1. 1. 107 Botnica
2. 2. 108 Captulo 1 Reino Vegetal - Origem e classificao das Plantas A esta altura voc j deve ter ouvido que os seres vivos so divididos em grupos. A diviso, classificao e caractersticas destes tm mudado com os anos devido aos avanos nas pesquisas e descobertas da cincia. A maioria dos organismos macroscpicos (vistos a olho nu) pode ser facilmente classificada no Reino Vegetal ou no Reino Animal. Mas o que dizer os seres microscpicos, de estruturas pequenssimas e to peculiares? Assim os cientistas hoje utilizam a classificao em quatro ou cinco Reinos: ias e algumas algas) Este ltimo objeto do nosso estudo. Mas voc j sabe algo sobre o Reino Plantae? O Reino Vegetal, conhecido cientificamente como Plantae, formado por aproximadamente 300.000 espcies conhecidas, sendo que, entre elas, encontram-se muitos tipos de ervas, arbustos, rvores, plantas microscpicas, etc. autotrficos cujas clulas incluem um ou mais organelas especializados na produo de material orgnico a partir de material inorgnico e da energia solar, os cloroplastos. Suas clulas possuem uma parede celular formada por celulose. razo, elas agem de forma parasita, extraindo de outras plantas os nutrientes necessrios para sua sobrevivncia. Agora pareceu fcil identificar esses organismos n? no se engane! Lineu definiu o seu reino Plantae incluindo todos os tipos de plantas "superiores", as algas e os fungos. Depois de se descobrir que nem todas eram verdes, passou-se a definir planta como qualquer ser vivo sem movimentos voluntrios. J Aristteles dividia todos os seres vivos em plantas (sem capacidade motora ou rgos sensitivos), e em animais (cassificao que foi usada por muito tempo). Mas o que dizer das sensitivas ou dormideira? ! Aquela plantinha que fecha os fololos ao mnimo toque ou ausncia de luz? Ela tambm no um vegetal? E tem rgos sensitivos no ? Hoje muito utilizada a classificao conhecida como cladstica, a qual relaciona as relaes evolutivas entre organismos. Assim, o taxon (ou clado) deve ser monofiltico, isto , todas as espcies do grupo devem possuir um antepassado comum. T viajando? Ento vamos continuar para ver se voc compreende... Segundo esta classificao, o Reino Plantae um grupo monofiltico (mesmo antepassado) com as caractersticas comuns como organismos eucariticos que fazem fotossntese usando clorofilas a e b e armazenam seus produtos fotossntticos. Outra particularidade do grupo possuir parede celular constituda principalmente por celulose. Agora ficou mais claro n! Ainda neste contexto, as plantas esto divididas em dois grandes grupos: produtoras de gametas pouco evidentes como os musgos e samambaias. bem visveis, alm disso desenvolvem sementes e por isso so chamadas espermatfitas como pinheiros, mangueiras, roseiras, etc. As criptgamas ainda dividem-se em: pequeno porte. Como exemplo temos musgos e hepticas.
3. 3. 109 Brifitas: Brifitas (do gergo bryon: 'musgo'; e phyton: 'planta') so plantas pequenas, geralmente com alguns poucos centmetros de altura, que vivem preferencialmente em locais midos e sombreados. O corpo do musgo formado basicamente de trs partes ou estruturas: rizides - filamentos que fixam a planta no ambiente em que ela vive e absorvem a gua e os sais minerais disponveis nesse ambiente; caulide - pequena haste de onde partem os filides; filides -estruturas clorofiladas e capazes de fazer fotossntese. Estrutura das brifitas Essas estruturas so chamadas de rizides, caulides e filides porque no tm a mesma organizao de razes, caules e folhas das plantas que esto presentes a partir das pteridfitas. Faltam-lhes, por exemplo, vasos condutores especializados no transporte de nutrientes, como a gua. Na organizao das razes, caules e folhas verdadeiras verifica-se a presena de vasos condutores de nutrientes. Alis, uma das caractersticas mais marcantes das brifitas a ausncia de vasos condutores de nutrientes. Por isso, a gua absorvida do ambiente transportada nessas plantas de clula para clula, ao longo do corpo do vegetal. Esse tipo de transporte relativamente lento e limita o desenvolvimento de plantas de grande porte. Assim, as brifitas so sempre pequenas, baixas. Acompanhe o raciocnio: se uma planta terrestre de grande porte no possusse vasos condutores, a gua demoraria muito para chegar at as folhas. Nesse caso, especialmente nos dias quentes - quando as folhas geralmente transpiram muito e perdem grande quantidade de gua para o meio ambiente -, elas ficariam desidratadas (secariam) e a planta morreria. Assim, toda a planta alta possui vasos condutores. Mas nem todas as plantas que possuem vasos condutores so altas; o capim, por exemplo, possui vasos condutores e possui pequeno porte. Entretanto, uma coisa certa: se a planta terrestre no apresenta vasos condutores, ela ter pequeno porte e viver em ambientes preferencialmente midos e sombreados. Musgos e hepticas so os principais representantes das brifitas. O nome hepticas vem do grego hepathos, que significa 'fgado'; essas plantas so assim chamadas porque o corpo delas lembra a forma de um fgado.
4. 4. 110 Heptica Os musgos so plantas eretas; as hepticas crescem "deitadas" no solo. Algumas brifitas vivem em gua doce, mas no se conhece nenhuma espcie marinha. Reproduo das brifitas Para explicar como as brifitas se reproduzem, tomaremos como modelo o musgo mimoso. Observe o esquema: Os musgos verdes que vemos num solo mido, por exemplo, so plantas sexuadas que representam a fase chamada gametfito, isto , a fase produtora de gametas. Nas brifitas, os gametfitos em geral tm sexos separados. Em certas pocas, os gametfitos produzem uma pequena estrutura, geralmente na regio apical - onde terminam os filides. Ali os gametas so produzidos. Os gametfitos masculinos produzem gametas mveis, com flagelos: os anterozides. J os gametfitos femininos produzem gametas imveis, chamados oosferas. Uma vez produzidos na planta masculina, os anterozides podem ser levados at uma planta feminina com pingos de gua da chuva que caem e respingam. Na planta feminina, os anterozides nadam em direo oosfera; da unio entre um anterozide e uma oosfera surge o zigoto, que se desenvolve e forma um embrio sobre a planta feminina. Em seguida, o embrio se desenvolve e origina uma fase assexuada chamada esporfito, isto , a fase produtora de esporos. No esporfito possui uma haste e uma cpsula. No interior da cpsula formam-se os esporos. Quando maduros, os esporos so liberados e podem germinar no solo mido. Cada esporo, ento, pode se desenvolver e originar um novo musgo verde - a fase sexuada chamada gametfito.
5. 5. 111 Como voc pode perceber, as brifitas dependem da gua para a reproduo, pois os anterozides precisam dela para se deslocar e alcanar a oosfera. O musgo verde, clorofilado, constitui, como vimos, a fase denominada gametfito, considerada duradoura porque o musgo se mantm vivo aps a produo de gametas. J a fase denominada esporfito no tem clorofila; ela nutrida pela planta feminina sobre a qual cresce. O esporfito considerado uma fase passageira porque morre logo aps produzir esporos. Pteridfitas Samambaias, avencas, xaxins e cavalinhas so alguns dos exemplos mais conhecidos de plantas do grupo das pateridfitas. A palavras pteridfita vem do grego pteridon, que significa 'feto'; mais phyton, 'planta'. Observe como as folhas em brotamento apresentam uma forma que lembra a posio de um feto humano no tero materno. Antes da inveno das esponjas de ao e de outros produtos, pteridfitas como a "cavalinha", cujo aspecto lembra a cauda de um cavalo e tem folhas muito speras, foram muito utilizadas como instrumento de limpeza. No Brasil, os brotos da samambaia-das-roas ou feto-guia, conhecido como alimento na forma de guisados. Cavalinha, pteridfita do gnero Equisetum. Atualmente, a importncia das pteridfitas para o interesse humano restringe-se, principalmente, ao seu valor ornamental. comum casas e jardins serem embelezados com samambaias e avencas, entre outros exemplos. Ao longo da histria evolutiva da Terra, as pteridfitas foram os primeiros vegetais a apresentar um sistema de vasos condutores de nutrientes. Isso possibilitou um transporte mais rpido de gua pelo corpo vegetal e favoreceu o surgimento de plantas de porte elevado. Alm disso, os vasos condutores representam uma das aquisies que contriburam para a adaptao dessas plantas a ambientes terrestres. Samambaia
6. 6. 112 Xaxins O corpo das pteridfitas possui raiz, caule e folha. O caule das atuais pteridfitas em geral subterrneo, com desenvolvimento horizontal. Mas, em algumas pteridfitas, como os xaxins, o caule areo. Em geral, cada folha dessas plantas divide-se em muitas partes menores chamadas fololos. A maioria das pteridfitas terrestre e, como as brifitas, vive preferencialmente em locais midos e sombreados. Pteridfitas mais conhecidas Cavalinha: porte pequeno, caule subterrneo e que formam ramos eretos que lembram vagamente um caule de cana-de-aucar com cerca de 1 cm de dimetro. Folhas em forma de fios, agrupadas em feixes, emergem do caule e lembram uma cauda de cavalo (veja foto acima). Selaginela: erroneamente vendida como musgo nas floriculturas. Folhas midas que saem do caule cilndrico bem fino. Selaginela Licopdio: caule subterrneo e que d ramos areos eretos dos quais saem folhas bem menores que as da selaginela. comum formarem-se "buqus" de rosa acompanhados de ramos de licopdios.
7. 7. 113 Samambaias: As pteridfitas mais modernas so popularmente conhecidas como samambaias e pertencem classe das filcneas. Incluem as rendas portuguesas, as avencas, os xaxins, as samambaias de metro etc. Na maioria delas, o caule subterrneo, chamado rizoma, forma folhas areas. No xaxim o caule areo e estrio e pode atingir cerca de 2 a 3 metros. As folhas so muitas vezes longas, apresentam divises (fololos) e crescem em comprimento pelas pontas, que so enroladas, lembrando a posio do feto no interior do tero. Na poca de reproduo, os fololos ficam frteis e neles surgem pontos escuros, os soros, verdadeiras unidades de reproduo. Soros nas folhas de samabaia. Reproduo das pteridfitas - Ciclo haplodiplobionte Da mesma maneira que as brifitas, as pteridfitas se reproduzem num ciclo que apresenta uma fase sexuada e outra assexuada. Para descrever a reproduo nas pteridfitas, vamos tomar como exemplo uma samambaias comumente cultivada (Polypodium vulgare). A samambaia uma planta assexuada produtora de esporos. Por isso, ela representa a fase chamada esporfito. Em certas pocas, na superfcie inferior das folhas da samambaias formam-se pontinhos escuros chamados soros. O surgimento dos soros indica que a samambaias est em poca de reproduo - em cada soro so produzidos inmeros esporos. Quando os esporos amadurecem, os soros se abrem. Ento os esporos caem no solo mido; cada esporo pode germinar e originar um protalo, aquela plantinha em forma de corao mostrada no esquema. O protalo uma planta sexuada, produtora de gamentas; por isso, ele representa a fase chamada de gametfito.
