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PROVA DE BOTÂNICA
A Célula Vegetal: A Unidade Fundamental da Vida Vegetal
A célula é a unidade estrutural básica de qualquer organismo vivo. Em plantas, as células são
eucarióticas, possuindo material genético encapsulado em um núcleo e organelas complexas e
compartimentalizadas. A teoria da endossimbiose explica a diversificação das células
eucarióticas a partir de procarióticas, através do englobamento de precursores de mitocôndrias
e cloroplastos.
Diferenças Chave entre Células Vegetais e Animais: As células vegetais possuem algumas
peculiaridades distintivas:
Parede Celular: A característica mais proeminente, responsável pela proteção e suporte
estrutural.
Vacúolos: Grande vacúolo central que armazena água, nutrientes e produtos
metabólicos, além de contribuir para a turgidez.
Plastídeos: Organelas especializadas em síntese e armazenamento de substâncias,
como os cloroplastos para fotossíntese.
Substâncias Ergásticas: Produtos do metabolismo celular armazenados, como amido,
cristais, óleos e resinas.
Componentes Principais da Célula Vegetal:
Parede Celular:
Composição: Microfibrilas de celulose imersas em uma matriz de polissacarídeos
não-celulósicos (hemicelulose e pectinas), além de lignina, proteínas e lipídeos (ceras,
cutina, suberina).
Formação: Começa na telófase da divisão celular com o fragmoplasto, que origina a
placa celular. Esta, ao depositar substâncias pécticas, forma a lamela média.
Tipos de Parede:Parede Primária: A primeira a se formar, flexível, rica em celulose e
pectina, presente em células como as do parênquima. É corada em azul por azul de
Astra ou Alcian.
Parede Secundária: Deposita-se internamente à parede primária, após o término do
crescimento celular. Composta por três camadas (S1, S2, S3), rica em hemicelulose e
lignina, conferindo rigidez. Células com parede secundária, como esclereídes e
elementos do xilema, são coradas em vermelho por safranina.
Pontoações: Regiões onde a deposição de parede é menos acentuada ou ausente,
formando canais que permitem a comunicação célula-célula via plasmodesmos. Podem
ser simples, areoladas ou semiareoladas.
Plastídeos:
Originados de proplastídeos incolores.
Cloroplastos: Principais plastídeos, responsáveis pela fotossíntese. Contêm tilacóides
(que formam a grana) e pigmentos (clorofilas e carotenóides).
Leucoplastos: Incolores, armazenam substâncias como amido (amiloplastos), óleo
(elaioplastos) e proteínas (proteoplastos). Os amiloplastos especiais, estatólitos, são
importantes no gravitropismo.
Cromoplastos: Apresentam pigmentos carotenóides ou flavonóides, conferindo cor a
pétalas e frutos.
Vacúolo:
Delimitado por uma única membrana, o tonoplasto.
Funções metabólicas diversas, incluindo autofagia, degradação de moléculas e
armazenamento de substâncias ergásticas (cristais de oxalato de cálcio, óleos, resinas,
taninos). Células com acúmulo notável dessas substâncias são chamadas de
idioblastos.
3. Meristemas: Crescimento e Desenvolvimento Vegetal
Os meristemas são tecidos embrionários compostos por células indiferenciadas e totipotentes,
capazes de se dividir e originar qualquer outro tipo de célula, ou até mesmo um indivíduo inteiro.
Esta capacidade de "incorporar novas células ao corpo da planta indeterminadamente" é uma
das principais características distintivas entre plantas e animais. Células meristemáticas
possuem parede delgada, citoplasma denso, poucos vacúolos e núcleo proeminente, indicando
intensa atividade mitótica.
Tipos de Meristemas:
Meristemas Apicais (Primários):
Definidos durante o desenvolvimento embrionário, originando o corpo primário da planta.
Meristema Apical Radicular (MAR): Localizado na ponta da raiz, protegido pela coifa.
