Biociclo das plantas

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O Biociclo Vegetal
Fisiologia Vegetal
Deolinda Ferreira
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BIOCICLO VEGETAL: definições
 desenvolvimento: sucessão de processos ordenados 
por eventos de natureza genética e ações do meio
 cada etapa não deve ser vista como evento isolado
 São cinco etapas:
 Desenvolvimento embrionário
 Germinação e crescimento inicial
 Fase vegetativa
 Fase reprodutiva
 Senescência
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Fase Embrionária
 Período compreendido entre a fertilização e a 
maturação da semente
 Caracterizado por organogênese (cresc. e 
divisão celular; armazenamento de reservas 
em tecidos do embrião)
 ação hormonal e ambiental
 ambiente desfavorável: comprometimento do 
potencial reprodutivo da espécie
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Estágios do desenvolvimento de uma semente
• As divisões 
celulares são 
ordenadas e 
seguem uma 
sequência pré-
estabelecida.
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As reservas da semente
• Localização:
– Cotilédones
– Endosperma
– Perisperma
– Eixo embrionário
• Tipo de reservas:
– Amido
– Lipídeos
– Proteínas
– Parede celular
– Açúcares solúveis
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Germinação e Estabelecimento da Plântula
 Definição: “Conjunto de processos fisiológicos no 
embrião, que se iniciam com a embebição e 
culminam com a protrusão da radícula dos 
envoltórios da semente.”
 A germinação é uma fase sensível e decisiva para a 
sobrevivência e perpetuação da espécie
 Fases da germinação
 Embebição
 Restabelecimento do metabolismo
 Protrusão da radícula
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Critérios de 
germinação
• Botânico
– Protrusão da radícula
• Fitotécnico
– Plântula normal
• Do homem do campo
– Emergência de parte 
aérea na superfície do 
solo
• Vigor da sementes
• Disponibilidade de água
• Temperatura
• Gases (O2, CO2)
• Luz
Fatores que afetam 
a germinação
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Aspectos importantes da germinação
• A respiração celular é um dos primeiros processo a 
se restabelecer durante a embebição.
• A semente em germinação é um organismo 
heterótrofo, que se utiliza das reservas para obter 
energia
• A plântula só se torna autótrofa quando a 
fotossíntese se estabelece
• Se uma plântula for mantida no escuro, esgota suas 
reservas e morre.
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Protrusão da radícula 
e emergência do 
epicótilo
• Esgotamento das 
reservas e início 
da atividade 
fotossintética
Germinação epígea X hipógea
Cotilédones 
fotossintetizantes
X
Cotilédones de 
reserva
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Dormência de sementes
• Tipos de dormência
– De acordo com a época de estabelecimento
• Dormência primária
• Dormência secundária
– De acordo com a localização do impedimento à 
germinação:
• Endógena
– Fisiológica: inibidores químicos no embrião
– Morfológica: embrião imaturo
– Morfofisiológica: combinação de embrião imaturo com 
inibidores
• Exógena
– Física: impermeabilidade dos envoltórios á água ou gases
– Química: Inibidores nos envoltórios
– Mecânica: envoltórios lenhosos
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Exemplos de sementes com revestimentos resistentes
Para quebra de 
dormência desse tipo de 
sementes, algum 
processo de escarificação 
deve ser aplicado
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Vantagens da dormência
• A dormência distribui a germinação no 
tempo 
• tipos de dormência ligado ao ambiente 
(foto e termodormência)
• É vantajosa para espécies oportunistas 
que dependem de condições ambientais 
específicas para sobreviver (pioneiras, 
ervas daninhas)
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Fase Vegetativa
 crescimento rápido e vigoroso em extensão 
e diâmetro
 a planta é juvenil
 outros fatores importantes: rendimento 
fotossintético e translocação de 
assimilados
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Crescimento primário e secundário
• Depende da atividade 
dos meristemas
• Aumento do número de 
células por mitose
• Expansão celular pode 
ser prejudicada por 
déficit hídrico
• O crescimento 
secundário só ocorre em 
espécies lenhosas
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Juvenilidade e Maturidade
• A transição da fase juvenil para a fase adulta 
vegetativa é controlada por alguns genes
• As folhas da fase adulta são anatômica e 
morfologicamente diferentes da fase juvenil
A duração do 
período juvenil varia 
entre espécies.
