botânica 2

Semente

- FUNÇÕES:

• Proteção e dispersão do embrião

- É uma forma de vida latente, ou seja, está viva mas está metabolicamente inativa (semelhante a um esporo bacteriano). Para isso, ela quase não tem água, sendo um dos seres vivos com menos água, pois as reações metabólicas dependem de água para ocorrer. Assim, para voltar a ser metabolicamente ativo ele precisa absorver água.

- A absorção de água ocorre por meio de um processo chamado de embebição (osmose vegetal).

Embebição

Como a semente é mais concentrada em sais (menos solvente), ela é o meio que vai receber água.

1) Entra água

2) Semente incha e a casca (tegumento) rasga

3) Metabolismo é ativado

4) O fitormônio da germinação (G.A/ácido giberélico/giberilina) é liberado

5) O GA atua numa camada de células (células do aleurona) encontrada embaixo do tegumento

6) Células produzem uma série de enzimas (amilase, protease, lipase...) que vão atuar sobre o endosperma, quebrando suas reservas nutritivas e nutrindo o embrião.

Raíz

Funções:

- Fixação do vegetal

- Absorção de nutrientes

Obs: Existem raízes com diferentes funções (armazenamento, respiração...)

Estrutura:

Funções

• Raíz secundária: ramificações. Possuem estruturas iguais à principal. Elas aumentam a área da raíz
• Zona lisa: diferenciação das células recém "criadas" (especialização celular)
• Zona maristemática ou embrionária: produz novas células por mitose (zona de crescimento/células tronco).
• Zona pilífera: absorção de nutrientes
• Coifa: proteção do maristema contra atrito (= tampa de caneta)

Observação

Raízes de monocotiledôneas têm a primeira raíz abortada e as raízes secundárias são as raízes fasciculada.

Transporte de água zona pilífera

A epiderme é uma camada de células justapostas para proteção e absorção.

O pelo absorvente é um anexo epidérmico que aumenta a capacidade de absorção por meio do aumento da superfície de contato

O córtex da raíz é preenchido por um tecido chamado de parênquima, que tem a função de preenchimento e armazenamento de substâncias. (presente no endosperma também)

Transporte de água zona pilífera

1) Há o transporte ativo de sais do meio externo para dentro do córtex da raíz (diferentes proteínas e elementos)

2) A água vai entrar por osmose

3) Os sais são empurrados pela água até o endoderme

4) Lá, as células de transferência vão selecionar o que a planta precisa, pegando os íons e jogando-os para dentro do xilema

Transporte de água zona pilífera

Problema do cerrado: Se entrar muitos elementos como alumínio e ferro, eles vão ficar concentrados na parede do endoderme (primeiramente não são selecionados pelas células de transferência). Só que eles vão começar a reter a água, de modo que a planta precise deixar o Al e o Fe entrar para que a água entre também. Só que eles vão intoxicar a planta

Seca fisiológica: se o solo da planta estiver MUITO úmido, vai ter menos oxigênio dissolvido, porque ele é mais solúvel no ar do que na água). Assim, vai faltar ATP pro transporte ativo de sais, o que prejudica o transporte de água nas plantas.

Caule

Funções:

- Sustentação das partes aéreas

- Condução de seiva

Obs: existem caules com outras funções (armazenamento, reservas nutritivas...)

Meritemas laterais e gema apical: zonas de crescimento. Mitose e diferenciação de células. Desenvolvimento de flores, folhas e ramos, determinado por hormônios vegetais.

Meritema vascular ou câmbio vascular

• Presente nas gimnospermas e angiospermas dicotiledôneas
• Crescimento em espessura do caule (meristema da raíz, ao contrário, é o cresc. em altura e profundidade)

• Obs: monocotil. tem todos os F e X originados da gema apical e por isso são difusos

Meritema vascular ou câmbio vascular

1 ANO) Células do câmbio vão dar origem ao X e ao F do caule (células tronco)

2 ANO) Células do floema se diferenciam novamente em células do câmbio, que, por sua vez, produzem outras células do xilema e do floema;

o floema invade o córtax; câmbio do 1º ano vira xilema

xilema do 1º ano fica atrofiado (cerne)

3 ANO) Floema do 2º ano sofre outra diferenciação e volta a ser câmbio. O xilema do 3º ano ocupa o lugar do camb do 2 ano e é originado pelo camb do 3

RESULTA EM UM AUMENTO DA ESPESSURA DO CAULE.