Contém o centro quiescente, um conjunto de células que permanecem meristemáticas e
geram todos os tecidos da raiz. Produz a protoderme (que forma a epiderme), o
meristema fundamental (que forma o sistema fundamental) e o procâmbio (que origina o
sistema vascular). Pode ser de sistema aberto (uma célula geradora) ou fechado
(conjunto de células).
Meristema Apical Caulinar (MAC): Responsável por produzir todo o sistema caulinar,
incluindo caule, folhas e gemas axilares. É organizado na túnica (camadas superficiais
que crescem em superfície) e no corpo (massa de células centrais que crescem em
volume), que se subdivide em zona central, periférica e medular. A túnica origina a
protoderme, enquanto o corpo (zona periférica e medular) produz os órgãos foliares,
córtex, cilindro vascular e medula.
Meristemas Secundários (Laterais):
Promovem o crescimento em espessura (crescimento secundário), característico de
gimnospermas e eudicotiledôneas.
Câmbio Vascular: Produz xilema secundário (lenho) para dentro e floema secundário
para fora. No caule, tem origem mista (procâmbio e periciclo), diferenciando-se em
câmbio fascicular (entre xilema e floema primários) e interfascicular (entre feixes
vasculares).
Felogênio: Responsável pela formação da periderme (súber/felema para o exterior e
feloderme para o interior), que substitui a epiderme em órgãos com crescimento
secundário. Pode ter diferentes origens (epiderme, córtex, periciclo, floema).
4. Sistemas de Tecidos Vegetais
Os tecidos vegetais são agrupamentos de células com funções e estruturas semelhantes. Eles
são organizados em sistemas que compõem o corpo da planta.
4.1. Sistema de Revestimento: Protege a planta contra a perda excessiva de água, danos
mecânicos e patógenos.
Epiderme:
Tecido de revestimento primário, geralmente unisseriado, presente em órgãos jovens.
Células vivas, com parede primária, podendo conter cloroplastos e armazenar
substâncias.
Cutícula: Camada lipídica externa (cutina e ceras epicuticulares) que reveste as células
epidérmicas de órgãos aéreos, prevenindo a transpiração excessiva e atuando como
barreira física. Sua espessura varia com a incidência de raios UV e condições
ambientais.
Células Especializadas:Estômatos: Complexos formados por células-guarda e
subsidiárias, que regulam as trocas gasosas e a transpiração. Sua posição (ao mesmo
nível, acima, abaixo, em criptas) e arranjo (anomocítico, anisocítico, paracítico, diacítico)
são caracteres taxonômicos. Podem ser anfiestomáticos (em ambas as faces),
epiestomáticos (face adaxial) ou hipostomáticos (face abaxial).
Tricomas: Pelos epidérmicos, podem ser glandulares (secretam substâncias) ou tectores
(proteção contra perda de água e herbivoria). Podem ser unicelulares ou multicelulares,
unisseriados ou multisseriados.
Pelos Radiculares: Projeções da epiderme da raiz (tricoblastos), aumentando a
superfície de absorção de água.
Papilas, Células Buliformes, Células Suberosas e Silicosas, Litocistos: Outras
especializações com funções diversas (ex: células buliformes no enrolamento de folhas
de gramíneas).
Periderme:
Tecido de revestimento secundário que substitui a epiderme em órgãos com crescimento
em espessura (secundário).
Formada pela atividade do felogênio, que produz súber/felema (células suberificadas,
para o exterior) e feloderme (células de parede delgada, para o interior).
Popularmente conhecida como "casca".
4.2. Sistema Fundamental: Desempenha principalmente funções de preenchimento,
armazenamento, sustentação e fotossíntese. Origina-se do meristema fundamental.
Parênquima:
Tecido mais comum, com células totipotentes (capazes de se diferenciar em outros
tipos).
Tipos de Parênquima:Fundamental (ou de preenchimento): Amplamente distribuído no
córtex, medula e nervuras.
