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MORFOLOGIA E ANATOMIA DA FOLHA Biologia Vegetal - UEZO Prof. Cristiane • Limbo (lâmina foliar) - parte laminar e bilateral; • Pecíolo- hastes sustentadora do limbo; • Bainha - bainha é a parte basilar e alargada da folha que abraça o caule. • Estípulas- cada um dos apêndices, geralmente laminares e em nº de dois, que se formam de cada lado da base foliar. FOLHA Lígula – membrana translúcida ou franja tomentosa na junção do limbo e pecíolo ou bainha. Obs.: característica de gramíneas (Poaceae). A Folha Órgão da planta altamente especializado, tanto estrutural quanto fisiologicamente para a realização da fotossíntese, além de outras funções. Folha Invaginantes bainha envolve o caule em grande extensão, geralmente de um nó ao outro. (Paspalum notatum - Poaceae) lâmina bainha ORIGEM • gêmula do embrião da semente; • expansões laterais dos caules. DEFINIÇÃO • expansão lateral e liminar do caule, geralmente com simetria bilateral; • e crescimento limitado, constituindo-se num órgão vegetativo com importantes funções metabólicas. FOLHA Simetria Simétrica Assimétrica Origem das folhas: meristemas apicais caulinares Folhas perenes e Caduciformes (decíduas) Verão 2015, Rota internacional 215 –Osorno a Bariloche Parque Nacional Vicente Pérez Rosales FOLHA CARACTERES GERAIS • Expansão lateral do caule; • Crescimento limitado; • Coloração verde (clorofila); • Presença de gemas nas axilas (axilares). • Estruturas morfo-anatômicas especializadas. gemas axilares Kalanchoe Bresinsky et al., 2011 Tratado de Botânica NERVAÇÃO (Venação) Monocotiledôneda Paraleninérvea Peninérvea NERVAÇÃO Monocotiledôneda Utilização na medicina popular é descrita como anti-helmíntica, antitussígena e no tratamento de cálculos renais. Bromelia antiacantha – gravatá (Bromeliaceae) Palminérvea Curvinérvea NERVAÇÃO Eudicotiledôneda NERVAÇÃO Eudicotiledôena Hickey, 1979 Bresinsky et al., 2011 Bresinsky et al., 2011 Adaxial Abaxial Face inferiorFace superior Posição do limbo foliar (lâmina) FILOTAXIA É o arranjo ou disposição das folhas no caule, coforme o nó. Em geral, as folhas mais jovens encaixam-se nos espaços deixados pelas folhas mais velhas (oposta-cruzada) TIPOS DE FOLHAS Simples TIPOS DE FOLHAS Compostas A folha é composta quando apresenta o limbo segmentado. As unidades que formam o limbo de uma folha composta são denominadas folíolos e pode apresentar um pequeno pecíolo chamado peciólulo. A região correspondente à nervura central recebe o nome de raque. “Folha alterna, bipinada, imparipinada, 13,4-27,6 cm compr.; pecíolo 3,0-4,8 cm compr.; raque canaliculada, pubescente, com prolongamento terminal; pinas 6-10, de 3,7-7,9 cm compr., alternas; peciólulo 3-8 mm compr.; raque com pubescência curta e dispersa, canaliculada, com prolongamento terminal. Folíolos 10-20, com 11-25 mm compr., 5-10 mm larg., oblongos, sésseis; base assimétrica, ápice mucronado, margem inteira redobrada; face superior glabra ou raramente pubescente na nervura mediana, lustrosa; face inferior com pubescência escassa, nervura mediana discretamente proeminente.” (Ferreira et al, Acta Amaz. [online]. 2004, vol.34, n.2 ) Angelim-pedra (Dinizia excelsa Ducke ), Fabaceae, Mimosoideae FOLHA COMPOSTA VARIAÇÕES NO LIMBO INDUMENTO/SUPERFÍCIE FOLIAR Lisa Pilosa (tricomas) Rugosa Variegada Senecio cineraria TRICOMAS Tectores (“non-glandular”) – importantes na defesa física do vegetal Folhas de Solanum crinitum Lam., Solanaceae TRICOMAS Glandulares – importantes na produção de metabólitos secundários de defesa química. Sudans Cordia verbenacea (Boraginaceae) CONSISTÊNCIA/TEXTURA FOLIAR Carnosa ou suculenta Coriácea Rígida Membranácea não flexível Folhas e s u as m o dific aç õe s Cotilédo n es Bráctea Escam as Gav in h a Espin h os Asc ídio s modificações da porção basal da folha, sem a parte superior; protegem as gemas, ou acumulam substâncias nutritivas. MODIFICAÇÕES FOLIARES Cotilédone Reserva nutritiva do embrião Peltophorum dubium (canfístula) Donadio e Demattê, Revista Brasileira de Sementes, vol. 22, nº 1, p.64-73, 