO PLANTAE4 Todos os seres incluídos no Reino Plantae são: • EUCARIONTES • PLURICELULARES • AUTÓTROFOS A clorofila encontra-se dentro dos plastos: Fonte: colegiofaat.files.wordpress.com 4 Extraído do site: https://colegiofaat.files.wordpress.com/2017/05/reino-plantae.pdf Cloroplastos Fonte: colegiofaat.files.wordpress.com Representação simplificada do Processo de Nutrição Vegetal Fonte: colegiofaat.files.wordpress.com 3.1 As plantas: importância ecológica5 As plantas são organismos fotossintetizantes e multicelulares. Em seu corpo, as células estão organizadas em conjuntos com funções específicas, chamados tecidos. As algas e os fungos multicelulares, que estudamos nas unidades anteriores, não são formados por tecidos. Por serem fotossintetizantes, as plantas são organismos autótrofos, assumindo o papel de produtores nos ecossistemas, como as cianobactérias e as algas. Os organismos fotossintetizantes possuem células que contêm o pigmento verde clorofila. Em algumas plantas podem existir outros pigmentos, de cores diferentes, que podem dar outra coloração a elas que não a verde. Assim, a cor predominante da planta pode não ser a verde, mas a clorofila está presente. Isso também ocorre com diversas espécies de algas. Nos eucariontes fotossintetizantes, a clorofila se localiza no interior de organelas chamadas cloroplastos. Nas cianobactérias, que são fotossintetizantes, mas procariontes, não há cloroplastos. Dizemos que os cloroplastos estão presentes em células eucarióticas de algas e plantas. As células das plantas apresentam, além dos cloroplastos, uma parede celular externa à membrana plasmática, feita de celulose, que confere resistência à célula. Há também os vacúolos de suco celular, que são organelas nas quais a água é armazenada. Dependendo da espécie de planta e do tecido vegetal, também podem existir pigmentos no vacúolo, como o pigmento avermelhado que dá cor às folhas da planta coração-de-maria. Além da importância ecológica, as plantas têm, para o ser humano, grande valor econômico. Muitas espécies são utilizadas em nossa alimentação e, em função disso, cada vez mais são desenvolvidas técnicas agrícolas que visam melhorar a qualidade e aumentar a produção. O Brasil, por exemplo, tornou-se grande exportador de café, soja, milho, laranja, manga, melão e várias outras plantas e seus 1 derivados, o que favorece a economia de muitas cidades e estados brasileiros. 5 Extraído e adaptado do site: https://planetabiologia.com/reino-plantae-resumo-caracteristicas- classificacao-dos-vegetais/ https://planetabiologia.com/o-que-e-clorofila-para-que-uma-planta-utiliza/ Há espécies de plantas utilizadas como matéria-prima na produção de re- médios e outras, ainda, que fornecem madeira, utilizada na fabricação de móveis, ca- sas, pontes e dormentes de ferrovias, por exemplo. O Brasil é um país muito rico em relação a biodiversidade de plantas. Há especialmente 6 biomas brasileiros que merecem ser estudados. Um fato interessante sobre as plantas é que elas têm capacidade de movimento. Entre eles podemos destacar o tropismo, tactismo e nastismo. Esses movimentos são fundamentais para as plantas. 3.2 Características e classificação das plantas Resumidamente podemos classificar assim as plantas. • Filo Hepatophyta – são as hepáticas • Filo Bryophyta – os musgos • Filo Anthocerophyta – antóceros • Filo Pterophyta – avencas e samambaias • Filo Sphenophyta – cavalinha • Filo Lycophyta – os licopódios e selaginelas • Filo Psilotophyta – psilotáceas • Filo Coniferophyta – coníferas, pinheiros e ciprestes • Filo Gnetophyta – gnetáceas • Filo Cycadophyta – cicas • Filo Ginkgophyta – gincobilobas • Filo Magnoliophyta ou Anthophyta – árvores, gramíneas, etc.). A classificação procura refletir a evolução das plantas. Assim, o cladograma a seguir representa as relações evolutivas entre os filos que formam o reino das plantas: briófitas, hepatófitas, antocerófitas, pteridófitas, licófitas, shenófitas, psilotófitas, gimnospermas e angiospermas. Note que o grupo das plantas, tão diversificado, é descendente de um grupo ancestral relacionado com as algas verdes. https://planetabiologia.com/os-principais-biomas-brasileiros-resumo/ https://aulazen.com/biologia/movimentos-vegetais-tropismo-tactismo-e-nastismo/ Veja na figura abaixo um cladograma resumido do Reino Plantae. Observe que está sendo considerado os grupos mais abundantes e estudados que são as briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. Fonte: planetabiologia.com 3.2.1 Criptógamas e Fanerógamas Podemos dividir as plantas em dois grandes grupos: as Criptógamas e Fanerógamas, mas qual é a diferença entre criptógamas e fanerógamas? Criptógamas São as plantas que não possuem flores. Nesse grupo temos as briófitas e pteridóftas. São os vegetais mais simples e também os mais dependentes de água. Fanerógamas São as plantas que realizam a sua reprodução sexuada através de flores. Flores nada mais são que os órgãos sexuais das plantas. No caso, das gimnospermas e angiospermas. Fonte: mamdala-etec.com 3.2.2 Briófitas6 Fonte: colegiofaat.files.wordpress.com As briófitas é o grupo do Reino vegetal que não possui órgãos bem definidos como as folhas caule ou raiz. É o grupo mais simples do reino vegetal, nãopossuem nem flores nem frutos e seu ciclo de vida é extremamente dependente da água. sua reprodução pode ser tanto assexuada como sexuada. As briófitas (do grego bryon = musgo; phyton = planta) mais comuns são os musgos. Nesse grupo, ainda estão incluídas as hepáticas (do grego hepatos = fígado – pela sua aparência com o formato de um fígado) e os antóceros. As briófitas são plantas de tamanho pequeno, nunca ultrapassam poucos centímetros. Além disso, costumam ser encontradas em locais úmidos e, de preferência, sombreados. De maneira geral, essas plantas vivem sobre troncos, rochas e no solo. Poucas espécies vivem em água doce ou em locais banhados pela água do mar. 6 Extraído e adaptado do site: https://planetabiologia.com/caracteristicas-gerais-das-briofitas-resumo/ São formadas por rizoides, caulídios e filídios. Pode haver também a cápsula, que aparece somente em uma das fases do desenvolvimento das briófitas. Os caulídios, filídios e rizoides são estruturas diferentes dos caules, das folhas e das raízes que existem em outras plantas. Professor(a), caules, folhas e raízes se diferenciam porque apresentam vasos condutores de seiva. Os rizoides (do grego rhiza = raiz; eidos = semelhante) são responsáveis por fixar as briófitas no substrato, que pode ser uma pedra, um tronco de árvore ou o solo. Eles também são os responsáveis por absorver água e sais minerais. Os caulídios e filídios, além de absorverem água diretamente do ambiente, realizam fotossíntese. As briófitas não apresentam vasos condutores, daí serem chamadas de plantas avasculares (o prefixo “a”, na frente da palavra, significa negação, sem). Nessas plantas, o transporte da água é feito de uma célula para outra, sendo, por isso, mais lento do que nas plantas com vasos condutores. Por esse motivo, as briófitas são baixas, pequenas e vivem em locais úmidos e geralmente sombreados, onde perdem pouca água para o ambiente. Reprodução das briófitas A seguir, há uma ilustração representando o ciclo de vida dos musgos. Para entendê-la melhor, acompanhe cada etapa com a descrição apresentada. Fonte: planetabiologia.com As briófitas vivem em locais úmidos e precisam da água para a reprodução. Elas apresentam plantas masculinas e plantas femininas, que produzem, respectivamente, os gametas (células reprodutivas) masculinos e femininos. De tempos em tempos novas briófitas são catalogadas, isto é, há um grande número de espécies ainda a serem descobertas. 