Upload
vannguyet
View
271
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Plantas - diversidade
Objetivos da aula:
• Origem das plantas• Ciclo de vida• Corpo da planta• Germinação• Germinação• A célula vegetal• Tecidos vegetais
Bibliografia:Raven, P.H., Biologia Vegetal
Briófita(450*)
Algas verdes
PteridofitaLicófita
Angiospermas235 000 espécies
(130*)
300 000 espécies de plantas
(450*)verdes(700*)
aGymnospermas
(130*)
Ancestral
• Evolução no Reino Plantae
• Todos descendem de uma alga verde ancestral (da Ordem Charales)
• As Angiospermas dominam a face da terra há mais de 100 milhões de anos
*milhões de anos
O que tem em comum?
• Plano arquitetônico• Metabolismo básico
Elementos em comum:o Fotoautotróficoso Fotoautotróficoso Imóveis – devem crescer em direção às suas necessidades
essenciais.o Desenvolveram mecanismos capazes de evitar a dessecação. o Estruturalmente reforçados para crescerem.o Desenvolveram mecanismos de transporte capazes de levar os
produtos da fotossíntese para partes não fotossintetizantes e água e sais minerais para os locais onde ocorre a fotossíntese.
Reprodução:
Tipo de ciclo de vida de todas as espécies do reino Plantae: alternância de gerações heteromórficas
redução do gametófito nas plantas
algas filamentosas briófitas psilotófitas pteridófitas gimnospermas angiospermas
independência da águana fecundação
Ciclo de vida:
alternância de gerações
heteromórficas
2n
esporângeocélulas
esporogênicas
Ciclo de vida de uma Bryophyta
n
gametófito masculino
gametófito feminino
esporos
geração predominante:gametofítica
Ciclo de vida:
alternância de gerações
heteromórficas
geraçãoesporofítica
heteromórficas
Ciclo de vida de uma Pteridophyta
geração predominante:esporofítica
geraçãogametofítica
espo
rogê
nese esporângeo (nucelo)
MEIOSE
saco polínico(esporângeo)
célula esporogênica
4 micrósporos
célula esporogênica
tegumentos
Em angiospermas: a fase gametofítica é
extremamente reduzida(microscópica)
antera
2nn
espo
rogê
nese
gam
etog
ênes
e
MITOSE(nos esporos)
micrósporo
4 megásporos
antípodas
núcleos polares
sinérgides
gametófito masculinoimaturo(pólem)
célulageradora(gameta)
célula do tubo
gametófito feminino
(saco embrionário)
oosfera (gameta)
Ciclo de vida de uma Angiosperma
estigmacélulas espermáticas
grão de pólemantera
grãos de pólem(microgametófito, n)
MEIOSE saco polínicocélulas esporogênicas
(2n)
célulado tubopolínico
óvulo MEIOSE
célulasesporogênicas
(2n)ovário
megagametófito(n)
células espermáticas
formação de tubo polínico
carpelo
fertilização dupla
oosfera
núcleos polares
megagametófito, n
tubo polínico
embriãojóvem(2n)
endosperma (3n)
semente
embrião
esporófitoadulto
com flores
alternância de geraçõesheteromórficas antípodas
células espermáticas
núcleo da célula do tubotubo polínico
Fertilização dupla
estigma
estilete
ovário
óvulo
célulageradora
célula do
tubo
endosperma
zigoto2n
fecundação duplaoosfera
sinérgides
antípodasnúcleospolares
Vegetais inferiores:
microesporângeomegasporângeo
esporo (micrósporo/megásporo)
gametófito masculinogametófito feminino
Angiospermas:
anteranucelo
micrósporo/megásporo (todas heterosporadas)
pólemsaco embrionário
Nomenclatura:
gametófito feminino
gameta masculinogameta feminino (oosfera)
saco embrionário
células espermáticasoosfera
Em Angiospermas o desenvolvimento do gametófito e o início do desenvolvimento do novo esporófito depende totalmente da geração
esporofítica anterior.
fase cordiformefase de globular
zigoto
EMBRIOGÊNESE(início do desenvolvimetno do esporófito)
Definidos:•padrão axial•padrão radial•meristemas primários•tecidos primários
TECIDOS PRIMÁRIOS:
suspensor
fase de torpedo embrião madurofase de bengala
[Yadegari et al, Fig.8A]
TECIDOS PRIMÁRIOS:Pd – protodermePc – procâmbioGm – meristema fundamental
C – cotilédone (primeiras folhas)A – eixo hipocótilo-radicularSM – meristema apical do cauleRM – meristema apical da raizS - suspensor
hipocótilo
epicótilo
cotilédones
folhasfeijão
fase de torpedo
fase de globular
zigoto
embrião madurofase de bengala
fase cordiforme Formação da semente
raízes
radícula• A formação do embrião é acompanhada
pelo desenvolvimento da semente.• Existe um contínuo fluxo de nutrientes
da planta parental (esporófito).• O crescimento do embrião é retardado
até a germinação, que é dependente de fatores externos.