8. 8. 114 Ciclo reprodutivo das samambaias O protalo da samambaias contm estruturas onde se formam anterozides e oosferas. No interior do protalo existe gua em quantidade suficiente para que o anterozide se desloque em meio lquido e "nade" em direo oosfera, fecundado-a. Surge ento o zigoto, que se desenvolve e forma o embrio. O embrio, por sua vez, se desenvolve e forma uma nova samambaias, isto , um novo esporfito. Quando adulta, a samambaias forma sosres, iniciando novo ciclo de reproduo. Como voc pode perceber, tanto as brifitas como as pteridfitas dependem da gua para a fecundao. Mas nas brifitas, o gametfito a fase duradoura e os esporfito, a fase passageira. Nas pteridfitas ocorre o contrrio: o gametfito passageiro - morre aps a produo de gametas e a ocorrncia da fecundao - e o esporfito duradouro, pois se mantm vivo aps a produo de esporos. Gimnospermas As gimnospermas (do grego Gymnos: 'nu'; e sperma: 'semente') so plantas terrestres que vivem, preferencialmente, em ambientes de clima frio ou temperado. Nesse grupo incluem-se plantas como pinheiros, as sequias e os ciprestes. As gimnsopermas possuem razes, caule e folhas. Possuem tambm ramos reprodutivos com folhas modificadas chamadas estrbilos. Em muitas gimnospermas, como os pinheiros e as sequias, os estrobilos so bem desenvolvidos e conhecidos como cones - o que lhes confere a classificao no grupo das conferas. Florestas de conferas de regies temperadas so ricas em rvores do grupo das gimnospermas. No Brasil, detaca-se a Mata de Araucrias do Sul do pas. H produo de sementes: elas se originam nos estrbilos femininos. No entanto, as gimnospermas no produzem frutos. Suas sementes so "nuas", ou seja, no ficam encerradas em frutos.
9. 9. 115 Araucrias, tipo de confera. So tambm gimnospermas as Cycas, popularmente conhecidas como palmeira-de-ramos ou palmeira-de- sagu, comuns em alguns lugares do Brasil. O tronco tambm costuma ser espesso, a folha parecida com a das palmeiras, porm, muito mais rgida. Reproduo das gimnospermas - Ciclo haplodiplobionte na Conferas Vamos usar o pinheiro-do-paran (Araucria angustiflia) como modelo para explicar a reproduo das gimnospermas. Nessa planta os sexos so separados: a que possui estrbilos masculinos no possuem estrobilos femininos e vice-versa. Em outras gimnospermas, os dois tipos de estrbilos podem ocorrer numa mesma planta. Existem dois tipos de estrbilos, um grande e outro pequeno e, como conseqncia, h dois tipos de esporngios e de esporos. Nos estrbiolos maiores, considerados femininos, cada esporngio, chamado de vulo, produz por meiose um megsporo (ou macrsporo). O megsporo fica retido no esporngio, no liberado, como ocorre com os esporos das pteridfitas. Desenvolvendo-se no interior do vulo o megsporo origina um gametfito feminino. Nesse gametfito surge aquegnios e, no interior de cada um deles, diferencia-se uma oosfera (que e o gameta feminino). Nos estrobilos menores, considerados masculinos, cada esporngio - tambm chamado de saco polnico - produz por meiose, numerosos micrsporos. Desenvolvendo-se no interior do saco polnico, cada micrsporo origina um gametfito masculino, tambm chamado de gro de plen (ou gametfito masculino jovem). A ruptura dos sacos polnicos libera inumeros gros de plen, leves, dotados de duas expanses laterias, aladas. Carregados pelo vento, podem atingir os vulos que se encontram nos estrbilos femininos. O processo de transporte de gro de plen (no se esquea que eles representam os gametfitos masculinos) constitui a polinizao, que, nesse caso, ocorre pelo vento. Cones ou estrbilos. Cada gro de plen, aderido a uma abertura existente no vulo, inicia um processo de crescimento que culmina com a formao de um tubo polnico, correspondente a um gro de plen adulto (gametfito masculino adulto). No interior do tubo polnico existe dois ncleos gamticos haplides, correspondentes aos anterozides das pteridfitas. Apenas um dos ncleos gamticos fecunda a oosfera, gerando o zigoto (o outro ncleo gamtico degenera). Dividindo-se repetidamente por mitose, o zigoto acaba originando um embrio, que mergulha no tecido materno correspondente ao gametfito feminino.
10. 10. 116 Aps a ocorrncia da fecundao e da formao do embrio, o vulo converte-se em semente, que uma estrutura com trs componentes: uma casa (tambm chamada de integumento), um embrio e um tecido materno haplide, que passa a ser denominado de endosperma (ou endosperma primrio), por acumular substncias de reserva que sero utilizadas pelo embrio durante a sua germinao. A disperso das sementes, em condies naturais, pode ocorrer pelo vento, no caso do pinheiro comum, ou com ajuda de animais (gralhas-azuis ou esquilos) como acontece com os pinhes do pinheiro-do-paran. Portanto, ao comparar gimnospermas conferas com as pteridfitas, as seguintes novidades podem ser citadas: estrbilos produtores de vulos (que, depois, sero convertidos em sementes), estrbilos produtores de gros de plen, polinizao, diferenciao do gro de plen em tubo polnico e, por fim, a fecundao idenpendente da gua ambiental (esse tipo de fecundao conhecido por sifogamia). Perceba que as rvores conferas representam a gerao duradoura, o esporfito, sendo os gametfitos reduzidos e pouco duradouros. Angiospermas Atualmente so conhecidas cerca de 350 mil espcies de plantas - desse total, mais de 250 mil so angiospermas. A palavra angiosperma vem do grego angeios, que significa 'bolsa', e sperma, 'semente'. Essas plantas representam o grupo mais variado em nmero de espcies entre os componentes do reino Plantae ou Metaphyta. Flores e frutos: aquisies evolutivas As angiospermas produzem raiz, caule, folha, flor, semente e fruto. Considerando essas estruturas, perceba que, em relao s gimnospermas, as angiospermas apresentam duas "novidades": as flores e os frutos.
11. 11. 117 A flor e o fruto do maracuj As flores podem ser vistosas tanto pelo colorido quanto pela forma; muitas vezes tambm exalam odor agradvel e produzem um lquido aucarado - o nctar - que serve de alimento para as abelhas e outros animais. H tambm flores que no tm peas coloridas, no so perfumadas e nem produzem nctar. Coloridas e perfumadas ou no, das flores que as angiospermas produzem sementes e frutos. As partes da flor Os rgos de suporte rgos que sustentam a flor, tais como: pednculo liga a flor ao resto ramo; receptculo dilatao na zona terminal do pednculo, onde se inserem as restantes peas florais; rgos de proteo rgos que envolvem as peas reprodutoras propriamente ditas, protegendo-as e ajudando a atrair animais polinizadores. O conjunto dos rgos de proteo designa-se perianto. Uma flor sem perianto diz-se nua. clice conjunto de spalas, as peas florais mais parecidas com folhas, pois geralmente so verdes. A sua funo proteger a flor quando em boto. A flor sem spalas diz-se asspala. Se todo o perianto apresentar o mesmo aspecto (tpalas), e for semelhante a spalas diz-se sepalide. Neste caso diz-se que o perianto indiferenciado;
12. 12. 118 corola conjunto de ptalas, peas florais geralmente coloridas e perfumadas, com glndulas produtoras de nctar na sua base, para atrair animais. A flor sem ptalas diz-se aptala. Se todo o perianto for igual (tpalas), e for semelhante a ptalas diz-se petalide. Tambm neste caso, o perianto se designa indiferenciado; rgos de reproduo folhas frteis modificadas, localizadas mais ao centro da flor e designadas esporfilos. As folhas frteis masculinas formam o anel mais externo e as folhas frteis femininas o interno. androceu parte masculina da flor, o conjunto dos estames. Os estames so folhas modificadas, ou esporfilos, pois sustentam esporngios. So constitudas por um filete (corresponde ao pecolo da folha) e pela antera (corresponde ao limbo da folha); gineceu parte feminina da flor, o conjunto de carpelos. Cada carpelo, ou esporfilo feminino, constitudo por uma zona alargada oca inferior designada ovrio, dado que contm vulos. Aps a fecundao, as paredes do ovrio formam o fruto. O carpelo prolonga-se por uma zona estreita, o estilete, e termina numa zona alargada que recebe os gros de plen, designada estigma. Geralmente o estigma mais alto que as anteras, de modo a dificultar a autopolinizao. Os frutos contm e protegem as sementes e auxiliam na disperso na natureza. Muitas vezes eles so coloridos, suculentos e atraem animais diversos, que os utiliza como alimento. As sementes engolidas pelos animais costuma atravessar o tubo digestivo intactas e so eliminadas no ambiente com as fezes, em geral em locais distantes da planta-me, pelo vento, por exemplo. Coloridos e e suculentos ou no, os frutos abrigam e protegem as sementes e contribuem para a sua disperso na natureza. Isso favorece a espcie na conquista de novos territrios.
13. 13. 119 Os dois grandes grupos de angiospermas As angiospermas foram subdivididas em duas classes: as monocotiledneas e as dicotiledneas. So exemplos de angiospermas monocotiledneas: capim, cana-de-acar, milho, arroz, trigo, aveias, cevada, bambu, centeio, lrio, alho, cebola, banana, bromlias e orqudeas. So exemplos de angiospermas dicotiledneas: feijo, amendoim, soja, ervilha, lentilha, gro-de-bico, pau- brasil, ip, peroba, mogno, cerejeira, abacateiro, acerola, roseira, morango, pereira, macieira, algodoeiro, caf, jenipapo, girassol e margarida. Monocotiledneas e dicotiledneas: algumas diferenas Entes as angiospermas, verificam-se dois tipos bsicos de razes: fasciculadas e pivotantes. Razes fasciculadas. Tambm chamadas razes em cabeleira, elas formam numa planta um conjunto de razes finas que tm origem num nico ponto (esquema A dado acima). No se percebe nesse conjunto de razes uma raiz nitidamente mais desenvolvida que as demais: todas elas tm mais ou menos o mesmo grau de desenvolvimento. As razes fasciculadas ocorrem nas monocotiledneas. Raiz fasciculada e pivotante, respectivamente. Razes pivotantes. Tambm chamadas razes axiais, elas formam na planta uma raiz principal, geralmente maior que as demais e que penetra verticalmente no solo; da raiz principal partem razes laterais, que tambm se ramificam. As razes pivotantes ocorrem nas dicotiledneas. Em geral, nas angiospermas verificam-se dois tipos bsicos de folhas: paralelinrvea e reticulada. Folhas paralelinrveas. So comuns nas angiospermas monocotiledneas. As nervuras se apresentam mais ou menos paralelas entre si. Folhas reticuladas. Costumam ocorrer nas angiospermas dicotiledneas. As nervuras se ramificam, formando uma espcie de rede. Existem outras diferenas entre monocotiledneas e dicotiledneas, mas vamos destacar apenas a responsvel pela denominao que esses dois grupos de plantas recebem. O embrio da semente de angiosperma contm uma estrutura chamada cotildone. O cotildone uma folha modificada, associada a nutrio das clulas embrionrias que podero gerar uma nova planta. Sementes de monocotiledneas. Nesse tipo de semente, como a do milho, existe um nico cotildone; da o nome desse grupo de plantas ser monocotiledneas (do grego mnos: 'um', 'nico'). As substncias que nutrem o embrio ficam armazenadas numa regio denominada endosperma. O cotildone transfere nutrientes para as clulas embrionrias em desenvolvimento.