2000 Semente de pau‐ferro (Caesalpinia ferrea – Fabaceae). Aspecto geral tegumento, endosperma e embrião com cotilédones desenvolvidos. Catáfilos Caule (prato) catáfilos raiz Ascídios Plantas Insetívoras MODIFICAÇÕES/ADAPTAÇÕES FOLIARES Ernst Haeckel, naturalista alemão Kunstformen der Natur (1904), plate 62: Nepenthaceae Gavinha Bráctea (Espata) Atração de polinizadores Proteção inflorescência Orquídeas Suculência Crassulaceae ADAPTAÇÕES FOLIARES Gimnosperma (xeromorfismo) Mandacaru (Cereus jamacaru) Nativa Caatinga “Mandacaru, quando flora lá na seca É um sinal que a chuva chega no sertão...” (Luiz Gonzaga e Zé Dantas, 1953) ADAPTAÇÕES FOLIARES Eugenia glazioviana curvatura da folha do sentido para o vertical. a Sob estresse hídrico, em comparação com as demais espécies, tem perda de turgescência foliar e posterior curvatura da folha, da posição horizontal para a vertical (Esposito-Polesi et al., 2011). Em resposta à deficiência hídrica estacional, as plantas armazenam água, perdem as folhas, absorvem a umidade atmosférica, através de órgãos especializados, entre outros (IVANAUSKAS e RODRIGUES, 2000). Técnicas Cito-Histológicas Material botânico COLETA ---------- (Herbários) ------- IDENTIFICAÇÃO 1º 2º Phyllanthus tenellus DESCRIÇÃO 3º MORFOLOGIA ANATOMIA Macroscópica Microscópica Material fresco: análise tecidual testes histoquímicos Matéria-prima para análise Material fixado: análise tecidual, estudos a longo prazo, lâminas permanentes. As reações são temporárias, variando do tecido analisado e da planta. As substâncias ergásticas são os principais focos das análises histoquímicas, visto que são resultantes do metabolismo celular e assumem-se visíveis no interior celular. Reações histoquímicas Reagentes → Substância →Reação → Cor Fixação Esta etapa consiste na paralisação dos processos vitais e de autólise e com isso estabiliza os componentes celulares (estruturas) e conserva o material a longo prazo. FIXADORES: 1. FAA - Formaldeído, ácido acético e álcool etílico (50 ou 70%). 2. Ácido acético glacial: estruturas delicadas, como por exemplo, as flores e grãos de pólen. 3. Glutaraldeído: para amostra que serão utilizadas no M.E. Conservação: Álcool etílico, máximo até 70%, depende da quantidade de água do material vegetal. Métodos para obtenção dos cortes histológicos Gillete (mão livre) *Instrumento mais utilizados nas práticas de Farmacobotânica *Descartável (perda do fio) *Baixo custo *Ideal para ensinar a cortar. Micrótomo de Ranvier (manual) *Inclusão do material em um suporte: medula de cenoura, embaúba. Sequência de cortes *corte a mão livre *suporte: isopor Métodos para obtenção dos cortes histológicos Micrótomo rotativo *material emblocado *cortes mais finos e precisos. *navalhas Emblocamento do material vegetal Procedimento aplicado para cortes que serão seccionados no micrótomo. Cortes finos (7-15 m) ou ultrafinos (1-5 m). →Parafina (Junqueira, 1990) →Historresina (Rohde, 1965)* *Material “caro” (custo) *Procedimento aplicado a materiais delicados. Tipos de cortes Considerar o sentido do corte que se quer obter e estruturasa observar: Corte Transversal Corte Longitudinal Corte Paradérmico Tipos de cortes maior eixo transversais longitudinais O corte PARADÉRMICO à mão livre consiste em retirar a epiderme da folha com o auxílio de uma lâmina de aço. Tipos de cortes SUPERFÍCIE Corantes Esta etapa consiste em destacar as estruturas celulares. Corantes Partes Cor Safranina/Azul de alcião Lignina Celulósica (sem lignina) Vermelho Azul Safranina ou fucsina Lignina Vermelho ou rosa Hematoxilina Celulósica Azul de toluidina Lignina Celulósica Azul Roxo/Rosa Coloração Simples: corante único Composta: corantes combinados, cortes com diferentes colorações. Azul de toluidina *composto Montagem de lâminas Lâminas provisórias: água Lâminas semi-permanentes: glicerina Lâminas permanentes: bálsamo-de-canadá ou resinas sintéticas. Lutagem: cera, parafina, massa de luto, esmalte incolor. Observação dos cortes anatômicos Estereoscópico (Lupa) *observação de estruturas macroscópicas a