Maturação estrutural:divisão, diferenciação e expansão celularMaturação fisiológica:alocação de substâncias de reserva, redução do metabolismo e desidratação
Emergência da Plântula
germinação
epígea
(a) feijão
germinação
hipógea(b) ervilha
(a) feijão
(c) milho
raíz
Germinação:• hidratação• metabolização das substâncias
de reserva• expansão e divisão celular
rápida às custas das substâncias de reserva
nó
entrenó
flor
meristema apical
pecíolo
folha
meristema secundário(gema lateral) primórdio foliar
ramo lateral
O corpo da Planta(esporófito)
nó
tecido vascular
raíz secundária
raíz primária
raíz
tecidosheterotróficos
sistema radicular
sistema caulinar
monocotiledônea
FOI SEMPRE ASSIM??
Rhynia20 cm
esporófito
dicotiledôneaesporófitos
http://www.palaeobotany.org/
rizoma comrizóides
Células e tecidos vegetais
crescimentoprimário:
meristema apical do caulemultiplicação
celular
extensãocelular
diferenciaçãocelularprimário:
extensão do corpo da planta
crescimento secundário:
espessamento do corpo da planta
meristema apical da raiz multiplicaçãocelular
extensãocelular
diferenciaçãocelular
protoderme1
1
4
pelo
Meristemas apicais
• envolvidos com a extensão do corpo da planta• subdivididos em meristemas primários: protoderme, meristema fundamental e procâmbio• estes meristemas primários darão origem aos tecidos primários da planta
coifa
meristema apical4
protoderme1
meristema fundamental2
pró-cambio33
2
meristema apical do caule meristema apical da raiz
meristemas apicais
protoderme
meristema fundamental
procâmbio
meristemas primários
Crescimento, morfogênesee diferenciação
sistema de revestimento:epiderme
sistema fundamental:parênquima, colênquima,esclerênquima
sistema vascular:xilema e floema
tecidos primários
Tecidos primários: sistema de revestimento
• função geral: fornecer proteção mecânica às diferentes partes da planta• grande variação tanto estrutural como funcional• ex: células guarda, tricomas (absorção, secreção, reflexão de luz, defesa
para herbivoria)pêlos radiculares
exemplos de células da epiderme da parte aérea da planta
exemplos de células da epiderme da parte subterrânea da planta
Tecidos primários: sistema fundamentalCélulas do parênquima: • vivas na maturidade• retém a capacidade de se dividir • envolvidas na fotossíntese, armazenamento e secreção
Células do colênquima: • vivas na maturidade• retém a capacidade de se dividir – paredes primárias não lignificadas e irregularmente
espessadas • envolvidas na sustentação de órgãos jovens em crescimento
Células do esclerênquima: • freqüentemente não apresentam protoplasto na maturidade• incapazes de se dividir, parede secundária espessa e lignificada• envolvidas na sustentação de partes da planta que não mais se alongam
parênquima
colênquima
esclerênquima
Tecidos primários: sistema vascular
Xilema: • tecido condutor de seiva bruta• dois tipos de células principais:
traqueídeselementos de vaso
• células mortas quando maduras
Tipos deelementos de vasos
placas de perfuração (não há parede celular)celular)
pontoações (não há parede celular secundária)
Floema: • tecido condutor de seiva elaborada• dois tipos de células (elementos crivados):
células crivadas elementos do tubo crivado
• células vivas quando maduras, mas sem várias organelas
Semelhanças e diferenças entre células animais e vegetais
Semelhanças:• Células eucarióticas• Várias organelas em comum
Diferenças:Diferenças:• Presença de parede celular
rígida• Presença de vacúolo(s)• Presença de plastídeos
A Célula VegetalMembrana plasmática - funções:-bicamada de fosfolipídeos -semipermeável-mediar o transporte de substâncias para dentro e fora da célula-receber e transmitir sinais para regulação do metabolismo celular -coordenar a síntese de
Núcleo - funções:-Armazena a informação genética da célula-Local de transcrição de genes ativos
Mitocôndrias - funções:-Organelas semi-autônomas –contém DNA, RNA e ribossomas-Sítio de respiração das células
Retículo endoplasmático -funções:-Rugoso – com numerosos ribossomos na sua superfície externa – secreção de proteínas-Liso – geralmente de forma tubular – responsável pela
Complexo de Golgi - funções:-Envolvidos na síntese e excreção de polissacarídeos não celulósicos da parede celular
Microtúbulos - funções:-Coordenam movimentos dentro da célulaRibossomos - funções:-Envolvidos na síntese de proteínasPlasmodesmas - funções:-Protoplasmas de células Vacúolo - funções:
2
3
4
910
tonoplasto
célulajóvem
-coordenar a síntese de microfibrilas de celulosetubular – responsável pela síntese de lipídeos
proteínas-Abundantes em células metabolicamente ativas; livres ou ligados ao RER
-Protoplasmas de células adjacentes estão interligados-Via de transporte inter-celular
Vacúolo - funções:-Envolvido pelo tonoplasto-Armazena as reservas de solutos da planta-Armazena excretas (recicla)
Cloroplasto - funções:-Local da fotossíntese
1
5
67
8
Parede Celular•forma o apoplasto, dividida em primária e secundária.
