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FACULDADES METROPOLITANAS UNIDAS ESCOLA DE CIÊNCIAS DA SAÚDE CURSO DE FARMÁCIA APOSTILA TEÓRICA DE FARMACOBOTÂNICA RESPONSÁVEL: PROFA. CELI DE PAULA SILVA ESPINHEIRA-SANTA (Maytenus sp. – Celastraceae) 2017 1 TAXONOMIA VEGETAL E NOMENCLATURA BOTÂNICA • Nomes populares, comuns, vulgares são regionais e não recebem importância, de modo geral, nos trabalhos científicos. Por outro lado, eles são úteis e importantes em trabalhos etnobotânicos, como fonte de informações sobre a cultura ou vocabulário de uma população, podendo dar indícios sobre a utilização popular de uma espécie. O mesmo nome popular pode significar espécies diferentes. Ex: marcela ou macela: duas espécies nativas de Asteraceae do gênero Achyrocline, bem como Chamaemelum nobile (L.) All., mais comumente conhecida como camomila romana e também para outra espécie de camomila, a espécie Chamomilla recutita (L.) Rausch. • Sistemas de Classificação – compreender a diversidade do mundo natural, através de sua classificação. O Homem sempre utilizou sistemas de classificação de plantas para atribuir nomes às plantas e descrever as suas qualidades, importância alimentar, medicinal ou outros. • Dioscórides (séc. I AC) - médico do exército romano e interessado nas propriedades medicinais das plantas; descreveu cerca de 600 espécies de plantas, indicando as propriedades e forma de utilização. • Lineu - é considerado como o fundador da taxonomia moderna, botânica e zoológica e o sistema de nomenclatura que hoje se utiliza é, na essência, o que ele descreveu. Sua maior contribuição foi colocar ordem na confusão de sistemas de classificação então existentes e ordenar o conhecimento produzido pelos incontáveis autores anteriores a ele. Classificou as plantas de acordo com o seu artificial "Sistema Sexual”. Atribuía um grande significado à reprodução sexual das plantas e estabeleceu espantosas relações paralelas entre a sexualidade das plantas e a sexualidade humana. A teoria evolutiva teve um enorme impacto e os taxonomistas começam a integrar conceitos evolutivos nas classificações. Tentativas de se arranjar as plantas em grupos naturais, numa sequência evolutiva, que parte do mais simples para o mais complexo. Problemas das estruturas que, parecendo simples, resultam da redução ou da fusão de características ancestrais. SISTEMAS FILOGENÉTICOS • inicio do séc. XX • teorias de Darwin • genética • riqueza em informação • conhecimento da identidade de uma planta implicava no conhecimento das suas afinidades e relações evolutivas. SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO CONTEMPORÂNEOS Na atualidade, os sistemas de classificação do Reino Vegetal são continuamente modificados à medida que surgem novas informações. Nos últimos anos, as classificações de plantas têm evoluído ao se beneficiarem da inclusão de dados de áreas recentes como a paleobotânica, a ultraestrutura ou a bioquímica, a genética, etc. A incorporação e combinação de dados tão diferentes com os dados do tipo tradicional (morfologia, anatomia comparada, etc.), tem permitido refinar as classificações. • Arthur Cronquist (1919-1991): taxonomista americano do New York Botanical Garden, sistema de classificação filogenético no seu trabalho "Evolution and Classification of Flowering Plants" em 1963. Uma versão posterior, intitulada "An Integrated System of Classification of Flowering Plants" foi publicada em 1981. Trata as Angiospemas como Divisão: Magnoliophyta duas classes: Magnoliopsida (Dicotiledôneas) e Liliopsida (Monocotiledôneas). Considerou nas Angiospermas 83 Ordens e 383 Famílias. Cronquist sugere as Pteridospermas (fetos com sementes) como o provável ancestral das Angiospermas e Nympheales seriam os prováveis ancestrais das Monocotiledôneas. CLASSIFICAÇÃO ATUALIZADA DAS ANGIOSPERMAS SOB ENFOQUE FILOGENÉTICO – APG, APG II E APG III • Modernas técnicas moleculares � Cladística ou Sistemática Filogenética. � Genoma dos cloroplastos e segmentos do genoma nuclear. � Avanço no entendimento da filogenia das plantas. � Os dois grupos tradicionais (Dicotiledôneas e Monocotiledôneas) não fazem mais sentido taxonômico. • Sistemas filogenéticos: sucederam os naturais no século XIX, empregando toda a informação disponível para caracterizar taxons (ou taxa) e estabelecer relações de semelhança entre eles, com base em ancestralidade e descendência. As teorias evolucionistas postulam que as afinidades entre os seres vivos são reflexo da evolução filogenética, onde as formas primitivas (mais simples) deram origem a outras evoluídas (mais complexas). Naturalmente, os organismos atuais são descendentes de outros do passado, embora existam diferenças marcantes entre eles. Atualmente os sistemas mais aceitos são os filogenéticos, de Cronquist e Dahlgren. • APG (ANGIOSPERM PHYLOGENY GROUP- Grupo de Filogenia das Angiospermas 1998 – USA, baseado na sequência de genes, através de análises cladísticas). • APG II (ANGIOSPERM PHYLOGENY GROUP II 2003) - Sistema de classificação de plantas que rege hoje as famílias botânicas das Angiospermas; neste sistema, baseado em estudos filogenéticos até o nível molecular, algumas famílias desapareceram (ex: Chenopodiaceae: erva-de-Sta. Maria (Chenopodium ambrosioides L.) e outras foram criadas (Asphodelaceae: babosa (Alloe vera L.). 2 • APG III (ANGIOSPERM PHYLOGENY GROUP III 2009) – cladística ou sistemática filogenética: genoma dos cloroplastos e segmentos do genoma nuclear. Angiospermas: pólen uniaperturado e pólen triaperturado. GRUPOS TAXONÔMICOS • Os grupos taxonômicos de qualquer categoria são tratados como taxa (singular: taxon). • Os taxa são arranjados hierarquicamente, sendo a Espécie a unidade básica; • As principais categorias dos taxa em sequência descendente são: Reino, Divisão, Classe, Ordem, Família, Gênero e Espécie • As categorias secundárias em sequência descendente são: tribo (entre família e gênero), seção e série (entre gênero e espécie) e variedade e forma (abaixo de espécie); • Caso um maior número de categorias de taxa seja necessário, basta acrescentar o prefixo sub aos termos que indicam as categorias principais ou secundárias: subclasse, subfamília, subgênero e subespécie • As seguintes terminações dos nomes designam as categorias taxonômicas em Angiospermas: a) Divisão: ophyta (ex.: Magnoliophyta) b) Classe: opsida (ex.: Magnoliopsida) c) Subclasse: idae (ex.: Rosidae) d) Ordem: ales (ex.: Myrtales) e) Família: aceae (ex.: Euphorbiaceae) OBSERVAÇÃO: Gênero e espécie não têm terminações fixas • ESPÉCIE: menor população permanentemente distinta e distinguível das demais, e cuja troca gênica é livre (entrecruzamento possível, originando descendentes férteis). O conceito e o emprego deste termo difere muito entre os taxonomistas. Quando, em uma espécie, existirem dois ou mais grupos de plantas com uma ou mais características constantes em cada grupo, a mesma pode ser dividida em subespécies. As espécies, principalmente aquelas de importância econômica, também podem ser divididas em variedades, formas, cultivares. • Quando uma espécie muda de gênero, o nome do autor do basiônimo (primeiro nome criado) deve ser citado entre parênteses, seguido pelo nome do autor que fez a nova combinação, por ex.: Galinsoga ciliata (Raf.) Blake. As recomendações tratam de aspectos menos relevantes e indicam a forma preferencial de um nome. METODOLOGIA ADOTADA POR TAXONOMISTAS PARA IDENTIFICAÇÃO DE PLANTAS • Coleta de material: os espécimes coletados, em número não inferior a 5 para evidenciar a variação populacional, devem apresentar órgãos vegetativos e reprodutivos e ser acompanhados de informações anotadas durante a coleta, como localização, frequência na área e altura dos exemplares, nome do coletor e data; e dados que são perdidos durante o processo de herborização, como cor da flor e odorcaracterístico. • Herborização: os espécimes coletados são colocados entre papel e papelão, fechados em prensa e amarrados; esse material deve ser seco em estufa a 40oC ou ao sol, trocando-se diariamente o papel. Depois de dessecada, a espécie é identificada, registrada e incluída no herbário. • Identificação: o material deve ser identificado até em níveis de família, gênero ou espécie, utilizando-se de chaves analíticas. • Descrição: características vegetativas e reprodutivas da espécie devem se descritas, comparando-se com outras espécies próximas. CÓDIGO INTERNACIONAL DE NOMENCLATURA BOTÂNICA O Código Internacional de Nomenclatura Botânica estabelece critérios para a elaboração de nomes para os diferentes taxons, segundo princípios, regras e recomendações, atualizados a cada 4 anos, durante os Congressos Internacionais de Botânica. • O nome de uma planta é uma combinação de gênero e espécie, sem terminações fixas, devendo ser acompanhada do nome do autor e aparecendo em destaque no texto (itálico/sublinhado); quando uma espécie muda de gênero, o nome do autor do basiônimo (primeiro nome criado) deve ser citado entre parênteses, seguido pelo nome do autor que fez a nova combinação, por ex., Galinsoga ciliata (Raf.) Blake. • O nome científico (da espécie) deve ser composto por dois nomes (binomial): o primeiro constitui o gênero e o segundo o epíteto específico. A 1ª. letra do gênero deve ser maiúscula e a da espécie (epíteto) minúscula. Ex: Alecrim = Rosmarinus officinalis. • O nome científico deve sempre vir acompanhado do nome do autor (em geral, abreviado) que descreveu a espécie pela primeira vez. Ex: Rosmarinus officinalis L. • Existem espécies vegetais com muitos sinônimos científicos (sinonímia científica). Ex: falso- boldo: Plectranthus barbatus, sinônimo Coleus barbatus. Todos os sinônimos científicos encontrados devem ser anotados, quando se faz um trabalho científico, bem como os sinônimos vulgares (sinonímia vulgar – ex. falso-boldo, malva-santa etc). È importante mencionar que diversas espécies publicadas nas três primeiras edições da Farmacopéia Brasileira (1929, 1959, 1977), tiveram seus nomes científicos modificados. 