14. 14. 120 Sementes de dicotiledneas. Nesse tipo de semente, como o feijo, existem dois cotildones - o que justifica o nome do grupo, dicotiledneas (do grego ds: 'dois'). O endosperma geralmente no se desenvolve nas sementes de dicotiledneas; os dois cotildones, esto armazenam as substncias necessrias para o desenvolvimento do embrio. MONOCOTILEDNEAS DICOTILEDNEAS raiz fasciculada (cabeleira) pivotante ou axial (principal) caule em geral, sem crescimento em espessura (colmo, rizoma, bulbo) em geral, com crescimento em espessura (tronco) distribuio de vasos no caule feixes lbero-lenhosos espalhados(distribuio atactostlica = irregular) feixes lbero-lenhosos dispostos em crculo (distribuio eustlica = regular) folha invaginante: bainha desenvolvida; uninrvia ou paralelinrvia. peciolada: bainha reduzida; pecolo; nervuras reticuladas ou peninrvias. Flor trmera (3 elementos ou mltiplos) dmera, tetrmera ou pentmera embrio um cotildone 2 cotildones exemplos bambu; cana-de-acar; grama; milho; arroz; cebola; gengibre; coco; palmeiras. eucalipto; abacate; morango; ma; pera; feijo; ervilha; mamona; jacarand; batata. Exerccios Captilo 1 Taxonomia: 1-) (UFJF/96) No ciclo de uma angiosperma apresentado abaixo, as fases numeradas de 1, 2 e 3 apresentam as respectivas ploidias (nmero de cromossomos): a) 1: 2n; 2: 2n; 3: 2n. d) 1: 2n; 2: 1n; 3: 1n b) 1: 1n; 2: 2n; 3: 3n. e) 1: 1n; 2: 2n; 3: 2n c) 1: 1n; 2: 2n; 3: 2n.
15. 15. 121 2-) (MACK/2000) As figuras ao lado mostram as geraes gametoftica e esporoftica dos vegetais. Assinale a alternativa INCORRETA: a) A, B, C e D representam as faces esporofticas. b) E, F, G e H representam as faces gametofticas. c) As fases gametofticas so haplides e as esporofticas so diplides. d) As clulas de H so haplides. e) As clulas de H so formadas por meiose. 3- (FUNREI/97) Nas brifitas, a inexistncia de um sistema vascular condutor de seiva e a ocorrncia de gametas flagelados mveis determinam que essas plantas sejam: a) Consideradas mais evoludas que as algas. b) Sempre de porte pequeno e vivam em locais midos e sombreados. c) De ocorrncia exclusivamente aqutica, principalmente marinha. d) Independentes de um substrato para fixao e da gua durante a fecundao. 4-)(MACK-2000) A figura representa o vulo de uma angiosperma. Aps a fecundao, o embrio e o endosperma iro se formar, respectivamente, a partir de: a) I e II. b) III e II.
16. 16. 122 c) II e III. d) III e IV. e) IV e II. 5-) (UFPE) O Reino Vegetal foi dividido informalmente em dois grandes grupos: Criptgamos e Fanergamos, considerando-se principalmente os aspectos reprodutivos. Abaixo, h uma srie de exemplos de vegetais, identificados por algarismos e algumas de suas principais caractersticas: 1) Plantas vasculares, com sementes, porm sem frutos. 2) Plantas com sistema condutor de seiva, com flores, sementes e frutos. 3) Plantas com sistema condutor, com razes e sem sementes. 4) Plantas avasculares, com rizides e sem sementes. As caractersticas descritas pelos algarismos de 1 a 4 representam, respectivamente: a) gimnospermas, angiospermas, pteridfitas e brifitas. b) pteridfitas, angiospermas, gimnospermas e brifitas. c) pteridfitas, angiospermas, brifitas e gimnospermas. d) angiospermas, gimnospermas, pteridfitas e brifitas. e) angiospermas, gimnospermas, brifitas e pteridfitas. 6-)(UFPB) Entre as adaptaes dos vegetais vida terrestre, uma das mais importantes est relacionada com o desenvolvimento da reproduo sexuada independente do meio aqutico. Sob este aspecto, os vegetais terrestres que conseguiram superar a dependncia da gua para a fecundao dos gametas foram apenas as: a) pteridfitas. b) gimnospermas. c) brifitas. d) angiospermas. e) gimnospermas e angiospermas 7-) (UCDB-MT) So plantas vasculares: a) pteridfitas, musgos e hepticas. b) hepticas e angiospermas. c) antceros, hepticas e musgos. d) pteridfitas, gimnospermas e angiospermas. e) apenas as angiospermas. 8-). (Cefet-MG) Razes, caules, flores, folhas, sementes e frutos esto presentes apenas nas: a) gimnospermas. b) conferas. c) brifitas. d) pteridfitas. e) angiospermas. 9-) (PUC-RS) So vegetais que apresentam estruturas chamadas rizides, as quais, servindo fixao, tambm se relacionam conduo da gua e dos sais minerais para o corpo da planta. Apresentam sempre pequeno porte, em decorrncia da falta de um sistema vascular. Nenhum dos seus representantes encontrado no meio marinho. O texto acima se aplica a um estudo: a) das pteridfitas. b) dos mixofitos. c) das brifitas. d) das clorofitas. e) das gimnospermas.
17. 17. 123 10-) (Fatec-SP) Considere as seguintes caractersticas dos vegetais: I. sistema vascular; II. gros de plen e tubo polnico; III. sementes nuas. Dessas, so comuns s gimnospermas e angiospermas: a) somente I. b) somente II. c) somente III. d) I e II apenas. e) I, II e III. 11-) A figura abaixo representa a alternncia de geraes (metagnese) de um musgo. a) Que fenmenos biolgicos representam os eventos I e II? b) Qual o nome das estruturas numeradas de 1 a 6 e quantos cromossomos possui cada uma de suas clulas? 12-) (UNICAMP) As algas so predominantemente aquticas. Qual o ambiente mais comum onde ocorrem os musgos e as samambaias? Qual seria o motivo principal de os musgos apresentarem pequeno porte e as samambaias serem de maior porte e algumas poderem atingir dois metros de altura ou mais? 13-) Um estrangeiro, em visita regio sul do Brasil, teve sua ateno voltada para uma planta nativa, de porte arbreo, com folhas pungentes e perenes e flores reunidas em inflorescncias denominadas estrbilos. Desta planta obteve um saboroso alimento, preparado a partir do cozimento em gua fervente. a) Qual o nome popular desta planta e a que grupo pertence? b) O alimento obtido corresponde a que parte da planta? 14-)Existe angiosperma que no realiza fotossntese? Explique. 15-)Quais so os gametfitos das angiospermas? Gabarito Taxonomia : 1- C 2- E 3- B 4 E 5 A 6 - E 7- D 8- E 9- C 10- D Discursivas: 11-) a) I. Meiose II. Fecundao b) 1. esporo n 2. gametfitos n
18. 18. 124 3. anterozide n 4. oosfera n 5. zigoto 2n 6. esporfito 2n 12-) Musgos e samambaias vivem em ambientes terrestres midos. Os musgos so avasculares e as samambaias, plantas vasculares. 13-)a) Pinheiro-do-paran ou pinheiro-brasileiro, pertencente ao grupo das gimnospermas. b) O alimento o endosperma da semente, conhecido por pinho. 14-) Algumas angiospermas adaptaram-se ao hbito parasitrio, como o cip-chumbo (gnero Cuscuta). Estes vegetais retiram a seiva elaborada do hospedeiro atravs das razes sugadoras e no possuem folhas clorofiladas. 15-) Tubo polnico - saco embrionrio Captulo 2 MORFOLOGIA VEGETAL O corpo da maioria das plantas angiospermas dividido em duas partes principais, uma localizada sob o solo, constituda pelas razes, e outra rea constituda pelo caule, folhas, flores e frutos. As clulas das razes, assim com as clulas de muito caules, no fazem fotossntese e por isso dependem do alimento produzido nas clulas das folhas. O caule, folhas, flores e frutos, por sua vez, dependem da gua e dos sais minerais absorvidos pelas razes. A raiz Quase sempre a raiz originada a partir da radcula do embrio, localizado na semente. Partes das semente A partir dela surgem ramos secundrios. No entanto, freqente surgirem razes a partir de caules e mesmo de folhas. Essas razes conhecidas como adventcias (do latim advena = que vem de fora, que nasce fora do lugar habitual), so comuns, por exemplo, na base de um p de milho.
19. 19. 125 As razes distribuem-se amplamente pelo solo, mas h algumas plantas que possuem razes areas, comuns nas trepadeiras, bromlias, orqudeas, enquanto outras possuem razes submersas, como os aguaps, comuns em represas. Raiz area Raiz aqutica Temos dois tipos bsicos de sistema radicular: o pivotante, em que h uma raiz principal, e o fasciculado, em que os ramos radiculares so equivalentes em tamanho e aparncia, no apresentando uma raiz principal. Partes da raiz
20. 20. 126 A extremidade de uma raiz envolta por um capuz de clulas denominado coifa, cuja funo proteger o meristema radicular, um tecido em que as clulas esto se multiplicando ativamente por mitose. no meristema que so produzidos as novas clulas da raiz, o que possibilita o seu crescimento. Logo aps a extremidade, localiza-se a regio onde as clulas surgidas por mitose crescem. Nessa regio denominada zona de distenso ou de alongamento celular, a raiz apresenta a maior taxa de crescimento. Aps a zona de distenso situa-se a zona pilfera da raiz, que se caracteriza por apresentar clulas epidrmicas dotadas de projees citoplasmticas finas e alongadas, os plos absorventes. atravs desses pelos que a raiz absorve a maior parte da gua e dos sais minerais de que precisa. J a regio de ramos secundrios aquela que se nota o brotamento de novas razes que surgem de regies internas da raiz principal. Tipos de Raizes A principal funo da raiz a absoro dos nutrientes minerais, sendo que, no solo, tambm responsvel pela fixao do vegetal ao substrato. Alguns tipos de razes, no entanto, tambm desempenham outras funes: Raizes tuberosas, como as da mandioca, da batata-doce e do nabo armazenam reservas alimentares, principalmente na forma de gros de amido, utilizadas durante a florao e a produo de frutos pela planta. Os agricultores colhem essas razes antes da planta tenha chance de consumir as reservas armazenadas, utilizando-as na alimentao humana e de animais. Razes respiratrias ou pneumatforos so adaptadas a realizao de trocas gasosas com o ambiente. Esse tipo de raiz encontrado em plantas como a Avicena tomentosa, que vive no solo encharcado e pobre em gs oxignio nos manguezais. As razes principais dessa planta crescem rente superfcie do solo e, de espao em espao, apresentam pneumatforos, que crescem para cima, perpendicularmente ao solo. Durante a mar vazante os pneumatforos ficam expostos e pode realizar trocas de gases com o ar.