Meritema vascular ou

câmbio vascular

Os xilemas atrofiados (cerne) deixam registro no caule ano após ano, o que permite que possamos estimar a idade das plantas. O cerne vai também dar origem à madeira

O floema vai ocupando o lugar do córtex. O meristema da casca promove o crescimento do córtex (do parênquima, para dentro) e da casca (para fora), evitando o fim do córtex.

obs: alburno = xilema funcional

Condução da seiva bruta

Os vasos condutores permitem que as plantas tenham um maior porte em relação aos seus ancestrais avasculares

Seiva bruta (H2O e sais) conduzido pelo xilema (vasos lenhosos)

Os vasos lenhosos são formados por células mortas devido a impregnação de lignina (muito dura)

Células dos vasos depositam lignina na parede do vaso ao longo do crescimento. A lignina mata a célula, pois a impermeabiliza, mas a deixa mais resitente, pois agora os vasos conseguem suportar a alta pressão da seiva em plantas grandes, sem romper

Comunicação intercelular

Perfuração na parede celular entre as células para uma condução de seiva mais rápida e linear entre as células.

Ela é mais rápida do que a comunicação através de poros

Mecanismos de condução de seiva bruta

1. Capilaridade

A interação entre as partículas da água e do xilema

Em plantas de até 50 cm aproximadamente

Quanto menor o diâmetro do vaso, mais alto a seiva vai subir (menos partículas no meio do vaso, diminuindo a força da coluna pra baixo; necessita de maior altura para igualar com a pressão atmosférica)

Mecanismos de condução de seiva bruta

• 2. Pressão positiva da raíz
• (não vale para todas as plantas)
• transporte ativo de sais EFICIENTE faz com que água entre na raíz (hipertônica) por osmose RAPIDAMENTE, o que faz com que a pressão osmótica exercida pela entrada de água na raíz eleve a coluna de água até 2 metros, fazendo com que a água suba pelo xilema
• Necessidade de disponibilidade de água e sais no solo

Mecanismos de condução de seiva bruta

3. Evapotranspiração foliar

A água, a medida que evapora através dos estômatos abertos nas folhas, puxa continuamente moléculas de água para cima, que sobem pela coluna de água criada anteriormente (a COESÃO e a TENSÃO entre as moléculas de água criam um fio de tensão). Para cada molécula de água que evapora, uma outra tem que entrar pela raíz

Mecanismos de condução de seiva bruta

3. Evapotranspiração foliar

Se acabar a água do solo, os estômatos têm que fechar

O transporte ativo de sais tem que ocorrer na raíz para a água entrar

Condução da seiva elaborada (pelo floema)

A folha produz glicose por meio da fotossíntese. Essa glicose vai ser transportada por transporte ativo das folhas até o vaso do floema. Lá perto da folha, como vai está cheio de glicose, a água vai vir por osmose, como mostra a figura, e a seiva é empurrada por pressão até a raíz.

Condução da seiva elaborada (pelo floema)

Na raíz, a glicose vai ser usada no metabolismo das células e o que sobrar vai ser armazenada na forma de amido (insolúvel em água). Como a solução, antes rica em glicose, vai perder soluto (glicose) para o metabolismo e amido, a solução vai ficar menos concentrada.

Com isso, como o começo do xilema, ainda na raíz, vai ser rico em sais, esse vai ganhar água por osmose. Essa água vai ser conduzida pelos vasos do xilema até as folhas novamente.

Condução da seiva elaborada (pelo floema)

Sistema de fonte ---> dreno

A fonte: folhas

Dreno: qualquer região que não produz glicose (principalmente a raíz) - sem fotossíntese ou fotossíntese insuficiente

Floema: BIDIRECIONAL

Xilema: UNIDIRECIONAL

Em algumas espécies, como o ipê, que em parte do tempo fica sem folha alguma - região fotossíntetizante - o amido é quebrado na raíz, gerando glicose. A glicose sobe por pressão pelo floema (vem água por osmose). A coluna de seiva pode ser elevada até 2 metros. Com isso, o fluxo de seiva no floema de algumas plantas pode ser bidirecional

Folhas

Funções:

- Fotossíntese (produção de seu próprio alimento)