3 • Quando a espécie não foi identificada, o gênero deve estar acompanhado do termo sp (espécie). Ex: Mentha sp. Caso o gênero esteja referindo-se a várias espécies de Menta, deve vir acompanhado de spp (espécies), ex: Mentha spp. • Nomenclatura botânica: espécie (gênero + epíteto específico) e nomenclatura botânica completa: espécie, autor do binômio, variedade, quando aplicável, e família (RESOLUÇÃO DA DIRETORIA COLEGIADA - RDC N° 26, DE 13 DE MAIO DE 2014 - Dispõe sobre o registro de medicamentos fitoterápicos e o registro e a notificação de produtos tradicionais fitoterápicos). EXEMPLO: CASTANHA DA ÍNDIA (Aesculus hippocastanum L., Hippocastanaceae) MEDICAMENTO FITOTERÁPICO PARTE UTILIZADA: Sementes. NOMENCLATURA POPULAR: Castanha-da-Índia. APRESENTAÇÕES Comprimido revestido - Extrato seco das sementes de Aesculus hippocastanum 100 mg • A confirmação taxonômica da classificação de uma espécie deve ser realizada por um especialista na família botânica daquela espécie. Para esta confirmação, a espécie deve ser enviada à um herbário (USP, Horto Florestal, Instituto de Botânica), onde a exsicata (planta após ser herborizada) terá um número de registro neste herbário. • As famílias devem ser escritas com o sufixo aceae, existindo, exceções. Ex: as famílias Poaceae, Asteraceae e Fabaceae eram conhecidas como Gramineae, Compositae e Leguminosae. Esses últimos nomes ainda são aceitos. Citar: Poaceae (Gramineae); Asteraceae (Compositae) e Fabaceae (Leguminosae). • TEMA: CÉLULA VEGETAL • Características: existem algumas estruturas que são peculiares à célula vegetal como: a parede celular envolvendo a membrana plasmática; o vacúolo e plastídios. A) PAREDE CELULAR Envolve externamente a membrana plasmática e o conteúdo celular. Células sem paredes são raras. • ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO É formada por microfibrilas de celulose, imersas em uma matriz contendo posissacarídeos não-celulósicos: hemiceluloses e pectinas. A presença de substâncias lipídicas, como suberina, cutina e ceras tornam a parede celular impermeável à água. A primeiras camadas formadas da parede celular são denominadas de PAREDE PRIMÁRIA, onde a deposição de microfibrilas de celulose formando um arranjo entrelaçado (desordenado). Entre as paredes primárias de duas células contíguas está presente a LAMELA MÉDIA, internamente à parede primária ocorre a deposição de camadas adicionais, que constituem a PAREDE SECUNDÁRIA. Nesta parede, as microfibrilas são depositadas formando um arranjo ordenado. A primeira, a segunda e a terceira camadas da parede secundária são designadas S1, S2 e S3, respectivamente, sendo delimitadas pela mudança de orientação da deposição das microfibrilas 4 de celulose que varia nas diferentes camadas. Durante a deposição da parede secundária inicia-se a lignificação. No caso de células mortas, a parede secundária delimita o lume (espaço entre as paredes de uma célula) celular. � PAREDE PRIMÁRIA = geralmente é depositada de forma homogênea, entretanto podem existir regiões mais espessadas do que outras. Ex. células do colênquima (tecido de sustentação). Possui alto teor de água, além de celulose, hemicelulose e pectina. � LAMELA MÉDIA = frequentemente se apresenta delgada e constituída por pectina. � PAREDE SECUNDÁRIA = possui um teor reduzido de água, devido à deposição de lignina. Apresenta além da lignina, que confere sua rigidez, a celulose e hemicelulose. COMPOSIÇÃO DA PAREDE CELULAR TEMA: INCLUSÕES INORGÂNICAS E ORGÂNICAS Conceito: substâncias resultantes de atividade químicas do protoplasma, especialmente aquelas que possuem forma definida. Classificação: devido sua natureza química: orgânica ou inorgânica. INCLUSÕES INORGÂNICAS O oxalato de cálcio e o carbonato de cálcio constituem as duas principais substâncias inorgânicas encontradas nos vegetais. A) Oxalato de cálcio – é a mais comum. É resultante da combinação do ácido oxálico resultante do metabolismo da planta com sais de cálcio extraídos do solo pela planta. As inclusões de oxalato de cálcio são de grande importância na diagnose de drogas vegetais. A forma dos cristais de oxalato de cálcio, sua localização e freqüência com que aparecem em certos órgãos vegetais são elementos importantíssimos no reconhecimento da identidade do vegetal. Formas: • Rafídios – cristais aciculares (em forma de agulhas), geralmente formando feixes (grupos). São encontrados, principalmente, entre as Monocotiledôneas. Exs.: Células parenquimáticas do mesorcapo (fruto) da “baunilha” – droga usada como saporífera, pertencente à família Orchidaceae. Raízes de “erva-tostão” (Boerhavia coccinea Mill) exemplo de Dicotiledônea possuidoras de ráfides. Com freqüência as células possuidoras de rafídios contêm mucilagens. O comigo-ninguém-pode (Dieffenbachia picta (Lodd) Schott), planta ornamental, freqüentemente envolvida em casos de intoxicação, possui nas folhas e nos caules idioblastos repletos de ráfides, aos quais costuma-se atribuir parte da responsabilidade pela intoxicação. Ráfides (*) – C.T. folha de comigo- Ninguém-pode (Diffenbachia sp.) 5 • Drusas – cristais em roseta, sendo formada por agregação de cristais menores, de forma piramidal. Constituem o tipo de cristal de oxalato de cálcio mais comum nas Dicotiledôneas. As folhas de estramônio (Datura stramonium L.), pecíolo de maracujá (Passiflora alata Ainton), folhasde jaborandi (Pilocarpus microphyllus Stapf) são exemplos de órgãos vegetais providos de drusas. • Areias Cristalinas – são aglomerados de microcristais, geralmente de forma piramidal, encontrados no interior de células especiais, principalmente em plantas da família Solanaceae e Rubiaceae. As folhas de beladona (Atropa belladona L) e as cascas de quina vermelha (Chinchona succirubra Pavon), são exemplos de partes vegetais onde este tipo de inclusão cristalina ocorre. Na análise microscópica das folhas de beladona, o primeiro procedimento adotado é verificar a presença ou a ausência dos idioblastos contendo areia cristalina, a não observância desta característica leva à reprovação da droga em análise. • Cristais Prismáticos – tipo freqüente, podendo ocorrer isolados ou em grupos, no interior das células, ou ainda podem se localizar em bainhas cristalíferas que envolvem grupos de fibras ou de células pétreas ou, ainda, feixes vasculares. Exemplos: cascas de cáscara-sagrada (Rhamnus purshiana D.C.) e folhas de meimendro (Hyoscyamus niger L.), apresentam este tipo de cristal. • Cristais Estilóides – pouco freqüente. Ocorre em plantas das famílias Petiveriaceae e Phytolaccaceae. Ex: Guiné (Petiveria alliacea L.) DRUSA 6 B) Carbonato de Cálcio- são bem menos freqüentes que as de oxalato de cálcio. Ocorrem especialmente em plantas pertencentes às famílias Moraceae, Urticaceae e Acantaceae. Ocorrem, geralmente, em formações especiais denominadas de Cistólito, ou em bases de pelos. � Cistólito – ocorrem em células do parênquima fundamental, ou em células epidérmicas. O cistólito é basicamente constituído de duas partes: o pedicelo (“cabinho”) e a matriz incrustada de cristais de carbonato de cálcio. A célula, no interior da qual encontra-se o cistólito, chama-se Litocisto. � Base de Pelos – tectores que ocorrem na maconha (Cannabis sativa L.), possui inclusão de carbonato de cálcio, assim como nas folhas de urtiga (Urtica urens L.). Na identificação microscópica da maconha, a presença de pêlos tectores com inclusão na base e que, quando tratado por solução ácida diluída, deixa ver desprendimento de bolhas (presença de carbonato de cálcio), é de significativa relevância. Litocisto com cistólito: inclusão de carbonato de cálcio (RARA) INCLUSÕES