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Estrutura e Função Vegetal | Profª Camila Malone | Ciências Biológicas UAM | @cyndi.biostudy 1 Formação do Corpo Inicial da Planta e Meristemas O que é? São como pequenos órgãos, compartimentos individualizados com estrutura e funções próprias e essenciais para o funcionamento da célula. Dupla fecundação A dupla fecundação é uma característica importante das plantas com flores (não todas, mas a maioria), pois gera o embrião e o tecido nutritivo. Plantas com flores (angiospermas) sofrem o processo reprodutivo (único) de dupla fecundação, no qual envolve o indivíduo masculino – micro gametófito, e o indivíduo feminino - mega gametófito e antes que a fecundação que ocorra, o ovulo passa por modificações (chamada esporogene) para produzir gametas femininos. Cada ovulo contém apenas uma célula reprodutiva, chamada célula mãe de megásporos – é uma célula diploide que passa pelo processo de meiose para produzir quatro esporos haploides, conhecidos como megásporos. Na maioria das espécies, três desses esporos degeneram, sobrevivendo apenas um, denominado megásporo funcional, que irá se desenvolver (gametogênese) dando origem a célula mãe de mega gametófito, que passara por três ciclos mitóticos, produzindo assim oito núcleos haploides, que inicialmente, compartilharão o mesmo citoplasma - essa estrutura é denominada saco embrionário. Imagem: material de aula Na sequência, inicia-se a formação das paredes celulares ao redor da maioria dos núcleos, onde três células denominadas antípodas são formadas na região calazal enquanto na região micropilar são formadas outras tres celulas, duas cinerges e uma oosfera, conhecida como celula ovo, restando assim dois nucleos o centro do saco embrionario, chamados de nucleos polares (possuindo sete células e oito núcleos). Assim, os gametas femininos estão prontos para a fecundação. Processos semelhantes também ocorrem no interior da antera, durante a formação dos grãos de pólen (possui duas células, uma que formará o tubo polínico que irá direcionar os gametas a e uma célula generativa que se dividirá, formando os gametas masculinos), que ao cair sob o estigma, começa a germinar, formando um tubo polínico. Imagem: material de aula A célula vegetativa que forma o tubo, desce a frente da célula generativa, que ao se aproximar do saco embrionário, divide-se por mitose formando dois gametas masculinos. Imagem: material de aula O tubo polínico penetra a micrópila (abertura do tubo polínico por onde o gameta passa em direção ao ovulo) e descarrega os dois gametas dentro do saco embrionários, em uma das cinergides. Um dos gametas fecunda a oosfera, produzindo um zigoto diploide que dará origem ao embrião, enquanto o outro, une-se aos núcleos polares, originando uma célula central triploide - que formará o endosperma, o tecido responsável por nutrir o embrião no início de seu de- senvolvimento. REPRODUÇÃO EM ANGIOSPERMAS Imagem: material de aula EMBRIÃO O embrião surge após a fecundação do gameta feminino com o gameta masculino, formando um zigoto (célula diploide) se dividira para formar o embrião, que continuara sua divisão celular para formar a planta adulta. Quando os gametas masculinos fecundam o gameta feminino, uma parte para a oosfera que é o gameta feminino e formará o embrião, e o outro ira para os núcleos polares formando o tecido nutritivo, o endosperma. O embrião é divido em partes, que darão origem a raiz, caule e as primeiras folhas, os cotilédones. Imagem: material de aula O endosperma tem a importância de fornecer nutriente suficientes para o desenvolvimento inicial do embrião no solo. Durante o desenvolvimento do embrião propriamente dito, o endosperma desenvolve-se conjunto, pois sofre várias divisões. Esse processo é divido em fases, que acompanha o desenvolvimento da semente, descritas como: • Embriogênese – crescimento e diferenciação do embrião. Estrutura e Função Vegetal | Profª Camila Malone | Ciências Biológicas UAM | @cyndi.biostudy 3 • Maturação – crescimento do embrião, expansão celular e alocação de substâncias. • Dormência – redução do metabolismo e desidratação. • Germinação EMBRIOGÊNESE É o processo de desenvolvimento do embrião, até a maturação. Desde a primeira divisão celular, após a formação do zigoto, já há um plano do corpo da planta estabelecido – o eixo ja é estabelecido onde estarão e suas características primordiais de raiz e partes aéreas (folhas). A embriogênese tem a função de estabelecer esse eixo. Imagem: material de aula Imagem: material de aula FORMAÇÃO DO EMBRIÃO A primeira divisão do embrião, realizada por mitose, é assimétrica e transversal, possuindo polaridade apical basal estabelecida. Imagem: material de aula • Célula apical: origina a maior parte do embrião (ou o embrião em si). • Célula basal: produz o suspensor, uma estrutura que ancora o embrião junto a abertura do ovulo, por onde entram os tubos polínicos – assegurando fixação do embrião