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Órgãos vegetais: Morfologia externa e anatomia de RAIZ Professora: Lorena Donini Disciplina: Botânica Básica INTRODUÇÃO •Fixação da planta ao solo. •Ramificam-se ou apresentam-se em feixes, formando o sistema radicular. •Absorção de substâncias químicas indispensáveis ao metabolismo dos vegetais. •Grande área de absorção, pelos absorventes. •Transporte e reserva. Surgimento: •As briófitas não possuem raízes verdadeiras, mas sim estruturas similares, os rizóides. •As raízes surgiram, na evolução, a partir das pteridófitas. IMPORTÂNCIA •Fixação da planta •Absorção •Distribuição de alimento •Reserva •Uso medicinal •Alimentação •Economia DEFINIÇÃO • Parte do eixo vegetal geralmente cilíndrica, aclorofilada, com funções de fixação, absorção de água e sais minerais e armazenamento. ORIGEM • Raiz principal- na radícula do embrião da semente • Raízes secundárias e maioria das adventícias- endógena, a partir de tecidos profundos. • Raízes laterais: • Aparecem na zona de ramificação. São originadas do periciclo. CARACTERÍSTICAS GERAIS • Órgão vegetativo • Geralmente subterrâneo • Aclorofilado • Sem nós e entrenós - é mais simples estruturalmente que o caule • Normalmente tem geotropismo positivo e fototropismo negativo • Crescimento subterminal FUNÇÕES • Fixar a planta no solo; • Absorção e condução de água e sais minerais; • Armazenamento, principalmente carboidratos (cenoura, beterraba, batata- doce). Morfologia Externa 1. Caliptra ou coifa 2. Zona lisa, de crescimento ou de distensão 3. Zona pilífera ou dos pelos absorventes 4. Zona suberosa ou de ramificação 5. Colo ou coleto 1. Caliptra ou coifa Definição: • Região que reveste e protege o cone vegetativo da raiz Forma: • dedal ou luva Função: •Proteção contra o atrito •Proteção contra transpiração excessiva •Proteção tecido meristemático da zona lisa Observação: • estatolitos (grãos de amido) que indicam direção da gravidade Morfologia Externa a) Caliptra ou coifa Morfologia Externa 2. Zona lisa, de crescimento ou de distensão Características: •multiplicação celular (região meristemática) •desenvolvimento celular (região de alongamento) •onde as divisões celulares são mais raras. Função: • promove o crescimento da raiz, que é subterminal Morfologia Externa 3. Zona pilífera ou dos pelos absorventes Características: •presença de pelos que são prolongamentos das células epidérmicas •Esta região já apresenta tecidos diferenciados. Função: •absorção Duração: •quase efêmera Morfologia Externa 4. Zona suberosa ou de ramificação Características: •região geralmente suberificadas •onde ocorrem as raízes secundárias •Com a queda dos pelos, esta região fica protegida pela exoderme Função: •forma as raízes secundárias Morfologia Externa 5. Colo ou coleto Características: • zona de transição entre raiz e caule. Morfologia Externa Quanto à origem • Normais • Adventícias Quanto ao habitat • Aéreas • Aquáticas • Subterrâneas Classificação das RAÍZES Quanto à origem 1) Normais • Desenvolvem-se a partir da radícula do embrião. • São a raiz principal e todas as suas ramificações, isto é, as raízes secundárias. • Características de Gimnospermas e Dicotiledôneas. Quanto à origem 2) Adventícias • Não se originam da radícula do embrião ou da raiz principal por ela formada. • Podem formar-se nas partes aéreas das plantas e em caules subterrâneos. • Raiz principal não se desenvolve significativamente e, geralmente, se degenera. • As outras raízes são adventícias (origem principalmente caulinar). • Por este motivo, o sistema fasciculado é originado por vários meristemas, que não o da radícula do embrião. • Características de Monocotiledôneas. ORIGEM • Monocotiledôneas: na radícula do embrião da semente, porém esta se atrofia e há o surgimento de raízes adventícias (raiz tipo fasciculada). • Dicotiledôneas: na radícula do embrião da semente (raiz axial ou pivotante). Quanto ao habitat 