ORGÂNICAS Constituídas por substâncias orgânicas como: amido (carboidrato), aleurona (proteína), inulina (carboidrato) e óleo fixo (triglicerídeo). A) Amido (amilo) e Féculas – polímero de condensação da glicose formada na plantas durante a fotossíntese. Mistura de dois polissacarídeos – a amilose e amilopectina. O amido é a principal substância de reserva dos vegetais, sendo de importância relevante na alimentação humana e dos animais. Atualmente, costuma-se reservar o nome de amido para as substâncias amilíferas, extraídas de frutos e das sementes, e o nome fécula para as providas de órgãos subterrâneos (caules e raízes). Os amidos ou as féculas são sempre pós finos de coloração brancacenta, constituídos por grânulos de tamanhos, formas e estratificações variáveis. Suas características morfológicas podem ser utilizadas como meio microscópico para a identificação de fraudes em alimentos. Microscopicamente um grão de amido apresenta um ponto ou ranhura simples ou cruzada, central ou excêntrica, formações denominadas hilo. Circundando-o pode-se observar ou não uma sucessão de zonas claras e zonas escuras, denominadas de lamelas. A posição e a forma do hilo são importantes na identificação do grão de amido, bem como a centricidade ou não das lamelas. CISTÓLITO 7 Critérios a serem observados para a identificação dos diversos tipos de grãos de amido e fécula: forma, estrutura, tipo de hilo e estado de agregação dos grãos (agregados naturalmente ou não). Observação: as figuras dos diversos tipos de grãos de amido e féculas existentes estão na apostila prática – páginas: 29 e 30. Exemplos que serão vistos em aula prática: - Amido de milho (Zea mays L.) – é um dos mais utilizados na confecção de doces, cremes e bolos etc. São poliédricos, quando provenientes da parte externa das sementes e quase esféricos e bem menores quando vem da parte central branca. O hilo é pontuado, emitindo prolongamentos curtos em forma de estrela. Suas lamelas raramente são visíveis. Não se apresentam agrupados. - Fécula de batata (Solanum tuberosum L.) – os grãos são elipsóides, ovais, piriformes, arredondados. O hilo é pontuado e se implanta na extremidade mais estreita do órgão.Apresenta várias lamelas visíveis. - Fécula de mandioca (Manihot esculenta Grantz) – Araruta do Brasil – grãos esféricos ou irregularmente arredondados, em forma de dedal. Possuem alguns característicos em forma de cúpula de abajour (Cupuliformes). Seu hilo pode ser pontuado, estrelado, geralmente ocupando a região central. Os grãos podem estar agregados de dois ou três elementos somente. Importância Farmacêutica: A Farmacopeia Brasileira incluiu cinco tipos de amilos: milho, arroz, trigo, mandioca e batata. Os amilos são muito utilizados na obtenção de formas farmacêuticas como: comprimidos e pomadas. Células do parênquima de reserva da batata inglesa (Solanum tuberosum) com amiloplastos – A – amiloplasto não corado (seta). B – amiloplasto corado com o reagente lugol (seta). Tubérculo (caule subterrâneo) em corte transversal B) Grãos de Aleurona – Grego: aleuron = farinha) – reserva protéica de inúmeras sementes. São formadas no interior dos vacúolos, em função do enriquecimento do suco vacuolar em protídios. Com a diminuição do teor de água durante a maturação das sementes, as massas protéicas se solidificam, originando os grãos de aleurona. Em geral, é constituído de três partes: a substância fundamental, denominada de matriz, o globóide (corpúsculos arredondados constituídos de inosito-hexafosfato de cálcio e magnésio –fitina, encontrada nos cereais) e pelo cristalóide de natureza protéica. Muitas drogas da Farmacopéia Brasileira constituídas de sementes e de frutos-sementes possuem grãos de aleurona. Exemplos: frutos do funcho e erva-doce, as sementes de abóbora, de linho, de mostarda e de estramônio. Grãos de aleurona (proteína/seta) C) Grãos de Inulina – a inulina é um polissacarídeo resultante da polimerização da frutose. Encontra-se dissolvida no suco vacuolar. Os esferocristais de inulina são formados por uma série de agulhas de cristais dispostas radialmente uma ao lado da outra, podendo formar várias camadas em torno de um ponto ou ranhura que se denomina hilo. A inulina ocorre em várias plantas da família Asteraceae (Compositae), como dente-de-leão (Taraxacum officinalis Weber). Entre as Liliaceae pode ser encontrada nos bulbos de Urginea maritima (L.) Backer. A inulina inibe a reabsorção ativa do sódio no túbulo proximal dos rins, sendo considerada como diurética por aumentar a excreção de água e de sódio. 8 Esferocristais de inulina D) Óleo fixo – são considerados como produtos de reserva, e do ponto de vista químico, são ésteres de ácidos graxos e glicerol, de alto peso molecular. Exemplos: óleo de soja, de oliva, de amendoim, de girassol, de rícino. Alguns óleos fixos são usados nas indústrias de cosméticos e de medicamentos. Diferenciam-se dos Óleos essenciais, que são misturas complexas de substâncias e NÃO são considerados INCLUSÕES ORGÂNICAS. Em geral, ocorre no interior de estruturas especializadas (glândulas, tricomas glandulares ou canais secretores). São aromáticos (voláteis), por apresentarem baixo peso molecular. TECIDOS VEGETAIS PRIMÁRIOS TEMA: EPIDERME • Epiderme: tecido mais externo dos órgãos vegetais em estrutura primária. Origem: protoderme (meristema primário). • Camadas: em geral, os órgãos vegetais apresentam uma só camada, porém podem apresentar mais de uma:epiderme multisseriada. Ex: folhas de falsa-seringueira (Ficus elastica). Algumas plantas apresentam uma camada a mais de células logo abaixo da epiderme, denominada hipoderme. Ex: folhas de boldo-do-Chile (Peumus boldus). A diferenciação entre a hipoderme e a epiderme multisseriada (múltipla) é difícil, baseando-se na origem destes tecidos. A epiderme multisseriada origina-se da protoderme, enquanto a hipoderme é oriunda do meristema fundamental. • A epiderme pode permanecer durante toda a vida de uma planta (crescimento primário) ou substituída por outro tecido, a Periderme (crescimento secundário). • As células da epiderme desenvolvem-se por diferenciação das células protodérmicas, tendo como principal função o revestimento. A disposição compacta de suas células impede a ação de choques mecânicos e a invasão de agentes patogênicos, além de controlar a perda de água. • Principais características das células epidérmicas: são vivas, podendo conter vários tipos de substâncias: taninos, mucilagem, cristais e pigmentos, como as antocianinas que são comum em pétalas e folhas coloridas. Os cloroplastos são encontrados nas epidermes dos órgãos aéreos. As células epidérmicas caracterizam-se por estarem perfeitamente justapostas, sem deixar espaços intercelulares (evitar perda de água). A maior parte do tecido (epiderme) é composto por células epidérmicas comuns de formato tabular (em corte transversal). Células epidérmicas em paliçada (aspecto alongado) estão presentes em tegumentos de sementes (feijão – Phaseolus sp.). Há epidermes com células isodiamétricas, como em Begonia setosa. • Cutina: composto de lipídios (alto peso molecular) – é uma substância graxa complexa, consideravelmente impermeável à água. Impregna as paredes epidérmicas ou se apresenta como camada separada: a Cutícula, na superfície da epiderme. A cutícula pode ser lisa ou esculturada (valor taxonômico – identificação do vegetal). Protege contra a perda de água; atua também contra o excesso de luminosidade ou radiação solar (camada brilhante e refletora). 9 FUNÇÃO E OCORRÊNCIA DAS CÉLULAS ESPECIALIZADAS E ANEXOS EPIDÉRMICOS Células Especializadas Função Célula-Guarda de Estômatos Realizar as trocas gasosas (de vapor d´água), através de mudanças na turgescência das células-guarda. Ocorrência: limbo foliar, pecíolo da folha, caule jovem. Células Buliformes Evitar a dessecação do limbo foliar, através do enrolamento do limbo sobre si mesmo. Ocorrência: limbo foliar de Gramíneas/Monocotiledôneas. Ex: Cana- de-açúcar. Litocisto Idioblasto com cistólito (cristal de carbonato de cálcio). Ocorrência: Famílias Moraceae (falsa-seringueira: Ficus elastica) e Urticaceae. ANEXOS EPIDÉRMICOS Tricomas tectores Evitar a dessecação (perda de água) da planta, através da criação de uma câmara em cima dos estômatos (na abertura estomática). Ocorrência: folhas, caules jovens, flores, frutos e sementes. Papila (deriva do tricoma tector) Aumentar a concentração de raios solares que atingem a folha das plantas. Ocorrência: folhas e flores. Escama (deriva do tricoma tector) Proteção de gemas caulinares durante o inverno. Ocorrência: sobre as gemas caulinares. Acúleos (deriva do tricoma tector) Falsos-espinhos. Ocorrência: folhas e caules de certas famílias botânicas como Rosaceae (ex: caule de morango-silvestre – Rubus rosaefolius) e Solanaceae (ex: folha de jurubeba – Solanum