Resumo de Botânica Para P2 RAIZ: As raízes são chamadas normais quando inicialmente se originam da radícula do embrião durante a germinação da semente. Por isso se diz que a raiz primária tem origem embrionária (ex.: feijão). Já as raízes secundárias, terciárias etc., que dela surgem, provêm de tecidos internos profundos, cuja origem, portanto, é endógena (origem interna), ao contrário do caule, como veremos mais adiante. Quando as raízes não surgem da radícula do embrião ou da raiz primária por ela formada, são chamadas adventícias e se formam a partir do caule (ex.: milho) ou, mais raramente, das folhas (ex.: folha-da-fortuna); a maioria também tem origem endógena. Geralmente elas crescem em direção ao solo, possuindo geotropismo positivo; não apresentam gemas e são aclorofiladas, isto é, não têm clorofila. As raízes servem à fixação do vegetal ao substrato e à captação e transporte da água e sais minerais dissolvidos até às seções superiores da planta. A solução que corre pelos vasos lenhosos, extraída do solo pelas raízes, é chamada de seiva ascendente ou mineral (inorgânica); a seiva descendente ou orgânica que circula pelos vasos do floema forma-se da anterior, acrescida dos produtos da fotossíntese, como veremos em aulas posteriores. Muitas vezes as raízes funcionam como órgãos de armazena-mento de reservas como o amido (fécula), o açúcar etc. Regiões da raiz: A COIFA ou CALIPTRA é a região terminal onde as células, sofrendo um contínuo processo de descamação e substituição, protegem o tecido meristemático da região de crescimento contra o atrito e transpiração excessiva. As plantas aquáticas possuem uma coifa que protege o meristema contra os microorganismos abundantes na água. Na REGIÃO de CRESCIMENTO ou meristemática ocorre a multiplicação celular; isto é, por estar em constante ação proliferativa, novas células são acrescentadas à raiz. Já a REGIÃO LISA ou DE ALONGAMENTO promove o crescimento em altura da raiz, determinando o seu alongamento; na área de alongamento as divisões celulares são mais raras. A REGIÃO PILÍFERA ou de ABSORÇÃO é a zona constituída por células epidérmicas que apresentam expansões tubulares para o exterior formando os pêlos absorventes. Tais pêlos aumentam a superfície de contato com o meio externo e a superfície de absorção das raízes; são eles os principais responsáveis pela captação da água e dos elementos químicos nela dissolvidos. Na REGIÃO SUBEROSA ou DE RAMIFICAÇÃO encontramos as ramificações laterais das raízes de origem endógena. Na próxima aula trataremos disso com maior detalhe. A região de transição entre a raiz e o caule é denominado, COLO ou COLETO. Só é identificável através de cortes histológicos devido a modificações na distribuição dos tecidos vasculares, xilema e floema, que são alternados na raiz e reunidos em feixes no caule, ficando o xilema em posição interna e o floema voltado para a periferia. Tipos de raízes: • Axial ou pivotante: apresenta um eixo principal bem desenvolvido – a raiz primária – do qual partem ramificações secundárias, terciárias etc., que normalmente não ultrapassam em comprimento o eixo inicial. É comum nas Gimnospermas e nas Angiospermas Dicotiledôneas. São raízes que atingem muitas vezes grandes profundidades, como nas árvores de grande porte. • Fasciculada ou em cabeleira: quando logo após a germinação, a raiz primária se atrofia e surgem outras várias que ultrapassam em crescimento a raiz inicial, formando um feixe de raízes com espessura semelhante. São típicas das Angiospermas Monocotiledôneas, ervas que não necessitam de um sistema radicular profundo. Um exemplo clássico de plantas com raízes fasciculadas são as gramíneas, plantas que, devido às características de suas raízes, agregam mais o solo superficial ocasionando menos erosão. Caule: o caule das plantas com semente se origina a partir do embrião. O caule das fanerógamas tem sua origem na plúmula. Posteriormente sua formação ocorre pela atividade do meristema apical caulinar. Ao contrário da raiz, o caule tem origem exógena, pois surge a partir das gemas axilares do caule. Partes constituintes: nó: ponto de inserção das folhas; entrenó: região entre dois nós sucessivos; Gemas: conjunto de células meristemáticas que originam ramos, folhas e flores; Colo: região de transição entre raiz e caule. Tipos de consistência: caules herbáceos: são carnosos, suculentos e com pouca consistência. Predomina o colênquima, com paredes ricas em celulose. Possuem apenas crescimento primário. Caules lenhosos: apresentam crescimento secundário e nele encontramos o esclerênquima, associado ao xilema e floema secundários. São bastante consistentes e rígidos devido a lignina das paredes do esclerênquima. Tipos de porte: Ervas: plantas de pouco desenvolvimento, com caule tipo herbáceo; Subarbustos: plantas de até 1 m cuja base do caule é lenhosa e os galhos e ramos são tenros; Arbustos: atingem cerca de 5 m, apresentam tronco unido na base e copa lenhosa; Árvores: tamanho superior a 5 m, apresenta tronco único e copa lenhosa; Lianas: são cipós trepadores que podem atingir muitos metros. Tipos de ramificação: caules simples ou não ramificados: não possuem gemas laterais ou elas não se desenvolvem, como a palmeira e a cana de açúcar; Caules ramificados monopodiais: possuem um eixo principal com gema terminal persistente de onde partem ramificações laterais que não ultrapassam o comprimento desse eixo. EX: casuarina. Caules ramificados simpodiais: ocorre uma parada no crescimento do eixo principal, forma uma ramificação ou o próprio eixo se ramifica. EX: figueira. Tipos de caules quanto ao hábito: caules aéreos: haste: caule herbáceo, verde e de vegetais de pequeno porte. EX: Maria sem vergonha; Tronco: caule lenhoso, ramificado, ocorre em vegetais de médio e longo porte; Colmo: cilíndrico e com nós e entrenós bem evidentes. Co ramificações simples ou monopodiais. Estipe: caule cilíndrico, geralmente não ramificado e com entrenós curtos e folhas localizadas no ápice. EX palmeira, mamoeiro. Escapo: freqüente em plantas com caule subterrâneo. Caule florífero e sem ramificações. EX: margaridas. Cladódio: clorofilado e com espinho, suculentos e dilatados, ricos em reservas nutritivas e água. Ex: carqueja e cacto. Caules aéreos rasteiros: Estolão: desenvolvem paralelamente À superfície do solo. Ex: morangueiro. Prostrado: cresce paralelamente À superfície do solo, mas não possuem raízes adventícias. Ex: melancia. Caules aéreos trepadores: Trepador: quando a planta possui estrutura de fixação ao substrato, como as gavinhas do maracujá ou raízes grampiforme. Volúvel: não apresenta órgãos de fixação, apenas se enrola no suporte. EX Ipoméia. Liana ou cipó: cresce apoiando em um substrato, não possui órgão de fixação. Ex: cipó de são João. Caules subterrâneos: Rizoma: desenvolve-se paralelamente à superfície, emitindo raízes adventícias e folha. Ex: bananeira. Organização estrutural da raiz: de fora pra dentro numa raiz, temos: 1camada epiderme, 2 camadas córtex, uma camada endoderme, uma camada periciclo, floema e xilema. Endoderme da raiz: apenas uma camada de células bem unidas e ligadas umas as outras por plasmodesmos. Possui um espessamento da parede chamado estria de cáspary, um espessamento de suberina, que em alguns casos funciona como um filtro da seguinte forma: se a água ao entrar na raiz, vier pela via apoplasto, isso é percorrendo o lado externo das células, ao chegar na endoderme, ela será barrada pela estria de Cáspary e passa a percorrer pelo lado interno da célula, pela via simplasto e deixando as impurezas no lado de fora. Sistema de revestimento, Epiderme e córtex da raiz: a epiderme é formada por apenas uma camada de células. Na zona pilífera, a epiderme possui parede delgada e sem cutícula. O córtex, na maioria dos vegetais, está constituído por células parenquimáticas. É mais desenvolvido na raiz do que no caule. Seu principal papel é armazenamento de substâncias. Em algumas plantas ocorre uma camada diferenciada de células da epiderme, chamada exoderme, que corresponde a camada mais externa do córtex, com uma ou mais camadas de células com paredes de suberina ou lignina. A camada mais interna do córtex é a endoderme, que possui a estria de cáspary. Sistema vascular: composto por tecidos vasculares e por uma ou mais camadas de células chamadas periciclo. O periciclo está localizado entre a endoderme e o sistema vascular. Esse tecido é que dará origem às raízes secundárias. Desenvolvimento das raízes laterais: elas têm origem no periciclo da raiz principal, apresentando assim, uma origem endógena. A primeira indicação do início da formação dessa raiz é a presença de divisões anticlinais e periclinais no periciclo e o aumento da densidade do citoplasma em células específicas desse tecido. Durante o início da formação dessa raiz, o primórdio processa um pequeno ápice, que rapidamente se torna organizado. Formação do sistema condutor secundário: o crescimento em espessura da raiz começa com uma ruptura em seu corpo primário. Quando o câmbio vascular da origem ao xilema e floema secundários, que separam o xilema e floema primários. Logo depois surgirá a epiderme, composta principalmente de súber. Raízes que possuem crescimento secundário, o câmbio vascular é formado quando as células do procâmbio se dividem e as células filhas continuam meristemáticas. Essas células filhas vão formar o câmbio vascular, que ficará localizado entre o xilema e o floema primários. O periciclo também participa da formação do câmbio vascular da raiz. As células do periciclo irão se dividir e as células irmãs mais internas vão contribuir para formar o câmbio vascular. Quando vai se formando, o câmbio vascular envolve completamente a massa central do xilema. Esse câmbio vascular vai produzir o xilema secundário para o interior e o floema secundário para o exterior. Por entre esses tecidos de condução estão alguns parênquimas radicais. Formação do sistema de revestimento secundário: na maioria das raízes lenhosas, surge a periderme, camada de função protetora de origem secundária que irá