21. 21. 127 Razes-suportes, tambm chamadas razes-escoras, aumentam a base de fixao da planta ao solo. Algumas espcies de rvores possuem razes tubulares, em forma de pranchas verticais, que aumentam a estabilidade da planta e fornecem maior superfcie para respirao do sistema radicular. Razes areas so caractersticas de plantas epfetas, isto , que vivem sobre outras plantas sem parasit- las. Essas razes podem atingir vrios metros de comprimento antes de alcanar o solo, constituindo os cips. Razes sugadoras so adaptadas extrao de alimentos de plantas hospedeiras, sendo caractersticas de plantas parasitas, como o cip-chumbo e a erva-de-passarinho. As razes sugadoras possuem um rgo de fixao, chamado apreensrio, do qual partem finas projees denominadas haustrios. Os haustrios penetram na planta hospedeira at atingir os vasos condutores de seiva, de onde extraem gua e nutrientes de que a planta parasita necessita para sobreviver. No caso de a planta ser hemiparasita, a exemplo da erva-de-passarinho ( clorofilada, e portanto
22. 22. 128 auttrofa), somente a seiva bruta (gua e minerais), que transita pelos vasos lenhosos do xilema, retirada da planta hospedeira. Caule As funes do caule O caule realiza a integrao de razes e folhas, tanto do ponto de vista estrutural como funcional. Em outras palavras, alm de constituir a estrutura fsica onde se inserem razes e folhas, o caule desempenha as funes de conduo de gua e sais minerais das razes para as folhas, e de conduo de matria orgnica das folhas para as razes. Caules jovens tm clulas clorofiladas e so revestidos por uma epiderme uniestratificada, isto , formada por uma nica camada (estrato) de clulas. Plantas que apresentam pequeno crescimento em espessura, como as gramneas, por exemplo, tambm apresentam caules revestidos pela epiderme e esta pode ainda apresentar sobre si, externamente, uma cutcula protetora. J em plantas que crescem muito em espessura, transformando- se em arbustos ou rvores, a epiderme substituda por um revestimento complexo, formado por vrios tecidos. O tecido mais externo formado por clulas mortas, que conferem o aspecto spero e opaco aos troncos das rvores. Esse revestimento multitecidual, denominado periderme, acompanha o crescimento em espessura dos troncos. Os caules so, em geral, estruturas areas, que crescem verticalmente em relao ao solo. Existem, no entanto, caules que crescem horizontalmente, muitas vezes, subterraneamente. Caules subterrneos podem ser distinguidos de razes porque apresentam gemas ou botes vegetativos, a partir dos quais podem se desenvolver ramos e folhas. Gemas As gemas caulinares so formadas por grupos de clulas meristemticas, capazes de se multiplicar
23. 23. 129 ativamente por mitose. Um conjunto de clulas meristemticas forma um meristema, motivo pela qual as gemas caulinares tambm so chamadas meristemas caulinares. No pice do caule (e de cada ramo) existe sempre uma gema (ou meristema) apical, que permite o crescimento em extenso graas multiplicao das clulas meristemticas. medida que o caule cresce diferenciam-se lateralmente, regies onde surgem folhas e gemas axilares (ou laterais). As regies onde se inserem as folhas e as gemas so denominadas ns e os espaos entre os ns so chamados entrens. As gemas axilares so meristemas localizados no caule, junto ao ngulo formado entre a folha e o ramo, que os botnicos denominaram axila foliar. As gemas axilares permanecem inativas durante certo perodo, denominado dormncia aps o qual podem entrar em atividade, originando ramos laterais. Tipos de caules Troncos so caules robustos, desenvolvidos na parte inferior e ramificados no pice. So encontrados na maioria das rvores e arbustos do grupo das dicotiledneas.
24. 24. 130 Estipes so caules geralmente no ramificados, que apresentam em seu pice um tufo de folhas. So tpicos das palmeiras. Colmos so caules no-ramificados que se distinguem dos estipes por apresentarem, em toda a sua extenso, diviso ntida em gomos. Os gomos dos colmos podem ser ocos como no bambu, ou cheios como no milho ou na cana-de-acar. Caules trepadores esto presentes em plantas trepadeiras e crescem enrolados sobre diversos tipos de suporte. Esse tipo de caule representa uma adaptao obteno de locais mais iluminados, em que h mais luz para a fotossntese. Estolo ou estolho um tipo de caule que cresce paralelamente ao cho, produzindo gemas de espao em espao. Essas gema podem formar razes e folhas e originar novas plantas.
25. 25. 131 Rizomas so caules subterrneos que acumulam substncias nutritivas. Em alguns rizomas ocorre acmulo de material nutritivo em certas regies, formando tubrculos. Rizomas podem ser distinguidos de razes pelo fato de apresentarem gemas laterais. O gengibre, usado como tempero na cozinha oriental, um caule tipo rizoma. Na bananeira, o caule um rizoma e a parte area constituda exclusivamente por folhas. Um nica vez na vida de uma bananeira um ramo caulinar cresce para fora do solo, dentro do conjunto de folhas, e forma em seu pice uma inflorescncia que se transforma em um cacho com vrias pencas de bananas. A batata-inglesa possui um caule subterrneo que forma tubrculos, as batatas, um dos alimentos mais consumidos no mundo. Bulbos so estruturas complexas formadas pelo caule e por folhas modificadas. Os bulbos costumam ser classificados em trs tipos: tunicado, escamoso e cheio. O exemplo clssico de bulbo tunicado a cebola, cuja poro central, chamada prato, pouco desenvolvida. Da parte superior do prato partem folhas modificadas, muito ricas em substncias nutritivas: so os catafilos, que formam a cabea da cebola. Da poro inferior do prato partem as razes. O bulbo escamoso difere do tunicado pelo fato dos catafilos se disporem como escamas parcialmente sobrepostas. Esse tipo de bulbo encontrado no lrio. No caso do bulbo cheio, as escamas so menos numerosas e revestem o bulbo como se fosse uma casca. Bulbos cheios esto presentes na palma. Claddios so caules modificados, adaptados realizao de fotossntese. As plantas que os possuem perderam as folhas no curso da evoluo, geralmente como adaptao a regies de clima seco. A ausncia de folhas permite planta economizar parte da gua que ser perdida por evaporao.
26. 26. 132 Gavinhas so ramos modificados que servem para a fixao de plantas trepadeiras. Ao encontrar um substrato adequado as gavinhas crescem enrolando-se sobre ele. Espinhos so ramos curtos, resistentes e com ponta afiada, cuja funo proteger a planta, afastando dela animais que poderiam danific-la.Os espinhos tanto podem surgir por modificaes de folhas, como nas cactceas, como se originar do caule. Nesse caso forma-se nas axilas das folas, a partir de uma gema axilar, como ocorre nos limoeiros e laranjeiras. Nas roseiras no h espinhos verdadeiros e sim acleos, estruturas afiadas originadas da epiderme, o que explica serem facilmente destacveis da planta, ao contrrio dos espinhos. A folha: local da fotossntese De formato extremamente varivel, uma folha completa formada por um cabinho, o pecolo, e uma superfcie achatada dotada de duas faces, o limbo percorrido pelas nervuras. A principal funo da folha servir como local em que realizada a fotossntese. Em algumas plantas, existem folhas modificadas e que exercem funes especializadas, como as folhas aprisionadoras de insetos das plantas insetvoras, e os espinhos dos cactos. Uma folha sempre originada a partir de um gema lateral do caule. Existem dois tipos bsicos de folhas quanto ao tipo de nervura que apresentam: as paralelinrveas, tpicas das monocotiledneas, e as reticulinrveas, comuns em eudicotiledneas.
27. 27. 133 Eudicotiledneas so uma das duas principais classes de angiospermas; inicialmente contidas dentro do grupo das dicotiledneas, que foi desmembrado por no ser monofiltico. O prefixo eu significa verdadeiro, portanto este termo designaria as plantas que realmente apresentam dois cotildones. Esse grupo difere-se do antigo dicotilednea por apresentar somente plantas que apresentem gro de plen triaperturado, caracterstica derivada de um ancestral comum, que torna o grupo monofiltico Algumas estruturas foliares especiais Em algumas plantas, principalmente monocotiledneas, no h um tecido propriamente dito, mas um estrutura conhecida pelo nome de bainha, que serve de elemento de ligao da folha planta. o caso, por exemplo, da folha de milho. J em eudicotiledneas, prximas aos pecolos existem estruturas de formatos diversos podem ser pontiagudas, laminares ou com a forma de espinhos conhecidas por estpulas. O formato e a cor das folhas so muito variveis e algumas delas chamam a ateno por sua estrutura peculiar. o caso por exemplo, das folhas modificadas presentes em plantas carnvoras, cuja adaptao auxilia na captura de insetos. Tambm especialmente interessante a colorao de certas brcteas, pequenas folhas modificadas na base das flores, apresentam: de to coloridas, elas atuam como importante elemento para atrao dos insetos.
28. 28. 134 Dionaea Muscipula- Planta carnvora Plantas descduas e absciso foliar Em muitas espcies de angiospermas, principalmente nas adaptadas a regies temperadas, as folhas caem no outono e renascem na primavera. Plantas que perdem as folhas em determinada estao do ano so chamadas decduas ou caduciflias. Plantas que no perdem as folhas so chamadas de perenes. A queda das folhas no outono interpretada como uma adaptao ao frio intenso e neve. Em vez de ter as folhas lesadas pelo frio do inverno, a planta as derruba deliberadamente no outono, em um processo por ela controlado. A queda das folhas ocorre por meio de um processo chamado absciso foliar. Inicialmente forma-se um tecido cicatricial na regio do pecolo que une a folha ao caule, o tecido de absciso, que interrompe gradativamente a passagem de gua e nutrientes minerais do caule para a folha. A planta, assim, perde as folhas com o mnimo de prejuzo e reduz a atividade metablica durante todo o inverno. Na primavera, surgem novos primrdios foliares junto s gemas dormentes, que logo se desenvolvem em folhas. Classificao das folhas As folhas podem ser classificadas de diversas maneiras: de acordo com a sua disposio no caule, a forma do limbo, a forma da borda etc. Filotaxia Filotaxia o modo como as folhas esto arranjadas no caule. Existem trs tipos bsicos de filotaxia: oposta, verticilada e alternada. A filotaxia oposta quando existem duas folhas por n, inseridas em regies opostas. Quando trs ou mais folhas inserem-se no mesmo n, a filotaxia chamada verticilada. Quando as folhas se inserem em regies ligeiramente deslocadas entre si, em ns sucessivos, descrevendo uma hlice, a filotaxia chamada alternada.
29. 29. 135 Folha oposta Folha verticilada Tipos de limbo O limbo pode ser simples (no-dividido) ou composto, dividido em dois, trs ou mais fololos. Caso os fololos de um limbo composto partam todos de um mesmo ponto do pecolo, dispondo-se como os dedos de uma mo, a folha chamada de palmada. Quando os fololos de dispem ao longo do pecolo, a folha chamada de penada. As folhas penadas podem terminar em um nico fololo, sendo chamadas imparipenadas, ou em dois fololos, sendo chamadas paripenadas. A forma e o tipo de borda do limbo so outras caractersticas utilizadas na classificao de folhas. Flor A flor o rgo reprodutivo das plantas angiospermas. Flores que apresentam rgos reprodutores de ambos os sexos, masculino e feminino, so chamadas de hermafroditas (ou monica). J as flores que apresentam rgos reprodutores de apenas um dos sexos (masculino ou feminino) so chamadas de diica. Uma flor hermafrodita geralmente constituda por quatro conjuntos de folhas modificadas, os verticilos florais. Os verticilos se inserem em um ramos especializado, denominado receptculo floral. Os quatro verticilos florais so o clice, constitudo pelas spalas, a corola, constituda pelas ptalas, o androceu, constitudo pelos estames, e o gineceu, constitudo pelos carpelos.
