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Estrutura e Função Vegetal | Profª Camila Malone | Ciências Biológicas UAM | @cyndi.biostudy 1 Estrutura e Função do Caule e Folhas SISTEMA CAULINAR Conjunto de caule e folhas – mais complexo do que a raiz. Constitui o sistema axial que sustentara os órgãos aéreos (folhas) que são responsáveis pela fotossíntese (sistema fotossintético), flores e frutos (presentes no período de reprodução) sendo uma modificação do ápice caulinar (do ramo), fazendo parte do corpo da planta (esporófito) - fruto é uma modificação da flor. Responde a gravidade e a luz (crescendo em direção à fonte). Diferente da raiz pois apresenta epiderme com cutícula - a raiz não possui cutícula pois precisa ser permeável à água, com função de absorção – a parte aérea precisa ser revestida de cutícula, pois é uma região exposta às condições do ambiente terrestre, evitando a perda de água. Apresenta gemas (a raiz apresenta apenas meristema em seu ápice) com meristemas presentes no ápice dos caules e nas axilas (ramificações/bifurcações), além de estômatos em caules jovens (que fazem fotossíntese pelo caule) - a fotossíntese ocorre nas folhas (em sua maioria), detendo maior parte do processo. É constituído por: Nós: regiãos onde as folhas são inseridas. Entrenós: regiãos entre a interseção das folhas. Gemas (axilares): presente na axila dos ramos (promeristemas) – meristema apical. Funções • Sustentação da planta; • Exposição das folhas à luz; • Condução de água e compostos orgânicos; • O caule apresenta modificações diversas - determinam algumas funções especializadas; • Armazenamento. MERISTEMAS E GEMAS A partir dos promeristemas (são células indiferenciadas, presentes em diferentes pontos das plantas, recebendo nome de acordo coma região) haverá a formação das células derivadas, que irão originar os meristemas primários, assim formando os tecidos – conforme a planta vai crescendo, ela desenvolve os ramos. Imagem: material de aula O procambio forma o sistema vascular da planta (sistema contínuo, do caule até as folhas). Imagem: material de aula Imagem: material de aula Formação dos ramos - o meristema primário é responsável pelo crescimento da planta em altura. Conforme a planta cresce, as gemas serão localizadas no ápice. A partir das gemas laterais que os caules/ramos iram crescer, é onde se encontra os meristemas axilares – garantindo o crescimento deles (inclusive em casos de corte/quebra). São protegidas pelas folhas (envoltos) jovens que acabam se dobrando sobre ele, pois não possui coifa como as raízes. O meristema apical (gema apical) sempre está localizado acima do primordio foliar mais jovem (localizano na planta, por tras da folha mais novinha). Imagem: material de aula É uma extrutura dinamica que adiciona celulas, produzindo repetitivamente (no corpo primario): • Primordios foliares – as folhas • Gemas axilares – responsaveis por formar ramificações (sistema caulinar lateral) É um processo rápido, sendo possível localizar gemas laterais muito próximas umas das outras, sendo de difícil percepção visual. Caule Conforme o ramo cresce, o meristema apical deixar “pedacinhos” ao longo do crescimento. O meristema intercalar fica responsável pelo alongamento de sua região de entrenó. Ao longo do caule, há uma estrutura única que vai se formando – significa que não é dividido ao longo do seu eixo, como ocorre na raiz. Assim como a raiz, o caule é formado por três sistemas de tecidos: • Dérmico • Fundamental • vascular As variações observadas na estrutura primaria do caule, estão relacionadas com a distribuição do tecido fundamental e dos tecidos vasculares. Estrutura e Função Vegetal | Profª Camila Malone | Ciências Biológicas UAM | @cyndi.biostudy 3 ANATOMIA PRIMARIA Ou sistema de revestimento primário, é composto por: É o tecido que reveste o organismo, originada da protoderme, apresentado uma única camada de células, coberta por cutículas. Pode apresentar tricomas, estômatos, acúmulo de ceras e outras substâncias, além de ser um tecido vivo com possibilidade de divisão