substituir a epiderme. Raízes adventícias - originam-se na parte aérea das plantas: a origem dessas raízes é endógena, assim como as raízes laterais. Elas se formam nas proximidades dos tecidos vasculares, na região do periciclo. Seu desenvolvimento é semelhante ao das laterais. Num corte transversal de uma raiz primária nota-se 3 sistemas de tecidos: o sistema de revestimento, geralmente composto por apenas uma camada de células, a epiderme. O sistema fundamental, representado pelo córtex, que é formado principalmente por células parenquimáticas que podem armazenar reservas. O sistema vascular, formado pelo xilema, floema e pelo periciclo. AFIRMAÇÕES: Pêlos radiculares e velames são especializações típicas de células da epiderme. O crescimento secundário em raízes é resultante das atividades no câmbio e no felogênio. CÂMBIO: Xilema e Floema. (2º) FELOGÊNIO: periderme. A atividade do câmbio produz xilema para dentro e floema para fora. 3) Caracterize anatomicamente a endoderme. R: A endoderme é formada por uma camada de células bastante compactas, unidas por plasmodesmos e sem nenhum espaço intercelular. Nas suas paredes anticlinais a endoderme possui um espessamento de suberina, chamado de ESTRIA DE CÁSPARI. A suberina é uma substância impermeável, que impede a passagem de água. Se a água que entrar na raiz vier na via do apoplasto (pelo lado de fora das células), ao chegar na endoderme, será barrada pela ESTRIA DE CÁSPARI, que desloca o fluxo de água para a via simplsto. 4) Como ocorre o crescimento secundário da raiz? R: Começa com divisões das células do câmbio, que começa a produzir células do xilema e floema secundário, aumentando o diâmetro do eixo da planta. A acentuada divisão celular acaba produzindo espaços entre o xilema, que são preenchidos por parênquima radial. Na parte mais externa da raiz, o felogênio começa a dar origem à periderme. O felogênio irá formar o súber para o lado de fora e a feloderme para o lado de dentro, dando origem à epiderme. 5) Descreva o desenvolvimento das raízes laterais. R: A receber estímulos hormonais, o periciclo da raiz principal, inicia o desenvolvimento das raízes laterais.Um pequeno ápice aparece e torna-se rapidamente organizado, vai crescendo e rompendo as camadas subseqüentes, através da força que seu crescimento exerce e através de enzimas. Aula 19 – Adaptações de raiz 1) Haustórios ou sugadores são raízes finas, que penetram na planta hospedeira e absorvem a seiva. São encontradas nas raízes de plantas semi-parasitas (que fazem fotossíntese e absorvem a seiva inorgânica do hospedeiro) e em plantas parasitas (não possuem clorofila e absorvem seiva elaborada do hospedeiro). EX: Erva de Passarinho (semi-parasita) e cipó-chumbo (parasita). 2) Grampiformes raízes que apresentam a forma de gancho, permitindo a fixação do vegetal ao suporte. São raízes comuns de plantas trepadeiras. EX: Era. 3) Suportes ou escoras raízes que partem do caule em direção ao solo, aumentando a área da sustentação do vegetal. Encontrado em plantas que se desenvolvem em pântanos e manguezais. EX: Mangue-Vermelho e milho. 4) Respiratória a Pneumatóforos São raízes que se encontram emersas dentro d’água ou em solo muito encharcado, que possuem geotropismo negativo para ficarem expostas ao ar. Possuem aerênquima bem desenvolvido, permitindo a aeração das raízes cobertas de água. EX: Mangue-Preto. 5) Assimiladoras raízes que possuem clorofila e ficam expostas à luz, realizando fotossíntese. A raiz possui uma cobertura chamada velame que cobre todos os demais tecidos e é responsável pela fotossíntese dessa raiz. EX: Orquídeas. 6) Coletoras ocorrem em plantas que se desenvolvem sobre a terra e em epífitas. São raízes com geotropismo negativo que crescem em torno da planta formando um emaranhado que serve para retenção de matéria orgânica. EX: Sumaré. 7) Tabulares raízes lateralmente achatadas como tábuas que atingem grande desenvolvimento. Partem do caule em direção ao solo, aumentando a superfície de fixação do vegetal. São encontradas em arvores de grande porte. EX: Figueira. 8) Estranguladoras são raízes que, ao crescer, envolvem um substrato, que pode ser de outro vegetal ou muros. EX: MataPau. Adaptações em raízes subterrâneas 1) Tuberosas são raízes hipertrofiadas devido ao acúmulo de reservas nutritivas, como amido. A tubelização atinge tanto a raiz primária quanto a secundária, pode ocorrer também em raízes adventícias. EX: Batata-Doce, cenoura, beterraba. 