30. 30. 136 Flores completas e incompletas Uma flor que apresenta os quatro verticilos florais, ou seja, clice, corola, androceu e gineceu, uma flor completa. Quando falta um ou mias desses componentes a flor chamada incompleta. Clice, corola e perianto As spalas so geralmente verdes e lembram folhas. So as partes mais externas da flor e a sua funo cobrir e proteger o boto floral antes dele se abrir. O conjunto de spalas forma o clice floral. Ptalas so estruturas geralmente coloridas e delicadas e se localizam internamente s spalas. O conjunto de ptalas forma a corola. O conjunto formado pelos dois verticilos florais mais externos, o clice e a corola, denominado perianto (do grego Peri, em torno, e anthos, flor).
31. 31. 137 Estames Estames so folhas modificadas, onde se formam os gametas masculinos da flor. O conjunto de estames forma o androceu (do grego andros, homem, masculino). Um estame geralmente apresenta uma parte alongada, o filete, e uma parte terminal dilatada, a antera. O interior da antera geralmente dividido em quatro cavidades, dentro das quais se formam os gros de plen. No interior de cada gro de plen forma-se dois gametas masculinos, denominados ncleos espermticos. Quando a flor est madura, as anteras se abrem e libertam os gros de plen. Carpelos Carpelos so folhas modificadas, em que se formam os gametas feminios da flor. Um ou mais carpelos formam uma estrutura em forma de vaso, o pistilo. Este apresenta uma regio basal dilatada, o ovrio, do qual parte um tubo, o estilete, que termina em uma regio dilatada, o estigma. O conjunto de pistilos de uma flor constitui o gineceu (do grego gyncos, mulher, feminino). O pistilo pode ser constitudo por um, dois ou mais carpelos, dependendo do tipo de flor. Em geral, o nmero de cmaras internas que o ovrio apresenta corresponde ao nmero de carpelos que se fundiram para form-lo. No interior do ovrio formam-se um ou mais vulos.
32. 32. 138 Os vulos vegetais so estruturas complexas, constitudas por muitas clulas. Nisso os vulos vegetais diferem dos vulos animais, que so estruturas unicelulares. No interior de cada vulo vegetal se encontra uma clula especializada, a oosfera, que o gameta feminino propriamente dito. Diagramas florais O nmero dos tipos de peas florais estudadas varivel de flor para flor e pode ser representado esquematicamente por um diagrama. Cada tipo pode ser representado por 3, 4 ou 5 peas ou mltiplos desses nmeros. Na flor do hibisco, por exemplo, uma planta comum em jardins, h 5 spalas, 5 ptalas, um nmero mltiplo de 5 estames e um pistilo cujo ovrio dividido em 5 lojas. Inflorescncias Em algumas plantas muitas flores se agrupam em um mesmo ramo, formando conjuntos denominados inflorescncias. Formao dos frutos e das sementes Para que servem as flores? Aps a polinizao e a fecundao, a flor sofre uma modificao extraordinria. De todos os componentes que foram vistos anteriormente, acabam sobrando apenas o pednculo e o ovrio. Todo o restante degenera. O ovrio sofre uma grande modificao, se desenvolve e agora dizemos que virou fruto. Em seu interior os vulos viram sementes. Assim, a grande novidade das angiospermas, em termos de reproduo, a presena dos frutos. Todos os componentes da flor que estudamos participa do processo reprodutivo que culminar na produo de sementes dentro do fruto. Em toda a angiosperma assim, mas deve-se se lembrar que existe variaes: h diferentes formatos de frutos e diferentes quantidades ou at mesmo nenhuma semente. Quando a planta tem inflorescncias para a reproduo, os frutos formados tambm ficaro reunidos e constituiro as infrutescncias. o caso do cacho de uvas, da amora, da jaca e da espiga de milho. Como ocorre a formao dos frutos Polinizao e fecundao
33. 33. 139 Polinizao o transporte dos gros de plen das anteras, onde eles se formam, at o estigma, geralmente de uma outra flor. A polinizao o primeiro passo para a aproximao dos gametas femininos e masculinos, essencial para que a fecundao ocorra. O transporte do plen, at o estigma feito por agentes polinizadores, que podem ser o vento, os insetos ou os pssaros. Anemofilia A polinizao pelo vento chamada de anemofilia (do grego anemos, vento). H diversas adaptaes que favorecem esse tipo de polinizao. As flores de plantas anemfilas geralmente tem estigmas plumosos, que oferecem maior superfcie para receber os gros de plen. Suas anteras geralmente possuem filetes longos e flexveis que oscilam ao vento, o que facilita a disperso do plen. Alm disso, as plantas anemfilas costumam produzir grande quantidade de gros de plen, o que aumenta as chances de polinizao. Entomofilia e ornitofilia A polinizao por insetos chamada entomofilia (do grego entomos, inseto) e a polinizao por aves, ornitofilia (do grego ornithos, aves). As flores polinizadas por animais geralmente possuem caractersticas que atraem os polinizadores, tais como corola vistosa, glndulas odorferas e produtoras de substncias aucaradas (nctar). Existem at mesmo flores que produzem dois tipos de estames, um com gros de plen frteis mas pouco atraentes e outro com plen atraente e comestvel. O animal procura do plen comestvel, se impregna com o plen frtil, transportando-o de uma flor para a outra. Fecundao Um gro de plen, ao atingir o estigma de uma flor de mesma espcie, estimulado a se desenvolver por substncias indutoras presentes no estigma. O plen forma um longo tubo, o tubo polnico, que cresce pistilo adentro at atingir o vulo. Este possui um pequeno orifcio nos tegumentos, denominado micrpila, por onde o tubo polnico penetra. Pelo interior do tubo polnico deslocam-se duas clulas haplides, os ncleos espermticos, que so os gametas masculinos. No interior do vulo h uma clula haplide especial, a oosfera, que corresponde ao gameta feminino. A oosfera situa-se em posio estratgica dentro do vulo, bem junto a pequena abertura denominada mocrpila. O tubo polnico atinge exatamente a micrpila ovular e um dos dois ncleos espermticos do plen fecunda a oosfera, originado o zigoto. Este dar origem ao embrio.
34. 34. 140 O outro ncleo espermtico se une a dois ncleos polares presentes no interior do vulo, originando um tecido triplide, o endosperma, que nutrir o embrio. O vulo fecundado se transforma na semente, que contm um pequeno embrio em repouse em seu interior. Veja com mais detalhes!
35. 35. 141 Frutos e sementes Os frutos surgem do desenvolvimento dos ovrios, geralmente aps a fecundao dos vulos. Em geral, a transformao do ovrio em fruta induzida por hormnios liberados pelos embries em desenvolvimento. Existem casos, porm, em que ocorre a formao de frutos sem que tenha havido polinizao. Partes do fruto Um fruto constitudo por duas partes principais: o pericarpo, resultante do desenvolvimento das paredes do ovrio, e as sementes, resultantes do desenvolvimento dos vulos fecundados. O pericarpo compe-se de trs camadas: epicarpo (camada mais externa), mesocarpo (camada intermediria) e endocarpo (camada mais interna). Em geral o mesocarpo a parte do fruto que mais se desenvolve, sintetizando e acumulando substncias nutritivas, principalmente aucares. Classificao dos frutos Diversas caractersticas so utilizadas para se classificar os frutos, entre elas o tipo de pericarpo, se o fruto abre-se ou no espontaneamente para liberar as sementes, etc. Frutos que apresentam pericarpo suculento so denominados carnosos e podem ser do tipo baga, quando se originam de ovrios uni ou multicarpelares com sementes livres (ex.: tomate, abbora, uma e laranja), ou do tipo drupa, quando se originam de ovrios unicarpelares, com sementes aderidas ao endocarpo duro (ex.: azeitona, pssego, ameixa e amndoa). Frutos que apresentam endocarpo no suculento so chamados de secos e podem ser deiscentes, quando se abrem ao amadurecer, liberando suas sementes, ou indeiscentes, quando no se abrem ao se tornar maduros.
36. 36. 142 A diferena de fruta e fruto O que se conhece popularmente por frutas no tem significado botnico. Fruta aquilo que tem sabor agradvel, s vezes azedo, s vezes doce. o caso da laranja, pssego, caju, banana, pra, maa, morango, amora. Note que nem toda fruta fruto verdadeiro. J o tomate, a berinjela, o jil e a abobrinha, entre outros, so frutos verdadeiros, mas no so frutas... Pseudofrutos e frutos partenocrpicos Nos pseudofrutos a poro comestvel no corresponde ao ovrio desenvolvido. No caju, ocorre hipertrofia do pednculo floral. Na maa, na pra e no morango, o receptculo floral que se desenvolve.
37. 37. 143 Assim, ao comer a polpa de um abacate ou de uma manga voc est se alimentando do fruto verdadeiro. No entanto, ao saborear um caju ou uma maa, voc est mastigando o pseudofruto. No caso da banana e da laranja de umbigo (baiana), o fruto partenocrpico, corresponde ao ovrio desenvolvido sem fecundao, logo, sem sementes. Origem e estrutura da semente A semente o vulo modificado e desenvolvido. Toda a semente possui um envoltrio, mais ou menos rgido, um embrio inativo da futura planta e um material de reserva alimentar chamado endosperma ou albmen. Em condies ambientais favorveis, principalmente de umidade, ocorre a hidratao da semente e pode ser iniciada a germinao. Os cotildones Todo o embrio contido em uma semente de angiosperma um eixo formado por duas extremidades: A radcula, que a primeira estrutura a emergir, quando o embrio germina;e O caulculo, responsvel pela formao das primeiras folhas embrionrias. Uma folha embrionria merece especial ateno. o cotildone. Algumas angiospermas possuem dois cotildones, outras possuem apenas um. Plantas que possuem dois cotildones, so chamadas de eudicotiledneas e plantas que possuem um cotildone s chamadas de monocotiledneas. Os cotildones inserem-se no caulculo, que dar origem ao caule.
38. 38. 144 A clula vegetal A compreenso da anatomia e da fisiologia das plantas depende, fundamentalmente, do conhecimento sobre a organizao e o funcionamento de suas clulas. As clulas das plantas vegetais apresentam pelo menos duas caractersticas que permitem distinguilas claramente das clulas animais: possuem um envoltrio externo rgido, a parede celular, e um orgnulo citoplasmtico responsvel pela fotossntese, o plasto. Alm disso, quando adultas, a maioria das clulas vegetais possui uma grande bolsa membranosa na regio central do citoplasma, o vacolo central, que acumula uma substncia aquosa de sais e acares. Parede da clula vegetal A parede celular comea a se formar ainda na telfase da mitose que d origem clula vegetal. Bolsas membranosas oriundas do aparelho de Golgi, repletas de substncias gelatinosas denominadas pectinas, acumulam-se na regio central da clula em diviso e se fundem, originando uma placa chamada fragmoplasto. Enquanto a telfase avana, o fragmoplasto vai crescendo pela fuso de bolsas de pectina em suas bordas. Durante esse crescimento centrfugo (isto , do centro para fora), forma-se poros no fragmoplasto, por onde passa fios de hialoplasma, que pe em comunicao os contedos das futuras clulas vizinhas. Essas pontes hiloplasmticas so os plasmosdesmos (do grego plasmos, lquido, relativo ao citoplasma, e desmos, ponte, unio).