1) Aéreas 2) Aquáticas 3) Subterrâneas Classificação das RAÍZES Quanto ao habitat 1) Aéreas a) Cinturas ou estranguladora b) Grampiformes ou aderentes c) Respiratórias ou pneumatóforos d) Sugadoras haustórios e) Suportes ou escora f) Tabulares Classificação das RAÍZES 1) Aéreas a) Cinturas ou estranguladora •são raízes adventícias que formam-se a partir de ramos laterais •abraçam outro vegetal •muitas vezes, o hospedeiro morre. •Ex. figueira mata-pau. 1) Aéreas b) Grampiformes ou aderentes •são raízes adventícias com formas de grampos •fixam a planta trepadora a um substrato •Ex.: hera. 1) Aéreas c) Respiratórias ou pneumatóforos • Raízes com geotropismo negativo • Ocorrem em plantas de manguezais (Avicennia, Laguncularia) e em pântanos (Taxodium). • Possuem pneumatódios, estruturas semelhantes a lenticelas, para auxiliar na absorção de oxigênio. • Com aerênquima bem desenvolvido 1) Aéreas d) Sugadoras ou haustórios •raízes adventícias com órgãos de contato (apressórios). •do interior dos apressórios surgem os haustórios (são raízes finas, órgãos sugadores que penetram no corpo da planta hospedeira, parasitando-a e retirando alimento) apressórios haustórios Erva-de-passarinho (Struthantus flexicaulis) Cuscuta campestris 1) Aéreas d) Sugadoras ou haustórios •Holoparasitas (penetram até o floema) •Hemiparasitas (até o xilema) •Ex.: Cuscuta e erva-de-passarinho. apressórios haustórios Erva-de-passarinho (Struthantus flexicaulis) Cuscuta campestris 1) Aéreas e) Suportes ou escora •São raízes adventícias que aparecem em plantas que vivem em solos pantanosos ou possuem uma base muito pequena, em relação à sua altura. •Brotam em direção ao solo e nele se fixam e se aprofundam, aumentando a área de fixação da planta. •Ex.: milho (Zea mays). 1) Aéreas f) Tabulares • raízes que apresentam grande desenvolvimento • tomam o aspecto de tábuas perpendiculares ao solo • ampliando a base da planta, dando maior estabilidade • são em parte aéreas e em parte subterrâneas • Ex.: Ficus microcarpa 2) Aquáticas • Desenvolvem-se na água. • Ex. vitória-régia e aguapé. 3) Subterrâneas a) Axial ou pivotante b) Ramificada c) Fasciculada d)Tuberosa 3) Subterrâneas a) Axial ou pivotante • Uma raiz principal muito desenvolvida • Ramificações secundárias pouco desenvolvidas. • Típica de Gimnospermas e dicotiledôneas • Ex.: quebra-pedra, mamona. 3) Subterrâneas b) Ramificada • Raiz principal logo se ramifica em muitas secundárias e estas em terciárias. • Frequente em dicotiledôneas • Ex.: Baccharis punctigera DC. 3) Subterrâneas c) Fasciculada • é aquela que, por atrofia precoce da raiz principal, está constituída por um feixe de raízes. • não se distingue nem pela forma nem pela posição uma raiz principal, pois todas tem espessura semelhante. • típica de Monocotiledôneas • Ex.: capim-pé-de-galinha 3)Subterrâneas d) Tuberosa • raízes com grande desenvolvimento lateral • resultam de crescimento secundário ou de crescimento anômalo das raízes. • Especializadas no armazenamento de reserva nutritiva. • Podem ser: axial-tuberosa adventícia-tuberosa secundária-tuberosa 3) Subterrâneas d) Tuberosa • axial-tuberosa • Ex.: cenoura, nabo, rabanete, beterraba. 3) Subterrâneas d) Tuberosa • adventícia-tuberosa • Ex.: dália 3) Subterrâneas d) Tuberosa secundária-tuberosa Ex.: batata-doce DEFINIÇÃO • Modificações das raízes normais. • Muitas vezes como consequência das funções que exercem ou por causa da influência do meio físico. TIPOS • Tuberosa • Raízes-aéreas Adaptações de RAIZ Diferenças entre RAIZ e CAULE Diferenças embrionárias Raiz Caule Origem: radícula, no embrião Gêmula do caulículo, no embrião Figura 17: Esquema dum corte transversal duma raiz primária de trigo (Triticum aestivum), na zona pilosa, mostrandoas três vias para o movimento radial radicular da água. Adaptado de Salisbury e Ross (1992), fig.7.7, pag. 140 ANATOMIA DA RAIZ Movimento de água • A água atravessa radialmente a raiz por três