sp.). I) CÉLULAS ESPECIALIZADAS C.T. de cana-de-açúcar (Saccharum sp. ). Observar a epiderme superior com células buliformes (seta). Estômato com células - guarda em forma de Halteres (Típico da classe das Monocotiledôneas) 10 C.P. da folha de Zebrina (Tradescantia s.p.). Estômatos com células-guarda reniformes C.T. da folha da falsa-seringueira (Ficus elastica). EP = epiderme multisseriada DETALHE: Litocisto com cistólito (*) na epiderme Multisseriada de Falsa- Seringueira (Ficus elastica) Células Suberosas e Silicosas 11 A =TRICOMA TECTOR PLURICELULAR UNISSERIADO B = TRICOMA GLANDULAR OU SECRETOR ACÚLEOS (“falsos espinhos”) PAPILAS B A 12 TEMA: PARÊNQUIMA I) PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS • Origem: do meristema fundamental. • Constituído por células de parênquima, que se apresentam de modo geral, em forma isodiamétrica presente no corpo primário da planta. • Localização: no córtex (região entre a epiderme e os vasos condutores: xilema e floema) dos caules e raízes, na medula ( região central) dos caules, no mesofilo foliar (região entre as epidermes superior e inferior) e na polpa dos frutos. O parênquima ocorre como cordões verticais de células nos tecidos vasculares primários e secundários e como cordões horizontais nos chamados RAIOS DE PARÊNQUIMA nos tecidos vasculares secundários (caule e raiz). • Características das células: apresentam protoplasto (citoplasma + núcleo) vivo e são capazes de se dividir, e apesar de ter paredes geralmente primárias, algumas células parenquimáticas têm também paredes secundárias. As células parenquimáticas que apresentam apenas paredes primárias desempenham um papel importante na regeneração e cicatrização de ferimentos (podem iniciar, por exemplo, as raízes adventícias em estacas caulinares). • Funções: - Preenchimento - Fotossíntese: parênquima clorofiliano (presente nas folhas) - Armazenamento (reserva) de substâncias: amido, óleo fixo, proteína, frutose. - Transporte de substâncias: movimento da água e transporte de substâncias de reserva. CLASSIFICAÇÃO A) De acordo com o tamanho dos espaços intercelulares: a) Parênquima comum, com meatos – os espaços intercelulares são bem menores do que as células parenquimáticas. Ex: parênquima comum do caule de milho (Zea mays). b) Parênquima lacunoso, com lacunas – os espaços intercelulares são aproximadamente um pouco maiores do que as células parenquimáticas. Ex: parênquima lacunoso de folha de boldo-do- Chile (Peumus boldus) c) Parênquima com câmaras (Aerênquima) – os espaços intercelulares são bem maiores (câmaras de ar) do que as células parenquimáticas. Ex: folha e pecíolo de vitória-régia (Nymphaea sp.) B) De acordo com o tipo de reserva: • Parênquima clorofiliano ou clorênquima: presença de clorofila (fotossíntese). Exemplos: paliçádico (células em paliçada) e lacunoso (em folhas de Dicotiledôneas). Ex: folha de falsa-seringueira (Ficus elastica). • Parênquima amilífero: reserva de amido • Parênquima inulínico: reserva de inulina – (frutose)n • Parênquima aleurônico: reserva de aleurona – proteína sólida • Parênquima oleífero: reserva de óleo fixo (triglicerídeo) • Parênquima aqüífero: reserva de água. P A R Ê N Q U I M A S C O M I N C L U S Õ E S O R G Â N I C A S Tipo de Parênquima Natureza Química do Conteúdo Órgão Vegetal em que ocorrem Morfologia (da inclusão) Aleurônico Proteína sólida (grãos de aleurona) Sementes Grão de aleurona: globóide, cristalóide, matriz Inulínico (Frutose)n esferocristais de inulina Bulbos e outros órgãos de reserva Grão de Inulina: corpúsculos esféricos. Amilífero Amido (Glicose)n Caules e raízes modificados, para reserva Amiloplasto isolado ou agrupado, por vezes com hilo e lamelas. Oleífero Óleo Fixo (Triglicerídeo) Frutos e sementes Gota de óleo Aquífero Água Caules e folhas de xerófitas H20 Aerênquima Ar Caules e folhas de plantas aquáticas (flutuantes) 02 P A R Ê N Q U I M A S C O M I N C L U S Õ E S I N O R G Â N I C A S Tipo de Inclusão Inorgânica Natureza Química do Cristal Morfologia (da inclusão) Cistólito Carbonato de cálcio – Ocorrência Rara(Famílias Urticaceae e Moraceae) Idioblasto com cristal de carbonato suspenso por uma haste de celulose 13 Drusas Oxalato de Cálcio - frequente Roseta Ráfides Oxalato de Cálcio - frequente De agulha Cristal Prismático Oxalato de Cálcio - frequente Formas variadas: prismática; retangular Areias cristalinas Oxalato de Cálcio – menos frequente Triangular Cristal Estilóide Oxalato de Cálcio – raro; na Família Phytolacaceae (guiné) Retangular alongada PCL: parênquima clorofiliano PP: Parênquima Paliçádico EI: espaços intercelulares (meatos) – Parênquima 14 TEMAS: PERIDERME; RITIDOMAS; LENTICELAS • Periderme: tecido protetor de origem secundária que substitui a epiderme nos caules e raízes com crescimento secundário contínuo. Plantas como Dicotiledôneas lenhosas e Gimnospermas são exemplos típicos de plantas que apresentam periderme. • Constituição da periderme: é formada pelo felogênio (câmbio da casca) – meristema responsável pela produção do felema (súber ou cortiça) em direção à periferia (para fora) e da feloderme (tecido parenquimático vivo formado para dentro pelo felogênio). • Felogênio: produz somente um tipo de célula. Em corte transversal aparece como uma camada tangencial contínua (meristema lateral) de células retangulares e achatadas radialmente. O felogênio, na maioria das plantas, é ativo somente uma vez, enquanto em alguns casos pode ser reativado, passando por dois ou mais períodos de atividade. Quando o felogênio permanece ativo durante muito tempo, suas células se dividem anticlinalmente, produzindo uma camada tangencial contínua de células que acompanha o crescimento em espessura do órgão. Ex: caules como os de macieira (Malus sylvestris Mill) e pereira (Pyrus communis L.), apresentam o primeiro felogênio ativo por mais de 20 anos. • Felema ou Súber: em geral, as células do súber têm formato prismático, sendo irregulares no plano tangencial; podendo ser alongada no sentido vertical; quase sempre estão dispostas de modo compacto (não há espaços intercelulares), e elas se caracterizam pela suberização (impregnadas com suberina – substância graxa impenetrável à água) de suas paredes e morte do protoplasma na maturidade. As paredes das células variam em espessura, com o espessamento podendo ser uniforme em todas as paredes da célula ou adquirindo a forma de U, voltado para o lado externo ou interno do órgão. Em geral, as células do súber são desprovidas de conteúdo visível, mas, às vezes, é possível observar acúmulo de conteúdo resinoso ou de composto fenólicos. Em algumas plantas, o súber pode apresentar células lignificadas em vez de suberizadas. O súber (felema) maduro, pela natureza PARÊNQUIMA AQUÍFERO 15 química do depósito nas paredes de suas células e pela quantidade de camadas celulares que permanece na planta, é o tecido de proteção do órgão. • Feloderme: é constituída por células parenquimáticas ativas, semelhantes ao parênquima cortical (da córtex). Em geral, é constituída apenas de uma camada de células ou de, no máximo, três ou quatro camadas. Para distinguir a feloderme das demais células do parênquima cortical, deve-se observar o seu alinhamento com as células do felogênio. Algumas células da feloderme podem apresentar cloroplastos (fotossíntese), outros produzem compostos fenólicos, formando estruturas secretoras, ou ainda originam esclereídes. • Lenticelas: as células da periderme apresentam-se geralmente em arranjo compacto, exceto nas áreas das lenticelas – extensões limitadas caracterizadas pelo aumento de espaços intercelulares e compostas de felogênio da lenticela, pelo tecido de enchimento e pela feloderme da lenticela. O felogênio da lenticela denomina-se aquele de arranjo menos compacto e com atividade mais intensa, originando o tecido de enchimento para fora e a feloderme da lenticela para dentro. Devido ao aumento de espaços intercelulares, o tecido de enchimento da lenticela é composto por células de arranjo frouxo, o que as diferencia das células do felema (súber). A formação das lenticelas pode ocorrer concomitantemente com o desenvolvimento da primeira periderme, ou um pouco depois. Normalmente, as lenticelas da primeira periderme se formam a partir de células localizadas abaixo de um estômato ou de um grupo de estômatos da epiderme. Devido a presença de suberina nas paredes de suas células, a periderme é impermeável a água e gases. Assim, a aeração dos tecidos internos de raízes aéreas, caules e frutos, bem como a infiltração de água em raízes submersas é feita através das LENTICELAS, ricas em espaços intercelulares. Em plantas em que a primeira periderme permanece no órgão durante muito tempo, as lenticelas podem ser ativas por muitos anos; nas plantas com peridermes seqüenciais , as lenticelas, além de apresentarem menores dimensões, têm curto tempo de atividade. C.T. do caule de Sabugueiro (Sambucus sp.): Formação da Lenticela (observação ao microscópio óptico). A = início de desenvolvimento, observando-se o felogênio da lenticela (seta); B = início do desenvolvimento da lenticela; seta (felogênio); C = lenticela com o tecido de enchimento (estrela) e feloderme da lenticela (cabeça da seta). 