TUTORIAL – 14R Data: Aluno (a): Série: 3ª Ensino Médio Turma: Equipe de Biologia Biologia BOTÂNICA A palavra Botânica vem do grego botané, que significa "planta", que deriva, por sua vez, do verbo boskein: "alimentar". É o estudo científico da vida das plantas e algas. Como um campo da biologia, é também muitas vezes referenciado como a Ciência das Plantas ou Biologia Vegetal. A Botânica abrange uma miríade de disciplinas científicas que estudam crescimento, reprodução, metabolismo, desenvolvimento, doenças e evolução da vida das plantas. Quase todo alimento que comemos provêm (direta e indiretamente) de plantas como este arroz americano de grãos longos. Esta é uma das principais razões que fazem da Botânica um tópico importante de estudo e pesquisa. Plantas são todos os organismos que possuem plastídeos dispersos no citoplasma, adquiridos em endossimbiose primária, e amido como substância de reserva. Acessoriamente podem possuir clorofila A e B, mas algumas perderam a capacidade fotossintetizante (Cavallier-Smith 1998, 2004). Podem ser divididas em dois grandes grupos: algas, que não possuem tecidos verdadeiros tampouco embrião eEmbriófitas, seres vivos fotossintetizantes que possuem embriões multicelulares envolvidos por material materno e estágio sexuado em alguma parte do ciclo de vida. As plantas participam de nossas vidas de inumeráveis outras maneiras além de fontes de alimento. Elas nos fornecem fibras para vestuários;madeira para mobiliário, abrigo e combustível;papel para livros;temperos para culinária;drogas para remédios; e o oxigênio que respiramos. Somos totalmente dependentes das plantas. As plantas também possuem um grande apelo sensorial, e nossas vidas são melhoradas por jardins, parques e áreas selvagens disponíveis para nós. O estudo das plantas garantiu melhor entendimento da natureza de toda a vida e continuará a fazê-lo nos anos vindouros. E com a engenharia genética e outras formas de tecnologia moderna, apenas começamos a entrar no mais excitante período da história da botânica, no qual as plantas podem ser transformadas, por exemplo, Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -1- NANDA/NOV/2014 - 1360 para resistir a doenças, matar pragas, produzir vacinas, fabricar plásticos biodegradáveis, tolerar solos com altas concentrações de sal, resistir ao congelamento e fornecer maiores quantidades de vitaminas e minerais em produtos alimentícios, como milho e arroz. Distintas dos demais seres vivos por seu ciclo de vida mais que pela fotossíntese (algumas espécies são heterotróficas secundárias, sem pigmentos verdes). As embriófitas, também chamadas de plantas terrestres, são composta de dois grupos informais: avasculares e vasculares, sendo o último subdividido em plantas sem e com sementes. As plantas com sementes podem, ainda, formar ou não flores. Todas as células das plantas possuem plastídeos que, quando expostos à luz, podem converter-se em cloroplastos. As algas são todos os seres fotossintetizantes que não possuem embrião. Estão divididas em quatro reinos: Bacteria (Cianofíceas), Protista(Euglenófitas e Dinoflagelados), Chromistas (Bacillariophyceae o u diatomáceas, Chrysophyta ou algas douradas e Phaeophyceae ou algas pardas) e Plantae. O reino Chromista engloba todos os seres vivos que possuem plastídeos no lumem do retículo endoplasmático, adquirido por endossimbiose secundária e com clorofila A e C. O reino Fungi inclui os organismos celulares haplóides dicarióticas, que se alimentam por absorção, e com glicogênio como substância de reserva. Está divido emChytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota e Basidiomycota. O reino Plantae é dividido em : (Usa-se o termo "divisão" ao invés do termo "filo" nos animais). Foco e motivação da botânica. Como outras formas de vida na Biologia, a vida das plantas pode ser estudada em vários níveis, do molecular, genético e bioquímico através de organelas, células, tecidos e abiodiversidade de plantas inteiras. No topo desta escala, plantas podem ser estudadas em populações, comunidades e ecossistemas (como em ecologia). Em cada um destes níveis, um botânico pode se dedicar à classificação (taxonomia), estrutura (anatomia) ou função (fisiologia) da vida vegetal. Historicamente, botânicos estudavam todos os organismos geralmente não considerados como animais. Alguns destes organismos "semelhantes a plantas" incluem: fungos(estudados em Micologia); bactérias e vírus (estudados em Microbiologia); e algas (estudadas em Ficologia). A maior parte das algas, fungos e micróbios não são mais considerados membros do Reino Vegetal. Entretanto, atenção ainda é dada a estes por botânicos; e bactérias, fungos, e algas são usualmente mencionados, ainda que superficialmente, em cursos de botânica. Então por que estudar plantas? Plantas são fundamentais para a vida