2) Xeromórficas são bastante expandidas e superficiais para otimizar a absorção de água. São raízes pouco tuberizadas e não possuem pêlos absorventes. Podem ser suculentas devido à grande reserva de água no córtex. Algumas raízes de regiões secas possuem um periderme espessa e esclerificada, com descamações e rachaduras, isso evita a perda de água por evaporação. Plantas cactáceas em período de seca não possuem raízes laterais, mas quando aumenta o potencial hídrico, as raízes laterais se formam rapidamente, para absorver uma maior quantidade de água. Adaptações em raízes aquáticas 1) Hidromórficas como as raízes aquáticas precisam de pouco suporte mecânico e são eficientes em condução de seiva (água em abundância), o sistema vascular é estreito e reduzido. São ricas em parênquima aerífero, que serve para o acúmulo de O2 e como órgão flutuador. Adaptações em situações de stress: seca, encharcamento e salinidade. Na sêca a maioria das plantas sem suprimento de água apresenta morte celular na raiz, começando Absorção de água nas plantas: o principal local de absorção de água na raiz é a zona pilífera. Os pelos formam projeções que aumentam a superfície de absorção da raiz. A água forma uma coluna dentro dos minúsculos poros existentes no solo, que funcionam como capilares. Graças às propriedades físico-químicas da água, de coesão e adesão, a raiz retira a água de suas proximidades, formando um gradiente entre as demais regiões que contém água, fazendo com que essa água migre para as proximidades da raiz. Ao chegar na raiz, a água pode passar por 2 vias: Apoplasto, a água move-se exclusivamente por fora das células, percorrendo por entre as paredes e pelos espaços entre as células, sempre fora do protoplasma. Simplasto, a água entra pela membrana e passa de uma células para a outra através dos plasmodesmos. A água passa pela epiderme e pelo córtex tranqüilamente por qualquer via. Ao chegar na endoderme, a estria de cáspary obriga a água a passar pela via simplasto. Ao entrar pela membrana, a água carrega com ela alguns íons dissolvidos, mas nem todos os íons são pequenos o suficiente e sem carga para passar pela membrana. O que faz dessa barreira um filtro. Depois da endoderme, a água passa pelo periciclo e chega aos vasos do xilema, que transportará essa água para o caule e para a folha. Caminho que a águia percorre: solo - região pilífera - epiderme - córtex - endoderme - periciclo - xilema - caule - raiz. Como a água entra na planta: o movimento espontâneo de pertícilas ocorre partindo sempre do local onde o potencial químico é maior para o local onde ele é menor. A água tende a caminhar das proximidades da raiz no solo para dentro da raiz, onde tem menos água. Os principais componentes do potencial hídrico são: Potencial osmótico: toda vez que o soluto entra em contato com a água, uma parte das moléculas se encarrega de dissolvelos, sendo assim, a energia livre da água diminui, pois a quantidade de moléculas disponíveis para realizar trabalho também diminui. Então a água pura tem potencial osmótico zero. A medida que os solutos são adicionados o potencial torna-se cada vez mais negativo. Potencial de pressão: as células vegetais possuem as paredes bastante rígidas. O movimento da água quando entra no protoplasma gera uma pressão da água sobre as estruturas celulares e faz com que a membrana plasmática seja comprimida contra a parede celular. A células túrgida, cheia, possui valores muito altos de potencial de pressão, que é fundamental para o crescimento da célula vegetal. Difusão: a difusão é mais eficiente quando o gradiente de concentração é maior em um dos compartimentos e no outro esse gradiente é bem menor. Quanto menor a distância a ser percorrida , maior é o gradiente de concentração. Através da difusão, a água pode entrar na planta apartir do solo. A água sempre sai do lugar onde o gradiente de concentração é menor em direção onde o gradiente de concentração é maior. Sendo assim, a água sai do solo e entra na raiz. A difusão é responsável pelo transporte de água a curta distância. É fundamental para o transporte de água em plantas de pequeno porte, que não possuem xilema e floema. Fluxo de massa: o movimento das moléculas é concentrado e ocorre em função de uma força (gravidade, pressão). Esse processo é facilmente observado pelo deslocamento da água em rios. Para aumentar a velocidade do deslocamento da água é só fazer um estreitamento no leito do rio. Esse é o principal processo de transporte de água que ocorre dentro do xilema. Osmose: transporta a água a distâncias maiores. Quando a água ao se deslocar passa pela membrana, esse processo é chamado de osmose. Por osmose a água pode se mover entre o xilema e o floema, ou por dentro das células adjacentes, desde que passando pela membrana. Ajuste osmótico: a água sempre irá se mover de onde ela está mais disponível para onde ela está menos disponível. Sabemos que quanto mais soluto menor é o potencial hídrico. Durante o ajuste osmótico, as células da raiz aumentam a quantidade de soluto (açúcar e ácidos orgânicos), diminuindo muito o potencial hídrico das células da raiz, fazendo com que a água entre na raiz por difusão e fluxo de massa. O que faz a água se mover para as parte superiores das plantas? Por difusão, a água satura o córtex da raiz, entrando nos vasos do xilema, com isso, a coluna de água sobe, graças à compressão de uma molécula sobre a outra. Esse mecanismo é observado em plantas de pequeno e médio porte em solos que possuem água em abundância. Como a água sobe dentro da planta? O líquido sobe espontaneamente até uma certa altura, mas