microscópicas. *limitações Microscópio óptico Obs.: desenho esquemático se utiliza microscópico óptico acoplado a câmara clara. *tecidos, anexos epidérmicos, estômatos, células, testes histoquímicos. Observação dos cortes anatômicos *Microscopia eletrônica de varredura OBJETIVAS (permitem ampliar a imagem do objeto 10x, 40x, 50x, 90x ou 100x) OCULARES Lentes que permitem ampliar a imagem real fornecida pela objetiva, formando uma imagem virtual que se situa a aproximadamente 25 cm dos olhos do observador. Diafanização (ou clarificação) *Amostras semitransparentes *Comum para cortes paradérmicos, vista frontal da epiderme. *Posterior a diafanização, pode-se corar ou não. Aplicação: Padrão de venação* Contorno das células epidérmicas Células secretoras Tipos de estômatos *Hipoclorito de sódio (rápida). Unonopsis lindmanii (Annonaceae) Battilani et al., 2007. Hickey, 1979 camptódromo-broquidódromo Padrão de venação Ipomea sp (Convolvulaceae) 1. Diafanização 2. Safranina Células secretoras: hidatódios ápice foliar (margem das folhas) Annona glabra (superfície abaxial da epiderme.) *Diafanização *Safranina 1% Tipos de estômatos Cortes - TRANSVERSAIS *perpendiculares à superfície do órgão (raiz, caule e folhas). usp Lâmina foliar Caule em crescimento secundário. Coloração Azul de toluidina Colênquima angular *Colênquima espessamento de celulose (ROXO). *Traqueídes do xilema Lignificadas (AZUL) Vaso xilemático caule pecíolo Peterson et al., 2008 Azul de toluidina FIBRAS (lignina) Secções transversais Coloração Esclereideos caule folha Peterson et al., 2008 Cyperus sp Seção transversal caule Estelo: atactostélica Coloração Cortes - LONGITUDINAL *paralelos ao comprimento do órgão (caules ou raízes). Em geral são usados para o estudo da madeira, podendo ser nos sentidos tangencial e radial. Bowes, 1995. Floema *vista frontal: paralelos à superfície do órgão: folhas ou caules, para análise do tecido de revestimento. *Macerados, fragmentados, pó: células ou tecidos isolados. Cortes - PARADÉRMICO Echinodorus macrophyllus Leite et al., 2007 TECIDOS MERISTEMÁTICOS • Dérmico (protoderme) • Fundamental (meristema fundamental) Sadava et al., “A Vida”, vol. 3, 8ª • Vascular (procâmbio) Tratado de Botânica Strasburger Meristemas *Crescimento longitudinal Crescimento primário Meristema fundamental Meristemas apicais Protoderme Procâmbio Epiderme Câmbio Parênquima Colênquima Esclerênquima Condutor EPIDERME: adaxial e abaxial MESOFILO: parênquimas (paliçádico, esponjoso ou lacunoso, aquíferos) VASCULAR/CONDUTOR: xilema e floema. Estrutura Anatômica da Folha Corte transversal Campbell, 2010. Ceras Bresinsky et al., 2011 Tratado de Botânica Phyllanthus tenellus Estrutura Anatômica da Folha FOLHA DORSIVENTRAL Corte transversal Bresinsky et al., 2011 Tratado de Botânica Estrutura Anatômica da Folha Eugenia sp. FOLHA ISOBILATERAL Face dorsal ou abaxial Face ventral ou adaxial Sistema Dérmico - Epiderme estômatos tricomas SUPERFÍCIE FOLIAR paradérmico transversal transversal paradérmico Estômatos Tipos de estômatos (epiderme) Paracítico Anomocítico Diacítico Anisocítico Bresinsky et al., 2011 Tratado de Botânica Estômatos Entrada... ...e saída de água TRICOMAS (epiderme) Townsend, Begon & Harper Fundamentos de Ecologia TRICOMAS Tectores (“non-glandular”) – importantes na defesa física do vegetal TRICOMAS Glandulares – importantes na produção de metabólitos secundários de defesa química. Sudans Cordia verbenacea (Boraginaceae) Microscopia eletrônica de varredura Microscopia eletrônica de varredura Microscopia óptica Epiderme Tricomas glandulares Rosmarinus officinalis (alecrim) M.E.V. M.O. (transversal) *corte a mão livre *vista frontal TRICOMAS Glandulares (Rosmarinus officinalis), relacionados a produção e armazenamento de metabólitos secundários. TRICOMAS Tratado de Botânica Strasburger TRICOMAS URTICANTES Urtica dioica L. (Urticaceae) Defesa porque armazenam toxinas (acetilcolina, histamina, outras) em seu vacúolo. Tricomas Glandulares Enzimas digestivas Bresinsky et al., 2011 Tratado de Botânica Tricomas glandulares Hidropótios Formas