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Botânica Há fortes indícios de que as plantas terrestres tenham surgido de um grupo ancestral de algas verdes, pois ambas compartilham de: PAREDE CELULAR DE CELULOSE EXISTÊNCIA DE CLOROFILAS A E B NOS CLOROPLASTOS RESERVA DE AMIDO Na passagem evolutiva das algas verdes para as plantas terrestres, surgiram algumas características que se revelaram muito adaptativas à vida no ambiente terrestre: CAMADA DE CÉLULAS ESTÉREIS ENVOLVENDO E PROTEGENDO OS GAMETÂNGIOS (FORMADORES DE GAMETAS) RETENÇÃO DO ZIGOTO E DOS ESTÁGIOS INICIAIS DE DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO DENTRO DO ARQUEGÔNIO, CONFERINDO GRANDE PROTEÇÃO AO EMBRIÃO; POR ISSO O NOME EMBRIÓFITAS O tipo de ciclo de vida de todas as espécies vegetais é o diplobionte: alternância de gerações; fase diplóide forma esporos por meiose e na fase haplóide gametas formados por mitose. Na evolução das plantas terrestres, verifica-se que houve redução da fase gametofítica e maior desenvolvimento da esporofítica! A conquista do ambiente terrestre AS ALGAS PLURICELULARES ANCESTRAIS NECESSITAVAM PARA SUA SOBREVIVÊNCIA DE: ÁGUA CO2 MINERAIS 3º PROBLEMA: SUSTENTAÇÃO SOLUÇÃO: LIGNINA NA PAREDE CELULAR SISTEMA AXIAL AÉREO (produz nutrientes) SISTEMA ABSORTIVO FIXADOR (absorve água e sais minerais) 4º PROBLEMA: COMO INTEGRAR OS DOIS SISTEMAS? SOLUÇÃO: SISTEMA VASCULAR 5º PROBLEMA: NÍVEIS DE CO2 ATMOSFÉRICO BAIXO SOLUÇÃO: TECIDO FOTOSSINTÉTICO ESPECIALIZADO 6º PROBLEMA: REPRODUÇÃO SOLUÇÃO: RETENÇÃO DOS GAMETAS 1º PROBLEMA: ÁGUA SOLUÇÃO: CUTÍCUTA 2º PROBLEMA: CO2 SOLUÇÃO: ESTÔMATOS Algas vermelhas Algas* verdes Briófitas* Pteridófitas* Gimnospermas* Angiospermas Origem dos cloroplastos por endossimbiose primária Gametângios revestidos por células estéreis Embrião retido no gametângio feminino Vasos condutores de seiva: xilema e floema Sementes Flores e frutos *Representados por simplificação; não são grupos monofiléticos Arqueplastidas ou Plantas Embriófitas (plantas terrestres) Traqueófitas (plantas vasculares) Fanerógamas ou espermatófitas (plantas que produzem sementes)Criptógamas Briófitas GAMETÓFITO ESPORÓFITO Haplóide Diplóide Autótrofo Heterótrofo Sexuada Assexuada Independente Dependente Duradouro Passageiro As briófitas são plantas que apresentam características de transição do ambiente aquático para o terrestre. • Pequeno porte • Avasculares • Ambientes úmidos • Hidrodependentes (reprodução) • Criptógama Esporófito (2n) Gametófito (n) Antóceros Hepáticas Musgos Gametófito (n) Gametóforo Nas hepáticas o esporófito é muito reduzido Rizoide Cauloide Filoide Haste ou seta Cápsula Gametófito (n) Esporófito (2n) REPRODUÇÃO SEXUADA MONÓICO OU DIÓICO ASSEXUADA GEMULAÇÃO (propágulos) FRAGMENTAÇÃO ou propagação vegetativaAlgumas espécies de briófitas são muito sensíveis à poluição, e a ausência delas indica má qualidade do ar! Hepáticas (Filo Hepatophyta) Antóceros (Filo Anthocerophyta) Musgos (Filo Bryophyta) No esporângio ocorre meiose e formação de esporos (n), que são liberados quando o esporângio se abre espontaneamente. Esporos Os esporos (n) se desenvolvem no solo e originam estruturas filamentosas – os protonemas – que darão origem aos gametófitos. Gota-d’água Anterozóides (n) gametas masculinos flagelados Os anterozoides deslocam-se no filme de água em direção à oosfera. Anterídios Arquegônios Oosfera gametas feminino O zigoto (2n) se desenvolve protegido pelo arquegônio. Aderido ao arquegônio pelo pé, o esporófito (2n) se nutre do gametófito. Gametófito feminino (n) Gametófito masculino (n) Cápsula (esporângio) Pé Seta Pteridófitas As pteridófitas são as primeiras plantas vasculares. Os gametófitos são reduzidos e os esporófitos são a fase dominante do ciclo de vida. • Dois filos principais: Pteridophyta e Lycopodiophyta • Hidrodependentes (reprodução) • As folhas jovens recebem o nome de báculo ESPORÂNGIOS SOROS SAMAMBAIAS ESTRÓBILOS SELAGINELAS GRUPOS EXEMPLOS PTERIDÓFITAS SAMAMBAIAS, AVENCAS E XAXIM PSILOTÓFITAS PSILÓFITAS ESFENÓFITAS CAVALINHAS LICOPODIOPHYTA LICOPÓDIOS E SELAGINELAS GAMETÓFITO ESPORÓFITO HAPLÓIDE DIPLÓIDE PASSAGEIRO DURADOURO AUTÓTROFO AUTÓTROFO INDEPENDENTE INDEPENDENTE SEXUADA ASSEXUADA Na face inferior das folhas formam-se os soros, que são conjuntos de esporângios. No interior do esporângio ocorre meiose, dando origem a esporos (n). O esporângio abre-se espontaneamente e libera esporos (n). Esporo (n) Gametófito (n) jovem Os esporos germinam, dando origem a gametófitos (n), fotossintetizantes. Em um mesmo gametófito, diferenciam-se anterídios e arquegônios. Arquegônio Anterídio Anterozóides (n) Oosfera (n) Zigoto (2n) O zigoto se desenvolve dando origem ao esporófito Esporófito jovem (2n) Gametófito (n) Esporófito maduro (2n) Esporângios Folhas férteisEsquema de corte de estróbilo de Selaginella sp mostrando esporângios na base de folhas férteis. Ciclo de vida de uma samambaia Na maioria das conífera, cada árvore tem estróbilo ovulados e estróbilos microsporangiado Estróbilos microsporangiado Estróbilos ovulados Uma escama tem dois óvulos cada contendo um megasporângio Óvulo Megasporângio Megasporócito (2n) que sofrerá meiose Meiose Das quatro células n resultantes da meiose, só uma dá forma o megásporo. As outras degeneram O megásporo não é liberado do megasporângio, e o gametófito feminino se desenvolve protegido pela parede do megásporo Microsporângios: local onde ocorre meiose e formação de micrósporos (n), que não são liberados para o meio. Cada micrósporo dá origem a um gametófito masculino (n) protegido pela parede do esporo. Essa estrutura é o grão de pólen, que é liberado para o meio e transportado pelo vento Grão de pólen germinando: forma-se o tubo polínico e diferenciam-se dois gametas masculinos (gametófito masculino maduro) Megásporo funcional (n) Grãos de pólen (n) Gametófito feminino (n) com dois ou três arquegônios; em cada arquegônio, forma-se uma oosfera (n), que é o gameta feminino Arquegônios com oosferas(n) Tubo polínico: conduzirá os gametas masculinos até o gametófito feminino Fecundação: geralmente, todos os gametas femininos podem ser fecundados, mas apenas um dos zigotos se desenvolve, dando origem ao embrião. Os demais atrofiam Núcleo espermático descarregado (n) Embrião (2n) Revestimento da semente (2n) Reserva de alimento (n) Sementes na superfície da escama ovulífera Ao se desprenderem do estróbilo, as sementes caem no solo e germinam, dando origem ao esporófito 2n Esporófito maduro (2n) Diplóide Haplóide Gimnospermas GRUPOS EXEMPLOS CONIFEROPHYTA OU PINOPHYTA ARAUCÁRIAS, PINUS CYCADOPHYTA CYCAS E ZAMIA GNETOPHYTA EPHEDRA E GNETUM GINKGOPHYTA GINKGO Na evolução das plantas, as gimnospermas foram as primeiras a apresentar adaptações que permitiram sua independência da água para a reprodução sexuada.NOVIDADES EVOLUTIVAS GRÃO DE PÓLEN ÓVULO Semente Contêm o gametófito masculino imaturo protegido por um envoltório resistente. Podem ser transportados pelo vento e, ao entrar em contato com o gametófito feminino, germinam, formando o tubo polínico (gametófito masculino maduro) que transporta os gametas masculinos até a oosfera. Quando fecundado dá origem à semente Contém o embrião, é nua nas gimnospermas Os micrósporos originam-se nos microsporângios localizados em folhas especiais, que formam os estróbilos denominados microsporangiados (ou masculinos) Os megásporos são formados nos megasporângios localizados em ramos modificados, as escamas ovulíferas, que compõem os estróbilos ovulados (ou femininos) os esporos não são liberados do corpo do esporófito, ficando no interior dos esporângios Angiospermas Na antera, cadamicrosporângio contém microsporócitos que se dividem por meiose, produzindo micrósporos. No megasporângio de cada óvulo, o megasporócito se divide por meiose, produzindo quatro megásporos. Um sobrevive e dá origem a um gametófito feminino. Óvulo com megasporângio (2n) MEIOSE Um micrósporo se desenvolve em um grão de pólen. A célula generativa do gametófito se dividirá, formando dois espermatozoides. A célula do tubo produzirá o tubo polínico. Microsporócitos (2n) Microsporângio MEIOSE Micrósporo (n) Célula generativa Célula do tubo Gametófito masculino no grão de pólen (n) Grãos de pólen Tubo polínico Espermatozóides Núcleo do tubo Após a polinização, dois espermatozoides são descarregados em cada óvulo. Espermatozóides descarregados Núcleo da oosfera (n) Megasporângio(2n) Megásporo viável Tegumentos Micrópila Núcleos polares na célula central Antípodas Oosfera (n) Sinérgides Ocorre dupla fertilização. Um núcleo espermático fertiliza a oosfera, formando um zigoto. O outro núcleo espermático fertiliza a célula central, formando o endosperma (um suprimento nutritivo, 3n). Zigoto(2n) O zigoto se transforma em um embrião que é protegido junto com provisões nutritivas dentro de uma semente. Quando uma semente germina, o embrião se desenvolve em um esporófito maduro. As angiospermas vêm sendo atualmente classificadas no filo Anthophyta (do grego: ánthos: flor), destacando o surgimento de flor nessa linhagem. As angiospermas eram agrupadas em: monocotiledôneas e dicotiledôneas. Hoje, no entanto, se sabe que as dicotiledôneas não formam um grupo monofilético. Duas linhagens