3.2.3 Pteridófitas As pteridófitas são plantas em geral maiores do que as briófitas. Esse fato está associado a duas novas características que não estão presentes nas briófitas: presença de vasos condutores (por isso, são plantas vasculares), que permitem que a água e os sais minerais sejam distribuídos eficientemente por toda a planta; capacidade de produzir uma substância chamada lignina, que torna as células e as estruturas de sustentação da planta mais firmes, além de proteger melhor todas as partes do vegetal. Além disso, sobre a epiderme (do grego epi = sobre; derme= pele) das pteridófitas há a cutícula, que é uma estrutura formada por uma fina camada de substâncias impermeabilizantes, que dificultam a perda de água por transpiração. Reprodução das pteridófitas O ciclo de vida das pteridófitas é semelhante ao das briófitas: para que ocorra a fecundação, é necessário que o gameta masculino seja transportado pela água até o gameta feminino. Fonte: planetabiologia.com De onde vem o xaxim? Fonte: planetabiologia.com O xaxim é formado pelo conjunto de raízes que se entrelaçam e partem do caule de samambaias arborescentes, como a samambaiaçu (uma planta nativa da Mata Atlântica). Até há pouco tempo, o xaxim era muito usado para fazer vasos ou placas para uso ornamental. No entanto, sua exploração irracional fez com que ele fosse colocado na lista oficial do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama) de espécies ameaçadas de extinção. Hoje, a exploração e a comercialização do xaxim estão proibidas. Como o crescimento da samambaiaçu é muito lento, estima-se que, para conseguir um vaso com aproximadamente 45 cm de diâmetro, as samambaiaçus devem ter idade mínima de 50 anos! Hoje, como alternativa para os vasos de xaxim, existem vasos feitos com fibras extraídas da casca de coco, que, além de continuarem sendo produtos naturais, são renováveis, biodegradáveis e recicláveis e ainda substituem perfeitamente os vasos feitos de xaxim sem comprometer o ambiente. 3.2.2 Gimnospermas7 As gimnospermas são plantas vasculares e de grande porte. Ao contrário das briófitas e das pteridófitas, elas apresentam independência da água para se reproduzir. Por isso, as gimnospermas são amplamente distribuídas no ambiente terrestre. São abundantes principalmente em regiões temperadas, onde formam vegetações como as das florestas boreais (taiga) no Hemisfério Norte, nas quais predominam os pinheiros, e a Mata de Araucárias na Região Sul do Brasil. São também exemplos de gimnospermas as cicas e as sequoias, entre outras. Nas gimnospermas, as estruturas relacionadas com a reprodução sexuada encontram-se reunidas em estróbilos. Nos estróbilos masculinos são formados os grãos de pólen que vão originar gametas masculinos. Estes não são flagelados. Nos estróbilos femininos são formados os gametas femininos. O gameta feminino fica no interior do óvulo. Após a fecundação, há formação do embrião e o óvulo transforma-se em semente, cuja função é proteger o embrião e fornecer-lhe alimento. A denominação gimnosperma deriva do fato de as sementes serem nuas, isto é, não abrigadas no interior de frutos {gymnos = nu; spermae = semente). Na gimnosperma mais conhecida do Brasil, o pinheiro-do-paraná, as sementes são os pinhões e o estróbilo feminino que contém as sementes se chama pinha. Nas gimnospermas, o grão de pólen é transportado pelo vento. Após a polinização, o grão de pólen desenvolve uma estrutura chamada tubo polímco, que transporta o gameta masculino até o feminino. O tubo polínico é fundamental para a reprodução das fanerógamas, ou seja, das angiospermas e das gimnospermas, pois ele leva o gameta masculino (que não é flagelado) até o feminino, sem necessidade de meio líquido. O surgimento dessa estrutura foi importante para a evolução das plantas, permitindo a conquista de ambientes terrestres mesmo sem umidade elevada. Ocorrendo a fecundação, forma- se o embrião, e o óvulo transforma-se em semente. 7Extraído e adaptado do site: https://planetabiologia.com/reino-plantae-resumo-caracteristicas- classificacao-dos-vegetais/ Representação esquemática mostrando o ciclo de vida de uma gimnosperma. Estruturas em diferentes escalas. Fonte: planetabiologia.com 3.3.4 Angiospermas Nas angiospermas, as estruturas relacionadas com a reprodução sexuada encontram-se reunidas nas flores. As flores completas são formadas pelo pedúnculo e pelo receptáculo, onde se inserem os verticilos, que são: • cálice: conjunto de sépalas, geralmente verdes; • corola: conjunto de pétalas, que podem apresentar várias cores; • androceu: formado pelos estames; • gineceu: formado por um ou mais pistilos. Fonte: planetabiologia.com O estame é composto pelo filete e pela antera, no interior da qual se formam os grãos de pólen. O pistilo é composto pelo ovário e pelo estilete, cujo ápice é o estigma. No interior do ovário situa-se o óvulo. Há flores que apresentam apenas o androceu ou o gineceu, sendo, portanto, flores masculinas ou flores femininas, respectivamente. A maioria delas, entretanto, possui androceu e gineceu na mesma flor. Na maioriadas angiospermas, a polinização é realizada por animais, principalmente insetos e aves. Após a fecundação, com o desenvolvimento do embrião, os tecidos do óvulo tornam-se desidratados e impermeáveis, e a estrutura toda passa a ser denominada semente. À medida que a semente se forma, a parede do ovário também se desenvolve, dando origem ao fruto, que é formado, portanto, pelo desenvolvimento do ovário. As sementes ficam, assim, abrigadas no interior de frutos. Daí provém a denominação angiospermas angio = urna; spermae = semente). Fonte: planetabiologia.com Ao germinar, a semente dá origem à planta jovem (plântula), que se desenvolve, tornando-se uma planta adulta. Caso, as flores geralmente possuem características que atraem esses animais: podem ser vistosas, coloridas, exalar odor característico, produzir substâncias nutritivas. Essas substâncias nutritivas constituem o néctar, que é produzido nos nectários, na maioria das vezes localizados no interior da flor. 4 MORFOLOGIA DOS ORGÃOS VEGETAIS8 As plantas possuem formas muito variadas. Percebemos ao observar, por exemplo, uma vitória-régia e um coqueiro. Raízes, caules, folhas, frutos e flores são estruturas que comumente chamamos órgãos vegetais. Cada órgão possui sua função definida e várias formas possíveis. Vimos que as flores são órgãos reprodutivos, e os frutos se originam dessas. Como foi assunto de aulas passadas, ao caracterizarmos as angiospermas, aqui trataremos das raízes, caules e folhas. 