dentro do saco embrionário, além de ser metabolicamente ativo, promovendo nutriente e hormônios reguladores de crescimento para o desenvolvimento da célula, até a formação do endosperma. Nesse processo, o endosperma também é uma célula que está se dividindo e ainda está sendo produzida. O suspensor também sofre uma morte programada, que coincide com a formação dos cotiledoles estiver concluída, assim, o endosperma assume essa função – pois é a partir delas que a planta passa produzir sua própria fonte de energia, através da fotossíntese. A célula apical também continua a se dividir (por mitose), passando pelo estágio (de diferenciação) de proembrião, dividindo-se progressivamente até chegar no estágio de embrião propriamente dito. Na etapa de proembrião, as células iniciais são ‘’em branco’’( como se fossem células tronco), não possuindo uma especificidade, sendo assim relativamente indiferenciadas. Formam um conjunto de células antes de tornarem-se o embrião propriamente dito. Imagem: material de aula conjunto de células antes de tornarem-se o embrião propriamente dito. Imagem: material de aula A partir da formação do embrião propriamente tido, a células e seus conjuntos começam a se diferenciar, desenvolvendo uma função para os tecidos adultos que irão se formar. O tecido indiferenciado é denominado meristema (conjunto de células indiferenciadas que origina os tecidos). Sempre que uma célula meristemática se dividir, ela dará origem a duas, onde uma dessas células permanecera meristemática (inicial, mantendo o meristema como fonte contínua de célula) enquanto a outra (célula derivada) ira se diferenciar(podendo se dividir inúmeras vezes antes) passando por estágios até formar os tecidos. Originam os meristemas primários (protoderme, pro cambio e meristema fundamental. O meristema (tecidos meristemáticos ou embrionários) permanece na planta até em seu estágio adulto, em forma de reserva. Passam a ser chamados de meristemas primários e permanecer nas regiões apical, intercalar e axilar, permitindo com que a planta cresça em extensão (comprimento) denominado crescimento primário, envolvendo a extensão do corpo do vegetal. (promeristema → meristema primário → tecido) Imagem: material de aula Meristemas apicais são encontrados no ápice de todos os caules e raízes, envolvidos com o crescimento primário. Enquanto o embrião estiver no estio de meristema primario, as celular Meristema apical Meristema primário Tecidos primários Células iniciais - - Protoderme epiderme Células derivadas Meristema fundamental Sistema fundamental procambio Vasos condutores Estrutura e Função Vegetal | Profª Camila Malone | Ciências BiológicasUAM | @cyndi.biostudy 5 continuarão se dividindo e se diferenciando, num intenso processo de divisão. Quando a célula se diferencia no tecido, ela não continua mais essa divisão. Imagem: material de aula Imagem: material de aula As células iniciais começam a se dividir – em duas – sendo que uma permanece como meristemática enquanto a outra irá se derivar, encaminahndo-se para o local (esse local é determinado geneticamente) em que executara suas funções, continuando a se dividir e originando os tecidos – seu local determina qual tecido ira se originar (quanto mais longe do sistema apical, mais diferenciada a célula derivada será). As divisões verticais no interior do embrião irão resultar a separação inicial entre meristema fundamental e procambio – além do local, a posição é um fator determinando para a diferenciação da célula. Grande parte do desenvolvimento do vegetal ocorre após a embriogênese, através da atividade dos meristemas, pois contém um conjunto de celulas embrionárias que retem o potencial para efetuar a divisão, após o término da embriogênese. Sendo assim, a partir do desenvolvimento do embrião, a adição de novas celular é restrita ao meristema apical, no qual esta diretamente envolvido com o aumento em comprimento do corpo da planta e são a fonte de todas as novas células responsáveis pelo desenvolvimento da plântula (planta recém nascida) e da planta adulta. Imagem: material de aula Tecidos primários são aquele parcialmente diferenciados, que permanecem meristemáticos por um certo período, antes de começar sua diferenciação em tipos celulares específicos. Meristemas intercalares - Diferenciam-se devido a relação de usa posição, recebem assim a forma que foi denominado. Imagem: material de aula (‘’nó’’ é por onde a folha sai Axilar – localizados no caule, junto ao ângulo formado entre folha x ramo, chamado de ‘’axila’’ foliar. Imagem: material de aula Meristemas secundários - (ou laterais) são responsáveis pelo crescimento de espessura da planta. Imagem: material de aula Nem todas as plantas possuem meristema secundário (que possuem um segundo momento), apenas aquelas que desenvolvem lenho. O meristema secundário permite que a planta cresça em espessura, realizados pelos tecidos secundários.
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