Uma planta pode 
atingir a maturidade 
e não se tornar 
reprodutiva 
imediatamente
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Heterofilia
Folhagem juvenil
Fase de transição
Fase reprodutiva
Acacia heterophylla
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Fase Reprodutiva
 alteração no estado meristemático das gemas
 o processo indutivo pode ser:
* Autoindução (desenvolvimento morfológico mínimo)
* induzida mediante fatores externos adequados (foto e 
termoperíodo, deficiência hídrica) e endógenos 
(hormônios- expressão gênica)
 fatores externos são importantes na fase pós-floração
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Evocação floral
• A indução da floração pode ser subdividida em:
– Aquisição de competência para floração (sair do estágio juvenil)
– Indução por sinalização ambiental ou interna
– Determinação do destino do meristema
– Alterações morfo-anatômicas para o desenvolvimento do botão floral
Aquisição de 
competência
A planta torna-se 
sensível a sinais 
ambientais 
indutores de 
floração Floração
Transformações 
anatômicas dos 
meristemas 
resultando na 
formação de 
botões florais
Determinação
Expressão
Estado 
vegetativo
Indução
Os meristemas 
desenvolvem-se em 
botões florais mesmo que 
a planta não receba mais o 
sinal indutor
Sinais hormonais alteram a expressão 
gênica nos meristemas
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Estrutura floral
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Iniciação floral
C= pétala p= placenta
A= antera Sg= Estigma
G= gineceu Sy= Estilete
K= sépala
B= bráctea
b= bractéola
fa= ápice floral
Meristema na fase vegetativa
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O botão floral
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Polinização
Tipos de transferência do pólen
Crescimento do tubo polínico 
e fecundação
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Auto-incompatibilidade
• Evita a auto-
fecundação
• Há vários mecanismos
• É geneticamente 
controlada
• Útil em programas de 
melhoramento
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Eventos durante a polinização
Contato do pólen com o estigma receptivo
Aumento da atividade respiratória
Síntese de RNA nos núcleos (vegetativos e 
germinativos)
Emergência do tubo polínico
(rompimento de vesículas pectinase)
FecundaçãoAlongamento do tubo polínico
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Desenvolvimento do fruto
• Em alguns casos depende da presença de 
sementes em desenvolvimento
• Aplicação exógena de hormônios substitui a 
fonte endógena
• Competição por nutrientes resulta em 
frutos pequenos (muitos drenos) 
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Padrão de crescimento dos frutos
• Taxa de crescimento dos frutos geralmente é maior à noite 
• Alta transpiração diurna de outras partes da planta reduz o 
movimento de água para os frutos
• O desenvolvimento das partes do fruto tem taxas diferentes. Por ex. 
O desenvolvimento da epiderme continua por mais tempo do que a 
polpa
• Diferentes frutos se desenvolvem em diferentes taxas de 
crescimento. Ex. 0,01 a 0,02 cm3/dia em azeitona a 35 cm3/dia em 
melão.
• Medidas de crescimento: 
– Diâmetro, 
– Volume, 
– Peso fresco, 
– peso seco, etc...
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Balanço hormonal durante o crescimento de 
frutos
• Auxinas;
• Giberelinas;
• Citocininas;
• Ácido abscísico;
• Etileno
Frutos climatéricos
X
não climatéricos
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Modo de ação dos reguladores
• Atração de nutrientes: fenômeno de competição;
• Desenvolvimento vascular do pedúnculo;
• Estimulação metabólica;
• Competição entre frutos e crescimento 
vegetativo;
• Regulação de divisão celular;
• Regulação do aumento de volume celular;
• Regulação da maturidade das células.
• Competição entre frutos;
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➢Quanto à consistência do pericarpo
✓ Seco
✓ Carnoso
➢Quanto à deiscência do fruto
✓ Deiscente
✓ Indeiscente
Tipos de frutos
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Tipos de frutos
➢Quanto ao número de 
carpelos
✓ Monocárpico ou 
monocarpado
✓ Apocárpico ou 
apocarpado
✓ Sincárpico ou 
sincarpado
➢Quanto ao número de 
sementes
✓ Monospérmico
✓ Dispérmico
✓ Trispérmico
✓ Polispérmico 
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Classificação dos frutos
✓ Aquênio
✓ Cariópse (milho)
✓ Drupa
✓ Baga
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Classificação dos frutos
➢ Frutos simples
✓ Folículo
✓ Legume
✓ Cápsulas
✓ Sâmara
✓ Samarídeo
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Classificação dos frutos
➢ Fruto Múltiplo
➢ Fruto composto ou infrutescência
➢ Falsos frutos ou pseudofrutos
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BIOCICLO VEGETAL:definições
 desenvolvimento: sucessão de processos ordenados 
por eventos de natureza genética e ações do meio
 cada etapa não deve ser vista como evento isolado
 São cinco etapas:
 Desenvolvimento embrionário
 Germinação e crescimento inicial
 Fase vegetativa
 Fase reprodutiva
 Senescência
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Senescência
 Decréscimo nas atividades metabólicas e 
desarranjos estruturais nos tecidos (queda da 
Rubisco, clorofilas, aumento das hidrolases e 
degeneração celular)
 Também pode ser denominada DIFERENCIAÇÃO 
TERMINAL
 processo regulado geneticamente
* plantas monocárpicas: sinal é dado pela maturação 
dos frutos e sementes
* Plantas perenes: sinais do meio ambiente (luz, 
temperatura e estresses)
* hormônios (ABA, etileno, ácido jasmônico) agem em 
toda planta acelerando sua morte
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Senescência
• É um processo ativo, controlado 
pelo núcleo celular, sendo 
geneticamente programada 
• Pode ser acelerada ou 
retardada por sinalizadores 
externos e internos
• É parte integrante do ciclo vital
• Resulta em perda progressiva 
de integridade das membranas 
celulares e finalmente a morte
• A senescência é reversível 
dentro de certos limites
• Consiste no acúmulo passivo de 
lesões com a idade
• É acelerada em condições de 
stress
• A seqüência de eventos não é 
pré-determinada
• Não depende da disponibilidade 
de energia
• A morte celular é aleatória
Envelhecimento
Necrose
• Morte provocada por dano 
físico, venenos ou outra 
lesão externa.