39. 39. 145 O fragmoplasto atua como uma espcie de forma para a construo das paredes celulsicas. Cada clula irm-secreta celulose sobre o fragmoplasto e vai construindo, de seu lado, uma parede celulsica prpria. A camada de pectinas, que foi a primeira separao entre as clulas-irms, atua agora como um cimento intercelular, passando a se chamar lamela mdia. Estrutura da parede celular vegetal A parede da clula vegetal constituda por longas e resistentes microfibrilas de celulose. Uma microfibrila rene entre sessenta e setenta molculas de celulose, cada qual, constituda, por sua vez, por quinhentas molculas de glicose encadeadas linearmente. As microfibrilas de celulose mantm-se unidas por uma matriz formada por glicoprotenas (protenas ligadas aucares) e por dois polissacardeos, hemicelulose e pectina. Esta estruturao molecular lembra o concreto armado, onde longas e resistentes varetas de ferro, correspondentes as microfibrilas celulsicas, ficam mergulhadas em uma argamassa de cimento e pedras, correspondente matriz de glicoprotenas, hemicelulose e pectina. Paredes primrias e secundrias A parede celulsica secretada logo aps a diviso celular a parede primria. Essa parede elstica e acompanha o crescimento celular. Depois que a clula atingiu o seu tamanho e forma definitivos, ela secreta uma nova parede internamente parede primria. Essa a parede secundria.
40. 40. 146 As especializaes das clulas das plantas esto sempre associadas estrutura das paredes celulares. Nos diferentes tecidos vegetais as clulas tm paredes diferentes de diferentes espessuras, organizao e composio qumica, que determinam no s a forma como tambm as funes das clulas. Contedo celular - principais organelas Vacolo Delimitado por uma membrana denominada tonoplasto. Contm gua, acares, protenas; pode-se encontrar ainda compostos fenlicos, pigmentos como betalanas, antocianinas cristais de oxalato de clcio (drusas, estilides, cristais prismticos, rafdios, etc.). Muitas das substncias esto dissolvidas, constituindo o suco celular, cujo pH geralmente cido, pela atividade de uma bomba de prton no tonoplasto. Em clulas especializadas pode ocorrer um nico vacolo, originado a partir da unio de pequenos vacolos de uma antiga clula meristemtica (clula-tronco); em clulas parenquimticas o vacolo chega a ocupar 90% do espao celular.
41. 41. 147 Funes: Ativo em processos metablicos, como: armazenamento de substncias (vacolos pequenos - acmulo de protenas, ons e outros metablitos). Um exemplo so os microvacolos do endosperma da semente de mamona (Ricinus communis), que contm gros de aleurona; processo lisossmico (atravs de enzimas digestivas, existentes principalmente nos vacolos centrais e bem desenvolvidos, cujo tonoplasto sofre invaginaes para englobar material citoplasmtico contendo organelas (a autofagia ocorre em clulas jovens ou durante a senescncia). Se originam a partir do sistema de membranas do complexo golgiense. Seu tamanho aumenta medida que o tonoplasto incorpora vesculas derivadas do complexo de Golgi. Plastos Organelas formadas por um envelope de duas membranas unitrias contendo internamente uma matriz ou estroma, onde se situa um sistema de membranas saculiformes achatadas, os tilacides. Originam-se dos plastdios e contm DNA e ribossomos. So divididos em trs grandes grupos: cloroplasto; cromoplasto e leucoplasto; estes, por sua vez, originam-se de estruturas muito pequenas, os proplastdios (que normalmente j ocorrem na oosfera, no saco embrionrio e nos sistemas meristemticos). Quando os proplastdios se desenvolvem na ausncia de luz, apresentam um sistema especial, derivado da membrana interna, originando tubos que se fundem e formam o corpo prolamelar. Esses plastos so chamados estioplastos.
42. 42. 148 Cloroplastos: Seu genoma codifica algumas protenas especficas dessas organelas; contm clorofila e esto associados fase luminosa da fotossntese, sendo mais diferenciados nas folhas. Seu sistema de tilacides formado por pilhas de membranas em forma de discos, chamado de granus; nesse sistema que se encontra a clorofila. Na matriz ocorrem as reaes de fixao de gs carbnico para a produo de carboidratos, alm de aminocidos, cidos graxos e orgnicos. Pode haver formao de amido e lipdios, estes ltimos em forma de glbulos (plastoglbulos). Cromoplastos: Portam pigmentos carotenides (geralmente amarelos, alaranjados ou avermelhados); so encontrados em estruturas coloridas como ptalas, frutos e algumas razes. Surgem a partir dos cloroplastos. Leucoplastos: Sem pigmentos; podem armazenar vrias substncias: amiloplastos: armazenam amido. Ex.: em tubrculos de batatinha inglesa (Solanum tuberosum). proteinoplastos: armazenam protenas. elaioplastos: armazenam lipdios. Ex.: abacate (Persea americana). Contedo celular - organelas em comum com clulas animais Ncleo Importante organela existente nas clulas eucariontes, constitui-se de duas membranas com um espao entre si e contendo poros. Possui duas funes bsicas: regular as reaes qumicas que ocorrem dentro da clula, e armazenar as informaes genticas da clula. Em seu interior distinguem-se o nuclolo e a cromatina. Durante a diviso celular, a cromatina se condensa em estruturas com formas de basto, os cromossomos.
43. 43. 149 Sistema Golgiense (complexo de Golgi) constitudo de vrias unidades menores, os dictiossomos. Cada dictiossomo composto por uma pilha de cinco ou mais sacos achatados, de dupla membrana lipoprotica. Nas bordas dos sacos podem ser observadas vesculas em processo de brotamento. Est relacionado aos processos de secreo, incluindo a secreo da primeira parede que separa duas clulas vegetais em diviso. Ribossomos Estruturas constitudas de RNA e protenas; podem estar livres no hialoplasma ou presos entre si por uma fita de RNA (polissomos) e, nesse caso, juntam os aminocidos do citoplasma para formar cadeias de protenas. Retculo endoplasmtico Constitudo de um sistema de duplas membranas lipoprotecas. O retculo endoplasmtico liso, constitudo por duas membranas e o retculo endoplasmtico rugoso possui ribossomos aderidos do lado externo aderidos ao lado externo. O retculo liso facilita reaes enzimticas, j que as enzimas se aderem sua membrana, sintetiza lipdios (triglicerdeos, fosfolipdios e esterides), regula a presso osmtica (armazenando substncias em sua cavidade), atua no transporte de substncias (comunicando-se com a carioteca e com a membrana celular). o retculo rugoso alm de desempenhar todas as funes do retculo liso ele ainda sintetiza protenas, devido a presena de ribossomos.
44. 44. 150 Mitocndrias Organelas constitudas de duas membranas; a interna sofre invaginaes, formando cristas mitocondriais que aumentam a superfcie de absoro de substncias existentes na matriz mitocondrial. O papel da mitocndria a liberao de energia para o trabalho celular. Peroxisomos Estruturas com membrana bi-lipdica - contm enzimas que auxiliam no metabolismo lipdico; participa do processo de fotorespirao, efetuando a oxidao do glicerato em glicolato, que transaminado em glicina.
45. 45. 151 Substncias ergsticas Produtos do metabolismo celular. Podem ser material de reserva ou produtos descartados pelo metabolismo da clula. Encontradas na parede celular e nos vacolos, alm de outros componentes protoplasmticos. As mais conhecidas so: amido, celulose, corpos de protena, lipdios, cristais de oxalato de clcio (drusas, rfides, etc.), cristais de carbonato de clcio (cistlitos) e de slica (estruturas retangulares, cnicas, etc.). Tambm so esgsticas as substncias fenlicas, resinas, gomas, borracha e alcalides. Muitas vezes as clulas que contm essas substncias so diferentes morfo e fisiologicamente das demais, sendo denominadas idioblastos. Tecidos vegetais Um violento temporal, uma seca prolongada, um animal herbvoro ou qualquer outro agente agressivo do meio, tm que ser enfrentados pela planta imvel, ao contrrio de um animal, que pode se refugiar em lugar seguro at que as condies ambientais se normalizem. Os tecidos protetores, ou de revestimento, de uma traquefita so a epiderme e o sber. A eficincia deles pode garantir a proteo da planta contra diversos agentes agressivos do meio. O sber um tecido de revestimento existente em razes e troncos portanto em plantas arborescentes adultas, espesso, formado por vrias camadas de clulas mortas. A morte celular, nesse caso devida a impregnao de grossas camadas de suberina (um material lipdico) nas paredes da clula que fica, assim, oca. Como armazena ar, o sber funciona como um excelente isolante trmico, alm de exercer, claro, um eficiente papel protetor. Ritidoma O tronco de uma rvore periodicamente cresce em espessura. Esse crescimento fora a ruptura do sber que racha em muitos pontos e acaba se destacando, juntamente com outros tecidos. Antes, porm, a rvore elabora novo sber que substituir o que vai cair. A este material periodicamente destacado d-se o nome de ritidoma. A epiderme A epiderme das plantas vasculares um tecido formado, de modo geral, por uma nica camada de clulas de formato irregular, achatadas, vivas e aclorofiladas. um tecido de revestimento tpico de rgos jovens
46. 46. 152 (raiz, caule e folhas). A epiderme de uma raiz mostra uma camada cilndrica de revestimento, com uma zona pilfera, cujos pelos nada mais so do que extenses de uma clula epidrmica. Corte transversal da raiz primria de Mandevilla velutina. Ep = epiderme; Pr = plos radicular; Ex = exoderme; Pc = parnquima cortical; En = endoderme; P = periciclo; Xp = xilema primria; Fp = floema primrio. Caules jovens tambm so revestidos por uma fina epiderme no-dotada, porm, de pelos. na folha que a epiderme possui notveis especializaes: sendo um rgo de face dupla, possui duas epidermes, a superior e a inferior. As clulas epidrmicas secretam para o exterior substncias impermeabilizantes, que formam uma pelcula de revestimento denominada cutcula. O principal componente da cutcula a cutina, um polmero feito de molculas de cidos graxos. Alm de evitar a perda de gua, a cutcula protege a planta contra infeces e traumas mecnicos. Os anexos da epiderme Diferenciam-se na epiderme estruturas como estmatos, tricomas, hidatdios e acleos.
47. 47. 153 Estmatos Sem dvida, os estmatos so os anexos mais importantes relacionados com a troca de gases e gua entre as folhas e o meio. As clulas estomticas so as nicas na epiderme que possuem clorofila. Um estmato visto de cima, assemelha-se a dois feijes dispostos com as concavidades frente a frente: so as duas clulas estomticas ou clulas-guarda, que possuem parede celular mais espessa na face cncava e cuja disposio deixa entre elas um espao denominado fenda estomtica ou ostolo. Ao lado de cada clula-guarda h uma anexa, que no tem cloroplastos uma clula epidrmica comum. Em corte transversal, verifica-se que a fenda estomtica d acesso a um espao, a cmara estomtica, intercomunicante com os espaos areos do parnquima foliar de preenchimento. Ateno! A troca de gases entre a planta e o meio ocorre atravs dos estmatos da epiderme e de uma estrutura chamada lenticelas presentes no sber. As lenticelas so pequenas aberturas que facilitam o ingresso e a sada de gases nas razes e caules suberificados. Tricomas Os tricomas so geralmente estruturas especializadas contra a perda de gua por excesso de transpirao, ocorrendo em planta de clima quente. Podem ser, no entanto, secretores, produzindo secrees oleosas, digestivas ou urticantes. As plantas carnvoras possuem tricomas digestivos e a urtiga, planta que provoca irritao da pele, possui tricomas urticantes.