celular - permite distensão tangencial. Imagem: material de aula É um tecido de revestimento com um a múltiplas camadas. Algumas especializações da epiderme: Imagem: material de aula Composto por tecidos do meristema fundamental (origem) – principalmente parênquima. É uma camada parcialmente homogênea, de característica sintética, composta por tecidos parenquimáticos fotossintetizantes (capazes de efetuar fotossíntese) e de preenchimento (que preenche os espaços. Pode conter colênquima (tecido de sustentação de partes jovens) ou esclerênquima (tecidos de sustentação de partes adultas) na hipoderme (epiderme com várias camadas de origem do sistema fundamental). Apresenta células especializadas (como secreção de látex, mucilagem, resina - o âmbar é uma resina vegetal, importante para preservação de organismos). Geralmente localizado na região central, mas não é evidente em todos os grupos de plantas. Nas plantas de crescimento secundário, há a formação de meristema secundário, chamado cambio vascular- tem origem do procambio. É composto por dois tecidos, xilema e floema, originando-se a partir do procambio – próximo do meristema apical – possui resquícios de procambio, no qual formam os feixes vasculares com disposição anelar. Em plantas de crescimento secundário, apresenta parênquimas entre os feixes vasculares. Imagem: material de aula Na imagem acima, é possível identificar que os xilemas são mais largos, enquanto os floemas são menores (lembrando que xilema é pra dentro, floema pra fora do feixe). A medula é localizada no centro, formando um cilindro. Entre os feixes, há parênquima - o espaço entre os feixes é denominado fascículo, e a região de dentro dos feixes é denominada interfascicular. Imagem:https://www.educabras.com/ensino_medio/materia/biologia/rei no_vegetal/aulas/tecidos_vegetais_os_meristemas Três tipos básicos de organização podem ser reconhecidas: Sifonostelo: cilindro contínuo, em meio ao tecido fundamental – sendo estes feixes muito próximos, quase sem parênquimas (exceto monocotiledôneas). Imagem: material de aula Imagem: material de aula Eustelo: formam um cilindro de cordões na região central, isolados e com feixes distantes, separadas pelo tecido fundamental (parênquima) – eudicotiledoneas. Imagem: material de aula Imagem: material de aula Actostelo: feixes dispersos aleatoriamente pelo tecido fundamental (córtex/ parênquima). Não possui tecido secundário – o câmbio vascular se forma entre xilema-floema . Ex: Monocotiledôneas e Eudicotilenoeas herbáceas – crescimento primario. Imagem: material de aula Estrutura e Função Vegetal | Profª Camila Malone | Ciências Biológicas UAM | @cyndi.biostudy 5 Imagem: material de aula Imagem: material de aula A imagem abaixo expressa a estrutura primaria e secundaria do caule, em corte transversal. Imagem: https://olhonavaga.com.br/flashcards/cartao?id=20137 ESTRUTURA SECUNDARIA DO CAULE Crescimento em expessura. O cambio vascular do caule tem origem: ➢ Procambio – é indiferenciado, entre o xilema e floema ➢ Parenquima – entre os feixes - regiões interfasciculares Imagem: material de aula Imagem: material de aula Entre xilema e floema há procambio e esse procambio começa a se diferenciar, dando origem ao câmbio vascular. Pelo fato de haver somente xilema e floema, é preciso formar um “círculo”. O parênquima presente entre os feixes auxilia nessa formação, devido a sua capacidade de diferenciação. Assim, junto com o procambio, eles formam o câmbio vascular no caule. A imagem demonstraa sequência temporal da diferenciação dos tecidos primários e secundários no caule, em cortes transversais. Imagem: https://olhonavaga.com.br/flashcards/cartao?id=20137 Após a formação do crescimento secundário, a planta continua a se desenvolver de forma secundaria (em espessura), demarcando assim, anos de crescimento. As células antigas morrem. O procambio juntamente com o parênquima presente entre os feixes (interfascicular) começam a se diferenciar, dando origem ao câmbio vascular. Imagem: material de aula O cambio vascular formará então xilema