Capítulo IX- Reino Plantae ou Metaphyta. Características gerais:
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- Carolina Cordeiro Araújo
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1 Capítulo IX- Reino Plantae ou Metaphyta Características gerais: As plantas apresentam uma tendência evolutiva de se tornarem cada vez mais independentes da água para reprodução, sendo que as estruturas reprodutivas estão cada vez mais especializadas. Abaixo estão listadas algumas características desse reino: Eucariontes, pluricelulares; Apresentam organização tecidual (são mais complexas que as algas multicelulares); Autótrofas fotossintetizantes; Clorofila organizada em cloroplastos; Armazenam amido como reserva energética; No ciclo reprodutivo ocorre alternância de gerações (metagênese). Diversidade Os musgos, as samambaias, os pinheiros e as laranjeiras, entre outros, são do reino Plantae (ou Metaphyta), caracterizando-se por apresentar células com carioteca, parede celular (membrana esquelética ou celulósica), cloroplastos e outras características listadas acima. Esse reino divide-se em quatro grupos: - Briófitas; - Pteridófitas; - Gimnospermas; - Angiospermas. Características evolutivas das plantas Note que as plantas apresentam um ancestral comum com as algas verdes (clorofíceas).
2 Ciclo reprodutivo das plantas Meiose Briófitas Criptógamas (não apresentam flores); Avasculares; Assifonógamas (não apresentam tubo polínico); Não apresentam sementes e frutos; Apresentam caulóide, filóide e rizóide (são talófitas, ou seja, não apresentam raiz caule e folhas verdadeiras); Dependem da água para a fecundação; Gametófito duradouro.
3 Estrutura básica A Esporófito (2n): produz esporos; B Gametófito (n): produz gametas. Ciclo Reprodutivo de um Musgo Em seu ciclo reprodutivo (metagênese ou alternância de geração ocorre tanto reprodução assexuada quanto sexuada) as briófitas passam por duas fases: 1 a fase- Esporófito: Assexuado e diplóide (2n). Porção diplóide do musgo que produz esporos por meiose (meiose espórica ou intermediária). O esporófito está presente apenas em uma fase da vida do musgo (fase transitória). Essa estrutura é dependente do gametófito. 2 a fase- Gametófito: Sexuado e haplóide (n). Nessa fase o gametófito forma os gametângios que são os órgãos produtores dos gametas. a) Anterídio: nome do gametângio masculino produz o gameta masculino (anterozóide); b) Arquegônio: nome do gametângio feminino produz o gameta feminino (oosfera) Em ambiente favorável os esporos germinam e formam os gametófitos masculinos e femininos. Por meio de gotículas de água que caem sobre o anterídeo ocorre liberação dos anterozóides que caem e nadam no interior do arquegônio até a fecundação da oosfera (fecundação dependente de água) formando o zigoto (2n) em cima do gametófito feminino. O desenvolvimento desse zigoto forma o esporófito (2n). O esporófito maduro libera esporos que iram originar outros gametófitos fechando o ciclo.
4 Pteridófitas O grupo das pteridófitas compreende as samambaias, avencas, xaxins, samambaiaçus, cavalinhas, licopódios e selaginelas. É o primeiro grupo a apresentar sistema de vasos condutores (traqueófitas ou vasculares) o que garante maior porte em relação as briófitas. Características gerais: Apresentam raiz, caule e folhas verdadeiras (cormófitas); Criptógamas; Traqueófitas; Assifonógamas; Não apresentam semente e frutos; Dependem da água para a fecundação; Esporófito duradouro. Estrutura Corporal Ciclo Reprodutivo das samambaias Esporófito (2n) Gametófito (n) Prótalo
5 Nas Pteridófitas o esporófito representa a fase mais complexa e duradoura, enquanto o gametófito a fase mais curta. Na folha aparecem os esporófitos em inúmeros pontos escuros chamados soros (conjunto de esporângios). No interior dos esporângios, ocorre a produção de esporos haplóides (meiose espórica). Esses esporos são liberados e após germinação formam uma estrutura laminar com formato de coração chamado de prótalo. No prótalo encontram-se tanto o gametófito masculino quanto o feminino. Por meio do batimento dos flagelos os anterozóides deixam os anterídeos e em meio líquido penetram no arquegônio promovendo a fecundação da oosfera e formando o zigoto (2n). O zigoto se desenvolve e forma um novo esporófito completando o ciclo. OBS.: durante o desenvolvimento do esporófito ocorre a degeneração do gametófito. Gimnospermas (pinheiros) Inclui os pinheiros, araucárias (pinheiro-do-paraná), sequóias, ciprestes, cycas, Ginkgo biloba, etc.. O nome gimnosperma refere-se ao fato da semente não apresentar a proteção de um fruto (gymno=nua, sperma = semente). Características gerais: Raiz, caule e folhas verdadeiras (cormófitas); Apresentam grande porte; Traqueófitas; Abundantes em regiões de clima temperado e frio; Apresentam flores (fanerógamas); Sifonógamas (formam tubo polínico) que permite independência de água para a fecundação; Apresentam sementes (espermatófitas); Não apresentam frutos; Esporófito duradouro e gametófito temporário.