se não for gerada uma pressão negativa que puxe a coluna de água, ela não irá subir. Essa pressão só ocorre devido a transpiração que ocorre nas folhas. A água rodeia as células da folha, refrigerando-a quando as células estão em intensa atividade metabólica (fotossíntese e respiração), essa água passa para a fase d e vapor com o calor gerado nesses processos metabólicos. Dessa forma, a água sai pelos estômatos. Quando a água passa para a fase de vapor, novas moléculas de água são sugadas para dentro das células do xilema. Translocação de solutos orgânicos: a fotossíntese é responsável pela fixação de carbono num esqueleto orgânico, formando açúcares. Esse açúcar é utilizado pela planta de várias formas: nos mecanismos de produção de energia, na produção de compostos orgânicos, além de poder ser armazenado na forma de amido. Seiva bruta: composta por elementos minerais dissolvidos na água, elementos brutos, ou seja, que não foram incorporados em uma molécula orgânica. Essa seiva tem pH neutro e é transportada pelo xilema. Seiva elaborada: passou por uma elaboração, que é a formação de moléculas orgânicas,m principalmente de açúcar, produzido na fotossíntese, que também é dissolvido na água e transportado pelo floema. A seiva elaborada é composta principalmente por sacarose, aas e proteínas e possui pH básico. Tecidos e órgãos que podem se comportar como drenos: todos os tecidos ou órgão onde a taxa de crescimento é ou está muito alta, como por exemplo o tecido meristemático se comportam como drenos. O carbono fixado na fotossíntese é distribuído de acordo com a relação fonte/dreno. O açúcar produzido em uma célula da região fonte deve se dirigir para o floema e ser transportado para a região dreno, sair do floema e entrar na célula que dele necessita. Nesse processo está envolvido o carregamento e o descarregamento do floema. Carregamento do floema: em uma folha que está fazendo fotossíntese, a principal região produtora de açúcar é o mesófilo. Esse açúcar deve ser conduzido até os elementos crivados. Esse transporte é chamado de transporte a curta distância. Assim, o açúcar produzido dentro dos cloroplastos sai para o citoplasma da célula do parênquima clorofiliano no mesófilo e vai para fora da célula, passando através dos plasmodesmos em direção às células do floema. O floema leva esse açúcar para as células dos drenos. Esse transporte é chamado de transporte a longa distância (da fonte para o dreno). Dentro do floema o transporte de açúcar se da por fluxo de massa., já o carregamento de sacarose para dentro das células do floema (transporte a curta distância) se da por transporte ativo. Quando a sacarose entra na célula, ela diminui o potencial hídrico dessas células, permitindo a entrada de água por osmose, aumentando o volume da célula, aumentando a pressão da seiva elaborada dentro do tubo. Assim, a seiva segue para a área de menor pressão, o dreno. Como no dreno o consumo de açúcar é muito grande, o gradiente se mantém. Descarregamento do floema: é quando a sacarose sai de dentro das células do floema e vai para dentro das células do dreno. Ocorre tanto o descarregamento de floema quanto o descarregamento das células companheiras ou albuminosas. O descarregamento ocorre com gasto de energia. Tanto o carregamento quanto o descarregamento dependem do transporte de sacarose pelas membranas celulares das plantas, que é realizado por uma proteína de membrana que depende de ATP. Nutrição vegetal: Critérios de essencialidade dos elementos minerais: 1) a planta não é capaz de completar seu ciclo de vida na ausência do elemento; 2) a função do elemento não pode ser exercida por outro; ou seja, ele é insubstituível; 3) o elemento está diretamente envolvido no metabolismo vegetal, em uma etapa específica e conhecida. Por exemplo, ele pode ser um componente estrutural de uma enzima, ou de ácidos nucléicos, ou de proteínas etc.; ou, ainda, pode ser necessário para compor uma parte conhecida do metabolismo, atuando, por exemplo, como co-fator de uma reação enzimática. Nitrogênio: está presente na estrutura de todos os aminoácidos e, conseqüentemente, em todas as proteínas, sejam elas estruturais (proteínas de membrana, regulatórias etc.) ou catalíticas (enzimas); veja o Boxe. Os animais retiram o Nitrogênio de sua dieta, enquanto as plantas podem absorvê-lo da solução do solo nas formas iônicas (nítrica = NO 3 ou amoniacal = NH 4 ), ou orgânica (amidas e aminas) e assim incorporá-los em outras moléculas. Potássio: O (K) é considerado o principal ativador enzimático em vegetais, atuando em diversos tipos de reação de fosforilação, na síntese de ATP, na síntese de carboidratos, na migração de fotoassimilados, na respiração e na síntese de proteínas. Ele também é considerado o principal íon de regulação osmótica, ou osmorregulação, especialmente importante no mecanismo de abertura e fechamento estomático. Cálcio: a maior proporção de cálcio é encontrada na parede celular e na lamela mádia. O cálco garante o funcionamento e a seletividade da membrana. A