MORFOLOGIA E ANATOMIA DA RAIZ Anna Frida Hatsue Modro RAIZ As raízes são caracterizadas como órgãos cilíndricos, geralmente subterrâneos e aclorofilados que apresentam geotropismo positivo e fototropismo negativo. RAIZ A raiz é o órgão da planta que geralmente cresce dentro do solo fixando a planta, bem como, reserva, absorve e conduz água e sais minerais em solução. Podem ser usadas para fins medicinal e na alimentação. Origem A raiz principal origina-se na radícula do embrião da semente. As raízes secundárias e a maioria das adventícias tem origem endógena, a partir de tecidos profundos. Organização da raiz A raiz pode ser dividida em: a) Epiderme: absorção e proteção, presença de pêlos; b) Parênquima cortical: Células parenquimáticas, às vezes esclerênquima ou colênquima, contêm acúmulo de amido. c) Endoderme: participa na absorção de nutrientes e água; d) Cilindro vascular: xilema e floema; periciclo parênquima 1
Crescimento primário O córtexocupa a maior parte da área no crescimento primárioem muitas raízes e é formado basicamente por células parenquimáticas. Crescimento secundário Consiste na formação de tecidos vasculares secundários a partir do câmbio vasculare de uma periderme originada no felogênio(câmbio de casca). MORFOLOGIA EXTERNA Coifa ou caliptra Região que reveste e protege o cone vegetativo da raiz. Coifa Zona lisa ou Zona de crescimento Zona pilífera ou Zona dos pêlos absorventes Zona suberosa ou de ramificação Função: proteção contra o atrito e a transpiração excessiva; protege, sobretudo, o tecido meristemático da zona lisa. Forma: dededaloudedodeluva 2
Zona lisa, de crescimento ou de distensão Região meristemática: multiplicação celular Região de alongamento: desenvolvimento celular, onde as divisões celulares são mais raras. Zona pilífera ou Zona dos pêlos absorventes Características: presença de pêlos que são prolongamentos das células epidérmicas. Esta região já apresenta tecidos diferenciados. Função: absorção Duração: quase efêmera Função: promove o crescimento da raiz. Zona suberosa ou de ramificação Características: região geralmente suberificada, onde ocorrem as radicelas. Com a queda dos pêlos, esta região fica protegida pela exoderme. Função: forma as radicelas ou raízes secundárias. ABSORÇÃO DE ÁGUA E SAIS MINERAIS 98% da água absorvida é perdida na transpiração, somente 2% fica retida; Deve haver contato íntimo: superfície radicular / solo; Região de maior absorção: região dos pêlos radiculares e de alongamento. Zona mais próxima do ápice. ROTAS DE TRANSPORTE Movimento da água na raiz: epiderme -córtex -endoderme -xilema. Rota apoplástica: parede celular (na endoderme movimento obstruído pelas estrias de Caspary-suberina); Rota simplástica: via plasmodesmos; Teoria de Dixon ou Coesão-tensãotranspiração As folhas exercerem uma força de sucção que garante a ascensão de uma coluna de água no interior do xilema desde as raízes, conforme ocorre a transpiração. 3
Tipos de sistemas radiculares As raízes podem ser classificadas, em: TIPOS DE SISTEMAS RADICULARES Quanto a origem: Normais Adventícias Quanto ao habitat: Subterrâneas Aéreas Aquáticas Raiz normal São aquelas que se desenvolvem a partir da radícula. São elas a raiz principal e todas as suas ramificações, isto é, raízes secundárias. Raiz adventícia São aquelas que não se originam da radícula do embrião ou da raiz principal por ela formada. Podem formar-se nas partes aéreas das plantas e em caules subterrâneos. Raízes terrestres ou subterrâneas Raízes que se desenvolvem nas plantas que crescem em solos firmes. I. Axial ou pivotante Raiz principal muito desenvolvida e com ramificações ou raízes secundárias pouco desenvolvidas em relação à raiz principal. Típica de Gymnospermae e Dicotyledoneae. I. Axial ou pivotante II. Ramificada III. Fasciculada IV. Tuberosa 4