podem ser definidas mais claramente: as magnoliídeas e as eudicotiledôneas. Dessa forma, atualmente as angiospermas são divididas em pelo menos três grupos: as monocotiledôneas, as eudicotiledôneas e as magnoliídeas. Há ainda outras plantas (antigamente consideradas dicotiledôneas) que não pertencem a nenhum desses três grupos. Elas são coletivamente chamadas angiospermas basais e estão representadas pelas vitórias-régias e pelos lírios-d’água. Características das monocotiledôneas Características das eudicocotiledôneas Histologia CRESCIMENTO PRIMÁRIO MERISTEMAS APICAIS PROTODERME EPIDERME MERISTEMA FUNDAMENTAL PARÊNQUIMA COLÊNQUIMA ESCLERÊNQUIMA PROCÂMBIO XILEMA OU LENHO FLOEMA OU LÍBER CRESCIMENTO SECUNDÁRIO MERISTEMA LATERAL CAMBIO VASCULAR XILEMA SECUNDÁRIO FLOEMA SECUNDÁRIO CÂMBIO DA CASCA OU FELOGÊNIO SÚBER FELODERME O crescimento em comprimento da planta é chamado crescimento primário e depende em parte da atividade dos meristemas apicais ou gemas apicais, que originam a protoderme, o meristema fundamental e o procâmbio. Os tecidos derivados desses meristemas são denominados tecidos primários. Na maioria das monocotiledôneas e em certas eudicotiledôneas herbáceas, só há crescimento primário. Nas eudicotiledôneas lenhosas (árvores e arbustos), a raiz e o caule apresentam, além do crescimento primário, o crescimento secundário, que é em espessura e decorre da atividade de meristemas laterais, os chamados câmbio vascular e câmbio da casca (ou felogênio). Os tecidos derivados desses câmbios são chamados tecidos secundários. Características de um meristema: Células totipotentes Células pequenas Parede celular primária Poucos vacuoladas Atividade mitótica intensa Sem espaços intercelulares Meristema apical da raíz da cebola (Allium cepa) MERISTEMAS APICAIS Presente nos ápices de caules e raízes, nas gemas axilares das folhas. origem: embrião MERISTEMAS LATERAIS Presente na periferia de órgãos que se espessam (caules, raízes e pecíolos de folhas). origem: tecidos primários Tecidos primários PROTODERME MERISTEMA FUNDAMENTAL PROCÂMBIO ESTÔMATOS Formado por 2 células-guarda, e uma abertura, o ostíolo. Controlam a transpiração e as trocas gasosas com o ambiente TRICOMAS Especializados em evitar a perda de água por excesso de transpiração e podem produzir secreções oleosas, digestivas ou urticantes ACÚLEOS Estruturas pontiagudas com função de proteção e são destacáveis do caule, espinhos são modificações das folhas PELOS Ocorrem na epiderme da raiz, sendo responsáveis pela absorção de água e sais • Geralmente é uniestratificada • Células justapostas e achatadas • Aclorofiladas e com grande vacúolo • Pode haver deposição de cutina ou cera (impermeabilizante) NA EPIDERME DIFERENCIAM-SE ESTRUTURAS ANEXAS, COMO: Posição dos estômatos na folha: • Hipoestomáticas (abaixo) • Epiestomática (acima) • Anfiestomáticas (ambas) EPIDERME PARÊNQUIMA, COLÊNQUIMA E ESCLERÊNQUIMA • Tecido vivo, as células se comunicam por plasmodesmos • Os parênquimas podem exercer diversas funções: PA RÊ NQ UI M A Parênquima de preenchimento Cortical e medular Parênquima de assimilação Clorofiliano Parênquima de reserva Amilífero, aquífero e aerífero Colênquima Tecido vivo Parede celular espessa Constituída de celulose, pectina e outras substâncias Não contêm lignina ESCLERÊNQUIMA Tecido morto Parede celular lignificada Esclereídes e fibras A função principal do colênquima é de resistência mecânica a órgãos ainda em crescimento. O esclerênquima tem função de sustentação de órgãos que já cessaram seu alongamento e resistência e proteção de sementes e frutos. XILEMA Tecido morto Elementos de vaso Traqueídes Seiva bruta floema Tecido vivo Elementos de tubo crivado Células crivadas Seiva elaborada XILEMA primário E FLOEMA primário As principais funções do sistema de tecidos vasculares são facilitar o transporte de substâncias na planta e proporcionar sustentação mecânica. Os dois tipos de sistemas vasculares são o xilema e o floema. XILEMA Os dois tipos de células condutoras de água, traqueídes e elementos de vaso, são células tubulares e alongadas, mortas quando atingem a maturidade funcional. As traqueídes ocorrem no xilema de todas as plantas vasculares. Além das traqueídes, a maioria das angiospermas, bem como algumas gimnospermas e algumas plantas vasculares sem sementes, possuem elementos de vaso. As paredes secundárias de traqueídes e elementos de vaso são muitas vezes interrompidas por pontoações, regiões mais delgadas constituídas apenas de paredes primárias. Por meio das pontoações, a água pode migrar lateralmente entre células vizinhas. As traqueídes são células