quantidade de cálcio no citoplasma é considerada um dos principais mecanismos de sinalização celular. Magnésio: é o átomo central da molécula de clorofila, atua como c0-fator enzimático em processos de interconversão de energia, auxilia na agregação dos ribossomos e participa na ativação dos aminoácidos. Fósforo: Sua principal função é a transferência de energia, pois ele se encontra nos compostos ricos em energia de todos os eucariotos, como: ATP, GTP e UTP. o P se une através de uma ligação covalente, e quando ela é quebrada libera grande quantidade de energia. Para recompor essa ligação, é necessário, portanto, captar mais energia. Assim, esses compostos funcionam como moeda de troca de energia entre os compartimentos celulares, tanto na respiração como na fotossíntese. Os fosfolipídios são importantes componentes estruturais dos ácidos nucléicos, fazendo a ligação entre a base nitrogenada e o açúcar. Micronutrientes: são encontrados em quantidades reduzidas dentro do corpo do vegetal. São principalmente co-fatores ou ativadores enzimáticos. São eles: cloro, feroo, boro, manganês, zinco, cobre, níquel e molibdênio. Ferro: componente estrutural dos citocromos e da ferredoxina. Bromo: participa no metabolismo e transporte de açúcar. Carência nutricional em plantas: quando ocorre a limitação do fornecimento de um elemento, o desenvolvimento do organismo será comprometido e se manifestará através de sintomas visuais. Quando uma deficiência for de um elemento menos móvel (mais pesado), ela será primeiramente visualizada nas folhas mais jovens. Quando a deficiência for de um elemento mais leve, ela vai aparecer primeiro nas folhas mais velhas. Na falta de Mg, a síntese de clorofila estará comprometida e as folhas mais velhas da planta apresentarão clorose, amarelamento. Mecanismo de absorção de alimentos: como os elementos químicos entram nas células para desempenhar suas funções? A seletividade da membrana vegetal e os transportes a ela associados é como nos animais, por canais, bombas, proteínas carregadoras. A principal diferença é o tipo de bomba, que nos vegetais é de H e Ca, gerando um gradiente eletroquímico para a translocação de solutos. Principal elemento mineral essencial: é o nitrogênio, pois ele é componente estrutural de aminoácidos e conseqüentemente de todas as proteínas. Está presente em todas as bases nitrogenadas, fazendo parte de todos os ácidos nucléicos. Sustentação e organização estrutural do caule: modificações que foram necessárias para que as plantas conquistassem o ambiente terrestre: a necessidade de suportar o próprio corpo e os demais órgãos aéreos a ele ligados; a necessidade de suportar os pesados movimentos desses órgãos contra força da gravidade. Suporte mecânico e transporte de água a longa distÂncia foram As 2 mais importantes desempenhadas pelo xilema secundário, devido o surgimento de células lignificadas. Essa adaptação permitiu a algumas espécies terrestres alcançarem alturas bastante elevadas. O arranjo de folhas no caule possibilita a cada folha absorver o máximo de luz possível do sol. As estruturas reprodutivas, como as flores, são posicionadas em áreas mais acessíveis aos insetos para fazerem a polinização e dispersão das sementes. Além da função de sustentação, o caule faz a comunicação entre a raiz e as folhas, flores e frutos. O caule pode armazenar reservas nutritivas, fazer fotossíntese em alguns casos. Ao contrario da raiz, as ramificações do caule são exógenas e promovidas pelo desenvolvimento de gemas. Como ocorre o desenvolvimento do caule? O caule inicia seu desenvolvimento a partir da plúmula do embrião, que é na verdade a primeira gema apical. O meristema apical caulinar da início ao crescimento primário do caule. Na porção terminal do meristema apical do caule, está localizado o promeristema. O caule possui gemas axilares. Elas possuem uma estrutura idêntica à gema apical. Podem ser tanto vegetativas, dando origem a novos ramos, quanto florais, dando origem a flores ou inflorescências. Em alguns caules essas gemas podem sofrer modificações e dar origem a espinhos e gavinhas, contribuindo para a sustentação e proteção da planta. O alongamento internodal ocorre posteriormente. Ele é o principal responsável pelo crescimento em comprimento do caule. Os entrenós aumentam de tamanho de acordo com que se distanciam do meristema apical. O responsável pelo crescimento internodal é o meristema intercalar., que localiza-se no próprio entrenó. Caules que apresentam apenas crescimento primário são os herbáceos e os que apresentam crescimento secundário são os lenhosos. Estrutura do caule: os sistemas de tecidos do caule está disposto da seguinte forma: sistema de revestimento (epiderme), sistema fundamental ( córtex e medula) e sistema vascular ( periciclo, tecidos condutores e feixes vasculares). Epiderme caulinar: camada mais externa com origem na protoderme. Formada por células comuns ou ordinárias. Pode ter estômatos ou tricomas, mas em menor quantidade que nas folhas. Suas células conservam a