Modulo III - aula 23 - angiosperma - parte 01

Modulo III - aula 23 - angiosperma - parte 01

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MÓDULO I -- BOTÂNICA:: ANGIOSPERMA: AS PLANTAS COM SEMENTES E FRUTOS – PARTE 01

As angiospermas são fanerógamas com flores típicas, ao contrário das ' gimnospermas, em que as flores estão representadas por cones ou estróbilos, que popularmente não são chamados de flores. No interior das flores ha folhas reprodutoras, os carpelos, que se fecham formando um vaso, onde as sementes irão se desenvolver. Vem daí o nome angiosperma (angio = vaso, esperma = semente). Após a fecundação, parte do carpelo se transforma em fruto, uma estrutura exclusiva desses vegetais.

Como todas as outras plantas vasculares, as angiospermas apresentam clorofilas a e b, carotenos, cutícula impermeável com estômatos para o arejamento e um sistema de vasos condutores de seiva bem desenvolvido. O tamanho das angiospermas é muito variável: há desde pequenas ervas até grandes árvores.

As angiospermas surgiram há 100 milhões de anos, a partir das gimnospermas, e se diversificaram pelo planeta graças a seu eficiente sistema de vasos condutores e à presença de flores e frutos que ajudam muito a dispersão da planta. Hoje, elas são amplamente disseminadas nas regiões tropicais c temperadas do mundo. Há cerca de 235 mil espécies, o que equivale a mais de 70% do número total de espécies de plantas conhecidas.

Aspecto Geral da Planta:

Da mesma forma que as gimnospermas, a planta propriamente dita é o esporófito; o gametófito, extremamente reduzido, encontra-se incluso nos tecidos do esporófito.

O corpo das angiospermas apresenta raiz, caule, folha (órgãos vegetativos); flor, fruto e semente (órgãos reprodutivos).

Flor:

Uma flor completa é formada por três partes: o pedúnculo — base de sustentação que prende a flor ao caule; o receptáculo - extremidade do pedúnculo, geralmente dilatada, onde se prendem os verticilos — conjunto de peças (folhas modificadas ou esporófilas) geralmente dispostas em círculo (figura 1).

Se observarmos da periferia para o centro, encontraremos na flor quatro verticilos: o cálice, a corola, o androceu e o gineceu.

Figura 1: As partes de uma flor

O cálice, mais externo, é um conjunto de folhas protetoras, geralmente verdes, chamadas sépalas (figura 1).

A corola, verticilo seguinte, é formado por esporófilas chamadas pétalas, de colorido vivo, embora às vezes possuam cor pálida ou branca (figura 1). Servem indiretamente à reprodução, atraindo os animais polinizadores com suas cores, aromas ou secreções adocicadas.

O androceu (andro = masculino) é - formado de folhas profundamente modificadas — os estames —, que correspondem a microsporófilos, isto é, folhas especializadas na produção de esporos, os micrósporos, que irão dar origem ao gametófito masculino. O estame possui um pedúnculo, chamado filete, com uma dilatação na extremidade — a antera — e um tecido que une as duas partes da antera, o conectivo (figura 1).

O gineceu (gino = feminino), último verticilo, é formado por folhas modificadas — os carpelos ou pistilos —, encarregadas da produção de megásporos que irão originar o gametófito feminino. Essas folhas dobram-se pela nervura mediana, assumindo o aspecto de uma garrafa ou vaso (figura 1). A base dilatada é o ovário. Na extremidade oposta há uma dilatação, o estigma. Ligando o ovário ao estigma há uma haste, o estilete (figura 1).

Reprodução Sexuada:

Assim como as gimnospermas, as angiospermas possuem um ciclo haplodiplobiôntico com a fase haplóide muito reduzida. Os esporos germinam no interior do esporófito, originando os gametófitos masculino e feminino, como veremos a seguir.

A Produção de Micrósporos e do Gametófito Masculino: A produção de micrósporos ocorre nos estames, onde há sacos polínicos, que correspondem a microesporângios. Em cada saco polínico existem várias células – mães dos esporos, que sofrem meiose e formam esporos haplóides (figura 2).