longas e delgadas, com extremidades afiladas. A água flui de célula para célula principalmente pelas pontoações, onde ela não tem de atravessar paredes celulares espessas. Em geral, os elementos de vaso são mais largos, mais curtos, com paredes mais finas e menos afilados do que as traqueídes. Alinham-se extremidade com extremidade, formando tubos conhecidos como vasos. As paredes terminais dos elementos de vaso têm placas de perfuração que permitem o fluxo livre de água pelos vasos. São lignificadas. FLOEMA Diferentemente do xilema, as células do floema condutoras de açúcares são vivas na maturidade funcional. Em plantas vasculares sem sementes e em gimnospermas, açúcares e outros nutrientes orgânicos são transportados por meio de células longas e estreitas denominadas células crivadas. No floema de angiospermas por tubos crivados, células que são chamadas de elementos de tubo crivado. Tecidos primários Embora vivos, os elementos de tubo crivado não têm núcleo, ribossomos, vacúolo distinto e elementos do citoesqueleto. Essa redução de conteúdos celulares permite que os nutrientes passem mais facilmente pela célula. As paredes terminais entre os elementos de tubo crivado, denominadas placas crivadas, têm poros que facilitam o fluxo de líquido de célula para célula ao longo do tubo crivado. Ao lado de cada elemento de tubo crivado encontra-se uma célula não condutora chamada de célula companheira, que está conectada a ele por numerosos plasmodesmas. Ela dá suporte aos elementos de tubo crivado. Câmbiovascular Xilema secundário e floema secundário B Córtex Fibras do floema Epiderme Floema primário Xilema primário Córtex Epiderme: Intacta Rompida Córtex Câmbio vascular Floema secundário Xilema secundário Periderme Raios Câmbio vascular Floema secundário Xilema secundário Fibras do floema Periderme Raios Epiderme Xilema Endoderme Periciclo Epiderme, parênquima cortical e endoderme descartados Xilema primário Periciclo Câmbio interfascicular Xilema primário Crescimento 1ª e 2ª do caule de eudicotilêdôneas Crescimento 1ª e 2ª da raiz de eudicotilêdôneas Câmbio fascicular Tecidos secundários Câmbio vascular Parênquima cortical Floema primário Câmbio da casca, cortical ou felogênio PERIDERME Tecidos secundários Estruturalmente, a periderme consiste em três partes: • Câmbio da casca, cortical ou felogênio (meristema que produz a periderme) • Súber, ou felema, o tecido de proteção formado para fora; e a • Feloderme, um tecido que se assemelha ao parênquima cortical, formado para dentro. PODE TER ORIGEM DO: • Floema 2ª • Córtex • Epiderme Feloderme Felema Felogênio LENTICELA Espaços intercelulares que permite a troca gasosa (a) RITIDOMA Periderme morta que se destaca do caule (b) NA PERIDERME TAMBÉM TEMOS: A B Os anéis de crescimento são mais evidentes em plantas que crescem em regiões onde as estações do ano são bem definidas, como nas regiões temperadas. As plantas tropicais apresentam os chamados falsos anéis de crescimento, pois eles não são tão bem definidos como os das plantas de regiões temperadas. À medida que as plantas crescem e envelhecem, a região mais interna dos caules, formada principalmente pelo xilema, pode perder sua funcionalidade. Essa parte central do caule, que não tem mais função de condução, recebe o nome de cerne. Nem todo o xilema deixa de ser funcional, o que evita a morte da planta. A parte mais externa permanece funcional e recebe o nome de alburno, apresentando coloração mais clara que o cerne. RAIZ CAULE Histologia NA RAIZ DAS EUDICOTILEDÔNEAS TEMOS: ZONA lisa Também chamada de zona de alongamento, principal responsável pelo crescimento em comprimento da raiz ZONA PILÍFERA onde estão os pelos absorventes, região da raiz na qual ocorre a absorção de água e de nutrientes do meio ZONA DE RAMIFICAÇÃO onde surgem as raízes laterais ZONA MERISTEMÁTICA protegida pela coifa ZONA lisa Também chamada de zona de alongamento, principal responsável pelo crescimento em comprimento da raiz ZONA PILÍFERA onde estão os pelos absorventes, região da raiz na qual ocorre a absorção de água e de nutrientes do meio ZONA DE RAMIFICAÇÃO onde surgem as raízes laterais NO CAULE DAS EUDICOTILEDÔNEAS TEMOS: GEMA APICAL protegida pela coifa GEMA AXILAR Também chamada de zona de alongamento, principal responsável pelo crescimento em comprimento da raiz NÓ Pontos onde as folhas são fixadas ENTRENÓ Segmentos do caule entre os nós Raiz lateral Raiz lateral Raiz lateral emergindo Pelos absorventes Zona de alongamento Coifa protegendo a zona meristemática Zona de ramificação Zona pilífera Epiderme Endoderme Periciclo Floema Xilema Cilindro