4.1 Raiz9 Fonte: biologianet.uol.com.br A raiz é imprescindível à planta, haja vista que além de fixar ela absorve do solo os nutrientes necessários à sobrevivência do vegetal. Porém há outra função importante que é fazer reserva de nutrientes, como no caso dos tubérculos. 8Extraído e adaptado do site: https://www.mundovestibular.com.br/articles/689/1/ORGAOS- VEGETAIS----RAIZ-CAULE-E-FOLHA/Paacutegina1.html 9 Extraído do site: https://www.infoescola.com/plantas/raiz/ Nos vegetais sem sementes (as pteridófitas) as raízes se desenvolvem ainda nos primeiros estágios do crescimento do esporófito. Já nos vegetais com sementes (as espermatófitas) as raízes tem origem ainda no embrião. Neste último caso, a radícula é o primeiro órgão a se desenvolver no instante em que há a germinação da semente. Porém esta radícula trilha caminhos diferentes quando trata-se de Monocotiledôneas e Dicotiledôneas. Lembrando que o grupo dos vegetais que apresentam flores pode ter um ou mais cotilédones no embrião (semente). Se possui um cotilédone denomina-se Monocotiledônea, se possui mais de um denomina-se “Dicotiledônea”. A radícula se degenera e todas as raízes brotam a partir da base do caule no caso das Monocotiledôneas, já nas Dicotiledôneas a radícula se torna a raiz principal, da qual o sistema radicular se deriva. Podemos classificá-las basicamente quanto ao habitat: Subterrâneas, Aéreas e Aquáticas. 4.1.1 Raízes Subterrâneas São raízes que ficam sob o solo e possuem várias formas, permitindo assim uma subclassificação: axial ou pivotante, ramificada, fasciculada e tuberosa. Raiz Axial ou Pivotante Neste tipo de raiz subterrânea, típica das dicotiledôneas, é possível detectar com clareza uma raiz principal distinta das raízes secundárias, como na ilustração abaixo: https://www.infoescola.com/plantas/semente/ https://www.infoescola.com/biologia/pteridofitas-pteridophyta/ https://www.infoescola.com/biologia/esporofito/ https://www.infoescola.com/plantas/divisao-spermatophyta/ https://www.infoescola.com/plantas/monocotiledoneas/ https://www.infoescola.com/plantas/cotiledone/ https://www.infoescola.com/plantas/caule/ Fonte: infoescola.com Raiz Ramificada No tipo de raiz subterrânea ramificada não é possível detectar tão facilmente a raiz principal das outras raízes. Pois como já diz o próprio nome há uma ramificação secundária, terciária e assim sucessivamente, sempre a partir da raiz primária. Veja na figura abaixo: Fonte: infoescola.com Raiz Fasciculada Neste caso é impossível distinguir a raiz principal das demais raízes. https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2009/08/raiz-primaria-pivotante.jpg https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2009/08/raiz-ramificada.jpg Fonte: infoescola.com Raiz Tuberosa A principal característica deste tipo de raiz é o acúmulo de reservas de nutrientes, sendo muito utilizada na nossa alimentação. Um exemplo clássico é a cenoura. Fonte: infoescola.com https://www.infoescola.com/plantas/cenoura/ https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2009/08/raiz-fasciculada.jpg https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2009/08/raizez-tuberosas.jpg 4.1.2 Raízes Aéreas Essas raízes são visíveis, pois ficam sempre acima do solo. Há subgrupos dessas raízes, são: estranguladoras, grampiformes ou aderentes, respiratórias ou pneumatóforos, suporte, sugadoras e tabulares ou sapopemas. Raiz Estranguladora São raízes que, de certa forma, “abraçam” outro vegetal. Na maioria dos casos onde isto ocorre há a morte do hospedeiro. Fonte: infoescola.com Raiz Grampiforme ou Aderente Essas raízes são responsáveis por fixar a planta trepadora à um suporte. Veja na figura abaixo: https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2009/08/raiz-estranguladora.jpg Fonte: infoescola.com Raiz Respiratória ou Pneumatóforo Esse tipo de raiz é responsável por auxiliar a respiração do vegetal, como já diz seu nome. Fonte: infoescola.com https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2009/08/raiz-grampiforme.jpg Raiz Suporte Esta raiz auxilia no suporte do vegetal. É comum encontrarmos este tipo de raiz nos manguezais. Fonte: infoescola.com Raiz Sugadora Este tipo de raiz adentra o corpo da planta hospedeira, de maneira a absorver todo ou parte do alimento do vegetal. Raiz Tubular ou Sapopema Fonte: infoescola.com São raízes grandes, bem desenvolvidas, que conferem estabilidade para planta. 4.1.3 Raízes Aquáticas Como o próprio nome já traduz, esta raiz se desenvolve em plantas aquáticas. Diferindo das raízes subterrâneas, a função deste tipo de raiz não é fixar, mas apenas absorver os nutrientes flutuantes presentes na água. https://www.infoescola.com/biologia/plantas-aquaticas/ Fonte: infoescola.com 4.2 Caule10 Fonte: todamateria.com.br O caule realiza a integração de raízes e folhas, tanto do ponto de vista estrutural como funcional. Em outras palavras, além de constituir a estrutura física onde se inserem raízes e folhas, o caule desempenha as funções de condução de água e sais minerais das raízes para as folhas, e de condução de matéria orgânica das folhas para as raízes. 10 Extraído e adaptado: "Caule" em Só Biologia. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2018. Consultado em 26/11/2018 às 14:01. Disponível na Internet em https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Morfofisiologia_vegetal/morfovegetal3.php Caules jovens têm células clorofiladas e são revestidos por uma epiderme uniestratificada, isto é, formada por uma única camada (estrato) de células. Plantas que apresentam pequeno crescimento em espessura, como as gramíneas, por exemplo, também apresentam caules revestidos pela epiderme e esta pode ainda apresentar sobre si, externamente, uma cutícula protetora. Fonte: sobiologia.com.br Já em plantas que cescem muito em espessura, transformando-se em arbustos ou árvores, a epiderme é substituída por um revestimento complexo, formado por vários tecidos. O tecido mais externo é formado por células mortas, que conferem o aspectoáspero e opaco aos troncos das árvores. Esse revestimento multitecidual, denominado periderme, acompanha o crescimento em espessura dos troncos. Os caules são, em geral, estruturas aéreas, que crescem verticalmente em relação ao solo. Existem, no entanto, caules que crescem horizontalmente, muitas vezes, subterraneamente. Caules subterrâneos podem ser distinguidos de raízes porque apresentam gemas ou botões vegetativos, a partir dos quais podem se desenvolver ramos e folhas. 