6 Exemplos: (sequóia, cycas e pinheiros) Estrutura da flor (chamada de estróbilo ou cone coníferas) de Gimnospermas
7 Semente de Gimnosperma (pinhão) Ciclo Reprodutivo Os estróbilos são as estruturas reprodutoras das gimnospermas. Correspondem a um ramo fértil, responsável pela produção dos esporos. Existem dois tipos de estróbilos: os que produzem esporos femininos (megásporos) e os que produzem esporos masculinos (micrósporos). O estróbilo feminino é chamado megastróbilo e o masculino microstróbilo. Algumas espécies apresentam árvores só com estróbilos masculinos e árvores com estróbilos femininos (dióicas), mas na maioria das espécies ambos são encontrados na mesma árvore (monóicas). Quando os estróbilos masculinos se abrem eles liberam os grãos-de-pólen que são levados pelo vento até o estróbilo feminino. Depois da polinização, os gametas masculinos atingem o gameta feminino deslizando pelo interior do tubo polínico. Da fecundação resulta a semente, que irá germinar produzindo uma nova planta.
8 OBS.: A fecundação é simples (ocorre apenas uma), formando uma semente com tegumento (2n), embrião (2n) e endosperma primário (n). Angiosperma Compreendem a maioria das plantas que conhecemos ex.: Eucalipto, gramíneas, orquídeas, cactos, laranjeira, abacateiro, etc... Características Gerais Fanerógamas; Traqueófitas; Cormófitas; Sifonógamas; Espermatófitas; Apresentam frutos.
9 Esquema de uma flor completa de Angiospermas As flores atraem devido à cor, formato, cheiro ou atrativos alimentares (néctar). Isso permite uma eficiência maior na polinização sendo, portanto, um grande ganho evolutivo. Geralmente, as plantas que atraem animais diurnos apresentam flores vistosas. Já as plantas que atraem animais noturnos apresentam flores menores, pouco coloridas e com grande liberação de odores. Nas anteras ocorre a produção dos grãos de polens e no ovário encontraremos o óvulo. A fecundação do óvulo gera a semente e a hipertrofia do ovário gera o fruto verdadeiro. OBS.: Vocabulário botânico Estame: antera+filete; Carpelo ou pistilo: estigma+estilete+ovário; Corola: conjunto de pétalas; Cálice: conjunto de sépalas; Androceu: conjunto de estames; Gineceu: conjunto de carpelos Polinização Polinização é o ato da transferência de células reprodutivas masculinas ou seja: (grãos de pólen) que estão localizados nas anteras de uma flor para o receptor feminino estigma de outra flor, ou para o seu próprio estigma. Pode-se dizer que a polinização é o ato sexual das plantas espermatófitas, já que é através deste processo em que o gameta masculino pode alcançar e fecundar o gameta feminino. A transferência de pólen pode ser através de fatores bióticos, ou seja, com auxílio de seres vivos, ou abióticos, através de fatores ambientais. Os tipos gerais de polinização são os seguintes: Anemofilia: através do vento; Entomofilia: polinização através de insetos; Ornitofilia: polinização feita por aves; Hidrofilia: através da água; Artificial: através de técnicas de manipulação humana; Quiropterofilia:polinização feita por morcegos;
10 Pode haver também a auto-polinização, quando uma flor recebe seu próprio pólen. Em muitos casos, a flor possui mecanismos que rejeitam o pólen produzido em suas anteras, o que assegura a reprodução sexuada, ou seja, que haja intercâmbio de genes com outros indivíduos da espécie. No entanto, indivíduos de algumas espécies não apresentam esses mecanismos, e aproveitam-se de seu próprio pólen para produzir sementes e garantir a estabilidade de sua população. OBS.: Entre as Gimnospermas a polinização é quase sempre anemófila. Especula-se que isso seja conseqüência do momento em que estas plantas evoluíram, quando não haviam insetos especializados na coleta de pólen. A pequena variedade de meios de polinização neste grupo reflete-se na pouca variação morfológica de suas estruturas reprodutivas Ciclo Reprodutivo A fecundação das angiospermas é dupla formando uma semente com tegumento (2n), embrião (2n) e endosperma secundário (3n) diferente das gimnospermas. Classificação As angiospermas são classificadas em duas classes: Monocotiledôneas (milho, gramíneas, palmeiras, orquídeas) e Dicotiledôneas (mamona, feijão, ervilha, goiaba).