vias: • 1. Apoplasto: água não necessita atravessar nenhuma membrana. • 2. Simplasto: a água passa entre membranas pelos plasmodesmas. • 3. Transcelular ou transmembrana: necessita atravessar duas membranas plasmáticas por célula (na entrada para o protoplasma e na saída do protoplasma). • A via transmembrana é usada especialmente pela água, uma vez que as membranas são muito permeáveis à água. Porém, esta via não é a preferencial para solutos. Movimento de água Anatomia da raiz • Uma raiz típica em estágio primário de crescimento tem 3 sistemas de tecidos: • revestimento (com pêlos absorventes), • fundamental (muitos espaços intercelulares, endoderme com estrias de caspary) e • vascular (periciclo origina raízes laterais). Estrutura primária de raiz • Epiderme (sistema dérmico): • Em geral unisseriada (uma camada) • Com pelos radiculares (aumentam a superfície de absorção). • Cutícula delgada: paredes devem ter pouca resistência à passagem da água e sais. • Raízes aéreas de orquidáceas possuem o velame é uma epiderme múltipla formada por células mortas, com parede celular espessa, cuja função é dar proteção mecânica ao córtex e reduzir a perda d’água. • Córtex (sistema fundamental): • Região entre a epiderme e o cilindro vascular. • Forma a maior parte do corpo primário em muitas raízes. • Formado por células de parênquima com muitos espaços intercelulares. • Córtex (sistema fundamental): • A camada mais interna é a endoderme, formada por células compactadas, com um espessamento da parede celular primária com suberina, chamada estrias ou banda de Caspary. • A função da banda de Caspary é desviar o fluxo do apoplasto para o simplasto. • Algumas raízes possuem uma camada especializada abaixo da epiderme, a exoderme, formada por uma ou mais camadas e com parede celular suberizada ou lignificada. Ex. milho. • O córtex é mantido nas monocotiledôneas. • Nas gimnospermas e dicotiledôneas desaparece cedo (devido ao crescimento secundário). • Cilindro vascular (sistema vascular): • Formado pelos tecidos vasculares primários e pelo periciclo. • Periciclo: É composto por uma ou mais camadas de células não vasculares. Está entre a endoderme e os tecidos vasculares. Constituído de parênquima, podendo ter também, esclerênquima. Origina as raízes laterais. • Xilema primário pode formar um maciço sólido com arcos que se dirigem em direção ao periciclo (cilindro sólido) • Maturação do xilema exarca (centrípeta) protoxilema (fora) e metaxilema (dentro). Cordões de floema alternam-se com os arcos do xilema disposição alterna. • Raízes laterais: • Aparecem na zona de ramificação. São originadas do periciclo. Crescimento secundário de raiz • Ocorre na maioria das dicotiledôneas e gimnospermas. • Consiste na organização de estruturas com tecidos vasculares secundários formados a partir do câmbio vascular e do felogênio. • Raiz com crescimento secundário: • Revestida por uma periderme (pdm), camada constituída, do exterior para o interior, por súber, felogênio e feloderme. • Na região central observa-se o cilindro vascular. • A formação e atividade do câmbio vascular (cv) - cujas células desenham cordões entre o xilema (xil) e o floema (flo), provoca a ruptura e destruição da endoderme e de parte do córtex. Associações/Modificações das raízes • Micorrizas • Associação de raízes com determinado fungo (mutualismo: fungos absorvem minerais para a planta e a planta fornece água e escudados para a nutrição dos fungos). • Ocorre na maioria das fanerógamas. Podem ser ectotróficas (quando as hifas do fungo não penetram nas células) ou endotróficas (quando as hifas atingem o córtex). • Nódulos: • Surgem em muitas espécies de leguminosas, por infestação de bactérias fixadoras de nitrogênio (Rhizobium e Bradyrhizobium). • É uma relação simbiótica, pois a bactéria recebe abrigo e fornece nitrato para a planta (converte nitrogênio atmosférico em nitrato, a forma que a planta consegue assimilar).