4.2.1 Gemas As gemas caulinares são formadas por grupos de células meristemáticas, capazes de se multiplicar ativamente por mitose. Um conjunto de células meristemáticas forma um meristema, motivo pela qual as gemas caulinares também são chamadas meristemas caulinares. Fonte: sobiologia.com.br No ápice do caule (e de cada ramo) existe sempre uma gema (ou meristema) apical, que permite o crescimento em extensão graças à multiplicação das células meristemáticas. À medida que o caule cresce diferenciam-se lateralmente, regiões onde surgem folhas e gemas axilares (ou laterais). As regiões onde se inserem as folhas e as gemas são denominadas nós e os espaços entre os nós, são chamados entrenós. Fonte: sobiologia.com.br As gemas axilares são meristemas localizados no caule, junto ao ângulo formado entre a folha e o ramo, que os botânicos denominaram “axila” foliar. As gemas axilares permanecem inativas durante certo período, denominado dormência após o qual podem entrar em atividade, originando ramos laterais. Troncos São caules robustos, desenvolvidos na parte inferior e ramificados no ápice. São encontrados na maioria das árvores e arbustos do grupo das dicotiledôneas. Fonte: sobiologia.com.br Estipes são caules geralmente não ramificados, que apresentam em seu ápice um tufo de folhas. São típicos das palmeiras. Fonte: sobiologia.com.br Colmos são caules não-ramificados que se distinguem dos estipes por apresentarem, em toda a sua extensão, divisão nítida em gomos. Os gomos dos colmos podem ser ocos como no bambu, ou cheios como no milho ou na cana-de- açúcar. Fonte: sobiologia.com.br Caules trepadores estão presentes em plantas trepadeiras e crescem enrolados sobre diversos tipos de suporte. Esse tipo de caule representa uma adaptação à obtenção de locais mais iluminados, em que há mais luz para a fotossíntese. http://www.sobiologia.com.br/ Fonte: sobiologia.com.br Estolão Estolão ou estolho é um tipo de caule que cresce paralelamente ao chão, produzindo gemas de espaço em espaço. Essas gemas podem formar raízes, folhas e originar novas plantas. Fonte: sobiologia.com.br Rizomas Rizomas são caules subterrâneos que acumulam substâncias nutritivas. Em alguns rizomas ocorre acúmulo de material nutritivo em certas regiões, formando tubérculos. Rizomas podem ser distinguidos de raízes pelo fato de apresentarem gemas laterais. O gengibre, usado como tempero na cozinha oriental, é um caule tipo rizoma. Na bananeira, o caule é um rizoma e a parte aérea é constituída exclusivamente por folhas. Uma única vez na vida de uma bananeira um ramo caulinar cresce para fora do solo, dentro do conjunto de folhas, e forma em seu ápice uma inflorescência que se transforma em um cacho com várias pencas de bananas. A batata-inglesa possui um caule subterrâneo que forma tubérculos, as batatas, um dos alimentos mais consumidos n mundo. Fonte: sobiologia.com.br Bulbos http://www.sobiologia.com.br/ http://www.sobiologia.com.br/ Bulbos são estruturas complexas formadas pelo caule e por folhas modificadas. Os bulbos costumam ser classificados em três tipos: tunicado, escamoso e cheio. O exemplo clássico de bulbo tunicado é a cebola, cuja porção central, chamada prato, é pouco desenvolvida. Da parte superior do prato partem folhas modificadas, muito ricas em substâncias nutritivas: são os catafilos, que formam a cabeça da cebola. Da porção inferior do prato partem as raízes. O bulbo escamoso difere do tunicado pelo fato dos catafilos se disporem como escamas parcialmente sobrepostas. Esse tipo de bulbo é encontrado no lírio. No caso do bulbo cheio, as escamas são menos numerosas e revestem o bulbo como se fosse uma casca. Bulbos cheios estão presentes na palma. Fonte: sobiologia.com.br Cladódios Cladódios são caules modificados, adaptados à realização de fotossíntese. As plantas que os possuem perderam as folhas no curso da evolução, geralmente como adaptação a regiões de clima seco. A ausência de folhas permite à planta economizar parte da água que será perdida por evaporação. http://www.sobiologia.com.br/ Fonte: sobiologia.com.br Gavinhas Gavinhas são ramos modificados que servem para a fixação de plantas trepadeiras. Ao encontrar um substrato adequado as gavinhas crescem enrolando-se sobre ele. Espinhos são ramos curtos, resistentes e com ponta afiada, cuja função é proteger a planta, afastando dela animais que poderiam danificá-la. Os espinhos tanto podem surgir por modificações de folhas, como nas cactáceas, como se originar do caule. Nesse caso forma-se nas axilas das folas, a partir de uma gema axilar, como ocorre nos limoeiros e laranjeiras. Nas roseiras não há espinhos verdadeiros e sim acúleos, estruturas afiadas originadas da epiderme, o que explica serem facilmente destacáveis da planta, ao contrário dos espinhos. Fonte: sobiologia.com.br 4.3 Folha11 11 Extraído do site: https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Morfofisiologia_vegetal/morfovegetal7.php Fonte: biologianet.uol.com.br De formato extremamente variável, uma folha completa é formada por um “cabinho”, o pecíolo, e uma superfície achatada dotada de duas faces, o limbo percorrido pelas nervuras. A principal função da folha é servir como local em que é realizada a fotossíntese. Em algumas plantas, existem folhas modificadas e que exercem funções especializadas, como as folhas aprisionadoras de insetos das plantas insetívoras, e os espinhos dos cactos. Uma folha é sempre originada a partir de uma gema lateral do caule. Existem dois tipos básicos de folhas quanto ao tipo de nervura que apresentam: as paralelinérveas, típicas das monocotiledôneas, e as reticulinérveas, comuns em eudicotiledôneas. Fonte: sobiologia.com.br Eudicotiledôneas são uma das duas principais classes de angiospermas; inicialmente contidas dentro do grupo das dicotiledôneas, que foi desmembrado por não ser monofilético. O prefixo eu significa verdadeiro, portanto este termo designaria as plantas que realmente apresentam dois cotilédones. Esse grupo difere-se da antiga dicotiledônea por apresentar somente plantas que apresentem grão de pólen triaperturado, característica