central Córtex Medula Raiz de monocotiledônea Floema Xilema Periciclo Endoderme Raiz de eudicotiledônea Epiderme Córtex Cilindro central Gema apical Escama da gema Gemas axilares Nó Entrenó Epiderme Floema Xilema Córtex Câmbio interfascicular Câmbio fascicular Caule de eudicotiledônea Caule de monocotiledônea Epiderme Floema Xilema FOLHA FLOR Histologia A forma e a anatomia das folhas relacionam-se a duas funções: fotossíntese e transpiração O revestimento da folha é feito pela epiderme, onde estão presentes os estômatos. Em ambientes com pouca umidade e muita luminosidade, eles são mais comuns na face inferior das folhas, sendo raros ou ausentes na face superior, onde a perda de água seria maior. Imersas no mesofilo, encontram-se as nervuras, que correspondem aos feixes vasculares condutores de seiva, associados ou não a elementos de sustentação. Em cada feixe vascular encontram-se o xilema voltado para a epiderme superior e o floema voltado para a inferior. Além da função de condução, os feixes vasculares dão suporte mecânico aos tecidos do mesofilo. Entre as epidermes superior e inferior das folhas existe o mesofilo, composto pelos parênquimas paliçádico e esponjoso. No mesofilo também podem estar presentes os cistólitos, as drusas e as ráfides, que são acúmulos de cristais de cálcio no interior de algumas células. As folhas não apresentam crescimento secundário. Epiderme Epiderme Cutícula Estômato Célula-guarda Superfície inferior da epiderme Floema Xilema Parênquima da bainha do feixe Parênquima paliçádico Mesofilo Cutícula Parênquima esponjoso Estigma Estilete Ovário Carpelo Óvulo Pétala Antera Filete Estame Receptáculo Os estames produzem micrósporos que desenvolvem grãos de pólen contendo gametófitos masculinos. Um estame consiste em uma haste chamada filete e um saco terminal, a antera, onde o pólen é produzido. Uma flor é um eixo especializado que pode ter até quatro tipos de folhas modificadas (esporofilos) chamadas órgãos florais: CÁLICE, COROLA, estames e carpelos CÁLICE Conjunto de sépalas COROLA Conjunto de pétalas Os carpelos produzem megásporos e seus produtos, os gametófitos femininos. Algumas flores têm um único carpelo, enquanto outras têm múltiplos carpelos. Na extremidade do carpelo está um estigma pegajoso que recebe o pólen. Um estilete conduz do estigma a uma estrutura na base do carpelo, o ovário; o ovário contém um ou mais óvulos. Se fertilizado, um óvulo se torna uma semente. O ovário formará o fruto. Frutos Os frutos protegem as sementes e auxiliam em sua dispersão. Eles correspondem ao ovário desenvolvido após a fecundação, contendo em seu interior as sementes, que correspondem ao óvulo fecundado e desenvolvido O pericarpo envolve a semente, que é formada por tegumento e amêndoa. O tegumento origina-se dos tegumentos do óvulo, e a amêndoa é formada pelo embrião e endosperma EPICARPO modificação da epiderme externa do ovário MESOCARPO modificação do tecido localizado entre o epicarpo e o endocarpo ENDOCARPO modificação da epiderme interna do ovário A parede desenvolvida do ovário passa a ser denominada pericarpo, que corresponde ao fruto propriamente dito. O pericarpo é formado por: Os frutos simples são os que derivam do desenvolvimento de um único ovário de uma só flor. Em certas classificações de frutos, apenas esses são considerados frutos verdadeiros. Nos casos em que o ovário origina o fruto sem que tenha ocorrido a fecundação, e não há formação de sementes, caso da banana e da laranja-da-baía BAGA: formado por um ou mais carpelos; em geral tem várias sementes, facilmente separáveis do fruto. Exemplos: uva, tomate, laranja, mamão, melancia, pimentão, abóbora, goiaba DRUPA: formado por um carpelo e uma semente; o tegumento da semente é fundido à parede interna do pericarpo, formando um caroço. O pericarpo pode ser também coriáceo ou fibroso. Geralmente apresenta uma só semente. Exemplos: ameixa, azeitona, pêssego INDEISCENTES: não se abrem quando maduros: (cariopse ou grão, aquênio e sâmara) 1ª - a partir do desenvolvimento de vários ovários de uma só flor, sendo nesses casos chamados frutos agregados (morango) Os frutos compostos são os que surgem a partir de duas situações distintas: Os pseudofrutos não se desenvolvem a partir do ovário. É o caso da maçã e da pera, em que a parte suculenta é proveniente do desenvolvimento do receptáculo da flor. Outro exemplo de pseudofruto é o caju, no qual a parte suculenta deriva do pedúnculo floral. O fruto verdadeiro do caju é uma drupa Carnosos: com pericarpo suculento,coriáceo ou fibroso. FRUTOS SIMPLES FRUTOS COMPOSTOS PSEUDOFRUTOS SECOS: com