na Terra. Elas geram oxigênio, alimento, fibras, combustíveis e remédios que permitem aos humanos e outras formas de vida existir. Enquanto realizam tudo isso, as plantas ainda absorvem dióxido de carbono, um importante gás do efeito estufa, através da fotossíntese. Uma boa compreensão das plantas é crucial para o futuro de nossa sociedade, já que nos permite: Alimentar o mundo Entender processos fundamentais Utilizar remédios e materiais Entender mudanças ambientais Alimentar o mundo Virtualmente todo alimento que consumimos provém das plantas, tanto diretamente de frutas, verduras e legumes, como indiretamente através do gado que comemos, que por sua vez depende das plantas para se alimentar. Em outras palavras, plantas são a base de quase todas as teias alimentares, ou o que os ecólogos chamam de nível trófico. Compreender como as plantas produzem o alimento que comemos é, portanto, importante para sermos capazes de alimentar o mundo e fornecer segurança alimentar para as futuras gerações, como exemplo através do cruzamento entre plantas. Nem todas as plantas são benéficas aos seres humanos, e plantas daninhas são um problema considerável para Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -2- NANDA/NOV/2014 - 1360 a agricultura, e a botânica fornece o conhecimento básico para compreender, minimizar e controlar seu impacto. Entendendo processos fundamentais Plantas são organismos convenientes nos quais os processos fundamentais (como divisão celular e síntese de proteínas, por exemplo) podem ser estudados, sem o dilemaético destes estudos em animais ou humanos. As leis de herança genética foram descobertas desta maneira por Gregor Mendel que estava estudando a maneira pela qual a forma das ervilhas era herdada. O que Mendel aprendeu estudando plantas teve um alcance muito além da botânica. Mais recentemente, Barbara McMlintock descobriu "genes saltitantes" ao estudar o milho. Embora ela não fosse uma botânica "clássica", seu trabalho demonstra a crescente relevância do estudo de plantas para o entendimento de processos biológicos fundamentais. Utilizando remédios e materiais Muitas drogas, medicinais ou não, vêm do Reino Vegetal. A aspirina, originalmente extraída da casca de salgueiros, é um exemplo. A cura para diversas doenças pode vir de vegetais, esperando para serem descobertas. Estimulantes populares, tais como café, chocolate, tabaco e chá, também têm origem em plantas. A maior parte das bebidas alcoólicas são obtidas da fermentação de plantas, como lúpulo e uvas. Plantas nos fornecem muitos materiais naturais: algodão, madeira, papel, linho, óleos vegetais, alguns tipos de cordas e borracha são apenas alguns exemplos. A produção deseda não seria possível sem o cultivo de amoreiras. Canas-de-açúcar e outras plantas têm sido recentemente utilizadas como fontes de biocombustíveis, importantes como alternativa aos combustíveis fósseis. Este é apenas um punhado de exemplos de como a vida vegetal fornece, à humanidade, remédios e materiais importantes. Entendendo mudanças ambientais Plantas podem também auxiliar na compreensão das mudanças ambientais de muitas maneiras. Compreender a destruição dos habitats e a extinção das espécies depende de um acurado e completo inventário de plantas providenciado pela sistemática e taxonomia. Respostas das plantas à radiação ultravioleta pode nos ajudar a monitorar problemas, como o buraco na camada de ozônio. Análise de pólen depositado pelas plantas milhares de anos atrás pode ajudar cientistas a reconstruir climas do passado e predizer os do futuro, parte essencial da pesquisa sobre mudanças climáticas. Líquens, sensíveis às condições atmosféricas, têm sido extensivamente usados como indicadores de poluição. Então, de muitas maneiras, as plantas podem agir um pouco como "canário de mineiro", um antigo sistema de alarme, nos alertando de importantes mudanças no meio ambiente. Acrescentadas essas razões práticas e científicas, plantas são extremamente valiosas como recreação a milhões de pessoas que apreciam jardinagem, horticultura e culinária. Botânicos também argumentam que a botânica é um tópico fascinante e recompensador por si só. Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -3- NANDA/NOV/2014 - 1360 Exercicios: 1. Entre os grupos do reino vegetal é considerado órgão vegetativo a) o embrião multicelular presente nas briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. b) a flor que contém ovário com óvulo(s), presente nas angiospermas c) a semente nua não inserida em frutos, característica das gimnospermas. d) o soro, que contém os esporângios, próprio das pteridófitas. e) o rizóide, estrutura de fixação ao substrato, característico das briófitas. 