II. Ramificada A raiz principal logo se ramifica em secundárias e estas em terciárias, e assim sucessivamente. Frequentemente em Dicotyledoneae. III. Fasciculada Predominante em Monocotyledoneae, é a raiz que por atrofia precoce da raiz principal, é constituída por um feixe de raízes, onde não se distingue, nem pela forma nem pela posição, uma raiz principal, pois todas têm espessura semelhante. IV. Raiz tuberosa Raiz dilatada pelo acúmulo de reservas nutritivas. Pode ser axial tuberosa, como cenoura, beterraba, nabo, rabanete; ou adventícia tuberosa, como dália; secundária tuberosa, como batata-doce ou fasciculado tuberosa, como a mandioca. Raízes aquáticas Raízes que se formam em plantas aquáticas e destacam-se pela abundância em aerênquima, um tecido com um grande volume de espaços internos, que auxiliam a planta na flutuação e na respiração. As plantas aquáticas podem ser classificadas em: I. Lodosas II. Natantes I. Lodosas Plantas aquáticas que possuem as raízes fixas no substrato, nos pântanos e no fundo de rios e lagos. Exemplo: vitória-régia (Victoria amazonica -Nymphaeaceae). II. Natantes Plantas aquáticas que flutuam livremente na água. Exemplo: aguapé (Eichhornia crassipes, Pontederiaceae). 5
Raízes aéreas Raízes que se desenvolvem parcialmente ou totalmente em contato com a atmosfera, apresentando as mais diversas adaptações estruturais e funcionais. I. Cinturas ou estranguladoras São adventícias que abraçam outro vegetal, e, muitas vezes, o hospedeiro morre (impedem o crescimento e a circulação). Ex. cipós, mata-pau, epífitas. I. Cinturas ou estranguladoras II. Grampiformes ou aderentes III. Respiratórias ou pneumatóforos IV. Sugadoras ou haustórios V. Suportes ou fúlcreas VI. Tabulares ou sapopemas VII. Escora II. Grampiformes ou aderentes São adventícias com a forma de grampos, que fixam a planta trepadora a um suporte (seja outra planta ou não). III. Respiratórias ou pneumatóforos São raízes com geotropismo negativo, que funcionam, ao fornecer oxigênio às partes submersas, como órgãos de respiração. Apresentam orifícios (lenticelas) chamados pneumatódios em toda a sua extensão e, internamente, um aerênquima muito desenvolvido. Ex. Plantas de mangues. IV. Sugadoras ou haustórios São adventícias, com órgãos de contato (apressórios), em cujo interior surgem raízes finas (haustórios), órgãos chupadores que penetram no corpo da hospedeira, absorvendo os alimentos, isto é, parasitando-a. Ex. erva de passarinho. IV. Sugadoras ou haustórios Holoparasitismo: a planta parasita precisa retirar do hospedeiro água e todos os nutrientes necessários à sua sobrevivência. Exemplo: cipó-chumbo (Cuscuta racemosa - Convolvulaceae). Hemiparasitismo: a planta parasita depende parcialmente do hospedeiro, pois realiza a sua fotossíntese pelas folhas e ramos jovens clorofilados. Exemplo: erva-de-passarinho (Struthanthus flexicaulis - Loranthaceae). 6
V. Suportes ou fúlcreas São adventícias que, brotando em direção ao solo, nele se fixam e se aprofundam, podendo atingir grandes dimensões. Elas auxiliam a sustentação do vegetal. Ex. milho. VI. Tabulares ou sapopemas São as que atingem grande desenvolvimento e tomam o aspecto de tábuas perpendiculares ao solo, ampliando a base da planta, dando-lhe maior estabilidade. São em parte aéreas e, em parte, subterrâneas. Ex. ficus. VII. Escora Quando a copa da árvore alcança grande desenvolvimento, numerosas raízes adventícias começam a formar-se a partir dosramoslateraise,aoatingiremochão,penetramnosolo. Assumem