derivada de um ancestral comum, que torna o grupo monofilético. Em algumas plantas, principalmente monocotiledôneas, não há um tecido propriamente dito, mas uma estrutura conhecida pelo nome de bainha, que serve de elemento de ligação da folha à planta. É o caso, por exemplo, da folha de milho. Já em eudicotiledôneas, próximas aos pecíolos existem estruturas de formatos diversos que podem ser pontiagudas, laminares ou com a forma de espinhos conhecidas por estípulas. Fonte: sobiologia.com.br O formato e a cor das folhas são muito variáveis e algumas delas chamam a atenção por sua estrutura peculiar. É o caso por exemplo, das folhas modificadas presentes em plantas carnívoras, cuja adaptação auxilia na captura de insetos. Também é especialmente interessante a coloração de certas brácteas, pequenas folhas modificadas na base das flores, apresentam: de tão coloridas, elas atuamcomo importante elemento para atração dos insetos. Fonte: sobiologia.com.br Em muitas espécies de angiospermas, principalmente nas adaptadas a regiões temperadas, as folhas caem no outono e renascem na primavera. Plantas que perdem as folhas em determinada estação do ano são chamadas decíduas ou caducifólias. Plantas que não perdem as folhas são chamadas de perenes. A queda das folhas no outono é interpretada como uma adaptação ao frio intenso e à neve. Em vez de ter as folhas lesadas pelo frio do inverno, a planta as derruba “deliberadamente” no outono, em um processo por ela controlado. http://www.sobiologia.com.br/ Fonte: sobiologia.com.br A queda das folhas ocorre por meio de um processo chamado abscisão foliar. Inicialmente forma-se um tecido cicatricial na região do pecíolo que une a folha ao caule, o tecido de abscisão, que interrompe gradativamente a passagem de água e nutrientes minerais do caule para a folha. A planta, assim, perde as folhas com o mínimo de prejuízo e reduz a atividade metabólica durante todo o inverno. Na primavera, surgem novos primórdios foliares junto às gemas dormentes, que logo se desenvolvem em folhas. 4.3.1 Classificação das folhas As folhas podem ser classificadas de diversas maneiras: de acordo com a sua disposição no caule, a forma do limbo, a forma da borda etc. Filotaxia Filotaxia é o modo como as folhas estão arranjadas no caule. Existem três tipos básicos de filotaxia: oposta, verticilada e alternada. A filotaxia é oposta quando existem duas folhas por nó, inseridas em regiões opostas. Quando três ou mais folhas inserem-se no mesmo nó, a filotaxia é chamada verticilada. Quando as folhas se inserem em regiões ligeiramente deslocadas entre si, em nós sucessivos, descrevendo uma hélice, a filotaxia é chamada alternada. Folha oposta Folha verticilada Fonte: sobiologia.com.br Tipos de limbo O limbo pode ser simples (não-dividido) ou composto, dividido em dois, três ou mais folíolos. Caso os folíolos de um limbo composto partam todos de um mesmo ponto do pecíolo, dispondo-se como os dedos de uma mão, a folha é chamada de palmada. http://www.sobiologia.com.br/ Fonte: sobiologia.com.br Quando os folíolos de dispõem ao longo do pecíolo, a folha é chamada de penada. As folhas penadas podem terminar em um único folíolo, sendo chamadas imparipenadas, ou em dois folíolos, sendo chamadas paripenadas. A forma e o tipo de borda do limbo são outras características utilizadas na classificação de folhas. 4.4 Flor12 Fonte: holandesando.com 12 Extraído e adaptado do site: "Flor" em Só Biologia. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2018. Consultado em 26/11/2018 às 14:51. Disponível na Internet em https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Morfofisiologia_vegetal/morfovegetal8.php A flor é o órgão reprodutivo das plantas angiospermas. Flores que apresentam órgãos reprodutores de ambos os sexos, masculino e feminino, são chamadas de hermafroditas (ou monóica). Já as flores que apresentam órgãos reprodutores de apenas um dos sexos (masculino ou feminino) são chamadas de dióica. Uma flor hermafrodita é geralmente constituída por quatro conjuntos de folhas modificadas, os verticilos florais. Os verticilos se inserem em um ramo especializado, denominado receptáculo floral. Os quatro verticilos florais são o cálice, constituído pelas sépalas, a corola, constituída pelas pétalas, o androceu, constituído pelos estames, e o gineceu, constituído pelos carpelos. Fonte: sobiologia.com.br Flores completas e incompletas Uma flor que apresenta os quatro verticilos florais, ou seja, cálice, corola, androceu e gineceu, é uma flor completa. Quando falta um ou mais desses componentes, a flor é chamada incompleta. Cálice, corola e perianto As sépalas são geralmente verdes e lembram folhas. São as partes mais externas da flor e a sua função é cobrir e proteger o botão floral antes dele se abrir. O conjunto de sépalas forma o cálice floral. Pétalas são estruturas geralmente coloridas e delicadas e se localizam internamente às sépalas. O conjunto de pétalas forma a corola. Fonte: sobiologia.com.br O conjunto formado pelos dois verticilos florais mais externos, o cálice e a corola, é denominado perianto (do grego Peri, em torno, e anthos, flor). Estames São folhas modificadas, onde se formam os gametas masculinos da flor. O conjunto de estames forma o androceu (do grego andros, homem, masculino). Um estame geralmente apresenta uma parte alongada, o filete, e uma parte terminal dilatada, a antera. O interior da antera é geralmente dividido em quatro cavidades, dentro das quais se formam os grãos de pólen. No interior de cada grão de pólen forma-se dois gametas masculinos, denominados núcleos espermáticos. Quando a flor está madura, as anteras se abrem e libertam os grãos de pólen. Fonte: sobiologia.com.br Carpelos Carpelos são folhas modificadas, em que se formam os gametas femininos da flor. Um ou mais carpelos formam uma estrutura em forma de vaso, o pistilo. Este apresenta uma região basal dilatada, o ovário, do qual parte um tubo, o estilete, que termina em uma região dilatada, o estigma. O conjunto de pistilos de uma flor constitui o gineceu (do grego gyncos, mulher, feminino). Fonte: sobiologia.com.br O pistilo pode ser constituído por um, dois ou mais carpelos, dependendo do tipo de flor. Em geral, o número de câmaras internas que o ovário apresenta corresponde ao número de carpelos que se fundiram para formá-lo. No interior do ovário formam-se um ou mais óvulos. Os óvulos vegetais são estruturas complexas, constituídas por muitas células. Nisso os óvulos vegetais diferem dos óvulos animais, que são estruturas unicelulares. No interior de cada óvulo vegetal se encontra uma célula especializada, a oosfera, que é o gameta feminino propriamente dito. Diagramas florais O número dos tipos de peças florais estudadas é variável de flor para flor e pode ser representado esquematicamente por um diagrama. Cada tipo pode ser representado por 3, 4 ou 5 peças ou múltiplos desses números. Na flor do hibisco, por exemplo, uma planta comum em jardins, há 5 sépalas, 5 pétalas, um número múltiplo de 5 estames e um pistilo cujo ovário é dividido em 5 lojas. Inflorescências Em algumas plantas, muitas flores se agrupam em um mesmo ramo, formando conjuntos denominados inflorescências. Flor do brócolis Fonte: sobiologia.com.br 4.5 Fruto13 Fonte: pt.depositphotos.com 13 Extraído e adaptado: : "Frutos e sementes" em Só Biologia. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2018. Consultado em 26/11/2018 às 15:49. Disponível na Internet em https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Morfofisiologia_vegetal/morfovegetal12.php Os frutos surgem do desenvolvimento dos ovários, geralmente após a fecundação dos óvulos. Em geral, a transformação do ovário em fruta é induzida por hormônios liberados pelos embriões em desenvolvimento. Existem casos, porém, em que ocorre a formação de frutos sem que tenha havido polinização. Partes do fruto Um fruto é constituído por duas partes principais: o pericarpo, resultante do desenvolvimento das paredes do ovário, e as sementes, resultantes do desenvolvimento dos óvulos fecundados. O pericarpo compõe-se de três camadas: epicarpo (camada mais externa), mesocarpo (camada intermediária) e endocarpo (camada mais interna). Em geral o mesocarpo é a parte do fruto que mais se desenvolve, sintetizando e acumulando substâncias nutritivas, principalmenteaçucares. Fonte: sobiologia.com.br Classificação dos frutos Diversas características são utilizadas para se classificar os frutos, entre elas o tipo de pericarpo, se o fruto se abre ou não espontaneamente para liberar as sementes, etc. Frutos que apresentam pericarpo suculento são denominados carnosos e podem ser do tipo baga, quando se originam de ovários uni ou multicarpelares com sementes livres (ex.: tomate, abóbora, uma e laranja), ou do tipo drupa, quando se originam de ovários unicarpelares, com sementes aderidas ao endocarpo duro (ex.: azeitona, pêssego, ameixa e amêndoa). Frutos que apresentam endocarpo não suculento são chamados de secos e podem ser deiscentes, quando se abrem ao amadurecer, liberando suas sementes, ou indeiscentes, quando não se abrem ao se tornar maduros. Fonte: sobiologia.com.br A diferença de fruta e fruto O que se conhece popularmente por “frutas” não tem significado botânico. Fruta é aquilo que tem sabor agradável, às vezes azedo, às vezes doce. É o caso da laranja, pêssego, caju, banana, pêra, maçã, morango, amora. Note que nem toda fruta é fruto verdadeiro. Já o tomate, a berinjela, o jiló e a abobrinha, entre outros, são frutos verdadeiros, mas não são frutas. Pseudofrutos e frutos partenocárpicos Nos pseudofrutos, a porção comestível não corresponde ao ovário desenvolvido. No caju, ocorre hipertrofia do pedúnculo floral. Na maça, na pêra e no morango, é o receptáculo floral que se desenvolve. Assim, ao comer a polpa de um abacate ou de uma manga, você está se alimentando do fruto verdadeiro. No entanto, ao saborear um caju ou uma maça, você está mastigando o pseudofruto. Fonte: sobiologia.com.br No caso da banana e da laranja de umbigo (baiana), o fruto é partenocárpico, corresponde ao ovário desenvolvido sem fecundação, logo, sem sementes. 4.6 Origem e estrutura da semente14 Fonte: sementessantafe.com.br A semente é o óvulo modificado e desenvolvido. Toda a semente possui um envoltório, mais ou menos rígido, um embrião inativo da futura planta e um material de reserva alimentar chamado endosperma ou albúmen. Em condições ambientais favoráveis, principalmente de umidade, ocorre a hidratação da semente e pode ser iniciada a germinação. Os cotilédones Todo o embrião contido em uma semente de angiosperma é um eixo formado por duas extremidades: A radícula, que é a primeira estrutura a emergir, quando o embrião germina; O caulículo, responsável pela formação das primeiras folhas embrionárias. Uma “folha” embrionária merece especial atenção. É o cotilédone. Algumas angiospermas possuem dois cotilédones, outras possuem apenas um. Plantas que possuem dois cotilédones, são chamadas de eudicotiledôneas e plantas que possuem 14 Extraído e adaptado do site: "Pseudofrutos e frutos partenocárpicos" em Só Biologia. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2018. Consultado em 26/11/2018 às 15:55. Disponível na Internet em https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Morfofisiologia_vegetal/morfovegetal13.php um cotilédone sã chamadas de monocotiledôneas. Os cotilédones inserem-se no caulículo, que dará origem ao caule. Fonte: sobiologia.com.br 5 BIOLOGIA DA REPRODUÇÃO DAS MAGNOLIOPHYTAS15 As angiospermas foram subdivididas em duas classes: as monocotiledôneas e as dicotiledôneas. São exemplos de angiospermas monocotiledôneas: capim, cana-de-açúcar, milho, arroz, trigo, aveias, cevada, bambu, centeio, lírio, alho, cebola, banana, bromélias e orquídeas. São exemplos de angiospermas dicotiledôneas: feijão, amendoim, soja, ervilha, lentilha, grão-de-bico, pau-brasil, ipê, peroba, mogno, cerejeira, abacateiro, acerola, roseira, morango, pereira, macieira, algodoeiro, café, jenipapo, girassol e margarida. 15 Extraído e adaptado: https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos4/angiospermas2.php 5.1 Monocotiledôneas e dicotiledôneas: algumas diferenças Entre as angiospermas, verificam-se dois tipos básicos de raízes: fasciculadas e pivotantes. Raízes fasciculadas - Também chamadas raízes em cabeleira, elas formam numa planta um conjunto de raízes finas que têm origem num único ponto. Não se percebe nesse conjunto de raízes uma raiz nitidamente mais desenvolvida que as demais: todas elas têm mais ou menos o mesmo grau de desenvolvimento. As raízes fasciculadas ocorrem nas monocotiledôneas. Raízes pivotantes - Também chamadas raízes axiais, elas formam na planta uma raiz principal, geralmente maior que as demais e que penetra verticalmente no solo; da raiz principal partem raízes laterais, que também se ramificam. As raízes pivotantes ocorrem nas dicotiledôneas. Raiz fasciculada e pivotante, respectivamente Fonte: sobiologia.com.br Em geral, nas angiospermas verificam-se dois tipos básicos de folhas: paralelinérvea e reticulada. Fonte: sobiologia.com.br Folhas paralelinérveas - São comuns nas angiospermas monocotiledôneas. As nervuras se apresentam mais ou menos paralelas entre si. Folhas reticuladas - Costumam ocorrer nas angiospermas dicotiledôneas. As nervuras se ramificam, formando uma espécie de rede. Existem outras diferenças entre