capacidade de se dividirem. Sistema fundamental/córtex: está entre a epiderme e o sistema vascular. Quem o origina é o meristema fundamental. É ricamente composto por parênquimas. Em alguns casos a endoderme do caule apresenta inúmeros grãos de amido que podem ser de maior tamanho que as demais células do córtex, daí essa endoderme é chamada de bainha amilífera. Sistema fundamental/medula: é a porção central do caule que é envolvida pelo sistema vascular. É formada por parênquima cujas células podem sofrer lignificação e formar esclereides. Nela que são encontradas estruturas secretoras produtoras de látex, de óleos essenciais e de resinas. Sistema vascular/periciclo:localiza-se internamente depois da endoderme.forma a camada mais externa do cilindro vascular. Quem o origina é o procâmbio. Pode ser formado por uma ou mais camadas de células, que possuem alta capacidade de divisão celular, pis ele é um tecido parenquimático. Tecidos condutores primários: o xilema e o floema primários se originam no procâmbio. Ao contrário da raiz, o protoxilema no caule ocupa uma posição mais interna, próximo à medula do caule. Feixes vasculares: ocorrem geralmente em arranjos laterais. O xilema se localiza internamente ao floema. Outra modificação do arranjo dos tecidos vasculares no caule é representada pelo tipo concêntrico, em que tanto o xilema quanto o floema podem estar no centro. Distribuição dos feixes vasculares no caule: de acordo com a distribuição do procãmbio, os feixes vasculares podem formar um cilindro contínuo ou estar subdividido em feixes vasculares separados por parênquima. Estelo: coluna central do caule, que envolve o sistema vascular, a medula e o periciclo Adaptações do caule: caules que armazenam substâncias nutritivas: tubérculo: exemplo mais conhecido de caule que armazena substâncias nutritivas. Ex: batata inglesa. As folhas desse caule são vestigiais do tipo escamiformes. Rizoma; bulbo, etc. Porque a planta precisa de órgãos de reserva? Essas reservas são produzidas durante o período mais favorável do desenvolvimento da planta, quando a taxa fotossintética e a disponibilidade de água são grandes. Essas substâncias serão consumidas em períodos menos favoráveis, como a seca, temperaturas elevadas, frio intenso, etc. essas reservas também podem ser consumidas durante o período de reprodução do vegetal. Caules suculentos, que armazenam água: esse tipo de caule está diretamente relacionado a ambientes como deserto, serrado e caatinga. Várias estratégias são desenvolvidas pelas plantas que vivem nesses locais, dentre algumas, as mais observadas são: a perda de folha nas estações de seca, evitando a perda de água por transpiração; e a produção de folhas mesomórficas no período de chuva e xeromórficas no período de seca. Na maioria das plantas caducifólias, a atividade fotossintética é realizada na periferia do córtex do caule, nos parênquimas clorofilianos. Essas plantas possuem a parede epidérmica com membranas cuticulares bem espessas, formada por mais de uma camada celular. Ex: cactos (cladódio). Caules aquáticos: o primeiro fator que a planta submersa precisa se adaptar é a penetração rarefeita da luz. A solução encontrada foi aumentar o volume do tecido clorofiliano. Um outro fator limitante na água é a disponibilidade de oxigênio. A planta resolveu esse problema da seguinte forma: quando há escassez de oxigênio, a planta aumenta a produção de etileno. Essa substância difunde-se pelos órgãos da planta e age aumentando a produção de celulase, enzima que age destruindo as paredes celulares, abrindo espaço que atuam como reservatórios de ar. Sendo assim, a principal característica dos caules aquáticos é apresentar grande quantidade de espaços intercelulares, o aerêquima no córtex. Outras características dos caules aquáticos são epiderme rica em cloroplastos e normalmente sem estômatos. Xilopódio: esse tipo de caule é encontrado em plantas de campos, caaatinga, cerrados, regiões sujeitas a secas prolongadas e queimaduras espontâneas. Como estratégias, esses caules armazenam água e alimentos e possuem grande resistência, sendo capaz de regenerar toda sua parte aérea perdida, dessa forma, no final da estação de seca, ele persiste no solo, mesmo que toda sua parte aérea tenha sido queimada. Na estação chuvosa, as gemas dessa planta, que estavam dormentes são ativadas e o caule desenvolve novos brotos. (Caiu na P3)Espinhos e acúleos: em algumas plantas, os caules podem se modificar em espinhos, duros, secos e não fotossintetizantes. Os espinhos caulinares são muito confundidos os foliares, mas os espinhos caulinares são ramos curtos, modificados que se desenvolvem nas axilas das folhas. Já o acúleo, não é um caule,nem uma folha, é apenas uma projeção do córtex acompanhada pela epiderme do caule. O verdadeiro espinho possui tecidos do sistema fundamental e de revestimento, possui também sistema vascular. Sendo assim, os acúleos da roseira, que não possuem todos esses tecidos, são mais fáceis de ser removidos que os espinhos da laranjeira. Todas