especiais de tricomas em folhas submersas de plantas aquáticas. *Face abaxial da epiderme *Balanço de água e sais minerais Glândulas de Sal Acúmulo de sal em um vacúolo central e posterior deposição diretamente na superfície. REGULAÇÃO DE SAL Sistema Fundamental – parênquimas e tecidos de sustentação colênquima esclerênquima parênquimas paliçádioco parênquima fundamental parênquimas lacunoso Metabólitos secundários (mesofilo) Parênquima aquífero Salsola sp. Aerênquima Secções transversais do caule de Myriophyllum aquaticum (Haloragaceae) Aerênquima Secções transversais do limbo foliar de Nymphaea sp. (Nymphaeaceae). astroesclereídes * Secções transversais do pecíolo de Nymphaea sp. Bresinsky et al., 2011 Tratado de Botânica Nymphaea sp. Folha epiestomática Parênquima aerífero Bresinsky et al., 2011 AERÊNQUIMA Colênquima (sustentação) Espessamento parede celular Colênquima Osmunda regalis Corte transversal folha “nova” de samambaia Colênquima Esclerênquima (sustentação) As células que compõem o esclerênquima geralmente não apresentam protoplasto vivo na maturidade. *Resistência mecânica; dificulta a predação por animais, já que a lignina não é digerida. Fibras e esclereídes Esclerênquima Báculo (folha nova) de Polypodium vulgare, 10x, autoria Eckhard Völcker Sistema Condutor (tecidos de condução de seiva) pecíolo Nervura principal xilema floema Bicolaterais (duas camadas de floema envolvendo o xilema). Este último caso é comum em Cucurbitaceae. Feixes vasculares Curcubitaceae Colaterais: (xilema pra dentro e floema pra fora). → Tecidos de sustentação: colênquima subepidérmico na nervura principal e fibras junto aos feixes. → Feixes condutores: colateral ou bicolateral fechados. fibras feixe condutor colateral fechado Sistema Condutor FOLHA - Monocotiledônea Corte transversal Xilema – adaxial(superior) Floema – abaxial (inferior) Estrutura foliar Homogênea Monocotiledônea Sansevieria trifasciata L o re n z i & S o u z a , 2 0 0 1 Regiões anatômicas: • epiderme • mesofilo epiderme mesofilo epiderme Características anatômicas semelhantes nas duas faces da folha fibras Presença de parênquima fundamental no centro do mesofilo ➢Folhas anfiestomáticas FOLHA - Eudicotiledônea Corte transversal Xilema – adaxial (superior) Floema – abaxial (inferior) Sistema Condutor Mesofilo simétrico: folhas dorsiventrais Feixe vascular colateral aberto medula X F FOLHA - Eudicotiledônea Estrutura foliar dorsiventral típica das Eudicotiledôneas Allamanda cathartica Face adaxial (ventral) Face abaxial (dorsal) Parênquima paliçádico Parênquima esponjoso mesofilo Estrutura foliar isobilateral Eudicotiledônea Regiões anatômicas: • epiderme • mesofilo • nervura principal Características semelhantes às da estrutura dorsiventral em relação a epiderme e nervura principal. Nerium oleander ➢Folhas hipoestomáticas ou anfiestomáticas http://www.anatomiavegetal.ibilce.unesp.br/ Secção transversal da folha de Nerium oleander (nervura mediana) Parênquima paliçádico junto à face superior e inferior Parênquima esponjoso* (centro do mesofilo) Epiderme múltipla CRIPTA ESTOMÁTICA TRICOMAS * Adaptações xerofíticas (xeros=seco) CUTÍCULA “Alterações na anatomia da folha constituem aspectos decisivos na capacidade de aclimatação das espécies expostas a diferentes condições de ambiente .” (SCHLUTER et al., 2003) Plasticidade fenotípica – “habilidade do indivíduo em responder com mudanças em seu fenótipo a diferentes condições ambientais. As espécies com grande potencial para plasticidade em caracteres ligados à sobrevivência apresentam vantagens adaptativas em ambientes instáveis, heterogêneos ou de transição.” (Via et al., 1995). Bresinsky et al., 2011 Tratado de Botânica Nerium oleander Stipa capillata Bibliografia para consulta ♦ Raven. Biologia Vegetal, 2007. ♦ Campbell; Reece. Biologia, 2010. ♦ Oliveira, F.; Saito, M.L. Práticas de morfologia vegetal. Editora Atheneu, São Paulo. 115p, 1991. Bresinsky et al. Tratado de Botânica, 2011. Oliveira, D.; Machado, S.R. Álbum Didático de Anatomia Vegetal. Instituto de Biociências de Botucatu, 2009.