monocotiledôneas e dicotiledôneas, mas vamos destacar apenas a responsável pela denominação dos dois grupos. O embrião da semente de angiosperma contém uma estrutura chamada cotilédone. O cotilédone é uma folha modificada, associada a nutrição das células embrionárias que poderão gerar uma nova planta. Fonte: www.sobiologia.com.br Sementes de monocotiledôneas. Nesse tipo de semente, como a do milho, existe um único cotilédone; daí o nome desse grupo de plantas ser monocotiledôneas (do grego mónos: 'um', 'único'). As substâncias que nutrem o embrião ficam armazenadas numa região denominada endosperma. O cotilédone transfere nutrientes para as células embrionárias em desenvolvimento. Sementes de dicotiledôneas. Nesse tipo de semente, como o feijão, existem dois cotilédones - o que justifica o nome do grupo, dicotiledôneas (do grego dís: 'dois'). O endosperma geralmente não se desenvolve nas sementes de dicotiledôneas; os dois cotilédones, então armazenam as substâncias necessárias para o desenvolvimento do embrião 5.2 Polinização Fonte: sobiologia.com.br Polinização é o processo de transferência dos grãos de pólen da antera ao estigma das flores. A autogâmica ou autopolinização (auto= mesmo, próprio; gamo, gamica = união) é a polinização dentro da mesma flor, como observada no trigo, cevada e feijão. Já a alogamia ou polinização cruzada ocorre quando a polinização é entre flores diferentes. Caso essas duas flores pertençam a mesma https://www.infoescola.com/plantas/polen/ https://www.infoescola.com/plantas/trigo/ https://www.infoescola.com/plantas/cevada/ https://www.infoescola.com/plantas/feijao/ planta é chamada de geitonogamia, e se as flores estiverem em planta distintas recebem o nome de xenogamia. Na natureza existem alguns mecanismos que reduzem ou impedem a autopolinização nas plantas. Entre eles, pode-se destacar a separação dos sexos em plantas diferentes, considerado um dos mecanismos mais seguros. O amadurecimento em épocas distintas do androceu e do gineceu também é uma tática importante, pois impede que o pólen caia e germine no estigma da mesma flor. Certas plantas ainda apresentam diferenças morfológicas no estilete, sendo que em algumas ocorrem estiletes longos e em outros estiletes curtos. A polinização pode ser realizada por agentes abióticos, como o vento e a água, ou bióticos, como os insetos, pássaros, morcego e o próprio homem. A anemofolia é a polinização executada pelo vento, ocorrendo tipicamenteem gramíneas. Já a hidrofilia é a polinização promovida pela água, na qual os grãos de pólen flutuam e se encaminham para o estigma exposto. A ornitofilia é a polinização feita por pássaros, que buscam as flores por causa do néctar. Os morcegos também se alimentam de néctar, com menor frequência de pólen, sendo este tipo de polinização designado quiropterofilia. A polinização efetuada por insetos é denominada entomofilia. Os insetos são atraídos pelas cores, formas e odores das flores, por isso acredita-se que exista uma coevolução entre eles. A entomofilia apresenta subcategorias, de acordo com o tipo de inseto: cantarofilia, é a polinização por besouros; miofilia, por moscas; melitofilia, por abelhas; psicofilia, por borboletas; e falenofilia, por mariposas. https://www.infoescola.com/plantas/androceu/ https://www.infoescola.com/plantas/gineceu/ https://www.infoescola.com/plantas/polen/ https://www.infoescola.com/plantas/flor/ https://www.infoescola.com/biologia/insetos/ https://www.infoescola.com/animais/morcego/ https://www.infoescola.com/plantas/gramineas/ https://www.infoescola.com/biologia/insetos/ https://www.infoescola.com/ecologia/coevolucao/ https://www.infoescola.com/insetos/besouros/ https://www.infoescola.com/insetos/moscas/ https://www.infoescola.com/insetos/abelha/ Fonte: infoescola.com Pós a polinização, inicia-se o processo de fecundação. Após ser depositado no estigma, inicia-se a fase do acoplamento, a qual consiste na germinação do grão de pólen e na formação do tubo polínico, que germina no interior do estilete até atingir o ovário. Os dois gametas masculinos migram e penetram no óvulo, sendo que um deles fecunda a oosfera, originando o zigoto, e o outro se une aos núcleos polares, formando o endosperma. O endosperma é um tecido que acumula substâncias para a nutrição do embrião. Esse fenômeno é denominado de dupla fecundação, e é considerado exclusivo das angiospermas. O desenvolvimento embrionário começa com a divisão mitótica do zigoto, que estabelece uma polaridade no embrião, originando uma raiz embrionária chamada de radícula em uma das extremidades, e o meristema apical do caule, conhecido como caulículo, na outra. Após a formação do embrião, o tegumento ovular diferencia-se em uma casca resistente, e o conjunto passa a se denominar semente. As sementes liberam hormônios que estimulam o desenvolvimento da parede do ovário, originando o fruto. Devido a seu papel na disseminação das sementes, os frutos apresentam uma grande importância na evolução das plantas, contribuindo para o sucesso no estabelecimento desse grupo. https://www.infoescola.com/plantas/polen/ https://www.infoescola.com/plantas/endosperma/ https://www.infoescola.com/biologia/angiospermas/ https://www.infoescola.com/biologia/mitose/ https://www.infoescola.com/plantas/raiz/ https://www.infoescola.com/biologia/meristema/ https://www.infoescola.com/plantas/caule/ https://www.infoescola.com/histologia/tegumento/ https://www.infoescola.com/plantas/semente/ https://www.infoescola.com/biologia/evolucao-das-plantas/ 5.3 Germinação16 Fonte: brasilescola.uol.com.br Uma das etapas mais difíceis e importantes para a vida de uma planta se refere exatamente ao período em que há a quebra da dormência da semente e esta inicia seu desenvolvimento. Seria algo semelhante para nós ao período gestacional, uma vez que se necessita de cuidados e condições especiais. Assim, plantas como angiospermas e gimnospermas, desenvolveram evolutivamente um complexo sistema que as permitem ter um grande potencial de sucesso no processo germinativo de suas sementes. Para que haja a formação das sementes, várias estruturas e, às vezes, até mesmo animais têm que estar presentes contribuindo de alguma forma e permitindo a formação dessa estrutura. A semente é fundamental para a continuidade de uma espécie, mesmo que esta planta consiga se reproduzir de forma assexuada, uma vez que a mistura gênica formada durante a reprodução sexuada é essencial para o processo de adaptação e, consequentemente, de evolução desta espécie. As angiospermas são as plantas que apresentam adaptações mais evidentes. Para isso, desenvolveram flores como estruturas para promover a polinização utilizando (graças às suas propriedades físicas, como