pericarpo seco. DEISCENTES: abrem-se naturalmente quando maduros: (legume ou vagem e lomento) 2ª - a partir do desenvolvimento de ovários de muitas flores de uma inflorescência, que crescem juntos em uma única estrutura, sendo chamados de frutos múltiplos PARTENOCÁRPICOS ou infrutescência (abacaxi) e corresponde à estrutura que contém a semente comestível, conhecida como castanha-de-caju Fruto Parte carnosa originada do pedúnculo floral Parte carnosa originada do receptáculo floral Frutos Frutículo Parede ovariana Pericarpo Epiderme externa Epicarpo MesocarpoMesofilo Endocarpo Epiderme interna Endosperma Núcleo polar EmbriãoOosfera Envoltórios ou tegumento Tegumento Desenvolvido Ovário Fruto Óvulo Semente Fecundado e desenvolvido Casca Cotilédone Radícula Raiz Primeiras folhas Epicótilo Semente Hipocótilo Sementes Cotilédone M ON OC OT IL ED ÔN EA S o ápice do caulículo, onde se localiza a zona apical de proliferação celular, é protegido por uma bainha especial de células denominada coleóptilo. Depois, o ápice caulinar emerge dessa bainha e forma o caule e as folhas DI CO TI LE DÔ NE AS após a radícula emergir da semente, a porção do caulículo entre a radícula e os cotilédones cresce muito e emerge do solo, carregando os cotilédones que protegem os tecidos meristemáticos do ápice caulinar, já que não possui coleóptilo GERMINAÇÃO NECESSITA DE ENTRADA DE ÁGUA, ONDE OCORRE A EMBEBIÇÃO AUMENTA SEU VOLUME E O TEGUMENTO SE ROMPE A primeira parte do corpo que emerge é a radícula, que dá origem à raiz primária. DISPERSÃO DAS SEMENTES VENTO ANEMOCORIA ANIMAIS ZOOCORIA ÁGUA HIDROCORIA Insetos (entomofilia) Aves (ornitofilia) Morcegos (quiropterofilia) GE RM IN AÇ ÃO As espécies hidrócoras produzem frutos ou sementes que retêm ar. Dessa forma, podem ser transportados flutuando na água, como ocorre com o coco-da-baía, que possui mesocarpo fibroso, cheio de ar As espécies anemócoras apresentam sementes ou frutos leves, com pelos ou expansões aladas, facilitando seu transporte pelo vento Nas espécies zoócoras, os frutos podem ser atraentes, servindo de alimento para os animais, e as sementes são eliminadas com as fezes em outros locais; ou os frutos são secos e se prendem ao corpo de animais, possibilitando que sejam levados a grandes distâncias Feijão EPÍGEA Semente HIPÓGEA Ervilha Radícula Hipocótilo Epicótilo Cotilédone Primeiras folhas Em monocotiledôneas como a ervilha e o milho, durante a germinação o cotilédone permanece dentro do solo, tratando-se de uma germinação hipógea. Na germinação do feijão e outras dicotiledôneas, os cotilédones emergem do solo: trata-se de uma germinação epígea. Fisiologia TRANSPIRAÇÃO ABSORÇÃO A abertura e o fechamento dos estômatos são controlados por diversos fatores, sendo a água o principal deles: A transpiração cuticular é pouco intensa e independe do controle do organismo. A transpiração estomática é o principal mecanismo de perda de água pela planta e depende do controle do organismo. Na folha, a transpiração pode ocorrer pela cutícula que reveste a epiderme, recebendo o nome de transpiração cuticular, e pelos estômatos, sendo, então, denominada transpiração estomática. Se as plantas estiverem com suprimento adequado de água, as células-guarda permanecerão túrgidas, mantendo o ostíolo aberto; com suprimento insuficiente, as células perdem água e, consequentemente, o turgor e fecham o ostíolo. As alterações na pressão de turgor nas células-guarda estão sob o controle do K Existem duas vias por meio das quais a água e os sais nela dissolvidos atingem o cilindro central: + Quando a concentração de K aumenta nas células-guarda, o potencial osmótico aumenta e a água entra nessas células, elas ficam túrgidas e o ostíolo se abre. + O contrário ocorre quando a concentração de K diminui nessas células: a água o acompanha, deixando a célula flácida e consequentemente fechando o ostíolo. + Em geral, os estômatos estão abertos durante o dia e, na maioria das vezes, fechados à noite. Nas plantas vasculares, a absorção de água ocorre principalmente na zona dos pelos absorventes que existem nas partes mais jovens da raiz. pela via A (linha pontilhada), essas substâncias atravessam o citoplasma das células do córtex da raiz; os sais são transferidos por transporte ativo de uma célula para outra, criando um gradiente de concentração que também resulta no fluxo da água de célula para célula por osmose; rota simplástica. pela via B (linha contínua), água e sais minerais passam por entre as paredes celulares e não atravessam o citoplasma das células até chegar à endoderme; nesse caso, os sais são transportados por