16 • Desenvolvimento da Periderme: a formação da periderme está relacionada com a idade dos órgãos e também com as condições ambientais e com possíveis lesões na superfície do órgão. Em caules e raízes, as primeiras peridermes aparecem geralmente em seu primeiro ano de crescimento e se formam de maneira uniforme ao redor da circunferência do órgão. Nos caules, a primeira periderme origina-se em geral de camadas subepidérmicas ou, mais raramente, da epiderme ou de camadas mais profundas do órgão, como o floema primário. Em algumas espécies, a primeira periderme é a única a se formar no órgão. Em outras espécies formam-se peridermes seqüenciais, onde as mais novas podem iniciar seu desenvolvimento no mesmo ano que a primeira, ou esperar alguns anos para se desenvolverem. O felogênio é formado por divisões periclinais de células epidérmicas, do colênquima ou de células parenquimáticas subepidérmicas, pericíclicas ou floemáticas. A periderme de cicatrização, com origem e desenvolvimento semelhantes aos da natural, difere somente pelo fato de ser restrita ao local da lesão. Esse tipo de periderme é importante não para a sobrevivência das plantas sujeitas aos mais variados tipos de lesões, mas também na horticultura, em razão de técnicas de propagação e enxertia. • Aspecto externo da Periderme: a textura externa da superfície do tecido de revestimento pode apresentar padrões característicos dentro de determinados grupos ou variar entre as espécies e entre indivíduos da mesma espécie. As camadas externas da periderme podem persistir no órgão ou ser eliminadas continuamente, à medida que peridermes seqüenciais se desenvolvem. A forma como as novas peridermes se originam e o tipo de tecidos isolados por elas definem a aparência da superfície do órgão. Exemplos: sem sulco, estrias ou fissuras, com textura lisa temos a jabuticabeira (Myciaria cauliflora (Mart.) O. Berg.); com presença de sulcos, estrias ou fissuras há o ipê- amarelo do cerrado (Tabebuia caraiba (Mart.) Bur.). • Função e Aplicação: além de sua função de proteção dos tecidos internos e de cicatrização nos casos de lesões, a periderme apresenta características estruturais, bem como propriedades físico-químicas, que podem conferir maior ou menor grau de adaptação da planta às condições do ambiente em que se encontra ou, ainda, de criar um microclima junto ao tronco, favorável ao desenvolvimento de epífitas. A cor externa da casca tem importante papel na proteção à intensidade luminosa, sendo as cores claras as que conferemà planta maior grau de adaptação às condições tropicais, por refletirem a luz, evitando superaquecimento dos tecidos. No cerrado, onde o clima é bastante quente e há ocorrência de fogo, podem ser observadas árvores com cascas espessas e de cores claras. Tanto o aspecto externo da casca quanto os internos, macroscópicos e microscópicos, contribuem, de modo significativo, para os estudos taxonômicos e do lenho. • Aspectos Econômicos: a cortiça utilizada no comércio é obtida do sobreiro (Quercus suber L.), árvore nativa da região mediterrânea. As árvores dos manguezais já foram importantes fontes comerciais de taninos, oriundos de sua casca e utilizados na indústria de couro. A casca seca de algumas árvores da família Lauraceae tem sido utilizada como condimento. Ex: canela-do-Ceilão (Cinnamomum zeylanicum Breyne) e da China (Cinnamomum cassia Nees), produzem um aldeído cinâmico que é responsável pelo seu odor característico. • Ritidoma: parte morta da casca, composta de camadas de tecidos isolados pelas peridermes e de camadas de periderme cujo crescimento cessou, externos à última periderme formada, consistindo de peridermes seqüenciais e de tecidos por ela englobados. Isto ocorre na medida em que uma árvore envelhece e as peridermes alcançam camadas sucessivamente maiores, havendo um acúmulo de tecidos mortos na superfície dos caules e das raízes. O ritidoma constitui a casca externa e é bem desenvolvida principalmente nos caules mais velhos e nas raízes das árvores. A periderme não dever ser confundida com casca ou ritidoma. • Casca externa: região que engloba a última periderme formada (a partir do último felogênio) e todos os tecidos externos a ela. • Casca interna: região situada entre o floema secundário (fora do câmbio vascular) e o último felogênio formado (inclui somente a feloderme, sem incluir o felogênio). 17 A = formação de uma única periderme B = Formação de peridermes seqüenciais delimitando o ritidoma nas camadas mais externas da casca. RAIZ • DEFINIÇÃO: é a parte do eixo do vegetal desprovida de folhas e suas modificações, geralmente subterrânea, aclorofilada e adaptada às funções de fixação e de absorção de água e de sais minerais em solução, podendo também executar a função de acúmulo de substâncias de reserva. São, em geral, órgãos cilíndricos desprovidos de nós e entrenós e também de gemas. • ORIGEM: nas Gimnospermas e nas Dicotiledôneas as raízes principais derivam diretamente do desenvolvimento da radícula do embrião, após a germinação da semente. A partir do desenvolvimento da radícula tem origem a raiz principal, da qual derivam as raízes súber felogênio feloderme córtex 18 secundárias; destas originam-se as raízes terciárias e assim por diante. Nas Monocotiledôneas a radícula atrofia-se logo após a germinação da semente, surgindo as raízes adventícias de origem caulinar. Nas Pteridófitas, o sistema radicular se desenvolve de modo semelhante ao das Monocotiledôneas. CLASSIFICAÇÃO 1) Quanto à origem: • Normais = que se desenvolvem da radícula do embrião. Correspondem a raiz principal e todas as suas ramificações (raízes secundárias). A maioria das Gimnospermas e Dicotiledôneas possui sistema radicular do tipo principal ou pivotante, derivado diretamente da radícula. Exemplos: Raízes de alcaçuz (Glycyrrhiza glabra L.) e as de polígala (Poligala senega L.), ricas em saponinas. • Adventícias = são as raízes que se desenvolvem a partir do caule ou de folhas As Monocotiledôneas frequentemente possuem este tipo de raiz.. Ex: falsa “salsaparrilha” (Herreria salsaparilha Martius), apresenta este tipo de raiz usada medicinalmente. 2) Quanto ao ambiente onde desenvolvem-se: AÉREAS • Estranguladoras = são adventícias que “abraçam” outro vegetal, provocando, muitas vezes, a morte do hospedeiro. Ex: cipós, mata- pau. • Grampiformes = são adventícias com a forma de grampos, fixando a planta trepadora a um suporte (seja planta ou não). Ex: Hera. • Respiratórias ou pneumatóforos = são raízes com geotropismo negativo, fornecendo oxigênio às partes submersas, funcionando como órgãos de respiração. Apresentam orifícios (lenticelas) chamados pneumatódios em toda a sua extensão e câmaras de ar internamente. Ex: Avicenia tomentosa (planta típica de mangue). • Sugadoras ou haustórios = são adventícias, tendo como órgãos de contato (apressórios), em cujo interior surgem raízes finas: os haustórios, que são órgãos sugadores que penetram no corpo da planta hospedeira, absorvendo a seiva elaborada (parasitando-a). Ex: erva-de-passarinho (Struthanthus marginatus (Desrousseaux) Blume). • Suportes = são adventícias, que brotando em direção ao solo, nele se fixam e se aprofundam, podendo atingir grande dimensão. Elas auxiliam a sustentação do vegetal. Ex: milho • Tabulares = são raízes com grande desenvolvimento e tomam aspecto de tábuas perpendiculares ao solo, ampliando a base da planta, dando-lhe melhor estabilidade. São em parte aéreas e, em parte, subterrâneas. Ex: Ficus (figueiras); pau-d alho (Gallesia integrifolia (Spreng) Harms. SUBTERRÂNEAS • Axial ou Pivotante =raiz principal muito desenvolvida e com ramificações ou raízes secundárias pouco desenvolvidas, em relação à principal. Raiz típica da classe das Dicotiledôneas e das Gimnospermas. Ex: quebra-pedra. • Ramificada = a raiz principal logo se ramifica em secundárias e estas em terciárias, e assim sucessivamente. Ex: freqüentemente em Dicotiledôneas. • Fasciculada (“cabeleira”) = devido à atrofia da raiz principal é constituída por um feixe de raízes, onde não se distingue, nem pela forma ou posição, uma raiz principal, já que todas apresentam espessura semelhante. Ex: Família das Gramíneas (cana-de-açúcar). • Tuberosa = dilatada pelo acúmulo de reservas nutritivas. Pode ser a axial a tuberosa, como a cenoura, beterraba, nabo, rabanete; ou adventícia tuberosa, como a dália; ou secundária tuberosa, como a batata-doce, Ginseng-do-Brasil (Pfaffia sp.). AXIAL OU PIVOTANTE FASCICULADA OU CABELEIRA EXEMPLOS DE RAÍZES USADAS MEDICINALMENTE • Acônito (Aconitum napellus L.) – uso: analgésico antinevrálgico, crises gotosas e reumáticas em geral. • Alcaçuz (Glycirrhiza glabra L.) – usos: expectorante, emoliente. • Valeriana (Valeriana officinalis L.) – uso: calmante do sistema nervoso, antiespasmódico e anticonvulsivo. • Ipecacuanha (Cephaelis ipecacuanha (Brot) Richard) – emético (provoca vômitos); expectorante e amebicida (combate o protozoário ameba). 