Figura 2: Formação do micrósporo e do gametófito masculino.

O esporo, dentro do saco polínico, sofre mitose formando um gametófito masculino ou grão de pólen. Nessa mitose originam-se duas células: a célula reprodutora ou geradora e a célula vegetativa, também chamada célula do tubo (figura 2). O conjunto é revestido por uma capa de duas paredes: a parede interna, celulósica, chamada intina, e a parede externa, mais resistente, a exina. Na superfície desta última aparecem espinhos ou outras estruturas que protegem e facilitam a aderência do grão de pólen ao estigma do carpelo, para onde ele deve ser levado pela polinização. Observe a figura 2.

A Formação do Megásporo e do Gametófito Feminino:: A produção de megásporos ocorre no carpelo. No interior do ovário pode-se encontrar um ou vários macrosporângios — os óvulos — presos ao ovário por um pedúnculo (figura 3).

Cada óvulo possui um tecido, a nucela, protegido por tegumentos. O tegumento externo é a primina, e o interno, a secundina. Esses tegumentos apresentar uma abertura, a micrópila.

Na nucela, a célula-mãe do esporo sofre meiose dando quatro células haplóides, das quais só uma sobrevive, o megásporo. Esse megásporo sofre três divisões nucleares, formando uma massa citoplasmática, com oito núcleos haplóides. Dos oito núcleos, três permanecem em um pólo e três vão para o pólo oposto, onde são envolvidos por membranas plasmáticas e individualizam como células (figura 3) Os dois núcleos restantes migram do pólo para o centro, formando a célula central, com dois núcleos, que, por terem migrado dos pólos, são chamados núcleos polares. Desse modo, surge o gametófito feminino, chamado de saco embrionário, constituído por sete células: uma célula central, três antípodas e uma oosfera, ladeada por duas sinérgides (figura 3).

Figura 3: A formação do megásporo e do gametófito feminino (saco embrionário).

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A Polinização:

Embora muitas flores apresentem simultaneamente estames e carpelos, existem mecanismos que, na maioria das vezes, evitam a autofecundação. Como exemplos, pode – se citar a incompatibilidade genética o grão de pólen e o carpelo da mesma planta ou o amadurecimento do estame e do carpelo em épocas diferentes. Quando o estame amadurece primeiro, ocorre protandria. Caso seja o gineceu o primeiro, protoginia. Tais mecanismos, portanto, favorecem a fecundação cruzada, vantajosa em termos de variabilidade genética.

Uma das razões do sucesso das angiospermas é justamente a presença de mecanismos de transporte do grão de pólen de uma planta até o carpelo de outra planta. Este transporte (polinização) torna a fecundação independente da água, permitindo a ampla distribuição desses vegetais no habitat terrestre, como vimos no estudo das gimnospermas. Mas a polinização das angiospermas tem algumas vantagens sobre a das gimnospermas: estas últimas dependem geralmente do vento para dispersar o pólen que, por acaso, cairá em outra planta. Nas angiospermas, em geral, o pólen é levado por insetos e outros animais, que se alimentam do néctar daquela espécie de planta (figura 4). Com isso, há mais chances de um grão de pólen ser levado justamente para a planta da mesma espécie. Esse sistema de ―polinização dirigida‖ permite não apenas uma economia na produção de grãos de pólen, mas também facilita a fecundação cruzada entre duas plantas, o que aumenta a variedade genética.

Encontramos ainda flores com características que atraem os animais polinizadores: colorido brilhante, secreção adocicada (néctar) e diversos aromas e formas (figura 4).

Figura 4: Adaptações para a polinização: a cor, o néctar e o cheiro das flores atraem insetos e outros animais polinizadores. A orquídea, assemelha - se à fêmea de uma espécie de vespa, de modo que, ao tentar copular com a flor, o macho transporta o pólen de uma flor para outra.

Um exemplo de adaptação entre a planta e o agente polinizador é o da dama – da - noite, cujo néctar está situado tão profundamente na corola, que somente a longa tromba de uma mariposa pode atingi-lo, o que transforma esses animais nos únicos polinizadores dessa flor.