Clorofiliano (ou clorênquima): Presente em partes fotossintetizantes (folhas, caules
verdes), rico em cloroplastos. Pode ser paliçádico (células retangulares),
esponjoso/lacunoso (células isodiamétricas com muitos espaços intercelulares) ou
braciforme.
Armazenador (ou de reserva): Armazena substâncias como amido (amilífero, ex: batata),água (aquífero, ex: cactáceas) ou ar (aerênquima, ex: plantas aquáticas, conferindo
flutuabilidade e facilitando trocas gasosas).
Colênquima:
Tecido de sustentação em órgãos jovens.
Células vivas com espessamentos irregulares de parede primária (celulose), sem
cloroplastos.
Pode ter diferentes tipos de espessamento: angular, lacunar ou lamelar.
Esclerênquima:
Tecido de sustentação em partes mais velhas e rígidas da planta.
Células com paredes uniformemente espessadas e lignificadas (ou suberificadas), que
geralmente perdem o protoplasto na maturidade funcional (células mortas).
Tipos de Células Esclerenquimáticas:Fibras: Células alongadas, com extremidades
afiladas e paredes espessadas.
Esclereídes: Células curtas, com paredes secundárias muito espessas e lume reduzido.
Podem apresentar diferentes morfotipos (braquiesclereides, astroesclereides,
osteoesclereídes, macroesclereídes, tricoesclereídes).
4.3. Sistema Vascular: Responsável pela absorção e condução de água, nutrientes e
substâncias orgânicas em solução. É uma inovação evolutiva crucial para a conquista do
ambiente terrestre.
Componentes:
Xilema: Conduz água e nutrientes inorgânicos (seiva bruta) e desempenha funções de
armazenamento e sustentação devido à presença de elementos lignificados.
Elementos Condutores (Traqueais):Traqueídes: Células alongadas com pontoações na
parede lateral, presentes em pteridófitas e gimnospermas.
Elementos de Vaso: Células mais curtas, características de angiospermas, com "placas
de perfuração" nas porções terminais, permitindo fluxo mais eficiente. O protoxilema
(primeiros elementos) tem espessamentos anelares e helicoidais, enquanto o
metaxilema e xilema secundário têm parede essencialmente lignificada.
Fibras Xilemáticas: Função de armazenamento e sustentação.
Células Parenquimáticas: Presentes nos sistemas axial e radial, armazenam amido e
cristais. O parênquima axial pode ser paratraqueal (associado aos vasos) ou
apotraqueal (independente dos vasos).
Floema: Conduz substâncias orgânicas e inorgânicas em solução (seiva elaborada),
como carboidratos, hormônios e vitaminas.
Elementos Condutores:Células Crivadas: Presentes em gimnospermas.
Elementos de Tubo Crivado: Característicos de angiospermas, associados às células
companheiras (que compartilham a mesma origem ontogenética). Possuem placas
crivadas nas porções terminais.
Células de Strasburger (Albuminosas): Em gimnospermas, análogas às células
companheiras.
Células Parenquimáticas e Fibras: Funções de armazenamento e sustentação.
Periciclo: Camada mais externa do sistema vascular, unisseriada ou multisseriada,
parenquimática ou fibrosa. Presente em raízes, caules e folhas. Responsável pela
formação de raízes laterais e parte do câmbio vascular.
Endoderme: Camada interna do córtex que envolve o sistema vascular. Possui estrias
de Caspary (lignina e suberina), que restringem a via apoplástica de transporte de água,
tornando o movimento seletivo.
Organização do Sistema Vascular (Estelo):
Protostelo: Cilindro central sólido de xilema, circundado por floema. Comum em raízes e
em grupos basais como Monilophyta. Considerado filogeneticamente mais basal.
Sifonostelo: Sistema vascular forma um cilindro contínuo com uma medula central
preenchida por parênquima.
Eustelo: Feixes colaterais organizados em um cilindro que circunda a medula. Típico de
eudicotiledôneas.
Atactostelo/Polistelo: Feixes vasculares dispersos no tecido parenquimático.