19 • Poligala (Polygala senega L.) – expectorante, empregado em bronquites. • Ginseng Coreano (Panax ginseng C. A. Meyer): adaptógeno; estimulante. CAULE • DEFINIÇÃO: órgão vegetativo, geralmente aéreo, que serve para produzir e suportar folhas, flores e frutos, para a circulação da seiva nutritiva, para armazenar reservas alimentares e, às vezes, para propagação vegetativa. A zona de união entre o caule e a raiz denomina-se zona de colo ou coleto. • IMPORTÂNCIA - sustentação de folhas, flores etc • condução de substâncias alimentares • alimentar (reservas: açúcar, amido). Ex: batata-inglesa • industrial (fornecimento da borracha, corantes, resinas): lápis, móveis, goma • Comercial: móveis • Medicinal: gengibre, alcaçuz, canela • CARACTERÍSTICAS GERAIS • Corpo dividido em nós e entrenós. • Presença de folhas e botões vegetativos • Geralmente aclorofilados. Exceto: caules herbáceos • Geralmente com geotropismo negativo • Fototropismo positivo. • FUNÇÕES • Produção e suporte de ramos, flores e frutos • Condução da seiva (distribuição do alimento)• Crescimento e propagação vegetativa (Ex: estaquia) • Às vezes, fotossíntese e reserva de alimento. MORFOLOGIA EXTERNA DOS CAULES a) Nó = região caulinar, em geral dilatada, de onde saem as folhas. Nestas regiões ocorrem também gemas axilares. b) Entrenó = região caulinar entre dois nós consecutivos c) Gema terminal ou apical = As gemas são regiões meristemáticas protegidas por primórdios foliares ou por escamas localizadas em diversos pontos do caule. Esta gema situada-se no ápice e pode produzir um ramo folhoso ou uma flor, promovendo o crescimento. Existem gemas nuas (s/ escamas). d) Gema lateral = constituição parecida à da anterior e que pode produzir um ramo folhoso ou flor. Situada na axila de folhas, denominada também de gema axilar. Muitas vezes, permanece dormente, não se desenvolve. Aspecto externo do caule de Styrax martii. SETA GROSSA = gema apical; SETAS FINAS = gemas axilares 20 CLASSIFICAÇÃO Quanto ao ambiente A) Aéreos: erectos, trepadores e rastejantes ERECTOS : desenvolvimento quase vertical (Aéreos): a) Tronco = lenhoso, resistente, cilíndrico ou cônico, ramificado. Ocorre em árvores e arbustos. Ex: magnólia b) Haste = herbáceo ou fracamente lenhificado, pouco resistente. Ocorre em ervas e nos subarbustos. Ex: serralha, picão-preto c) Estipe = lenhoso, resistente, cilíndrico, longo, em geral não ramificado, com sua copa na extremidade. É o caule das Palmeiras, em Dicotiledôneas: Ex: mamão d) Colmo = silicoso, cilíndrico, com nós e entrenós bem marcantes. Pode ser cheio ou ou oco. Ex: cheio = cana-de-açúcar; oco = bambu e) Escapo = o que sai do rizoma, bulbo; não ramificado, afilo e sustenta flores na extremidade. Ocorre em plantas cujo caule é muito reduzido ou subterrâneo e suas folhas aparentam nascer diretamente do solo. Ex: falsa-tiririca TREPADORES = são os que sobem num suporte, por meio de elementos de fixação, ou a ele se enroscam. Ex: gavinhas = chuchu, maracujá, uva. a) Volúveis = enroscam-se, mas sem o auxílio de um órgão de fixação. Podem ser sinistrorsos (ao passar por trás do suporte pela esquerda) ou dextrorsos (dirigem-se para a direita). Ex: cipó-cabeludo (Mikania hirsutissima DC) – constante na Farmacopeia Brasileira e usado como diurético, apresenta caule volúvel. b) Escandentes = caracterizam-se pela presença de órgãos de fixação, os quais podem ser gavinhas ou raízes adventícias. As gavinhas podem ser de origem caulinar ou foliar. Em ambos, quando este órgão entra em contato com o suporte, enrolam-se nele. Ex: maracujazeiro – maracujá-doce (Passiflora alata Dryander) – planta portadora de gavinha. RASTEJANTES: que crescem prostrados ao chão. • ESTOLHO OU ESTOLÃO: é um tipo de caule que cresce paralelamente ao solo tendo vários pontos de enraizamento, assegurando a propagação vegetativa da planta. Ex: morango (Fragaria sp.). • SARMENTO: apresenta um só ponto de fixação (enraizamento), com a planta trepando em um suporte. Ex: papo-de-peru (Aristolochia sp). B) SUBTERRÂNEOS – forma pouco comum de caule, adaptados quase sempre à função de armazenar reservas. Diferenciam-se das raízes pela presença de folhas modificadas, as escamas ou catafilos. A presença de gemas também é uma característica neste tipo de órgão. a) Rizoma = geralmente horizontal, emitindo, de espaço a espaço, brotos aéreos folhosos e floríferos; dotados de nós entrenós, gemas e escamas, podendo emitir raízes. Ex: bambu, bananeira, gengibre. b) Tubérculo = geralmente ovóide, com gemas, dotado de reservas nutritivas, como amido, inulina etc. Ex: batata-inglesa, cará. c) Bulbo (formado por um eixo cônico que constitui o prato = caule, dotado de gema, rodeado por catafilos, em geral com acúmulo de reservas, tendo na base raízes fasciculadas. • Bulbo sólido ou cheio = prato mais desenvolvido que folhas; revestido por catafilos, semelhantes a uma casca. • Bulbo escamoso = as escamas (folhas) mais desenvolvidas que o prato, imbricadas, rodeando-o. Ex: lírio • Bulbo tunicado = as escamas mais desenvolvidas (catafilos) que o prato; folhas internas recobertas totalmente pelas externas. Ex: cebola • Bulbo composto ou bulbilho = apresenta grande número de pequenos bulbos. Ex: alho. • Scila (Urginea maritima (L) Baker) – AS ESCAMAS DO BULBO SÃO USADAS FARMACOLOGICAMENTE DEVIDO A PRESENÇA DE GLICOSÍDEOS CARDIOATIVOS. 2) QUANTO AO DESENVOLVIMENTO a) Erva (herbáceo) = pouco desenvolvida, pequena consistência, em virtude da pouca lenhificação. Ex: quebra-pedra; picão-branco. b) Subarbusto = arbusto pequeno de até 1 metro de altura (base lenhosa e o resto herbáceo), ramos tenros. c) Arbusto = tamanho médio inferior a 5 metros, resistente e lenhoso (inferior) e tenro e suculento (superior), sem um tronco predominante. Ramifica-se a partir da base. Ex: café (Coffea arabica L.) d) Arbóreo (árvore) = grande porte, superior a 5 metros, geralmente apresenta um tronco nítido e sem ramos, na parte inferior, ramificando-se em sua copa. Ex: Ipê-Roxo (Tabebuia avellanedae Lorente ex. Grisebach.) e) Liana = cipó trepador sarmentoso, atingindo metros de comprimento. Ex: cipó-de-S. Joao (Pyrostegia venusta). 21 3) QUANTO À CONSISTÊNCIA a) Herbáceo – aspecto de erva por não ser lenhificado. Ex: quebra-pedra b) Semilenhoso – duro na base (lenhificada) e tenro no ápice (não lenhoso). Ex: Falso-boldo (Plectranthus barbatus) c) Lenhoso – consistente e resistente; tem considerável crescimento em diâmetro. Ex: espécies arbóreas em geral (mangueira, por exemplo). • MODIFICAÇÕES CAULINARES Conceito: são as modificações de caules normais para adaptação ao meio habitado pela planta. Exemplos a) Cladódios e Filocládios – caules carnudos, verdes, achatados ou até laminares, lembrando folhas que estão ausentes ou rudimentares. Ex: Cactos; carqueja (Baccharis trimera). b) Gavinhas – ramos filamentosos, em geral nas axilas das folhas, aptos a trepar, enroscando-se em hélice, em torno de suportes. Ex: maracujá, uva, chuchu. EXEMPLOS DE CAULES USADOS MEDICINALMENTE • Carqueja amarga (Baccharis trimera (Less) A.P. de Candolle) – uso: tônico, amargo, diurético. • Gengibre (Zingiber officinale Roscoe) – Uso: estimulante digestivo e carminativo (combate gases). • Açafrão-da-Índia (Curcuma longa L.) – Zingiberaceae. Usos: tempero; medicinal (anti-hepatotóxica, anti-hiperlipidêmica e anti- inflamatória). FOLHA 1) Definição: são apêndices laminares do caule. São geralmente clorofiladas e apresentam crescimento limitado. Deriva do Latim folia = expansões laterais dos caules de Pteridófitas e Fanerógamas. 2) Origem: da gêmula do embrião da semente; exógena: como expansões laterais do caule. 3) Características Gerais: órgão laminar com simetria bilateral; crescimento limitado; coloração verde; gemas nas axilas. 