essas estruturas são adaptações para a defesa d vegetal. Organização estrutural da folha: A folha sofreu inúmeras modificações ao longo da evolução. Como resultado da seleção natural, encontramos numerosos tipos de folhas, que podem desempenhar inúmeras funções, como: Fotossíntese, Proteção (espinhos e espículas), Suporte em gavinhas, Armazenamento (catafilo), Atração de polinizadores (pétalas, sépalas e tépalas), Reprodução vegetativa. Desenvolvimento da folha: A folha tem seu desenvolvimento associado ao caule, já que os dois possuem um único sistema vascular. No ápice caulinar, divisões periclinais dão origem a protuberâncias de origem exógena, originando o primórdio foliar. Sob esse primórdio e abaixo do meristema apical, os cordões do procâmbio caulinar se diferenciam. À medida que o primórdio foliar se desenvolve, os feixes procambiais se diferenciam em direção a ele. Sendo assim, o sistema procambial da folha é contínuo com o do caule. Nos primórdios foliares de angiospermas existem três tipos de meristema: APICAL, INTERCALAR e MARGINAL. O crescimento da folha começa pela divisão da célula apical e subapical do meristema apical. As folhas não possuem crescimento indefinido como o caule, elas interrompem seu crescimento quando chegam ao tamanho adulto. Ao contrário do caule, o crescimento apical da folha ocorre em um espaço curto e limitado de tempo, sendo substituído pelo meristema intercalar e marginal. O tamanho e o formato de uma folha completa é determinado por vários fatores, como o tamanho do primórdio, a velocidade de divisão e o alongamento celular. Durante o desenvolvimento, o primórdio celular assume uma forma afilada e quase circular em secção transversal, mas desenvolve um lado achatado perto do ápice. Essa região afilada será a futura nervura central da folha, o pecíolo. Durante o desenvolvimento da folha, um grupo de células se diferencia ao longo das margens adaxiais, formam o meristema marginal. Esse meristema vai dar origem à epiderme da lâmina foliar e os tecidos internos da folha. Sucessão foliar: Sucessão foliar é um fenômeno no qual se observam algumas diferenças na forma das folhas de uma mesmo indivíduo. Esse fenômeno ocorre durante o desenvolvimento da folha. Estrutura interna da lâmina foliar: Corte transversal da lâmina foliar, de fora para dentro, temos: Epiderme Adaxial Parênquima Paliçádico Parênquima Lacunoso Epiderme Abaxial Cristal do Tipo Estilóide. O número de camadas de tecidos das folhas é pequeno, pois como elas são responsáveis pela captação de luz e de CO2, ela deve ter uma superfície bem grande e um volume muito pequeno. A folha tem três tipos de tecido Revestimento: epiderme; Fundamental: mesófilo (parênquimas); Vascular: feixes vasculares que formam as nervuras. Sistema de revestimento da folha: A folha deve ter um sistema de revestimento que evite a perda excessiva de água, mas que permita que ela faça trocas gasosas. A epiderme foliar é composta de células epidérmicas, estômatos, tricomas, litocistos, papilas, células silicosas, células suberificadas e células buliformes. A epiderme é uniestratificada e tem origem na protoderme. Suas células são compactas e cobertas por uma cutícula, o que reduz a perda de água por transpiração. Classificação da folha quanto à disposição dos estômatos: Epiestomática: estômatos na parte adaxial; Hipoestomética: estômatos na parte abaxial; Anfiepiestomática: estômato em ambas as partes. Sistema fundamental da folha: O parênquima clorofiliano representa o tecido fundamental da folha. Esse tecido é rico em espaços intercelulares e em estômatos, o que facilita a troca gasosa. Nesse tecido também está o parênquima poliçádico, que facilita o direcionamento da luz. O parênquima poliçádico está geralmente voltado para a parte adaxial e o parênquima lacunoso está voltado para a parte abaxial. O parênquima poliçádico pode ter uma ou mais camadas de células. Disposição dos feixes vasculares: O mesófilo é totalmente permeado por feixes vasculares. Esses feixes são as nervuras das folhas e o padrão de distribuição dessas nervuras apresenta caráter taxonômico. Ele é constituído por xilema e floema primários organizados em feixes que formam um sistema interligado entre a folha e o caule. O xilema está sempre voltado para a face adaxial da folha e o floema está sempre voltado para a parte abaxial da folha. Com o aumento do tamanho (calibre) ou seja, quanto maior o calibre das nervuras, sua função primária de captação de fotoassimilados passa para a de transportar esses fotoassimilados para fora da folha. A disposição das nervuras garante por toda a área foliar uma rápida distribuição de água e substâncias nela dissolvidas. Anatomia do pecíolo: O suprimento vascular que vem do caule para a lâmina foliar tem passagem através do pecíolo. O pecíolo também possui três sistemas: o de revestimento, constituído pela epiderme; o fundamental, composto pelo córtex; e o vascular, composto pelo xilema e floema. É comum no córtex haver tecidos de sustentação, como colênquima e esclerênquima.