2. Plantas tóxicas Algumas plantas ornamentais podem causar problemas se forem ingeridas por animais e seres humanos. Veja alguns exemplos: Comigo-ninguém-pode (Dieffenbachia picta): apresenta folhas largas com manchas brancas e com nervuras reticuladas. As folhas são consideradas tóxicas. Azaléia (Rhododendron sp.): produz flores brancas e coloridas (róseas, vermelhas e arroxeadas). As folhas e flores produzem substâncias tóxicas. Samambaia-do-campo (Pteridium aquilinum): produz folíolos com esporângios, com rizoma e raízes adventícias tóxica para os bovinos. Bico-de-papagaio (Euphorbia pulcherrima) produz brácteas vermelhas amarelas, brancas ou róseas envolvendo as pequenas flores. Produz um látex tóxico. Pode-se afirmar que todas as plantas citadas no texto a) produzem frutos e sementes. b) realizam a fotossíntese durante o dia e a respiração durante a noite. c) formam estróbilos e soros. d) são de espécies diferentes e pertencem ao mesmo reino. e) apresentam tecidos condutores de seiva e formam prótalo duradouro. 3. Especialistas, já está alterando o clima global. Dentre as diretrizes que visam a combater esse fenômeno, uma propõe o plantio de florestas com mudas de árvores de grande porte, que seriam cortadas e substituídas por novas mudas, quando estivessem próximas do desenvolvimento máximo; a madeira assim obtida poderia ser usada, não como combustível, mas, para outros fins. Os defensores dessa proposta se apóiam no fato de que, na planta em crescimento: a) a eficiência da fase clara da fotossíntese aumenta, em detrimento da fase escura; b) a taxa respiratória é maior que a taxa fotossintética; c) a taxa fotossintética é maior que a taxa respiratória; d) a fase escura da fotossíntese aumenta, acarretando maior consumo de O2 e) o consumo de O2 aumenta devido à diminuição da taxa de fotossíntese. 4. Para aumentar a produção de frutos com polpa mais macia e doce, um agricultor plantou sementes de árvores cujos frutos tinham essas características. Entretanto, um efeito inesperado que o agricultor observou foi a baixa estatura das plantas nascidas dessas sementes. Uma explicação para esse fenômeno pode ser a) a inibição do geotropismo negativo das raízes. b) o aumento do tempo de germinação das sementes. c) a menor sensibilidade das células à ação das auxinas. d) o aumento do efeito do etileno nos brotos. Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -4- NANDA/NOV/2014 - 1360 5. Nas pesquisas da EMBRAPA, a melancia foi alterada geneticamente para a não-formação de sementes. Quando ocorre na natureza esse fenômeno é chamado de a) anemocoria. b) Fecundação cruzada. c) mega ou macrosporogênese. d) embriogênese. e) partenocarpia. 6. Quando a planta é podada, geralmente as gemas laterais se desenvolvem porque a) a produção de citocinina aumenta, principalmente nos ramos podados. b) a planta passa a ser estimulada pelo etileno liberado pela região ferida. c) a planta passa a produzir ácido giberélico, para haver abscisão foliar. d) a perda da dominância apical reduz a concentração da auxina. 7. As Angiospermas representam o extremo atual de uma tendência evolutiva que passa pelas Traqueófitas: geração esporofítica desenvolvida e gametofítica reduzida. São características exclusivas das Angiospermas, EXCETO: a) dupla fecundação. b) endosperma triplóide. c) produção de sementes. d) presença de ovários e frutos. 8. Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações que seguem, referentes às angiospermas. ( ) Seus óvulos e sementes estão contidos em um carpelo. ( ) Elas apresentam um endosperma diplóide. ( ) Elas apresentam dupla fertilização. ( ) Sua geração predominante é gametofítica. ( ) Elas são dióicas ou monóicas. A seqüência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) V - F - V - F - V. b) F - V - F - F - V. c) V - V - F - V - F. d) F - F - V - V - F. e) V - V - F - V - V. 9. A clorose variegada das laranjeiras, conhecida como amarelinho, é causada por uma bactéria que, depois de instalada, se multiplica e obstrui o tecido responsável por levar água e nutrientes das raízes para a parte aérea da planta. Entre os sintomas da doença está a diminuição do tamanho dos frutos, tornando-os inviáveis para o consumo. Assinale a alternativa que apresenta o tecido obstruído pela bactéria. a) parênquima aqüífero b) parênquima clorofiliano c) colênquima d) xilema e) floema Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -5- NANDA/NOV/2014 - 1360 10. Briófitas e pteridófitas apresentam várias características em comum, mas também diferem em muitos aspectos. Assinale a característica que pertence a apenas um desses grupos de plantas. a) Crescer preferencialmente em solos úmidos e sombreados. b) Necessitar de água para reproduzir-se. c) Não ter flores, sementes e frutos. d) Ser criptógama. e) Ser portadora de tecidos de transporte GABARITO 1-e 2-b 3-c 4-c 5-e 6-d 7-c 8-a 9-d 10-e Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -6- NANDA/NOV/2014 - 1360