a cor das pétalas, e químicas, 16Extraído e adaptado do site: FERREIRA, Fabricio Alves. "Germinação"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/biologia/germinacao.htm>. Acesso em 26 de novembro de 2018. como a fragrância e as substâncias nutritivas) mecanismos que permitem a relação com animais diversos, promovendo sua fertilização. Dentro de cada flor fêmea ou hermafrodita, existem os óvulos que, após serem fecundados, originarão as sementes. Entretanto, é necessário que estas sementes não germinem próximo à planta que a formou, caso contrário haverá entre esta e a nova planta que germinará, uma competição que será prejudicial para ambas. Desta forma, através de outra estrutura (o fruto) as plantas angiospermas permitem que a dispersão das sementes seja feita. Este processo conta novamente com a participação de animais que, ao se alimentarem de seus frutos, engolem as sementes, e ao se deslocarem para outros lugares, as liberam através de suas fezes, permitindo que estas germinem em áreas distantes. Quando neste novo lugar, por exemplo, as sementes necessitam de condições propícias para quebrar seu estágio de repouso e iniciar sua germinação. A maioria das plantas necessita basicamente de água para iniciar este processo, entretanto, além da água existem outros fatores que influenciam no início da germinação, como a quantidade de luz e oxigênio e a temperatura local. Com a absorção de água, processo fisiológico conhecido como embebição, a semente passa a realizar sua atividade metabólica, o que permitirá seu desenvolvimento. A primeira etapa após a embebição é a ruptura da casca que a protege, permitindo a passagem do oxigênio, necessário para a respiração do embrião. A primeira estrutura a despontar da semente é a radícula (raiz primária), que permitirá a fixação da planta e iniciará a absorção dos nutrientes presentes no solo. Posteriormente, surgem o caulículo e as folhas embrionárias. Com a raiz primária absorvendo nutrientes do solo e as folhas realizando fotossíntese, a nova planta encontra as primeiras condições que permitirão a continuação deste processo. 5.4 Dispersão17 Você já deve ter reparado que algumas plantas estão espalhadas por uma vasta região e que algumas nascem em locais relativamente distantes da planta da qual foram originadas. Mas você já se perguntou quem é o responsável por transportar a semente para outros locais? A resposta para esse questionamento é bastante simples: Elas são levadas por dispersores de sementes. Antes de destacarmos a importância e quem são os dispersores de sementes, devemos lembrar a importância desse processo para uma espécie vegetal. As sementes são órgãos de perpetuação e, quando maduras, precisam ser liberadas da planta-mãe. Quando caem próximas e germinam, podem sofrer com o acúmulo de muitos indivíduos próximos, o que leva à competição. Diante disso, é essencial que sementes e frutos sejam levados para áreas mais distantes. Para isso, elas contam com alguns agentes dispersantes. Fonte: biologianet.uol.com.br 17 Extraído e adaptado do site: https://biologianet.uol.com.br/botanica/dispersores-sementes.htm Os animais geralmente são os grandes responsáveis pelo transporte das sementes (zoocoria). Diversas espécies de animais, como o mico-leão-dourado e o lobo-guará, alimentam-se de frutos e eliminam as sementes junto às suas fezes em áreas distintas daquela que eles as encontraram (endozoocoria). Estima-se que o mico-leão-dourado, por exemplo,alimente-se de aproximadamente 88 espécies diferentes, sendo responsáveis por uma grande dispersão na Mata Atlântica. Além de eliminar pelas fezes, alguns animais regurgitam as sementes dos frutos que digeriram. Esse comportamento é muito comum em algumas aves. De acordo com o animal que realiza o transporte do fruto ou semente, podemos classificar o modo de dispersão das sementes em: • Mirmecocoria é o nome dado à dispersão feita por formigas; • Ictiocoria é a dispersão realizada por peixes; • Saurocoria é aquela realizada por répteis; • Ornitocoria é o nome dado à dispersão efetuada pelos pássaros; • Mamaliocoria é a dispersão feita por mamíferos • Quiropterocoria é a dispersão por morcegos. Não é somente por servirem de alimento que os frutos são dispersos por espécies de animais. Algumas plantas apresentam frutos e sementes com adaptações que permitem que eles se prendam ao pelo de alguns mamíferos (epizoocoria). Entre as estruturas encontradas, podemos destacar os ganchos, farpas, espinhos e cascas adesivas. Quem nunca ficou com um pequeno carrapicho preso em sua roupa? Outra forma de dispersão é através do vento (anemocoria). Muitos frutos e sementes são tão leves que conseguem ser levados suavemente pelo ar. Alguns não são tão leves, mas possuem estruturas, como alas, que permitem que eles sejam soprados de um local para o outro. A água também é considerada um agente dispersor (hidrocoria). Alguns frutos e sementes são capazes de flutuar, permitindo, assim, que sejam levados a longas distâncias. O principal exemplo de planta que tem seu fruto levado pela água é o coqueiro, sendo que muitas ilhas recém-formadas recebem o coco através das correntes marítimas. Existem, ainda, aqueles frutos que liberam suas sementes de forma explosiva (autocoria). Como exemplo desse tipo de dispersão, podemos citar o fruto da mamona, que libera suas sementes a longas distâncias após a abertura de seu fruto. Podemos perceber que assim como ocorreu com flores e insetos, as sementes e frutos coevoluíram com seus agentes dispersores. Esse evento foi, sem dúvida, fundamental para o sucesso na disseminação e perpetuação das espécies vegetais. 6 BIBLIOGRAFIA BÁSICA FERRI, Mario Guimarães. Botânica: morfologia interna das plantas. 9. ed. São Paulo. 1984. FERRI, Mario Guimarães. Botânica: morfologia externa das plantas. 9. ed. São Paulo. 1984. MODESTO, Zulmira Maria Motta. Botânica: manual do professor. 2a reimpr. São Paulo: E.P.U., c1981. 36p., 22cm. (Currículo de estudos de biologia). Bibliografia: p. 35-36. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR APEZZATO da Glória, B; CARMELLO-Guerreiro, S.M. Anatomia vegetal. 2. ed. rev. e atual. Viçosa, MG: Ed. UFV, 2006. CUTTER, Elizabeth Graham. Anatomia vegetal: parte I – células e tecidos. São Paulo: Roca, 1986. ESAU, Katherine, -. Anatomia das plantas com sementes. São Paulo, E. Blucher, Ed. USP., 1976. JOLY, Aylthon Brandão. Botânica: introdução à taxonomia vegetal. 13. ed. São Paulo: Nacional, 2003. 777p., il., 22cm. (Biblioteca universitária. Série 3º, Ciências puras, v.4). Bibliografia: p. 741-743. RAVEN, Peter H. Biologia vegetal. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014. 6ed.
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