•contém também enzimas de absorção, transporte, secreção e digestão.
•parede primária –depositada durante a divisão e crescimento da célula.célula.
•parede secundária depositada quando o crescimento cessa.
•ambas contém celulose (componente principal), hemicelulose e pectina, mas em diferentes proporções.
•impede que a célula se rompa.
*
*
*
*observar a disposição das microfibrilas de celulose
http://www.ccrc.uga.edu/~mao/intro/ouline.htm
Plasmodesmas
• continuidade do citoplasma entre células vizinhas (simplasto)
• parte central ocupada pelo retículo endoplasmático (desmotúbulo).
• desenvolvem-se durante a • desenvolvem-se durante a divisão celular ou podem surgir em paredes celulares pré-existentes
• metabólitos e íons difundem através desses canais.
ER – retículo endoplasmáticoPM – membrana plasmática
Vacúolo
pré-
núcleoíons inorgânicosmetabólitos primários:açúcaresácidos orgânicosamino ácidos
metabólitos secundáriospigmentoscompostos tóxicos
águasuco celular
ocupa 80-90%
do volume celular
pré-vacúolo
citoplasmacom organelas
parede celulartonoplasto
compostos tóxicosenzimas digestivas
Pré-vacúolos formados a partir do retículo endoplasmático
Peroxissomos
OOOO2222
Proteínas de transporte
2C
2C
COCOCOCO2222
fotorespiração – atividade oxigenase da rubisco
3C
3C
CLOROPLASTOCLOROPLASTOCLOROPLASTOCLOROPLASTO
• Organela aonde ocorre a fotossíntese• 1 mm2 de folha contém cerca de 500 000 cloroplastos• Organela semi-autônoma
• nucleóide (DNA)• ribossomas
FOLHAFOLHAFOLHAFOLHA
corte transversalcorte transversalcorte transversalcorte transversal
epiderme superiorepiderme superiorepiderme superiorepiderme superior
epiderme inferiorepiderme inferiorepiderme inferiorepiderme inferior
parênquimna parênquimna parênquimna parênquimna
palissádicopalissádicopalissádicopalissádico
parênquimna parênquimna parênquimna parênquimna
lacunosolacunosolacunosolacunoso
Estrutura do CloroplastoEstrutura do CloroplastoEstrutura do CloroplastoEstrutura do Cloroplasto
estroma
tilacóide
granum(pilha de
tilacóides)
tilacóides do estroma
4-6 µµµµm
evoluíram de cianobactérias endosimbiontesevoluíram de cianobactérias endosimbiontesevoluíram de cianobactérias endosimbiontesevoluíram de cianobactérias endosimbiontes
espaço inter membranas
membrana interna
membrana externa
tilacóides do granum
estioplasto
proplastídeocromoplasto
cloroplasto
cloroplast
o
senescentecloroplast
o
senescente
Pró-plastídeos – sem pigmentos, ocorrem em células meristemáticasCloroplastos – contém o aparato fotossintético, presente em tecidos fotossintetizantesCromoplastos – acumulam carotenóidesLeucoplastos – sem pigmentos e sistema
Ciclo de desenvolvimento dos plastídeos
leucoplasto
amiloplasto
Leucoplastos – sem pigmentos e sistema de membranas internas elaborado, acumulam amidoEstioplastos – formados na ausência de luz, presentes em sementes que germinam no escuroAmiloplastos – encontrados em raízes
(modificado)
luz
Próxima Aula
FotossínteseDetalhamento dos processos que
ocorrem no cloropasto