Característico de monocotiledôneas, onde cada feixe pode ser um monostelo envolto por
sua própria endoderme e periciclo.
Tipos de Feixes Vasculares:
Colateral: Floema externo ao xilema (mais comum).
Bicolateral: Floema interno e externo ao xilema (ex: Cucurbitaceae).
Anficrival: Floema circunda o xilema.
Anfivasal: Xilema circunda o floema.
5. Anatomia dos Órgãos Vegetativos
Os órgãos vegetativos (raiz, caule, folha) surgiram como adaptações cruciais para a conquista
do ambiente terrestre. Sua estrutura anatômica primária é resultado da atividade dos
meristemas apicais e primários; em muitas plantas, os meristemas secundários também
contribuem.
5.1. Raiz: Funções principais: fixação ao solo, absorção de água e nutrientes, armazenamento
de reservas.
Desenvolvimento: Origem do meristema radicular, formando epiderme (com tricoblastos
e pelos radiculares), córtex (parênquima, esclerênquima, endoderme com estrias de
Caspary, exoderme) e sistema vascular.
Sistema Vascular Primário: Xilema e floema em posições alternadas, com protoxilema
localizado externamente ao metaxilema (arranjo exarca). O número de polos de
protoxilema (monarca, diarca, poliarcas) é uma característica importante, sendo
poliarcas comum em monocotiledôneas.
Crescimento Secundário (Eudicotiledôneas): Promovido pelo câmbio vascular (origem
mista de procâmbio e periciclo) e felogênio, formando o cilindro vascular secundário e a
periderme. Monocotiledôneas geralmente não apresentam crescimento secundário
típico, mas podem ter espessamento secundário devido ao Meristema de Espessamento
Secundário (MES) originado do periciclo.
5.2. Caule: Função principal: suporte e sustentação de folhas, flores e frutos.
Desenvolvimento: Origem do meristema apical caulinar, formando epiderme (com
cutícula, estômatos e tricomas), córtex e medula (parênquima, esclerênquima,
colênquima na hipoderme).
Sistema Vascular Primário: Xilema e floema primários organizados em feixes vasculares,
com protoxilema localizado internamente ao metaxilema (arranjo endarca). Tipos de
estelo (eustelo em eudicotiledôneas, atactostelo em monocotiledôneas).
Crescimento Secundário (Eudicotiledôneas): Promovido pelo câmbio vascular (câmbio
fascicular e interfascicular) e felogênio. O câmbio vascular produz xilema secundário
(lenho) e floema secundário. O lenho é mais complexo em angiospermas ("hardwood") e
mais simples em gimnospermas ("softwood", com traqueídes e dutos resiníferos). A
periderme substitui a epiderme, podendo apresentar lenticelas para trocas gasosas. A
casca compreende todos os tecidos externos ao câmbio vascular, dividida em casca
externa (mortos) e casca interna (vivos).
5.3. Folha: Principal órgão fotossintetizante.
Desenvolvimento: Origem exógena da zona periférica do MAC. Diferenciação de
meristemas intercalar e marginal para crescimento e formação da lâmina foliar.
Não apresenta crescimento secundário típico.
Sistema de Revestimento: Epiderme unisseriada ou multisseriada (com cutícula,
tricomas, estômatos, células buliformes, etc.). A posição dos estômatos (anfiestomática,
hipostomática, epiestomática; ao mesmo nível, acima, abaixo ou em criptas) e seu
arranjo (linear em monocotiledôneas, aleatório em eudicotiledôneas) são caracteres
importantes.
Sistema Fundamental: Hipoderme, tecido colenquimático subepidérmico e mesofilo.
Mesofilo: Diferenciado em parênquima paliçádico (células retangulares) e
lacunoso/esponjoso (células isodiamétricas com espaços intercelulares).
Tipos de Mesofilo: Heterogêneo (dorsiventral/bifacial, isobilateral) ou
homogêneo/isomorfo.