48. 48. 154 Acleos Os acleos, estruturas pontiagudas com funo de proteo da planta contra predadores, so frequentemente confundido com espinhos, que so folhas ou ramos modificados. Os acleos so fceis de destacar e so provenientes da epiderme. Podem ser encontrados nas roseiras. Hidatdios Hidatdios so estmatos modificados, especializados em eliminar excessos lquidos da planta. Os hidatdios geralmente presentes nas bordas das folhas, onde, pela manh, possvel observar as gotas de lquido que eles eliminam, fenmeno conhecido como gutao. A sustentao das traquefitas O porte das traquefitas s foi possvel por adaptaes que tornaram possvel a sustentao do organismo vivo e a disponibilidade e transporte de gua para todas as clulas.
49. 49. 155 A sustentao de uma traquefita devida existncia de tecidos especializados para essa funo: o colnquima e o esclernquima. O Colnquima As clulas do colnquima so alongadas, irregulares e encontram-se dispostas em forma de feixes. Quando cortadas transversalmente, tm aspecto variado. So vivas, nucleadas, e a parede apresenta reforos de celulose, mais intensos nos cantos internos da clula, conferindo certa resistncia ao esmagamento lateral. O colnquima um tecido flexvel, localizado mais externamente no corpo do vegetal e encontrado em estruturas jovens como pecolo de folhas, extremidade do caule, razes, frutos e flores. O Esclernquima O esclernquima um tecido mais rgido que o colnquima, encontrado em diferentes locais do corpo de uma planta. As clulas do esclernquima possuem um espessamento secundrio nas paredes devido impregnao de lignina. As clulas mais comuns do esclernquima so as fibras e os esclerdeos, tambm chamados escleritos. Estrutura interna das folhas A folha totalmente revestida pela epiderme, e seu interior, denominado mesfilo (do grego, mesos, meio e phylon, folha), constitudo por parnquima clorofiliano, tecidos condutores e tecidos de sustentao. O parnquima clorofiliano foliar pode ser, em geral de dois tipos: palisdico - constitudo por clulas prismticas e justapostos como uma paliada, e lacunoso -constitudo por clulas de forma irregular, que deixam espaos ou lacunas entre si. Pode haver parnquima palidico junto epiderme de ambas as faces da folha, ou, como mais comum, parnquima palidico junto a epiderme da face superior e lacunoso junto inferior.
50. 50. 156 Nervuras foliares Os tecidos condutores presentes na folha encontram-se agrupados em feixes libero-lenhosos, nos quais o xilema est voltado para a epiderme superior e o floema, para a epiderme inferior. Os feixes condutores mais grossos formam as nervuras foliares, visveis a olho nu. Os Tecidos Condutores de gua e de Nutrientes em Traquefitas Alm das trocas gasosas, um dos maiores problemas de um vegetal terrestre relaciona-se disponibilidade de gua e sua perda, pois para realizao da fotossntese fundamental que se consiga, alm do gs carbnico, a gua. O problema de perda de gua atravs das folhas , em parte, minimizado pela presena de cutculas lipdicas, nas faces expostas das epidermes, que as impermeabilizam. Porm, isso dificulta as trocas gasosas. A existncia nas traquefitas de aberturas epidrmicas regulveis (os estmatos) que permitem as trocas gasosas e ao mesmo tempo ajudam a evitar perdas excessivas de vapor de gua um mecanismo adaptativo importante. O transporte de gua e nutrientes em uma traquefita ocorre em parte por difuso de clula clula e, na maior parte do trajeto, ocorre no interior de vasos condutores.
51. 51. 157 Inicialmente, ocorre a absoro de gua e nutrientes minerais pela zona pilfera da raiz. Os diferentes tipos de ons so obtidos ativa ou passivamente e a gua absorvida por osmose. Forma-se uma soluo aquosa mineral, a seiva bruta ou seiva inorgnica. Essa soluo caminha de clula a clula radicular at atingir os vasos do xilema (ou lenho) existentes no centro da raiz. A partir da, o transporte dessa seiva ocorre integralmente dentro dos vasos lenhosos at as folhas. L chegando, os nutrientes e a gua difundem-se at as clulas e so utilizados no processo da fotossntese. Os compostos orgnicos elaborados nas clulas do parnquima clorofiliano das folhas difundem-se para outro conjunto de vasos do tecido condutor chamado floema ou lber. No interior dos vasos liberianos, essa seiva orgnica ou seiva elaborada conduzida at atingir as clulas do caule, de um fruto, de um broto em formao, de uma raiz etc., onde utilizada ou armazenada. O xilema Os vasos condutores de seiva inorgnica so formados por clulas mortas. A morte celular devida impregnao da clula por lignina, um composto aromtico altamente impermeabilizante. A clula deixa de receber nutrientes e morre. Desfaz-se o contedo interno da clula, que acaba ficando oca e com as
52. 52. 158 paredes duras j que a lignina possui, tambm, a propriedade de endurecer a parede celular. A deposio de lignina na parede no uniforme. A clula, ento, endurecida e oca, serve como elemento condutor. Existe, ainda, um parnquima (tecido vivo) interposto que separa grupos de clulas condutoras. Acredita-se que essas clulas parenquimticas secretem diferentes tipos de substncias que provavelmente auxiliam a preservao dos vasos mortos do xilema. Existem dois tipos de clulas condutoras no xilema: traquede e elemento de vaso traquerio (ou xilemtico ou, ainda, lenhoso). Traquedes so clulas extremamente finas, de pequeno comprimento (em mdia 4 mm) e dimetro reduzido (da ordem de 2 mm). Quando funcionais, as traquedes esto agrupadas em feixes e as extremidades de umas tocam as das outras. Na extremidade de cada traquede, assim como lateralmente, h uma srie de pontuaes ou poros(pequenssimos orifcios) que permitem a passagem de seiva no sentido longitudinal e lateral. Menores que as traquedes (em mdia de 1 a 3 mm), porm mais longos (at 300 mm), os elementos de vaso tambm possuem pontuaes laterais que permitem a passagem da seiva. Sua principal caracterstica que em suas extremidades as paredes so perfuradas, isto , no h parede divisria totalmente isolante entre uma e outra clula. O vaso formado pela reunio de diversos elementos de vaso conhecido como traquia. O nome traquia para o vaso condutor derivado da semelhana que os reforos de lignina do vaso apresentam com os reforos de cartilagem da traquia humana e os de quitina dos insetos. A conduo da seiva inorgnica Vimos que as razes absorvem gua do solo atravs da regio dos pelos absorventes ou zona pilfera. Desta, a gua atravessa as clulas do crtex, endoderme e periciclo da raiz. Na endoderme o fluxo da gua pode ser facilitado ela existncia das chamadas clulas de passagem. A gua atinge os vasos do xilema e, a partir desses vasos, atinge a folha. Na folha, ou ela usada na fotossntese ou liberada na transpirao. Atribui-se a conduo da seiva inorgnica (ou bruta) a alguns mecanismos: presso da raiz, suco exercida pelas folhas e capilaridade. A presso da raiz O movimento da gua atravs da raiz considerado como resultante de um mecanismo osmtico. A gua que est no solo entra na clula do plo radicular, cuja concentrao maior que a da soluo do solo. A clula radicular menos concentrada que a clula cortical. Esta, por sua vez, menos concentrada que a clula endodrmica e, assim por diante, at chegar ao vaso do xilema, cuja soluo aquosa mais concentrada de todas nesse nvel. Assim, como se a gua fosse osmoticamente bombeada, at atingir os vasos do xilema.
53. 53. 159 A suco exercida pelas folhas A hiptese mais aceita, atualmente, para o deslocamento da seiva do xilema baseada na suco de gua que a copa exerce. Esta suco est relacionada com os processos de transpirao e fotossntese que ocorrem nas folhas. Para que essa aspirao seja eficiente, dois pr-requisitos so fundamentais: inexistncia de ar nos vasos de xilema e uma fora de coeso entre as molculas de gua. A coeso entre as molculas de gua faz com que elas permaneam unidas umas s outras e suportem foras extraordinrias, como o prprio peso da coluna lquida no interior dos vasos, que poderiam lev-las a separar-se. A existncia de ar nos vasos do xilema romperia essa unio e levaria formao de bolhas que impediriam a ascenso da seiva lenhosa. As paredes dos vasos lenhosos igualmente atraem as molculas de gua e essa adeso, juntamente com a coeso, so fatores fundamentais na manuteno de uma nova coluna contnua de gua no interior do vaso. A transpirao e a fotossntese removem constantemente gua da planta. Essa extrao gera uma tenso entre as molculas de gua j que a coeso entre elas impede que se separem. A parede do vaso tambm tracionada devido adeso existente entre ela e as molculas de gua. Para que se mantenha a continuidade da coluna lquida, a reposio das molculas de gua retiradas da copa deve ser feita pela raiz, que, assim, abastece constantemente o xilema. O efeito da capilaridade na conduo da seiva Os vasos lenhosos so muito delgados, possuem dimetro capilar. Assim, a ascenso do xilema ocorre, em parte, por capilaridade. No entanto, por esse mecanismo, a gua atinge alturas bem inferiores a 1 metro e, isoladamente, esse fato insuficiente para explicar a subida da seiva inorgnica.
54. 54. 160 O floema Os vasos do floema (tambm chamado de lber) so formados por clulas vivas, cuja parede possui apenas a membrana esqueltica celulsica tpica das clulas vegetais e uma fina membrana plasmtica. So clulas altamente especializadas e que perdem o ncleo no decorrer do processo de diferenciao. O seu interior ocupado pela seiva elaborada (ou seiva orgnica) e por muitas fibras de protenas, tpicas do floema. A passagem da seiva orgnica de clula a clula facilitada pela existncia de placas crivadas nas paredes terminais das clulas que se tocam. Atravs dos crivos, flui a seiva elaborada de uma clula para outra, juntamente com finos filamentos citoplasmticos, os plasmodesmos. Os orifcios das placas crivadas so revestidos por calose. Polissacardeo que obstrui os crivos quando, em alguns vegetais, periodicamente, os vasos crivados ficam sem funo. Ao retornarem atividade, esse calo desfeito. Lateralmente aos tubos crivados, existem algumas clulas delgadas, nucleadas, chamadas de companheiras, cujo ncleo passa a dirigir tambm a vida das clulas condutoras. A conduo da seiva elaborada A seiva orgnica, elaborada no parnquima das folhas, lanada nos tubos crivados do floema e conduzida a todas as partes da planta que no so auto-suficientes. O transporte orientado principalmente para a raiz, podendo haver algum movimento em direo ao pice do caule e folhas em desenvolvimento. De modo geral, os materiais orgnicos so translocados para rgos consumidores e de reserva, podendo haver inverso do movimento (isto , dos rgos de reserva para regies em crescimento), quando necessrio.