difusão; rota apoplástica. Por qualquer uma das vias, antes de atingirem o xilema, a água e os sais têm de passar pelo citoplasma das células da endoderme devido às estrias de Caspary Ao chegarem ao cilindro central, os sais minerais são transferidos por processo ativo para dentro do xilema, e a água é transferida por osmose. Forma-se, assim, a seiva do xilema, que será distribuída das raízes até as folhas. Alguns nutrientes minerais são necessários em grande quantidade e, por isso, recebem o nome de macronutrientes; outros são necessários em quantidades menores e, por isso, são chamados de micronutrientes : Macronutrientes: nitrogênio, potássio, fósforo, cálcio, enxofre e magnésio Micronutrientes: ferro, manganês, boro, zinco, cobre, molibdênio e o cloro H2O H2O H2O H2O K + H2O H2OH2O H2O Floema Xilema Via A Via B Solo Pelo absorvente Água Epiderme Córtex Endoderme Estria de Caspary Periciclo Fisiologia CONDUÇÃO DA SEIVA DO XILEMA CONDUÇÃO DA SEIVA DO FLOEMA As células do xilema que conduzem água e sais minerais do ambiente para as partes das plantas – traqueídes e elementos de vaso – são mortas e apresentam reforços de lignina em suas paredes celulares. Essas células se dispõem formando longos tubos cilíndricos com diâmetro muito reduzido, desde as raízes até as folhas. Há duas teorias para explicar como a seiva do xilema é transportada das raízes até as folhas: 1ª - a água é empurrada da raiz para as folhas: Pressão positiva ou impulso da raiz 2ª - a água é puxada por meio das folhas: Coesão-tensão-adesão (teoria de Dixon) PRESSÃO POSITIVA OU IMPULSO DA RAIZ o transporte ativo de sais para o interior do xilema provoca entrada de água por osmose, impulsionando o xilema para cima Pode provocar um fenômeno denominado gutação NÃO é suficiente para elevar a água até a copa de árvores altas COESÃO-TENSÃO-ADESÃO Os vasos do xilema são muito finos, e a água sobe por capilaridade, processo que se deve às propriedades de adesão e coesão da água Uma coluna contínua de água no xilema, das raízes até as folhas é formada graças a transpiração, que puxa as moléculas de água uma a uma A seiva do floema, rica em açúcares produzidos na fotossíntese, é conduzida das folhas para as demais partes da planta pelos elementos crivados do floema (ou líber). O açúcar é produzido nas folhas e passa por transporte ativo para o interior dos tubos crivados. Com isso, a concentração nesse local aumenta e ocorre entrada de água por osmose do xilema para o floema, o que “empurra” a seiva pelas células do floema. A prática conhecida como Anel de Malpighi ou anelamento consiste na retirada de um anel contendo alguns tecidos do caule de uma eudicotiledônea ou gimnosperma. Como os vasos liberianos localizam-se na casca do caule, com essa prática, a planta morre pois a seiva elaborada não chega à raiz. Remoção de anel da casca Interrupção do fluxo da seiva elaborada Acúmulo de seiva elaborada Morte das raízes e da árvore A condução da seiva do floema é denominada translocação. A explicação mais aceita para a translocaçãoé denominada teoria do fluxo em massa, teoria do fluxo por pressão ou, ainda, teoria do equilíbrio osmótico. Nas raízes e em outras partes da planta, o açúcar sai do floema por transporte ativo e é consumido ou armazenado. A concentração da seiva do floema diminui, reduzindo a pressão osmótica no interior dos tubos crivados. A diferença de pressão osmótica estabelecida entre o local de síntese (folha) e o de consumo determinará o deslocamento da solução de açúcar em direção ao local com pressão mais baixa. • Estimulam a divisão e a diferenciação celular, • Diferenciação e o crescimento das raízes • Induzem o desenvolvimento de gemas laterais • Retardam o envelhecimento da planta. Hormônios CITOCINAS AUXINAS GIBERELINAS ETILENO Ácido abscísico (ABA) Existem vários tipos de auxinas naturais, produzidas pela própria planta, embora existam também auxinas sintéticas A principal auxina natural é o AIA (ácido-indolil-acético), produzido no: • ápice caulinar • folhas jovens • sementes em desenvolvimento Crescimento do caule e da raiz tropismos Dominância apical Produção de raízes adventícias Formação de frutos Abscisão promovem o alongamento das células; baixas concentrações de auxinas podem ser suficientes para estimular o crescimento da raiz, mas não do caule as auxinas controlam o fototropismo e a força da gravidade da Terra (geotropismo ou gravitropismo) auxinas produzidas pelo meristema apical do caule e transportadas em direção à raiz inibem a atividade das gemas axilares mais próximas do ápice. As auxinas fazem grupos de células se desdiferenciarem, voltando