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Tipos de senescência
• Monocárpica (plantas anuais)
• Caules aéreos (perenes herbáceas)
• Foliar sazonal (árvores decíduas)
• Foliar sequencial (folhas + velhas)
• Frutos carnosos e secos
• Cotilédones de reserva de órgãos florais 
• Tipos celulares especializados (tricomas, aqueídeos 
e elementos de vasos).
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Sintomas de senescência: o cloroplasto é a primeira organela a 
se degradar
• Mudança de cor
• Redução do 
conteúdo de 
clorofila
• Diminuição do 
conteúdo protéico
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Processos metabólicos durante a senescência
• Predomina ação de enzimas que degradam 
moléculas maiores ( proteínas, ác. nucléicos) 
gerando moléculas menores (açúcares, 
aminoácidos), mais solúveis e mais fáceis de 
transportar.
• Ocorre aumento do retículo endoplasmático e 
desaparecimento das vesículas de Golgi 
• Os núcleos permanecem intactos tanto 
estrutural quanto funcionalmente, até 
estádios tardios da senescência. 
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Iniciadores da Senescência
(reguladores de crescimento, ambiente, doenças, desenvolvimento)
Transdução do Sinal
Ativação ou inativação de 
genes
1. Fase de Iniciação
Ativação ou inativação de 
genes
Inibidores da 
Senescência
Ativação ou inativação de 
genes
Inibidores da 
Senescência
2. Fase da Degeneração
Aceleradores da 
senescência
Aceleradores da 
senescência
MORTE CELULAR
3. Fase Terminal
Inibidores da Senescência
(reguladores de 
crescimento, ambiente e 
desenvolvimento)
FONTE: Noodén et al., (1997). 
Fases da senescência
Inibidores da 
Senescência
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Fatores hormonais
• A senescência pode ser:
– Induzida pelo ABA;
– Acelerada pelo etileno;
– Retardada pelas citocininas;
– Indiretamente induzida pelas auxinas que 
induzem a síntese de etileno;
– Promovida pelo jasmonato.
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Abscisão foliar
• Envolve eventos bioquímicos e anatômicos
– As células da base do pecíolo são induzidas à mitose 
formando a camada de abscisão
– Essas células tornam-se progressivamente sensíveis ao 
etileno à medida que a folha entra em senescência
– A seguir ocorre produção de enzimas de afrouxamento de 
parede
– A camada de separação é uma região de fraqueza no 
pecíolo foliar
– Ocorre suberização no caule como forma de proteção na 
cicatriz foliar
– A abscisão corresponde à fase final do processo de 
senescência foliar
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	Slide 1: O Biociclo Vegetal
	Slide 2: BIOCICLO VEGETAL: definições
	Slide 3: Fase Embrionária
	Slide 4: Estágios do desenvolvimento de uma semente
	Slide 5: As reservas da semente
	Slide 6: Germinação e Estabelecimento da Plântula
	Slide 7: Critérios de germinação
	Slide 8: Aspectos importantes da germinação
	Slide 9: Protrusão da radícula e emergência do epicótilo
	Slide 10: Dormência de sementes
	Slide 11
	Slide 12: Vantagens da dormência
	Slide 13: Fase Vegetativa 
	Slide 14: Crescimento primário e secundário
	Slide 15: Juvenilidade e Maturidade
	Slide 16: Heterofilia
	Slide 17: Fase Reprodutiva 
	Slide 18: Evocação floral
	Slide 19: Estrutura floral
	Slide 20: Iniciação floral
	Slide 21: O botão floral
	Slide 22: Polinização
	Slide 23: Auto-incompatibilidade
	Slide 24: Eventos durante a polinização
	Slide 25: Desenvolvimento do fruto
	Slide 26: Padrão de crescimento dos frutos
	Slide 27: Balanço hormonal durante o crescimento de frutos
	Slide 28: Modo de ação dos reguladores
	Slide 29: Tipos de frutos
	Slide 30: Tipos de frutos
	Slide 31
	Slide 32
	Slide 33
	Slide 34: BIOCICLO VEGETAL: definições
	Slide 35: Senescência
	Slide 36: Senescência
	Slide 37: Tipos de senescência
	Slide 38: Sintomas de senescência: o cloroplasto é a primeira organela a se degradar
	Slide 39: Processos metabólicos durante a senescência
	Slide 40: Fases da senescência
	Slide 41: Fatores hormonais
	Slide 42: Abscisão foliar