11 Frutos É um órgão reprodutivo resultante da hipertrofia do ovário floral. Tem como funções: proteger e muitas vezes participar do processo de dispersão das sementes. Pseudofruto
12 Resultante da hipertrofia de outra peça floral, como por exemplo: receptáculo ou pedúnculo floral. Exemplos: morango (hipertrofia do receptáculo floral) e caju (hipertrofia do pedúnculo floral). Fruto Partenocárpico São frutos nos quais ocorre a hipertrofia de uma peça floral sem que tenha ocorrido a fecundação do óvulo (a fecundação do óvulo origina uma semente), ou seja, são frutos sem semente. Exemplos: banana e limão sem semente. Órgão Vegetativos Os órgão envolvidos diretamente com a sobrevivência das plantas são chamados de vegetativos. Os principais órgãos vegetativos são: raiz, caule e folha. 1- Raízes Apresentam diversas funções como: Fixação da planta; Absorção de água e nutrientes minerais;
13 Podem promover reserva de nutrientes. Estrutura da raiz Tipos de raízes Tabulares; Haustórias ou sugadoras (raízes de plantas parasitas como o cipó-chumbo e ervade-passarinho); Pneumatóforas ou respiradoras (comum em manguezais); Adventícias (suporte para sustentação da planta, comum em plantas de médio porte que crescem em regiões alagadas ou à beira dos rios); Tuberosas (armazenam amido). Raízes tabulares Raízes haustórias
14 Raízes pneumatóforas Raízes adventícias Raízes tuberosas 2- Caule Permitem a comunicação das raízes às partes aéreas da planta. Geralmente são aéreos. Estrutura básica do caule
15 Tipos de Caule O caule pode ser dividido em duas categorias: Aéreos: tronco, estipe, colmo, haste, cladódio. Subterrâneos: rizoma, bulbo, tubérculo. Tronco: caule bastante resistente, do tipo lenhoso. Exemplo: laranjeira, abacateiro. Estipe: é um caule que não apresenta ramificações, sendo que suas folhas encontramse apenas na extremidade superior da planta. Exemplo: palmeira, coqueiro. Colmo: é o caule típico de bambu (neste caso oco) e da cana-de-açucar (maciço). Os nós e entre-nós encontram-se evidentes. Haste: é um tipo de caule mais flexível e de coloração verde. Exemplo: salsa, cravo.
16 Cladódio: Caule responsável pela fotossíntese. Típico de cactáceos. Rizoma: caule subterrâneo que apresenta várias ramificações. Dele partem as partes aéreas como as folhas. Exemplo: bananeira, samambaia, gengibre. Bulbo: apresenta uma região caulinar revestida por folhas modificadas. Exemplo: cebola, lírio, alho. Tubérculo: caule subterrâneo envolvido com o armazenamento de reservas energéticas como o amido. Exemplo: batata-inglesa, cara. 3- Folha São órgãos clorofilados e geralmente apresentam uma estrutura laminar. Este órgão pode apresentar adaptações de acordo com a pressão ambiental. Exemplo: espinhos e pêlos.
17 A folha apresenta funções básicas como fotossíntese e está diretamente relacionada com a transpiração. Estrutura básica Uma folha simples completa apresenta a bainha (que é uma dilatação encontrada no ponto de inserção com o caule), um pecíolo (envolvido com a fixação da folha ao caule) e o limbo (lâmina foliar, constituído de uma porção superior e inferior). Adaptação foliar Gavinhas: folhas adaptadas que promovem a fixação da planta a um suporte. Exemplo: ervilha, maracujazeiro. Espinhos: folhas que apresentam uma grossa cutícula cerosa que evita a perda de água por transpiração. Comum em plantas que vivem em clima seco. Exemplo: cactos Brácteas: estruturas envolvidas com a atração de insetos e pássaros. Encontra-se presente na base de algumas flores. Exemplo: bico-de-papagaio.
18 Catafilos: folhas reduzidas envolvidas com a proteção de gemas dormentes. Podem atuar como órgãos de reserva. Exemplo: cebola.
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