Algumas angiospermas, como as gramíneas, são polinizadas pelo vento. Suas flores, portanto, não apresentam os atrativos das outras plantas. Neste caso, a produção de pólen é maior. Além disso, o pólen se localiza em uma posição que o torna fácil de ser arrastado, compensando assim este meio menos eficiente de polinização.

Quando a polinização é feita pelo vento, ela é chamada anemófila; se feita por insetos, entomófila; realizada por aves, ornitófila e, quando feita por morcegos, quiropterófila.

Fecundação:

Quando o grão de pólen entra em contato com o estigma, ele desenvolve um tubo de citoplasma, o tubo polínico, formado a partir da célula do tubo. O tubo polínico cresce para dentro do estilete, em direção ao ovário. Dentro do tubo, o núcleo da célula geradora se divide, originando duas células espermáticas haplóides, bem chamadas de núcleos espermáticos que funcionam como gametas masculinos (figura 5).

Chegando ao ovário, o tubo penetra no óvulo, geralmente pela micrópila, promovendo então uma dupla fecundação, característica das angiospermas. Uma célula espermática funde-se com a oosfera, originando o zigoto que, através de mitose, desenvolve-se em um embrião diplóide.

A outra célula espermática funde-se com os dois núcleos da célula central, originando uma célula triplóide, a célula – mãe do albúmen. Esta célula sofre mitoses e forma um tecido triplóide, o albúmen ou endosperma, que representa uma reserva nutritiva para o embrião (figura 5). Observe que este endosperma é triplóide, enquanto o endosperma das gimnospermas é haplóide (resto do gametófito). Por isso, o endospermas pode ser chamado de endosperma primário, para diferenciá-lo do endosperma das angiospermas, denominado endosperma secundário.

Figura 5: A fecundação e a formação da semente e do fruto.

Formação do Fruto e da Semente:

Após a fecundação, o ovário transforma – se em fruto e os óvulos, no seu interior, transformam – se em sementes. O fruto apresentará uma parede, o pericarpo, formada de três regiões: epicarpo, mesocarpo e endocarpo, derivados dos dois tegumentos e do tecido mediano do ovário. O mesocarpo é geralmente a parte comestível, devido ao acúmulo de reserva nutritiva (figura 5).

Se todas as sementes produzidas por uma planta caíssem próximas a ela, haveria uma grande competição por luz e nutrientes e muitos descendentes não sobreviveriam. A dispersão da semente diminui esta competição e promove a conquista de novos ambientes pela planta. Uma das maneiras pela qual o fruto colabora na dispersão é através do acúmulo de reservas nutritivas que atraem animais consumidores dessas reservas. Devido as suas membranas protetoras, a semente passa intacta pelo tubo digestivo do animal e é eliminada junto com as fezes. Outras vezes o fruto ou a própria semente são transportados pelo vento ou agarrados ao pêlo dos animais.

A dispersão do fruto por animais é chamada de zoocoria. Mas, algumas plantas dependem do vento para a dispersão do fruto e, nesse caso, ela recebe o nome de anemocoria. Há ainda outras plantas que se valem da água para dispersar o fruto — hidrocoria.

A semente é formada pelo tegumento, proveniente das paredes do óvulo, e pela amêndoa, constituída de embrião e endosperma.

Além do endosperma da semente, o embrião possui uma folha especial, chamada cotilédone, importante para a classificação (figura 5).

Desenvolvimento:

Em condições adequadas, a semente germina, originando um novo esporófito. No embrião, alguns órgãos da planta já estão representados em miniatura pela radícula, caulículo e gêmula (figura 6). À medida que o embrião se desenvolve, a reserva dos cotilédones ou do endosperma é consumida pela planta.

Figura 6: A germinação de uma semente de feijão.

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Quando essas reservas se esgotam, já existe uma pequena raiz originada da radícula, com pêlos absorventes que servem para retirar água e sais minerais do solo, bem como um tecido (originado da gêmula) com células clorofiladas, próprias para executar a fotossíntese. O caulículo dá origem à parte inicial do caule ou hipocótilo e a gêmula origina a parte superior do caule, o epicótilo, bem como as primeiras folhas (figura 6).

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