Anatomia Kranz: Em plantas C4 (ex: milho), células do mesofilo com arranjo radiado em
volta da bainha do feixe (endoderme), cujas células são grandes e ricas em cloroplastos,
otimizando a fixação de CO2 e produção de açúcares.
Sistema Vascular: Floema voltado para a face abaxial e xilema para a face adaxial,
formando as nervuras (venaçoes paralelinérveas em monocotiledôneas, peninérveas em
eudicotiledôneas). Bainha do feixe (endoderme) pode ser parenquimática ou
esclerenquimática.
6. Estruturas Secretoras: Produção e Liberação de Substâncias
As plantas produzem e secretam uma vasta gama de substâncias por meio de estruturas
especializadas. Estas substâncias podem ter funções de proteção (contra herbívoros,
patógenos), armazenamento, sinalização (hormônios), atração de polinizadores,entre outras.
Métodos de Secreção:
Granulócrina: Fusão de vesículas com a membrana plasmática (exocitose).
Ecrina (ou Merócrina): Passagem direta (passiva) de íons pela membrana.
Holócrina: Liberação de substâncias associada à lise (degeneração) das células
secretoras.
Classificação das Estruturas Secretoras:
Estruturas Secretoras Externas (na superfície dos órgãos):
Tricomas Glandulares: Podem ser captados ou peltados. Secreção de enzimas (plantas
carnívoras) ou substâncias irritantes (tricomas urticantes).
Glândulas de Sal: Presentes em halófitas (plantas de ambientes salinos), eliminam o
excesso de sal diretamente ou por acúmulo e ruptura celular.
Coleteres: Secretam substâncias colantes, protegendo órgãos jovens.
Hidatódios: Responsáveis pela gutação (eliminação passiva de água líquida), formados
por estômatos modificados e epitema (tecido secretor associado ao sistema vascular).
Hidropótios: Em plantas aquáticas, promovem o balanço de água e sais minerais.
Nectários (Florais e Extraflorais): Secretam néctar (rico em açúcares), atraindo
polinizadores ou atuando em relações simbióticas de proteção (ex: acácias e formigas).
Osmóforos: Glândulas florais que produzem fragrâncias voláteis (terpenóides,
compostos aromáticos) para atrair polinizadores ou repelir herbívoros.
Estruturas Secretoras Internas (no interior dos órgãos):
Células Secretoras:Células Oleíferas: Comuns em Rutaceae e Lauraceae, armazenam
óleo em uma cavidade oleífera.
Células de Mucilagem: Armazenam mucilagem (polissacarídeo), frequentemente com
cristais (ráfides ou drusas). Comuns em Cactaceae.
Idioblastos: Células que se diferenciam das demais em aspecto e tamanho,
armazenando cristais (oxalato de cálcio, carbonato de cálcio, sílica) ou taninos
(compostos fenólicos de defesa). O litocisto é um idioblasto com um grande cristal
(cistólito).
Células de Mirosina: Em Capparidaceae e Brassicaceae, secretam a enzima mirosinase
(importante em interações planta-animal).
Cavidades/Ductos (Canais) Secretores: Estruturas multicelulares que armazenam
terpenóides e carboidratos. Formam-se por processos esquizógeno (afastamento),
lisígeno (dissolução) ou esquizolisígeno. Exemplos: dutos resiníferos em Pinus,
cavidades oleíferas em Citrus.
"Kino Veins": Estruturas secretoras pouco comuns em Eucalyptus, produzem polifenóis e
taninos em resposta a estresse.
Laticíferos: Cavidades ou ductos que produzem látex (borracha natural, rica em
terpenos, carboidratos, etc.). Podem ser simples (não-articulados) ou compostos
(articulados, anastomosados ou não-anastomosados).
7. Anatomia Ecológica: Adaptações aos Fatores Ambientais
A anatomia ecológica estuda como as plantas desenvolvem modificações estruturais internas e
externas em resposta a fatores ambientais como nutrientes, água, salinidade e luminosidade.