a função de caule, isto é, passam a auxiliar na conduçãodaáguaesaismineraisdosoloatéacopa. Anacardium occidentale (Rio Grande do Norte: 8.500 m 2 ) Exemplo: as raízes escora formam-se em algumas figueiras (Ficus bengalensis, Moraceae). Relações simbióticas Algumas raízes mantêm relações simbiônticas com outros seres vivos. De acordo com a associação simbiótica entre fungos e bactérias nas raízes são reconhecidas: Micorrizas Relação simbiótica entre certas raízes e os fungos, ocorre principalmente em espécies de florestas úmidas ou em orquídeas. As micorrizas desempenham um papel extremamente importante aumentando a absorção de fósforo e outros minerais essenciais às plantas. Micorrizas Nódulos radiculares 7
Nódulos radiculares Aparecem nas raízes de muitas plantas da família Leguminosae ou Fabaceae, como conseqüência da infestação por bactérias fixadoras de N 2 atmosférico, transformam o N2 (gás) disponível no solo para NH4+ (nitrato), que é a forma em que o nitrogênio é utilizável pelas plantas. MORFOLOGIA E ANATOMIA DO CAULE Anna Frida Hatsue Modro Definição: Órgão vegetativo, geralmente aéreo, que serve para produzir e suportar folhas, flores e frutos, para a circulação da seiva nutritiva, para armazenar reservas alimentares e, ás vezes, para efetuar a propagação vegetativa. Características gerais Corpo dividido em nós e entrenós. Aclorofilados (exceto em caules herbáceos). Geralmente aéreos (bulbos, rizomas, etc.). Sequóia - Sequoia sempervirens (D. Don) Endl Características gerais Origem Presença de folhas e botões vegetativos. Geralmente com geotropismo negativo e fototropismo positivo. embrionária: gêmula do caulículo do embrião da semente exógena: a partir de gemas caulinares 8
Funções Morfologia Produção e suporte de ramos, flores e frutos Condução da seiva (distribuição de alimentos) Reserva de alimentos (amido, açúcar) ex. batata Crescimento e propagação vegetativa Fotossíntese (caules jovens e herbáceos) Broto ou gema terminal: encontra-se na ponta do caule, é composto por milhares de células frágeis, que se produzem com rapidez, pode produzir ramo folioso ou flor e promove o crescimento(região meristemática). Brotos ou gemas laterais: de constituição semelhante à anterior e que pode produzir ramo folioso ou flor. Situada na axila das folhas, chama-se também gema axilar. Muitas vezes, permanece dormente, isto é, não se desenvolve. Nó: região caulinar, em geral dilatada, onde saem as folhas e os brotos. Entrenó ou meritalo: região caulinar entre dois nós consecutivos. Importância Industrial (borracha, corantes, resinas): lápis, móveis, gomas. Comercial: madeiras Medicinal. Ex. gengibre. Estrutura eustélica secundária de caule de dicotiledôneas Anatomia do Caule Súber Tecido de reserva secundário, pluriestraatificado Casca Felogênio Meristema secundário que faz com que a casca engrosse Feloderme Parênquima secundário formado pelo felogênio Caules de Estrutura Eustélica Caules de Estrutura Astélica Cilíndro central Floema secundário Câmbio Floema secundário formado pelo câmbio Meristema secundário que faz o cilíndro central engrossar Xilema secundário Xilema secundário formado pelo câmbio, juntamente com fibras de esclerênquima forma a madeira. 9
Formação das estruturas macroscópicas do tronco Chamamos de eustélica (eu=verdadeiro + stele= cilindro central) a estrutura dos caules de dicotiledôneas e das gimnospermas, que lhes são semelhantes. Estrutura eustélica primária (Dicotiledônea) Estrutura eustélica secundária (Dicotiledônea) Formação das estruturas macroscópicas do tronco Quanto ao caule de monocotiledôneas, sua estrutura é denominada de astélica (a=sem + stele= cilindro central) por não possuir cilindro central. 10