a exercer atividade meristemática Esse hormônio na parede do ovário estimula a distensão de suas células e contribuindo para a formação do fruto As folhas mais velhas apresentam concentrações baixas de auxina causando a queda das mesmas • Estimulam o alongamento e a divisão celular • Promovem alongamento caulinar • Germinação de sementes • Crescimento de folhas • Produção de flores e frutos • Assim como a auxina induzem a partenocarpia Produzidas em meristemas, folhas jovens, sementes imaturas e frutos Produzidas nas raízes e conduzidas para toda a planta Gás produzido em várias partes das plantas • Indução do amadurecimento de frutos • Promove a abscisão foliar Produzido nas folhas, no caule e no ápice radicular • Induz a dormência de gemas e de sementes • Induz o fechamento dos estômatos FOTOSSÍNTESE X RESPIRAÇÃO A nutrição e o desenvolvimento da planta dependem, em grande parte, do equilíbrio entre estes dois processos Aumentando-se a intensidade luminosa, há aumento da taxa de fotossíntese até certo ponto, quando esta passa a ser constante. Esse limite está relacionado a outros fatores que interferem na taxa de fotossíntese, sendo o principal deles o gás carbônico. A intensidade luminosa na qual a taxa de fotossíntese se iguala à da respiração é denominada ponto de compensação fótica (PC). Nessa intensidade de luz, todo o oxigênio produzido por fotossíntese é consumido pela respiração, e todo o gás carbônico produzido por respiração é consumido pela fotos síntese. O valor do PC varia dependendo da espécie de planta. Existem as chamadas plantas de sol, ou heliófilas, que só se desenvolvem bem com muita luz e têm PC elevado. Já as chamadas plantas de sombra, ou umbrófilas, desenvolvem-se bem, mesmo com pouca luz, e apresentam PC baixo. V e lo c id a d e d a r e a ç ã o Intensidade de luz Respiração Fotossíntese Efeito da luz na fotossíntese e na respiração Ponto de compensação O fitocromo é um pigmento proteico de coloração azul-esverdeado que participa na fisiologia das plantas em resposta a fenômenos periódicos de luminosidade, responsáveis por inúmeros processos de desenvolvimento. Existem dois tipos de fitocromo: Luz FI TO CR OM O R (inativo) transforma-se em fitocromo F ao absorver luz vermelha de comprimento de onda ao redor de 660 nanômetros (vermelho “curto”) F (ativo) pode ser convertido em fitocromo R ao absorver luz vermelha de comprimento de onda ao redor de 760 nanômetros (vermelho “longo”) ou se permanecer no escuro Durante o dia, as plantas recebem tanto o vermelho “curto” como o vermelho “longo”, mas o equilíbrio fica deslocado para o fitocromo F. As plantas neutras florescem independentemente do comprimento da noite. É o caso do tomate, do feijão e do milho Na presença de luz ou do comprimento de onda correspondente ao vermelho “curto”, maior quantidade do fitocromo R transforma-se em fitocromo F e a planta tem desenvolvimento normal Quando a planta está no escuro, ou submetida ao comprimento de onda do vermelho “longo”, maior quantidade de fitocromo F se transforma em fitocromo R e a planta apresenta o estiolamento Na presença de luz, o fitocromo F acumula-se nas sementes, induzindo a germinação das fotoblásticas positivas e inibindo a das fotoblásticas negativas Fotoblásticas positivas: • Alface • Bétula • Estévia Fotoblásticas negativas: • Melancia AS PLANTAS APRESENTAM UM FOTOPERÍODO CRÍTICO, RELACIONADO COM A DURAÇÃO DO PERÍODO DE ESCURO, OU SEJA, O FATOR DETERMINANTE DA FLORAÇÃO É A DURAÇÃO DA NOITE As plantas de dia longo florescem quando são submetidas a um período de escuro inferior ao fotoperíodo crítico. É o caso do espinafre, da alface, do trigo e da cevada As plantas de dia curto florescem quando são submetidas a um período de escuro igual ou superior ao fotoperíodo crítico. É o caso do picão, do morango, do crisântemo e da prímula. O estiolamento é um mecanismo adaptativo; por meio dele, na germinação de sementes enterradas profundamente no solo, as plantas jovens alongam-se rapidamente em direção à superfície, sem formar folhas, que poderiam ser danificadas pelo atrito com os grãos de terra. Além disso, o ápice caulinar em forma de gancho protege os primórdios foliares e o meristema apical contra o atrito com o solo. Ao receber luz, a planta passa a ter desenvolvimento normal. Ápice caulinar em gancho Primeiras folhas Nó caulinar Cotilédones Raízes Cotilédones Raízes Nó caulinar Primeiras folhas • ausência de clorofila • apresenta cor branco-amarelada • folhas pequenas • caule muito mais longo • ápice caulinar em forma de gancho
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