4) Partes constituintes: quando completa, apresenta: limbo, pecíolo, estípulas e bainhas. • LIMBO = parte laminar e bilateral, frequentemente verde, onde se observam duas faces: a face ventral (adaxial ou superior), em geral, brilhante e a face dorsal (abaxial ou inferior), pouco brilhante e com as nervuras salientes. folhas unifaciais/folhas subuladas. Ex: cebolinha (Allium sp.) Deve ser estudado levando-se em consideração as seguintes características: forma (contorno, base, ápice, margem); subdivisão do limbo, nervação (nervuras), coloração, consistência e superfície. • PECÍOLO = haste sustentadora do limbo que liga a lâmina foliar ao caule. Pode ou não se inserir na margem foliar ou não (quando está inserido na mesma é denominado lateral, quando se insere no centro da lâmina foliar é denominada peltada). O pecíolo pode ter diversos aspectos: reto, curvo, torcido ou achatado. Seccionados transversalmente podem ser: circular, poligonal, côncava, convexa ou canaletada, biconvexa ou oval. • BAINHA = basebasilar e alargada da folha que abraça o caule. Ex: capim-limão • ESTÍPULAS = cada um dos apêndices, geralmente laminares e em no. de 2, que formam-se de cada um dos lados da base foliar. Ex: Rosa 5) Funções: fotossíntese (nutrição); respiração; transpiração; condução e distribuição da seiva. Nomenclatura Foliar (Glossário) 22 A B A= Folha com nervura reticulada ou mista (típica da classe das Dicotiledôneas) B= Folha com nervuras paralelas (típica da classe das Monocotiledôneas) ANATOMIA FOLIAR • A planta é uma unidade formada por raiz, caule e folha, por isso, todos os tecidos que estão no corpo primário da raiz também se encontram no corpo primário do caule e da folha. • A folha compreende três sistemas de tecidos: o sistema dérmico, que se origina da protoderme, constitui a epiderme e reveste toda a superfície foliar; o sistema fundamental, que se origina do meristema fundamental e constitui o mesofilo da lâmina foliar e o córtex da nervura mediana e do pecíolo; e o sistema vascular, que se origina do procâmbio e constitui os tecidos vasculares das nervuras. • PECÍOLO É a parte da folha que mais se aproxima, em estrutura, do caule que lhe deu origem. Observam-se no pecíolo, epiderme, o córtex (muitas vezes contendo cordões de colênquima e, mais raramente, de esclerênquima) e a endoderme, camada mais interna do córtex, envolvendo o sistema vascular (muitas vezes, não observada). O sistema vascular está disposto, quase sempre, com o floema situado externamente ao xilema, porém podem ocorrer variações, com a presença do floema interno e externo. • LÂMINA FOLIAR A folha apresenta duas superfícies: adaxial, ou ventral (superior), próxima ao eixo da planta; e abaxial, ou dorsal (inferior), mais distante do eixo. A epiderme é contínua e única em toda a extensão da folha. O número de camadas que formam a epiderme pode variar (uni ou multisseriada), assim como a forma das células, a sua estrutura, o arranjo dos estômatos, a morfologia e o arranjo de tricomas, a ocorrência de células especializadas etc. Sob a epiderme pode ou não estar presente uma hipoderme. O mesofilo compreende todos os tecidos situados entre a epiderme e o sistema vascular da folha. O parênquima, usualmente, está diferenciado em fotossintetizante e, portanto, contém cloroplastos. Em muitas plantas, especialmente em Dicotiledôneas, dois tipos de parênquima clorofiliano podem constituir o mesofilo: paliçádico e lacunoso (esponjoso). O parênquima paliçádico encontra- se imediatamente abaixo da epiderme ou hipoderme. Suas células típicas são alongadas, e em C.T. da folha, têm forma de barras dispostas em fileiras. O parênquima paliçádico, em geral, está voltado para a superfície ventral (adaxial) da folha (a posição do xilema também indica a superfície superior). Em plantas xerófitas é comum a presença de parênquima paliçádico nas duas superfícies (adaxial e abaxial). A folha na qual o parênquima paliçádico aparece em um lado e o lacunoso no outro tem seu mesofilo classificado como dorsiventral ou bifacial (assimétrico). Quando o parênquima paliçádico está nas duas superfícies, o mesofilo é classificado como isofacial ou isobilateral (simétrico). Quando há a presença de um só tipo de parênquima, classifica-se como homogêneo ou uniforme. As células do parênquima lacunoso variam muito na forma, podendo ser isodiamétricas ou alongadas e muitas vezes apresentar projeções braciforme (lobadas). Nas Monocotiledôneas e nas Dicotiledôneas que apresentam a fotossíntese C4, em geral, as células do mesofilo dispõem-se de maneira radiada em torno da endoderme, constituindo uma coroa. De acordo com Esau (1965), a bainha do feixe da folha é uma endoderme (bainha C4). A nervura mediana, principalmente em Dicotiledôneas, apresenta uma estrutura anatômica semelhante à do pecíolo, onde se distinguem a presença da epiderme; um córtex apenas parenquimático ou contendo colênquima ou esclerênquima; e uma endoderme envolvendo o sistema vascular. O sistema vascular nas Monocotiledôneas, assim como em Dicotiledôneas e Gimnospermas em estrutura primária, é formado, exclusivamente, de xilema e floema primários e periciclo. O periciclo, em geral, apresenta-se como fibras, como se vê na maioria das Monocotiledôneas e em grande parte das Dicotiledôneas. Nesta classe, principalmente no pecíolo e nas nervuras medianas, e em Gimnospermas, o câmbio instala-se formando tecido secundário. As terminações de nervura têm dupla função: transportar água e solutos dissolvidos na corrente transpiratória e absorver e translocar os produtos da fotossíntese para outras partes da planta. Os responsáveis pela absorção são os elementos de tubo crivado. 23 MESOFILO HOMOGÊNEO MESOFILO ISOFACIAL Família Poaceae (Gramineae) (HETEROGÊNEO SIMÉTRICO) PCP: PARÊNQUIMA CLOROFILIANO PALIÇÁDICO PCL: PARÊNQUIMA CLOROFILIANO LACUNOSO MESOFILO DORSIVENTRAL (HETEROGÊNEO ASSIMÉTRICO) PLANTAS MEDICINAIS CONSTITUÍDAS DE FOLHAS 1. Folhas: definição, composição, classificação (simples, composta) 2. Drogas vegetais constituídas de folhas inscritas em Farmacopeias. Exemplos: • Beladona – Atropa belladonna L. – Solanaceae • Boldo – Peumus boldus Molina – Monimiaceae • Erva cidreira – Melissa officinalis L. – Lamiaceae • Capim-limão - Cymbopogon citratus (DC.) Stapf – Poaceae) • Guaco – Mikania glomerata Sprengel – Asteraceae • Ginkgo - Ginkgo biloba L. – Ginkgoaceae • Maracujá – Passiflora alata Curtis; P. incarnata L. - Passifloraceae • Meimendro – Hyoscyamus niger L. – Solanaceae • Trombeteira – Brugmansia suaveolens (Humb. & Bonpl. ex Willd.) Bercht. & C.Presl - Solanaceae • (folíolos – folhas compostas; folículos) Sene – Cassia senna L. (Senna alexandrina Mill.) – Fabaceae. (folíolos) Jaborandi – Pilocarpus jaborandi Holmes – Rutaceae ANÁLISE MACROSCÓPICA E MICROSCÓPICA DE UMA DROGA VEGETAL CONSTITUÍDA DE FOLHAS: MARACUJÁ (Passiflora sp.) 24 FLORES E INFLORESCÊNCIAS • Definição: órgão do vegetal responsável pela reprodução das Fanerógamas. • Origem: de modificações foliares. • Principais características: constituídas de folhas modificadas, com diferentes especializações. • Função: reprodução sexual • Partes constituintes: pedúnculo = eixo de sustentação da flor, ligação com o caule; receptáculo = porção dilatada na extremidade do pedúnculo, onde se inserem os verticilos florais (elementos florais). Constituição da Flor (completa) a) Verticilos Florais: cálice e corola (protetores) androceu e gineceu (reprodutores). - cálice = conjunto de sépalas - corola = conjunto de pétalas - androceu = conjunto de estames - gineceu = conjunto de carpelos b) Receptáculo: parte apical do pedúnculo de uma flor ou inflorescência; ao formar o receptáculo o pedúnculo se alarga; nele se inserem algumas ou todas as partes da flor. c) Pedúnculo: pequena haste que suporta uma flor ou um fruto. INFLORESCÊNCIA Conceito: conjunto de flores agrupadas regularmente sobre ramos especiais da planta. Na análise de drogas vegetais constituídas de inflorescências, devem-se considerar: as flores, as brácteas, o eixo da inflorescência e a inflorescência como um todo. O eixo da inflorescência é de natureza caulinar. Em sua análise, devem-se considerar: aspecto geral, a consistência, a fratura, a cor, o odor, o sabor, o tamanho e as superfícies (externa e da secção). LIMBO PECÍOLO EPIDERME EPIDERME PARÊNQUIMA PALIÇÁDICOPARÊNQUIMA LACUNOSO EPIDERME ESTÔMATO 25 - Classificação: podem ser classificadas em duas categorias: inflorescências cimosas simpodiais ou definidas e inflorescências racimosas monopodiais ou indefinidas. • simples = eixo primário produz pedicelos com uma flor. • composta = eixo primário produz pedicelos que se ramificam. EXEMPLOS • Cacho ou racimo – flores situadas em pedicelos, saindo de diversos níveis no eixo primário. Ex: couve • Corimbo = flores situadas em pedicelos saindo de vários níveis do eixo primário e atingindo todas a mesma altura. Ex: espatódea • Espiga = flores sésseis situadas em diversas alturas sobre um eixo primário. Ex: língua-de-vaca • Espádice = variação da espiga em que o eixo primário é carnoso, flores geralmente unissexuais e o conjunto é envolvido por uma grande bráctea chamada espata. Ex: palma • Amento = variação da espiga em que o eixo principal geralmente é flexível e pendente. Ex: castanheira • Umbela = flores situadas em pedicelos que saem do mesmo ponto do ápice do eixo primário, atingindo aproximadamente a mesma altura. Ex: família Apiaceae (Umbelliferae) = erva-doce, salsinha • Capítulo = quando o eixo se alarga na extremidade superior, formando um receptáculo côncavo, plano ou convexo, onde se insere o conjunto de flores, rodeado por um conjunto de brácteas (periclínio). Ex: família Asteraceae (Compositae) = girassol, dente-de-leão, picão-preto, margarida, camomila etc. Corimbo (Cambará) espiga (Barbatimão) Capítulo (Girassol) Umbela (funcho) FLORES USADAS MEDICINALMENTE 1) Alfazema (Lavandula officinalis Chaix. Ex. Villars) – Família: Lamiaceae – seu óleo essencial apresenta um elevado conteúdo de ésteres, entre os álcoois, 80% é de linalol. Na farmácia é utilizada como aromatizante em loções e outras formas farmacêuticas. O óleo essencial é bastante empregado em perfumaria. No Brasil, a espécie de lavanda que floresce é a Lavandula dentata. 