Estrutura astélicasecundária (monocotiledônea) Classificação dos caules Habitat I. Aéreos II. Aquáticos III. Subterrâneos a. Eretos Tronco Haste Estipe Colmo Escapo b. Trepadores c. Rastejantes d. Estolão I. Caules aéreos a. Caules eretos São caules com desenvolvimento quase vertical Tronco: Lenhoso, resistente, cilíndrico ou cônico, ramificado. Ocorre em árvores e arbustos, especialmente entre as dicotiledôneas e gimnospermas. Haste: herbáceo ou fracamente lenhificado, pouco resistente. Ocorre nas ervas e nos subarbustos. Ex. salsa, alface, agrião, etc. Colmo: Silicoso, cilíndrico, com nós e entrenós bem marcantes. Pode ser cheio e oco ou fistuloso. Ex. milho, bambu, cana-de-açúcar. Escapo: o que sai de rizoma, bulbo etc.; não-ramificado, áfilo e sustenta flores na extremidade. Ocorre em plantas cujo caule é muito reduzido ou subterrâneo e suas folhas aparentam nascer diretamente do solo. Ex. falsa-tiririca. Estipe: Também chamado espique ou estípite, lenhoso, resistente, cilíndrico, longo, em geral não-ramificado. Caule das palmeiras, ocorrendo raramente entre Dicotyledoneae. 11
b. Caules trepadores São caules que sobem num suporte, por meio de elementos de fixação, ou a ele se enroscam. Ex. por meio de raízes adventícias ou gavinhas. Volúvel: enroscam-se, mas sem auxílio de órgãos de fixação. Podem ser sinistrorsos(esquerda) ou dextrorsos(direita). dextrorsos sinistrorsos c. Caules rastejantes d. Estolão, estolho ou estolonífero São apoiados e paralelos ao solo, com ou sem raízes, de trechos em trechos. Ex. abóbora, melancia, melão, pepino. Broto lateral, em geral longo, formando, de espaço em espaço, rosetas foliares e raízes fasciculadas, assegurando a multiplicação vegetativa. Pode ser aéreo, apoiado sobre o solo, subterrâneo ou aquático. Ex. aguapé, morangueiro. II. Caules aquáticos III. Caules subterrâneos Sãos os caules que crescem dentro da água. Geralmente são pouco desenvolvidos e tenros. Exemplo aguapé, vitória-régia. Se desenvolve abaixo da superfície do solo. a. Rizoma b. Tubérculo c. Bulbo 12
a. Rizoma b. Tubérculo Geralmente horizontal, emitindo, de espaço a espaço, brotos aéreos foliosose floríferos; dotado de nós, entrenós, gemas e escamas, podendo emitir raízes. Ex. bambu, bananeira. Geralmente ovóide, com gemas ou olhos nas axilas de escamas ou de suas cicatrizes: dotado de reservas nutritivas, como amido. c. Bulbo Formado por um eixo cônico que constitui o prato (caule), dotado de gema, rodeado por catafilos, em geral com acúmulo de reservas, tendo na base raízes fasciculadas. Bulbo sólido ou cheio: prato mais desenvolvido que folhas; revestido por catafilos semelhantes a uma casca. Ex. açafrão, falsa-tiririca. Bulbo sólido ou cheio Bulbo escamoso Bulbo tunicado Bulbo composto ou bulbilho Bulbo sólido ou cheio Bulbo escamoso: folhas (escamas) mais desenvolvidas que o prato, imbricadas, rodeandoo. Ex. açucena, lírio. Bulbo tunicado: folhas (túnicas ou escamas) mais desenvolvidas que o prato; túnicas concêntricas envolvendo completamente o prato; folhas (túnicas) internas recobertas totalmente pelas externas. Ex. jacinto, cebola. 13
14/01/2014 Bulbo sólido ou cheio Bulbo composto ou bulbilho: apresenta grande número de pequenos bulbos. Ex. trevo, alho. Classificação dos caules Consistência I. Herbáceo Caulobulbo ou pseudobulbo Dilatação bulbosa das bases caulinares e foliares adjacentes: orquídeas. I. Herbáceo Caules tenros, geralmente clorofilados, flexíveis, não lignificados, característico das ervas. Exemplo: moréia (Dietes bicolor - Iridaceae). II. Sublenhoso III. Lenhoso II. Sublenhoso Caules lignificados apenas na região basal, mais velha, junto às raízes e tenros no ápice. Ocorrem em muitos subarbustos. Exemplo: coroa-de- cristo (Euphorbia milii - Euphorbiaceae). III. Lenhoso Caules intensamente lignificados, rígidos, geralmente de grande porte e com um considerável aumento em diâmetro, como por exemplo, os troncos das árvores. Exemplo: mogno (Swietenia macrophylla - Meliaceae). 14