- Evapotranspiração

Evaporação: 20% - na cutícula e depende da espessura da cutícula

Transpiração: 80%

- Folhas modificadas: diferentes funções, como armazenamento de nutrientes - cebola e alho - e estruturas de defesa - cactos

Estrutura das folhas

Limbo: área fotoss. ativa

alta capacidade de adaptação fenotípica (tamanho, largura das folhas), ou seja, sofre grande influência do meio

Obs: onde tem ramificações tem vasos condutores de seiva, e onde não tem, não tem

Estrutura das folhas

• Cutícula: evitar perda de água por evaporação (quanto mais espessa, menos perde água)
• Parênquima é clorofiliano (faz fotossíntese)
• Paliçádico: um ao lado do outro
• Lacunoso: com espaços - bom para circulação de gás, pq se não teria que ser por difusão
• Epiderme: células justapostas, com uma camada e aclorofilada (o verde vem de dentro da folha)

Estômatos

Sai: O2, CO2, H2O

Entra: CO2, O2

Pontinhos verdes: cloroplastos com clorofila

Mecanismo de abertura dos estômatos

1) Transporte ativo de K+ das células vizinhas para o interior do citoplasma

2) água entra das células vizinhas por osmose

3) célula fica inchada (túrgida)

4) células se afastam uma da outra, pq a parede interna é mais rígida

5) estômatos abrem

Mecanismo de fechamento dos estômatos

1) Para de bombear K+ para o interior das células

2) K+ foge para as células vizinhas por difusão

3) Perde água por osmose para as células vizinhas

Pouca água no mesófilo:

1) Células do parênquima liberam o hormônio ácido abscissico (ABA)

2) Inibe a bomba de K+ nas células guardas

3) Estômatos fecham (para não perder água)

Fatores do meio

Auxina

• Conjunto de mais de 50 substâncias com efeitos semelhantes. A principal delas é o AIA (ácido indol acético)

• Funções:

- Hormônio do crescimento pelo alongamento das células recém divididas (não a mitose!)

- Tropismos vegetais: movimentos vegetais orientados

- Dominância apical

- Estímulo à floração

- Formação de frutos partenocarpicos

- Queda foliar

• Hormônio: proteína. Se liga a um receptor químico que ativa uma função

Crescimento vegetal

Toda região de meristema pode produzir auxina, mas a principal é o ápice do caule. Essa auxina produzida no ápice influencia o crescimento de toda a planta, incluindo das gemas laterais e da raíz.

O hormônio não é transportado pela seiva, e, sim, pelo transporte ativo de célula em célula.

Crescimento vegetal

A medida que a auxina é distribuída pela planta, sua concentração vai caindo, de modo que a máx concentração seja na gema apical (onde é produzida) e a mínima na raíz. Com isso, cada região da planta é sensível a uma concentração de auxina diferente, como mostra o gráfico.

CAULE: alta concentração

RAÍZ: baixa concentração

Ramos: concen. intermediária

Concen. muito baixas não estimulam o caule

Valores negativos inibem o cresc.

Pico = melhor concen.

Tropismos vegetais (tropa = movimento)

1) Fototropismo (movimento orientado pela LUZ)

Mov. lento

Folinhas: vão se direcionar em direção à luz

+: movimento na direção do estímulo luminoso

Fototropismo positivo

1) A auxina migra para o lado escuro - por meio de transporte ativo -, pois ela é fotosensível, uma vez que é degradada pela luz

2) As células do lado escuro crescem mais (mais auxina. Como o caule cresce mais com maior concentração de auxina, onde tem mais auxina cresce mais)

Mecanismo adaptativo: com o alongamento caulinar, a planta pega mais luz

Fototropismo positivo

Fototropismo negativo

• A auxina vai para o lado escuro da raíz
• Baixa concentração no lado claro (luz)
• Crescimento do lado claro (na raíz, cresce meljor onde tem baixa concentração de auxina)
• Fototropismo negativo: cresc. ao lado contrário do estímulo

Mecanismo adaptativo: raíz que cresce em direção ao sol não acha água e nutrientes

Tropismos vegetais

2) Geotropismo: movimento orientado pela gravidade

Deslocamento vertical para baixo da auxina nas plantas é influenciado pelo transporte ativo de célula/célula e pela gravidade

