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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA Anatomia das Espermatófitas – CH901 Prof. João Luiz Pinheiro Bastos Anatomia da Raiz Anatomia da Raiz • Considerações Gerais • Órgão cilíndrico, aclorofilado, não segmentado e áfilo. • Fixa a planta ao solo • Órgão especializado em fixação, absorção, reserva e condução • Adaptações: raízes grampiformes, estranguladoras, respiratórias (pneumatóforos), escoras, haustórios, contráteis etc. • Associações: micorrizas, Rhizobium sp. e domáceas. • Origem • Radícula do embrião – é única raiz de origem exógena. • Origina a raiz primária (que degenera nas monocotiledôneas). hipocótilo radícula C R E S C I M E N T O CRESCIMENTO DAS PLANTAS: FORMAÇÃO DO EIXO RAIZ-CAULE raiz cotilédone epicótilo radícula Meristema apical radicial Meristema apical caulinar CLASSIFICAÇÃO DAS RAIZES QUANTO A ORIGEM ORIGEM RAÍZES PRIMÁRIAS RAÍZES SECUNDÁRIAS RAÍZES ADVENTÍCIAS RADÍCULA RAIZ PRIMÁRIA ORIGEM DIVERSA radícula raiz primária raízes secundárias ou laterais Planta de Coleus sp. Obtida de uma estaca. Notar sistema de raízes adventícias Plântula Zea mays Planta adulta de Z. mays raízes adventícias surgindo da base do caule RAÍZES ADVENTÍCIAS Formação de raízes adventícias a partir de folhas de Kalanchoe beharensis (coerama; folha-da-fortuna etc.) RAÍZES TUBEROSAS OU ARMAZENADORAS FASCICULADAS Manihot esculenta Raphanus sativus AXIAIS Raízes grampiformes de Caladium bicolor L. (tajá; coração-de-jesus etc) RAÍZES ESTRANGULANTES Ficus sp. (Mata-Pau) Taxodium sp. Avicenia sp. RAÍZES RESPIRATÓRIAS OU PNEUMATÓFOROS RAÍZES SUPORTE E ESCORA Ficus sp. Pandanus sp. Erva de passarinho (Loranthaceae) Hemiparasita RAÍZES HAUSTORIAIS OU SUGADORAS Caule tuberoso Raiz contrátil RAIZ CONTRÁTIL São raízes adventícias comuns em plantas do cerrado, que têm a propriedade de contrair-se. Tal contração promove o auto-enterramento da planta. A contração está evidenciada por uma formação de enrugamentos epidérmicos, começando na base e avançando para a ponta da raiz. Nódulos radiculares (Rhizobium sp.) pelos absorventes Raiz lateral coifa zona de ramificação zona pilífera zona meristemática zona de alongamento Organização: Coifa, zona lisa, zona pilífera e zona de ramificação (suberosa). estatólitos Plc= parte lateral da coifa C= columela Estrutura interna da raiz e detalhe da coifa Columela da coifa Esquema geral da resposta gravitrópica Tipos principais de organização do promeristema Pt= protoderme, Mf= meristema fundamental, Ex= exoderme em desenvolvimento, Pc= procâmbio, Cf= coifa. Setas= iniciais meristemáticas DICOTILEDÔNEA (tipo fechado) MONOCOTILEDÔNEA (tipo aberto) ORGANIZAÇÃO HISTOLÓGICA DA RAIZ EM CRESCIMENTO PRIMÁRIO epiderme córtex cilindro vascular (estelo) periciclo floema câmbio vascular xilema exoderme parênquima cortical endoderme epiderme córtex cilindro vascular (estelo) periciclo floema xilema medula exoderme parênquima cortical endoderme DICOTILEDÔNEAS MONOCOTILEDÔNEAS Estrutura Primária: Epiderme Córtex (exoderme, parênquima cortical e endoderme) Cilindro Vascular (periciclo + sistema vascular) pelo absorvente epiderme endoderme periciclo xilema primário floema primário câmbio vascular exoderme Xp= xilema primário, Fp= floema primário, P= periciclo, Fp= Floema primário, Pc= parênquima cortical, Ep= epiderme, Pr= pelo radicular. Camadas Especializadas da Zona Cortical Radicular endoderme exoderme cilindro vascular epiderme A exoderme e endoderme: camadas parenquimáticas que delimitam o córtex radicular. Apresentam células suberificadas (evidenciada na foto da raiz de Fraxinus sp. pela fluorescência verde com berberina sob UV. As células com fluorescência azul são lignificadas ) Raiz de milho evidenciando endoderme com espessamento em “U” Maturação do xilema primário em raiz de amora (Morus alba) Cilindro Vascular Periciclo: Reservatório de Potencial Meristemático Raiz de Ranunculus sp. em corte transversal (endoderme e cilindro central). Fl= floema, X= xilema, C= estrias de Caspary (endoderme), P=periciclo, E= endoderme Fl X P E PERICICLO CÂMBIO VASCULAR FORMAÇÃO DE RAÍZES LATERAIS X Fl C P Cilindro Vascular Dicotiledônea Monocotiledônea O xilema nas dicotiledôneas forma um maciço provido de projeções (arcos) voltados para o periciclo. Os cordões floemáticos se alternam com os arcos do xilema. O desenvolvimento dos elementos traqueais é centrípeto (xilema exarco), o protoxilema é externo e o metaxilema é interno. Nas monocotiledôneas não há formação de xilema internamente ao cilindro vascular que é preenchido por parênquima (medula). Raiz de Dicotiledônea (primário) Ranunculus sp. X F O Raiz de Monocotiledônea Zea mays X F MEDULA Classificação do cilindro central quanto ao número de Pólos Xilemáticos raiz diarca raízes tetrarcas raiz triarca raízes poliarcas Ontogenia das Raízes Laterais (secundárias) em Salix sp. Desenvolvimento de Raízes Laterais Raiz lateral de milho (Zea mays) evidenciando a organização da coifa e do meristema apical como também o início da conexão vascular com a raiz de origem. Raízes Adventícias São raízes que surgem de caules, folhas ou de partes envelhecidas de raízes (não têm origem embrionária). Origem endógena como as raízes laterais ou secundárias. Surgem nas proximidades dos tecidos vasculares (na região do periciclo) Absorção de água e minerais pela raiz absorção de água (simplasto) absorção de água (apoplasto) epiderme córtex periciclo xilema floema endoderme estrias de Caspary Função da Endoderme Estrutura Secundária Câmbio (floema e xilema secundários) Felogênio (periderme = súber + feloderme) procâmbio xilema primário floema primário epiderme cortex endoderme periciclo câmbio vascular (pericíclico) câmbio vascular (procambial) floema secundário xilema secundário Estabelecimento do Crescimento Secundário em Raízes Raiz em Crescimento Secundário remanecentes do córtex e epiderme floema primário câmbio vascular derivadas do periciclo raios vasculares feloderme periderme câmbio vascular xilema secundário floema secundário Raiz em Crescimento Secundário Phaseolus vulgaris Fe= felogênio, Rp= raios parenquimáticos maiores, C= cambio vascular Estrutura Secundária em Raízes de Reserva Beta vulgaris Seta= camadas cambiais adicionais Adaptação Anatômicas da Raiz Raízes de Plantas Aquáticas Raízes de Epífitas (Orchidaceae) velame Velame: Especialização da epiderme observada em raízes de plantas epífitas. É uma epiderme multiestratificada e higroscópica que atua na absorção de água diretamente da atmosfera. Epiderme Radicular Múltipla: Velame Cattleya sp. (Orchidaceae): raiz em corte transversal velame exoderme Raízes Aéreas Smilax sp. Células epidérmicas com paredes periclinais espessadas, presença de hipoderme com paredes espessadas, endoderme com espessamento em “U”, chegando a haver lignificação. Esquema Histológico do Desenvolvimento Radicular meristema subapical radicular protoderme procâmbio meristema fundamental epiderme córtex e medula xilema e floema primários periciclo câmbio vascular felogênio periderme xilema e floema secundários raízes laterais
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