Classificação dos caules Desenvolvimento (hábito) I. Erva II. Subarbusto III. Arbusto IV. Arvoreta V. Árvore VI. Liana I. Erva Plantas, geralmente, pouco desenvolvidas, de consistência herbácea, tenra devido à ausência de crescimento secundário. Exemplo: amor-perfeito (Viola wittrockiana - Violaceae). II. Subarbusto III. Arbusto Plantas que alcançam aproximadamente 1,5m de altura, cujos ramos são sublenhosos. Exemplo: arnica (Arnica chamissonis - Asteraceae). Plantas de altura média inferior a 5m, resistentes, com ramos lenhosos sem um tronco predominante, porque o caule ramifica-se a partir da base. Exemplo: Camellia sinensis IV. Arvoreta IV. Árvore Com a mesma arquitetura da árvore, porém alcança no máximo 5 m. Plantas de altura superior a 5m, geralmente com um tronco nítido que apresenta crescimento secundário sendo que a parte ereta constitui a haste e a ramificada constitui a copa. 15
V. Liana Classificação dos caules Quanto a forma Caule tipo cipó, trepador, sarmentoso, lenhoso, por muitas vezes atingindo vários metros de comprimento. Exemplo: cipó-de-são-joão (Pyrostegia venusta - Bignoniaceae). I. Cilíndrico: palmeira II. Cônico: árvores III. Comprimido ou achatado: cipó e cactos IV. Anguloso: tiririca (trigonal), macaé (tetragonal) V. Sulcado: cipó VI. Estriado (cactos) VII. Bojudo ou barrigudo (palmeiras, baobá) Classificação dos caules Ramificação Quanto à ramificação I. Indivisos: não ramificados II. Ramificados: com ramos laterais (a maioria) a. Monopodial b. Simpodial c. Em dicásio MONOPODIAL Uma gema de crescimento contínuo SIMPODIAL Sucessivas gemas de crescimento limitado a. Ramificação monopodial b. Ramificação simpodial Gema terminal persistente, há predomínio do eixo principal sobre os ramos laterais que surgem abaixo da extremidade. O eixo principal é constituído por tecidos formados pela mesma gema terminal, ocorre na maioria dos pinheiros (Araucaria angustifolia - Araucariaceae). Onde várias gemas participam da formação de cada eixo. O eixo principal da planta é formado por tecidos originados das diversas gemas que se substituíram paulatinamente. Ex. Ficus sp. 16
c. Em dicásio Adaptações dos caules Duas gemas laterais do caule principal crescem mais do que a sua gema terminal, formando ramos; depois, duas gemas em cada um desses ramos; e assim por diante. Ex. típico de plantas inferiores. São as modificações dos caules normais, muitas vezes como conseqüência das funções que exercem ou em razão da influência do meio físico. Tipos de adaptações: I.Cladódios e filocládios II.Espinhos III.Gavinhas IV.Rastejantes V.Trepadores VI.Subterrâneos VII.Acúleos I. Cladódios e filocládios: caules carnudos, verdes, achatados ou até laminares, lembrando folhas que estão ausentes ou rudimentares. Ex. cactos. II. Espinhos: órgãos caulinares, endurecidos e pontiagudos. Ex. limão, laranja. III. Gavinhas: são ramos filamentosos, em geral nas axilas de folhas, aptos a trepar, enroscando-se em hélice, em torno de suportes. Ex. maracujá, uva. IV. Rastejantes V. Trepadores VI. Subterrâneos VII. Acúleos: são tricomas rígidos e pontudos, de origem puramente epidérmica, ao contrário dos espinhos, que são lenhificados e dotados de tecido vascular. Ex. roseira. ESTUDO DIRIGIDO III ESTUDO DIRIGIDO IV 17