Se deitarmos a planta, como a auxina fica mais concentrada na parte inferior, as células superiores da raíz crescem (pobres em auxina), fazendo a raíz descer (geotropismo +: lado do estímulo - gravidade). Já o caule vai crescer mais as células de baixo (ricas em auxina), fazendo o caule subir (geotropismo - : lado contrário)

O crescimento das plantas a partir de brotos se dá dessa forma

Acontece o esperado (raíz desce e caule sobe)

Dominância Apical

• A gema apical inibe o desenvolvimento das

gemas laterais

• Quanto mais próxima da gema apical, menor

será o desenvolvimento da gema lateral

• Isso acontece, pois a concentração ideal para o caule - elevada- inibe o crescimento das gemas, como mostra o gráfico.
• O gráfico das gemas varia de acordo com a espécie. Uma espécie que tem o gráfico mais deslocado para a direita tem uma menor dominância apical, pq o cresc. das gemas é parecido com o do caule. Já um gráfico deslocado para a esquerda tem uma maior dominância apical, pois o gráfico será mais semelhante ao da raíz

Dominância apical

Observações:

• Como mostra a figura, quanto mais longe do caule o ramo estiver, mais ele vai desenvolver (diminuição da concentração de auxina)
• A técnina de jardinagem chamada poda consiste em cortar a gema apical. Assim, a produção de AIA só acontecerá de maneira reduzida nos meristemas laterais, na concentração ideal para as gemas laterais, o que faz com que os ramos cresçam mais iguais, com a mesma velocidade. Além disso, o cresc. das gemas laterais será estimulado

Estímulo à floração

A concentração certa de auxina estimula a floração quando injetada no meristema.

A pulverização, comum em floriculturas, faz com que ocorra uma floração sincrônica entre as flores

Formação de frutos partenocarpicos

A auxina é liberada pela semente em crescimento e promove a hipertrofia do ovário, originando o fruto.

A auxina sintética, em concentração ideal, estimula o ovário a gerar o fruto, o que gera um fruto não fecundado (partenocarpico).

Assim, outra maneira de produção de frutos partenocarpicos, sem ser a manipulação genética, é a pulverização de auxina

Queda Foliar

Ao envelhecer, folhas, flores e frutos produzem menos auxinas, cuja presença é necessária para evitar a queda.

Forma uma camada de células que vai enfraquecendo a sustentação da planta

"Durante a senescência, ao mesmo tempo que diminui o fluxo de auxinas no pecíolo, ocorre um aumento na produção de etileno na região de abscisão. A queda no nível de auxinas aparentemente torna as células da região de abscisão mais sensíveis à ação do etileno. O etileno também inibe o transporte de auxinas no pecíolo e provoca a síntese e o transporte de enzimas que atuam na parede celular (celulases) e na lamela média (pectinases).

A dissolução parcial ou total da parede celular e da lamela média torna a região de abscisão enfraquecida, do ponto de vista mecânico. Basta neste momento um vento moderado para causar a quebra do feixe vascular e completar a separação da folha do restante da planta."

"O etileno também está envolvido com a queda – abscisão – de folhas e frutos. Esse processo começa com a redução do teor de AIA da folha, seguido pela produção do etileno. Ele estimula a síntese de celulase, enzima que digere as paredes celulósicas, na região de abscisão do pecíolo. Nessa região surge um meristema de abscisão, em que as células derivadas organizam uma cicatriz que fechará a lacuna produzida com a queda da folha ou do fruto."

Giberilinas (Ácido Giberélico)

• Germinação das sementes (atuação nas células embaixo do tegumento estimulando enzimas que atuam sobre o endosperma)
• Estímulo à floração (mais usada que o AIA, pq é mais barata)
• Promove o alongamento do caule

Estímulo às divisões celulares (mitose) e alongamento celular

Citocininas

• Divisão celular (mitose)

Obs: aia só alongamento celular

• Retarda o envelhecimento celular (relacionado à queda foliar), e, por isso, é usado em floriculturas em conjunto com o AIA

Ácido Abscísico (ABA)

• Relacionado à situações de stress vegetal
• Inibe crescimento de folhas, a abertura de estômatos - em situações de estresse hídrico -, processos metabólicos, liberação de auxina...
• Dormência de algumas sementes
• Tem que ser removido (lavado pela água das chuvas) do tegumento da semente para a planta germinar

Etileno (gasoso)

• Maturação de frutos
• Queda foliar