2) Arnica (Arnica montana L.) – Família: Asteraceae – apresenta óleo essencial. A tintura de arnica corresponde ao remédio popular mais empregado no tratamento de traumatismos. 3) Calêndula (Calendula officinallis L.) – Família: Asteraceae – apresenta saponinas; óleo essencial. É usada em contusões, feridas e queimaduras. 4) Camomila (Matricaria chamomilla L.) – Família: Asteraceae – apresenta óleo essencial. Usada como antiespasmódico, tônico, carminativo (gases), antiinflamatório. 5) Macela (Achyrocline satureoides (Lam) DC – Família: Asteraceae – apresenta óleo essencial, flavonóides. Usada como digestivo, antiespasmódico, carminativo, colagogo (estimula a produção da bile). 26 FRUTO Os frutos são os órgãos disseminadores das Angiospermas, promovendo a dispersão das sementes, deste modo, sua morfologia encontra-se intimamente relacionada ao tipo de dispersão que promove e aos agentes dispersores (vento, animais, água, mecânica, putrefação, germinação interna). Definição: ovário da flor fecundado, geralmente após a polinização do gineceu. Pode apresentar uma ou mais sementes que são originadas dos óvulos fecundados. Observação = há alguns frutos que se desenvolvem sem que haja a polinização (FECUNDAÇÃO) – frutos partenocárpicos. Ex: banana, laranja- Bahia A caracterização macroscópica de drogas constituídas de frutos é feita levando-se em conta o aspecto externo e o aspecto da secção transversal. Partes constituintes do fruto • Pedúnculo = eixo que sustenta o fruto (corresponde ao pedúnculo da flor) • Pericarpo (próprio fruto), apresenta três partes: •••• epicarpo = revestimento externo do fruto; •••• Mesocarpo = camada mediana, em geral bem desenvolvida. •••• Endocarpo = camada mais interna, onde se fixam as sementes. • Muitos frutos se abrem e liberam as sementes, já existem outros que só as libertam quando suas paredes se decompõem ou são comidas por animais. Caso as sementes sejam engolidas, podem ser eliminadas, posteriormente, nas fezes. • Há frutos cujas sementes germinam em seu interior. Ex: chuchu • No coco-da-baía, o mesocarpo (parte mais desenvolvida) é constituída por um conjunto denso de fibras bastante resistentes, o endocarpo é espesso e duro, envolvendo a única semente, esta apresenta o embrião e um tecido nutritivo muito extenso, formado pela parte comestível do coco, inclusive o líquido contido no seu interior. FRUTOS USADOS MEDICINALMENTE � Erva-doce (Pimpinella anisum L.) – família Apiaceae (Umbelliferae) – apresenta óleo essencial. Usada como carminativa, estomáquico. • 20 Pimenta (Capsicum annuum L.- família Solanaceae) – Usada em dermatologia. • Coentro (Coriandrum sativum L.) – família Umbelliferae – óleo essencial. Usos terapêuticos: estimulante digestivo, carminativo, estomáquico. • Funcho (Foeniculum vulgare Mill) – família Umbelliferae – óleo essencial. Usos terapêuticos: tônico estimulante da função digestiva, carminativo, emenagogo (atua na menstruação). • Papoula (Papaver somniferum L.) – família Papaveraceae – o látex do fruto coagulado, fermentado e moldado em forma de pães, é denominado de pão de ópio. Seus principais componentes são os alcalóides: morfina, codeína, papaverina e outros. Usos terapêuticos: hipnótico, analgésico e sedativo. • Limão (Citrus medica L. var. limonum) – família Rutaceae – óleo essencial contendo citral, limoneno, linalol, entre outros constituintes. Pode ser usado como anti-séptico, refrescante, estimulante da função digestiva. SEMENTE • Semente: é o óvulo desenvolvido após a fecundação, contendo embrião, com ou sem reservas nutritivas, protegido pelo tegumento. Partes constituintes da semente: a) Tegumento ou casca = testa (porção mais externa) e tégmen ou tegma (porção mais interna). Proveniente do tegumento do óvulo. b) Amêndoa = embrião: radícula, caulículo, gêmula (plúmula), cotilédones; reservas: albume ou endosperma ou perisperma Cicatrizes e excrescências 27 • Arilo = excrescência carnosa que se forma no hilo, cobrindo a semente totalmente ou parcialmente. Ex: maracujá • Arilóide = excrescência que se origina do tegumento em torno da micrópila. Ex: noz-moscada • Carúncula = excrescência do tegumento, de pequenas dimensões, junto a micrópila (atrai insetos = dispersão). Ex: mamona. • Hilo = cicatriz originada pela separação da semente do funículo. Possui forma variada, geralmente tem coloração diferente do resto da semente. • Rafe = cicatriz originada pela soldadura do funículo com o tegumento do óvulo, quando este é do tipo anátropo ou anfítropo. • Apêndice Plumoso = excrescência afilada, provida de um tufo de pêlos. CARACTERIZAÇÃO MACROSCÓPICA DAS SEMENTES ser feitas considerações em relação a sua superfície e de suas secções transversal e longitudinal. O aspecto geral da droga, sua consistência, cor, forma, tamanho, odor, sabor e superfície constituem características importantes na caracterização. TIPOS DE RESERVA: a) Albúmen ou endosperma secundário = forma-se posteriormente à fecundação. Pode desaparecer durante a formação do embrião. Ex: milho b) Perisperma = tecido originado pela parte da nucela, persistente durante a formação do albume. O perisperma pode ser a única reserva da semente ou ocorrer juntamente com o albume (Piperaceae). c) Endosperma/ endosperma primário = tecido originado do macrósporo (haplóide). Forma-se antes da fecundação. Ex: Gimnospermas. A noz de cola, droga constituída principalmente pelos cotilédones, é usada como estimulante em função da cafeína que contém. Embrião- parte fundamental da semente(ponto de vista biológico), do ponto de vista da farmacognosia, apresenta valor relativamente pequeno. Partes do embrião: • Radícula = raiz rudimentar • Gêmula ou plúmula = cone vegetativo apical, com os primórdios das primeiras folhas. • Cotilédones = primeiras folhas das Fanerógamas • Caulículo = porção caulinar do embrião. Número de cotilédones • Embrião com um cotilédone = caracteriza a classe das Monocotiledôneas • Embrião com dois cotilédones = caracteriza a classe das Dicotiledôneas. • Embrião com vários cotilédones = muitas Gimnospermas. Ex: Pinus sp. SEMENTES USADAS MEDICINALMENTE 1) Cacau (Theobroma cacao L.) – família Sterculiaceae – utilizado como tônico, reconstituinte, agente de sabor. 2) Guaraná (Paullinia cupana Kunth) – família Sapindaceae- estimulante do sistema nervoso,diurético, tônico cardíaco, adstringente. 3) Castanha-da-Índia (Aesculus hippocastanum L.) – família Hippocastanaceae – tratamento de pertubações de circulação venosa, hemorróidas, varizes. 4) Noz-Moscada (Myristica fragans Houttuyn) – família Myristicaceae – estimulante gástrico, carminativo. 5) Cardamomo (Elettaria cardamomum (Roxb) Maton ) – família Zingiberaceae – estimulante, estomáquico, carminativo, corretivo de sabor. REFERÊNCIAS APEZZATO-DA-GLÓRIA, B.; CARMELLO-GUERREIRO, S.M. Anatomia Vegetal. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, 2003. 438 p. ESA Ú, K . A nat om ia de P la nta s co m se men tes . 12 . e d. São Pa ulo : Ed ga r d B lüc he r , 199 3. FERRI, M.G. – Botânica – Morfologia Externa das Plantas (Organografia) – Edições Melhoramentos, São Paulo, 8ª. Edição, 1971, 120 p. 28 FURLAN, M.R. Cultivo de Plantas Medicinais. 2ª. Ed., SEBRAE/MT, 1999. LORENZI, H.; MATOS, F.J.A. Plantas Medicinais no Brasil: nativas e exóticas. 2ª.Ed. Nova Odessa, SP. Instituto Plantarum, 2008. OLIVEIRA, F.; AKISUE, G. Fundamentos de Farmacobotânica. 2ª. Edição. São Paulo: Atheneu, 2005. OLIVEIRA, F.; AKISUE, G.; AKISUE, M.K. Farmacognosia. São Paulo: Atheneu, 2005. RAVEN, P.H.; EVERT, R.F.; EICHHORN, S.E. Biologia Vegetal. 6ª. Edição. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 2001. 655 p. SIMÕES, C.M.O.; SCHENKEL, E.P.; GOSMANN, G.; MELLO, J.C.P. de; MENTZ, L.A.; PETROVICK, P.R. Farmacognosia: da Planta ao Medicamento. 5ª. Edição Rev. Ampl., primeira reimpressão – Porto Alegre/Florianópolis: Editora da Universidade UFRGS/Editora da UFSC, 2004. http://www.images.google.com.br. Acesso em dezembro de 2016.
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