secundário (para dentro) e floema secundário (para fora) Imagem: material de aula Na raiz, o cambio formava o procambio e o periciclo. No caule, não há periciclo e sim parênquima. Portando o cambio vascular é formado por procambio e parênquima, originando o cambio vascular. Imagem: material de aula A imagem abaixo representa a formação do sistema vascular secundário. Imagem: material de aula Estrutura e Função Vegetal | Profª Camila Malone | Ciências Biológicas UAM | @cyndi.biostudy 7 Apresenta aneis de crescimento, formados por xilema secundario. Imagem: material de aula Cerne: Região mais escura da madeira, impregnada por substancias, como oleos, resinas taninos. Formado predominatemente por xilema secundario. Não conduz agua. Alburno: Região mais clara, (com xilema e floema) possui celulas vivas e mortas, alem de substancias de reserva. As celulas vivas são floemas secundarios É funcional (no geral), faz condução de agua. O felogenio é o meristema secundario responsavel por formar a periderme (fenogenio - feloderme para dentro e suber pra fora, a casca da arvore é um tecido morto). Imagem: material de aula Imagem: material de aula O primeiro filogenio do caule origina-se de celular parenquimaticas, de diferentes camadas do cortex ou de celular epidermicas. Com o passar dos anos, novas camadas de periderme vão sendo formadas – peridermes antigas se descaram com floemas antigos – obtendo renovações. A casca destacavel é denominada ritidoma. Imagem: material de aula Imagem: material de aula TRAÇOS FOLIARES Relação entre os tecidos vasculares do caule e folha. Conforme o caule cresce, deixa gemas que formarão novos ramos. Os ramos são compostos por ramos e folhas (folhagens) Imagem: material de aula Essas ramificações (extenções) são chamadas de traços foliares – o ramo se forma e as folhas completam o ramos. A cada nó, mais feixes divergem-se do cilindro vascular do caule, complementando as folhas conectadas a aquele nó – ramifica-se formando os ramos. Imagem: material de aula As extensões do sistema vascular do caule são direcionadas as folhas, sendo assim chamadas traços foliares – uma folha pode ter um ou mais traços foliares, que conecta seu sistema vascular ao caule. Modificações do Caule Alguns caules ou folhas podem sofrer um tipo de modificação chamado ‘’gavinhas’’. Podem enrolar-se e auxiliar o suporte da planta enquanto na forma de caules, podem produzir folhas pequenas, flores e discos adesivos em suas extremidades. Imagem: material de aula Em outros tipos de plantas, as gavinhas podem ser folíolos terminais (como na ervilha possui folhas compostas e folíolos terminais modificados em gavinhas) ESPINHOS Podem ser foliares e caulinares (são diferentes de aculhos). Espinhos caulinares são ramos modificados que podem crescer nas axilas das folhas. Imagem: material de aula Estrutura e Função Vegetal | Profª Camila Malone | Ciências Biológicas UAM | @cyndi.biostudy 9 CLADOFILOS São caules modificados que assumem formas e que se assemelham a folhas. O que seriam ‘’folhas’’ da planta na verdade são cladofilos, caules modificados. RESERVA Há caules com grande quantidade de parênquima de reserva. Caules, assim como raízes, fazem armazenamento de alimentos. O tipo mais familiar de caule especializado em armazenamento é conhecido como tubérculo (como as batatas). Imagem: material de aula Na batata inglesa, os tubérculos surgem nas extremidades dos estolões (são caules estreitos que crecem ao longo da superfície do solo). Quase toda massa interna do tubérculo, a periderme (casca) é de parênquima de reserva. Os olhinhos são depressões dos nós, que contêm gemas. Imagem: material de aula BULBO Trata-se de uma grande gema, constituída por um pequeno caule cônico e folhas modificadas ligadas a ele. As folhas são escamiformes e tem a base expressa, local onde o alimento é armazenado. Suas raízes adventícias, surgem da base do caule. A cebola é um pequeno caule com folhas modificadas, ligadas a este pequeno caule. Imagem: material de aula CORMOS São constituídos principalmente de tecidos caulinares ‘’carnosos’’ e expressados. Imagem: material de aula Imagem: material de aula A cabeça do repolho consiste num caule curto, sustentando por folhas espessadas e sobrepostas. PECÍOLO Em algumas plantas, o pecíolo das folhas se torna espessado e carnoso. Folhas FILOTAXIA É a disposição das folhas no caule. As folhas estão distribuidas em padrões ordenados no caule, de diferentes formas – a mais comum é a espiralada (alternada), com uma folha em xada nó, formando um padõa espiralado no caule. Imagem: material de aula MORFOLOGIA E ESTRUTURA As folhas possuem variações em sua forma e estrutura interna. Pode ser dividida em partes: • Limbo/lamina: porção expandida (superficie da folha) • Peciolo: porção pedunculada (segura a folha no ramo) • Estipulas: apendices (são folhas pequeninas que apenas algumas plantas possuem) Imagem: material de aula Estrutura e Função Vegetal | Profª Camila Malone | Ciências Biológicas UAM | @cyndi.biostudy 11 Há folhas que se ligam diretamente no ramos, sem pesciolo, chamadas folhas sesseis (por isso não possuem peciolo). Imagem: material de aula A bainha é uma formação (de base da folha, expandida) que pode recobrir (circunda) o caule. Venação é um tecido vascular – que a partir do caule pode ter traços foliares/ feixes – extenções do tecido vascular. CLASSIFICAÇÃO As folhas podem ser: Simples – possuem lâmina foliar única, não dividida e recortada, formando lóbulos. Imagem: material de aula Compostas – são divididas (compostas) em folíolos (diversas partes) geralmente com seu próprio pecíolo, chamado peciólulo. A gema é um fator primordial para identificar se a folha é comporta ou simples, pois está na base do caule ente os pecíolos. Para diferenciar folhas e folíolos, é importante observar que: ➢ As gemas são encontradas nas axilas de folhas simples e compostas, mas não em axilas de folíolos. ➢ As folhas se projetam do caule em vários planos, enquanto os folíolos de uma determinada folha estão presentes no mesmo plano. Imagem: material de aula Compostas pinadas – possui folíolos originados de ambos os lados de um eixo, com extensão de pecíolo (raque) com pinas semelhantes a penas. EPIDERME FOLIAR A lâmina foliar é composta por um conjunto de celular epidérmicas, dispostas de forma compacta e cobertas por uma cutícula que reduz a perda de água. A parte de cima da folha é denominada região adapcial enquanto a parte de baixo é denominada abaxial. A folha é composta por células de parênquima clorofiliano, lacunar, paliçádico, lacunoso, responsáveis pela fotossíntese. Imagem: material de aula Possuem estômatos presentes na epiderme, em ambos os lados da folha ou somente em um (mais comum na parte superior do que na inferior). Imagem: material de aula FOLHAS HIDRÓFITAS Folhas aquáticas – estômatos presentes na parte de cimas (superior) para efetuar trocas gasosas Imagem: material de aula FOLHAS XERÓFITAS Folhasde regiões secas – as folhas são modificadas (como os espinhos dos cactos) e possuem grandes números de estômatos. Imagem: material de aula Devido ao ambiente. Os estômatos se abrem apenas em condições adequadas para evitar perda de água – durante a noite. A epiderme forma uma depressão, onde os estômatos ficam localizados – essas depressões possuem grande quantidade de tricomas ou pelos, que secretam resinas com a finalidade de retarda a perda de água (não atrapalha a perda de CO²). Imagem: material de aula MESOFILO Região da folha com tecido fundamental, especializado na fotossíntese (lâmina foliar). Apresenta grande volume e espaços intercelulares, que estão conectados com a atmosfera externa através dos estômatos que facilitam a troca gasosa, além de numerosos cloroplastos. É totalmente permeado por feixes vasculares, ou nervuras, sendo uma continuação do sistema vascular do caule. Imagem: material de aula É uma formação distinta entre as plantas (independente de espécies, gênero u família) O parênquima paliçádico tem característica colunar, com maior número de cloroplastos do que o esponjoso, que consequentemente é o local onde ocorre grande parte da fotossíntese.