55. 55. 161 A hiptese de Mnch A hiptese mais aceita atualmente para a conduo da seiva elaborada a que foi formulada por Mnch e se baseia na movimentao de toda a soluo do floema, incluindo gua e solutos. a hiptese do arrastamento mecnico da soluo, tambm chamada de hiptese do fluxo em massa da soluo. Por essa hiptese, o transporte de compostos orgnicos seria devido a um deslocamento rpido de molculas de gua que arrastariam, no seu movimento, as molculas em soluo. A compreenso dessa hiptese fica mais fcil acompanhando-se o modelo sugerido por Mnch para a sua explicao. Observando a figura, conclui-se que haver ingresso de gua por osmose, do frasco A para o osmmetro 1, e do frasco B para o osmmetro 2. No entanto, como a soluo do osmmetro 1 mais concentrada, a velocidade de passagem de gua do frasco A para o osmmetro 1 maior. Assim, a gua tender a se dirigir para o tubo de vidro 1 com velocidade, arrastando molculas de acar. Como o osmmetro 2 passa a receber mais gua, esta passa para o frasco B. Do frasco B, a gua passa para o tubo de vidro 2, em direo ao frasco A. Podemos fazer a correspondncia entre o modelo anterior e uma planta: Tubo de vidro 1 corresponde ao floema e o tubo de vidro 2 ao xilema; Osmmetro 1 corresponde a uma clula do parnquima foliar e o osmmetro 2, a uma clula da raiz; Frasco A representa a folha, enquanto o frasco B representa a raiz; As clulas do parnquima foliar realizam fotossntese e produzem glicose. A concentrao dessas clulas aumenta, o que faz com que absorvam gua do xilema das nervuras. O excesso de gua absorvida deslocado para o floema, arrastando molculas de acar em direo aos centros consumidores ou de reserva. Organizao dos Tecidos nas Razes e nos Caules Razes e caules jovens, cortados transversalmente, mostram que so formados por uma reunio de tecidos. A disposio desses tecidos especfica em cada rgo e constitui uma estrutura interna primria tpica de cada um deles. Uma estrutura secundria, mais complexa, pode ser vista quando ocorre um aumento no dimetro do caule e da raiz.
56. 56. 162 Estrutura primria da raiz Se acompanhssemos uma clula meristemtica que terminou de surgir por mitose na extremidade de uma raiz, veramos que ela vai se alongando, ao mesmo tempo que vai se distanciando da extremidade em decorrncia do surgimento de novas clulas. A maior taxa de crescimento em extenso de uma raiz, ocorrer, portanto, na regio situada pouco acima da regio meristemtica, denominada de zona de distenso. Aps crescerem as clulas iniciam a sua diferenciao. Na regio mais interna, por exemplo, ter incio a diferenciao dos tecidos condutores, enquanto na regio mais externa diferenciam-se parnquimas e tecidos de revestimento. Crtex A regio mais perifrica da raiz jovem diferenciam-se em epiderme, tecido formado por uma nica camada de clulas achatadas e justapostas. Na regio abaixo da epiderme, chamada crtex, diferencia-se o parnquima cortical, constitudo por vrias camadas de clulas relativamente pouco especializadas.
57. 57. 163 Cilindro central A parte interna da raiz o cilindro central, composto principalmente por elementos condutores (protoxilema e protofloema), fibras e parnquima. O cilindro central delimitado pela endoderme, uma camada de clulas bem ajustadas e dotadas de reforos especiais nas paredes, as estrias de Caspary. Essas estrias so como cintas de celulose que unem firmemente as clulas vizinhas, vedando completamente os espaos entre elas. Assim, para penetrar no cilindro central, toda e qualquer substncia tem que atravessar diretamente as clulas endodrmicas, uma vez que as estrias de caspary fecham os interstcios intercelulares. Logo abaixo da endoderme situa-se uma camada de clulas de paredes finas chamada periciclo, que delimita o cilindro central, onde se localizam o xilema e o floema. A maneira como os tecidos condutores se dispem no cilindro central um dos critrios para distinguir dicotiledneas de monocotiledneas. Razes de mono e dicotiledneas Na maioria das plantas dicotiledneas o xilema se concentra na regio mias interna do cilindro central. Quando se observa um corte transversal raiz, v-se que o protoxilema ocupa uma rea em forma de cruz ou estrela, cujas pontas encostam no periciclo. O protofloema encontra-se nos vrtices formados pelos braos da cruz. Entre o protoxilema e o protofloema h um meristema primrio chamado procmbio. Os demais espaos dentro do cilindro central so preenchidos por parnquima. Nas plantas monocotiledneas, o centro da raiz ocupado por uma medula constituda por parnquima medular e os vasos lenhosos e liberianos dispem-se ao redor.
58. 58. 164 Estrutura secundria O crescimento em espessura da raiz pode ser chamado de crescimento secundrio, para distingui-lo do crescimento em extenso. Em linhas gerais, durante o crescimento secundrio desenvolvem-se cilindros de clulas meristemticas que permitem o surgimento de novos tecidos radiculares. Os dois tecidos meristemticos envolvidos no crescimento secundrio da raiz so o cmbio vascular, que permite o crescimento do cilindro central, e o cmbio subergeno ou felognio, que permite o crescimento da periderme (casca). Cmbio vascular O cmbio vascular (do latim vasculum, vaso) assim chamado porque origina novos vasos condutores durante o crescimento secundrio da raiz. O cmbio vascular forma-se a partir do procmbio e do periciclo, que se conjugam e delimitam uma rea interna do cilindro central, onde s h xilema. Ao se multiplicar ativamente, as clulas do cmbio vascular originam vasos xilemticos para a regio mais interna e vasos floemticos para a regio mais externa. Aos poucos a rea delimitada pelo cmbio vai tornando-se cada vez mais cilndrica.
59. 59. 165 O cambio vascular da raiz um meristema de origem mista, primria e secundria. Isso porque tem origem tanto no procmbio, um meristema primrio, quanto do periciclo, um tecido j diferenciado que sobre desdiferenciao. Cmbio subergeno ou felognio O cmbio subergeno, tambm chamado de felognio (do grego phellos, cortia, e genos, que gera), um cilindro de clulas meristemticas localizado na regio cortical da raiz, sob a epiderme. O felognio um meristema secundrio, uma vez que tem origem por desdiferenciao de clulas do parnquima cortical. Como vimos, a atividade do felognio produz feloderme e sber, este ltimo um tecido morto que protege externamente razes e caules com crescimento secundrio. Estrutura interna do caule Como na raiz, a parte mais jovem de um caule a que se localiza junto extremidade, onde ocorre a multiplicao das clulas do meristema apical, que permite o crescimento em extenso. Logo abaixo da zona meristemtica apical as clulas iniciam o processo de diferenciao celular, que leva ao aparecimento dos diversos tecidos que compem o caule. Origem das gemas axilares Nem todas as clulas produzidas pelo meristema apical sofrem diferenciao. medida que o caule cresce, permanecem grupos de clulas meristemticas sob a epiderme, pouco acima do ponto de insero das folhas. Esses grupos de clulas formam, nas axilas das folhas, protuberncias chamadas gemas axilares ou laterais.
60. 60. 166 Estrutura primria Feixes lbero-lenhosos Caules que no cresceram, em espessura apresentam estrutura primria, caracterizada pela presena de feixes lbero-lenhosos localizados entre as clulas do parnquima que preenchem seu interior. Cada feixe libero-lenhoso possui elementos do lber (floema) voltados para fora e elementos do lenho (xilema) voltados para dentro. Nas plantas monocotiledneas, que geralmente na apresentam crescimento secundrio, os feixes condutores so distribudos de maneira difusa no interior do caule. J nas dicotiledneas os feixes lbero- lenhosos distribuem-se regularmente, formando um cilindro. Cmbio fascicular Nos feixes libero-lenhosos das dicotiledneas, o floema est voltado para o exterior do caule e o xilema para o interior. Entre o floema e o xilema de um feixe h um tecido meristemtico: o cmbio vascular e o cmbio subergeno ou felognio. Cmbio vascular O Cmbio vascular do caule forma-se a partir do cmbio fascicular e do cmbio interfascicular, este ltimo um tecido meristemtco secundrio, resultante da dedisferenciao de clulas parenquimticas localizadas entre os feixes libero-lenhosos. O cmbio fascicular passa a delimitar, assim, uma rea interna do caule onde s h xilema e parnquima. Como na raiz, as clulas do cmbio vascular originam vasos xilemticos para a regio mais interna e vasos floemticos para a regio mais externa. Aos poucos, a rea delimitada pelo cmbio vai se tornando cada vez mais cilndrica. O cmbio vascular o caule, como o da raiz, tambm um meristema de origem mista, primria e secundria. Isso porque tem origem tanto do cambio fascicular, um meristema primrio, quanto do cmbio interfascicular, um meristema que surgiu da desdiferenciao de clulas parenquimticas. Cmbio subergeno ou felognio A atividade do cmbio vascular faz com que o caule v progressivamente aumentando de espessura. Para acompanhar esse crescimento em dimetro, clula do parnquima cortical sofrem desdiferenciao e originam um cilindro de meristema secundrio, o felognio. Como vimos, a atividade do felognio produz feloderme para o interior e sber para o exterior, formando a periderme, que passa a revestir o caule. Anis anuais Nas regies de clima temperado, a atividade do cmbio varia no decorrer do ano. A atividade cambial muito intensa durante a primavera e o vero, diminuindo progressivamente no outono at cessar por completo no inverno. No fim do vero, quando est encerrando mais um ciclo de atividade, o cmbio produz vasos lenhosos de paredes grossas e lmen estreito, que constituem o lenho estival. Na primavera, ao retomar o seu funcionamento depois do repouso invernal, o cmbio produz vasos lenhosos de paredes delgadas e lmen grande, que constituem o lenho primaveril.
61. 61. 167 Troncos de rvores que vivem em regies temperadas apresentam, portanto, anis de lenho primaveril. Quando esses troncos so observados em corte transversal, esses anis so facilmente identificveis e o nmero de pares de anis corresponde idade da rvore. Crescimento e desenvolvimento O crescimento de uma planta comea a partir da germinao da semente. A hidratao da semente, por exemplo, ativa o embrio. As reservas contidas no endosperma ou nos cotildones so hidrolisadas por ao enzimtica. As clulas embrionrias recebem os nutrientes necessrios, o metabolismo aumenta e so iniciadas as divises celulares que conduziro ao crescimento. A radcula a primeira estrutura a imergir; a seguir, exterioriza-se o caulculo e a plntula inicia um longo processo que culminar no vegetal adulto. Qual a diferena entre crescimento e desenvolvimento?
62. 62. 168 Esses dois termos so frequentemente utilizados como sinnimos. No entanto, h uma diferena entre eles: O crescimento corresponde a um crescimento irreversvel no tamanho de um vegetal, e se d a partir do acrscimo de clulas resultantes das divises mitticas, alm do tamanho individual de cada clula. De modo geral, o crescimento tambm envolve aumento do volume e da massa do vegetal. O crescimento envolve parmetros quantitativos mensurveis (tamanho, massa e volume). O desenvolvimento consiste no surgimento dos diferentes tipos celulares e dos diversos tecidos componentes dos rgo vegetais. certamente um fenmeno relacionado ao processo de diferenciao celular. O desenvolvimento envolve aspectos quantitativos, relacionados ao aumento da complexidade do vegetal. A ocorrncia desses dois processos simultnea. Um vegetal cresce e se desenvolve ao mesmo tempo. O meristema Todos os tipos de clulas que compe uma planta tiveram origem a partir de tecidos meristemticos, formados por clulas que tm uma parede primria fina, pequenos vacolos e grande capacidade de realiza mitose. As clulas dos tecidos diferenciados, ainda que no tenham morrido durante a diferenciao (como o sber, o xilema, por exemplo), perdem a capacidade de se multiplicar por mitose. As clulas meristemticas se multiplicam e se diferenciam, originando os diversos tecidos permanentes da planta, cujas clulas no mais se dividem. Meristema primrios Em certos locais das plantas, como nos pices da raiz e do caule, existem tecidos meristemticos que descendem diretamente das primeiras clulas embrionrios, presentes na semente. Esses so os meristemas primrios. O caule cresce em comprimento graas atividade de um meristema primrio presente em seu