Mesófitas: Adaptadas a ambientes com condições ótimas de água e umidade.
Hidrófitas: Plantas aquáticas que vivem em ambiente com suprimento hídrico abundante.
Adaptações Anatômicas: Cutícula ausente ou muito delgada, abundância de aerênquima
(canais de ar para flutuação e trocas gasosas), pouco ou nenhum esclerênquima,
presença de hidropótios (para balanço de água e sais), estômatos ausentes em porções
submersas ou em contato com a água.
Xerófitas: Plantas de ambientes áridos e semiáridos, com escassez de água.
Estratégias Adaptativas:Evitação (anuais): Completam o ciclo reprodutivo durante
períodos favoráveis, sobrevivendo como sementes no período de estresse.
Resistência (perenes):Fuga: Perda de partes (ex: folhas caducifólias em Caatinga).
Tolerância: Desenvolvimento de adaptações para sobreviver ao déficit hídrico.
Adaptações Anatômicas: Cutícula espessa e parede periclinal externa espessada
(proteção solar e redução de perda de água), esclerênquima abundante (esclerofilia),
alta densidade de estômatos, epiderme e hipoderme múltiplas (reflexão solar), tricomas,
parênquima paliçádico com múltiplas camadas (otimização da fotossíntese), estômatos
em criptas ou abaixo do nível epidérmico, presença de taninos e cristais, parênquima
aquífero (armazenamento de água).
Poiquiloídricas (Folhas de Ressurreição): Folhas que perdem clorofila ao desidratar e a
recuperam ao reidratar, com estrutura interna especializada em contratilidade.
Epífitas: Plantas que vivem sobre outras, sem parasitá-las, sujeitas a déficit de água e
nutrientes.
Adaptações Anatômicas: Velame nas raízes (epiderme multisseriada para captação de
água da chuva e umidade do ar), escamas epidérmicas em bromélias (canalizam água
para o mesofilo).
Plantas de Regiões Temperadas: Sujeitas a estresse hídrico (congelamento) e ventos
fortes.
Adaptações Anatômicas: Alta densidade de tricomas, cutícula e paredes epidérmicas
espessadas, mesofilo compacto, parênquima paliçádico com múltiplas camadas. Muitas
são caducifólias, perdendo as folhas via zona de abscisão.
Lenho e Anéis de Crescimento: O lenho (xilema secundário) responde às condições
ambientais, formando anéis de crescimento. Lenho inicial (primavera) possui elementos
amplos e paredes delgadas (condução eficiente), enquanto lenho tardio (verão/outono)
possui células com paredes espessadas e lume reduzido (segurança contra cavitação e
embolia em condições de estresse hídrico).
Halófitas: Plantas de ambientes com alta salinidade (mangues, restingas).
Adaptações Anatômicas: Caracteres xeromórficos, folhas suculentas com células
armazenadoras sem cloroplastos ("tecido janela"), glândulas de sal (para controle de
sais), epiderme e/ou hipoderme multisseriada.
Luminosidade (Folhas de Sol vs. Folhas de Sombra):
Folhas de Sol: Mais expostas, estrutura similar às xerófitas: mais camadas de
parênquima paliçádico, cutícula espessa, tricomas, tecidos compactados, maior
quantidade de cloroplastos, esclerênquima, alta densidade estomática,
epiderme/hipoderme multisseriadas.
Folhas de Sombra: Mais delgadas, maior área foliar, mesofilo menos desenvolvido,
parênquima lacunoso/esponjoso com mais espaços intercelulares.
A Célula Vegetal: A Unidade Fundamental da Vida Vegetal
3. Meristemas: Crescimento e Desenvolvimento Vegetal
4. Sistemas de Tecidos Vegetais
5. Anatomia dos Órgãos Vegetativos
6. Estruturas Secretoras: Produção e Liberação de Substâncias
7. Anatomia Ecológica: Adaptações aos Fatores Ambientais