Fotossíntese,Folhas,Frutos

A folha: local da fotossíntese

De formato extremamente variável, uma folha completa é formada por um “cabinho”, o pecíolo, e uma superfície achatada dotada de duas faces, o limbo percorrido pelas nervuras. A principal função da folha é servir como local em que é realizada a fotossíntese. Em algumas plantas, existem folhas modificadas e que exercem funções especializadas, como as folhas aprisionadoras de insetos das plantas insetívoras, e os espinhos dos cactos.

Uma folha é sempre originada a partir de um gema lateral do caule. Existem dois tipos básicos de folhas quanto ao tipo de nervura que apresentam: as paralelinérveas, típicas das monocotiledôneas, e asreticulinérveas, comuns em eudicotiledôneas.

      

Eudicotiledôneas são uma das duas principais classes de angiospermas; inicialmente contidas dentro do grupo das dicotiledôneas, que foi desmembrado por não ser monofilético. O prefixo eu significaverdadeiro, portanto este termo designaria as plantas que realmente apresentam dois cotilédones. Esse grupo difere-se do antigo dicotiledônea por apresentar somente plantas que apresentem grão de pólen triaperturado, característica derivada de um ancestral comum, que torna o grupo monofilético

Algumas estruturas foliares especiais

Em algumas plantas, principalmente monocotiledôneas, não há um tecido propriamente dito, mas um estrutura conhecida pelo nome de bainha, que serve de elemento de ligação da folha à planta. É o caso, por exemplo, da folha de milho. Já em eudicotiledôneas, próximas aos pecíolos existem estruturas de formatos diversos – podem ser pontiagudas, laminares ou com a forma de espinhos – conhecidas porestípulas.

O formato e a cor das folhas são muito variáveis e algumas delas chamam a atenção por sua estrutura peculiar. É o caso por exemplo, das folhas modificadas presentes em plantas carnívoras, cuja adaptação auxilia na captura de insetos. Também é especialmente interessante a coloração de certasbrácteas, pequenas folhas modificadas na base das flores, apresentam: de tão coloridas, elas atuam como importante elemento para atração dos insetos.

           

Plantas descíduas e abscisão foliar

Em muitas espécies de angiospermas, principalmente nas adaptadas a regiões temperadas, as folhas caem no outono e renascem na primavera. Plantas que perdem as folhas em determinada estação do ano são chamadas decíduas oucaducifólias. Plantas que não perdem as folhas são chamadas de perenes. A queda das folhas no outono é interpretada como umaadaptação ao frio intenso e à neve. Em vez de ter as folhas lesadas pelo frio do inverno, a planta as derruba “deliberadamente” no outono, em um processo por ela controlado.

A queda das folhas ocorre por meio de um processo chamado abscisão foliar. Inicialmente forma-se um tecido cicatricial na região do pecíolo que une a folha ao caule, o tecido de abscisão, que interrompe gradativamente a passagem de água e nutrientes minerais do caule para a folha. A planta, assim, perde as folhas com o mínimo de prejuízo e reduz a atividade metabólica durante todo o inverno. Na primavera, surgem novos primórdios foliares junto às gemas dormentes, que logo se desenvolvem em folhas.

Classificação das folhas

As folhas podem ser classificadas de diversas maneiras: de acordo com a sua disposição no caule, a forma do limbo, a forma da borda etc.

Filotaxia

Filotaxia é o modo como as folhas estão arranjadas no caule. Existem três tipos básicos de filotaxia:oposta, verticilada e alternada.

A filotaxia é oposta quando existem duas folhas por nó, inseridas em regiões opostas. Quando três ou mais folhas inserem-se no mesmo nó, a filotaxia é chamada verticilada. Quando as folhas se inserem em regiões ligeiramente deslocadas entre si, em nós sucessivos, descrevendo uma hélice, a filotaxia é chamada alternada.

     

                                  Folha oposta                                             Folha verticilada

Tipos de limbo

O limbo pode ser simples (não-dividido) ou composto, dividido em dois, três ou mais folíolos. Caso os folíolos de um limbo composto partam todos de um mesmo ponto do pecíolo, dispondo-se como os dedos de uma mão, a folha é chamada de palmada.

  

Quando os folíolos de dispõem ao longo do pecíolo, a folha é chamada de penada. As folhas penadas podem terminar em um único folíolo, sendo chamadas imparipenadas, ou em dois folíolos, sendo chamadas paripenadas.
A forma e o tipo de borda do limbo são outras características utilizadas na classificação de folhas.

Flor

A flor é o órgão reprodutivo das plantas angiospermas. Flores que apresentam órgãos reprodutores de ambos os sexos, masculino e feminino, são chamadas de hermafroditas (ou monóica). Já as flores que apresentam órgãos reprodutores de apenas um dos sexos (masculino ou feminino) são chamadas dedióica.

Uma flor hermafrodita é geralmente constituída por quatro conjuntos de folhas modificadas, os verticilos florais. Os verticilos se inserem em um ramos especializado, denominado receptáculo floral. Os quatro verticilos florais são o cálice, constituído pelas sépalas, a corola, constituída pelas pétalas, o androceu, constituído pelos estames, e o gineceu, constituído pelos carpelos.

Flores completas e incompletas

Uma flor que apresenta os quatro verticilos florais, ou seja, cálice, corola, androceu egineceu, é uma flor completa. Quando falta um ou mias desses componentes a flor é chamadaincompleta.

Cálice, corola e perianto

As sépalas são geralmente verdes e lembram folhas. São as partes mais externas da flor e a sua função é cobrir e proteger o botão floral antes dele se abrir. O conjunto de sépalas forma o cálice floral.
Pétalas são estruturas geralmente coloridas e delicadas e se localizam internamente às sépalas. O conjunto de pétalas forma a corola.

O conjunto formado pelos dois verticilos florais mais externos, o cálice e a corola, é denominado perianto(do grego Peri, em torno, e anthos, flor).

Estames são folhas modificadas, onde se formam os gametas masculinos da flor. O conjunto de estames forma o androceu (do grego andros, homem, masculino). Um estame geralmente apresenta uma parte alongada, o filete, e uma parte terminal dilatada, a antera. O interior da antera é geralmente dividido em quatro cavidades, dentro das quais se formam os grãos de pólen. No interior de cada grão de pólen  forma-se dois gametas masculinos, denominados núcleos espermáticos. Quando a flor está madura, as anteras se abrem e libertam os grãos de pólen.

Carpelos

Carpelos são folhas modificadas, em que se formam os gametas feminios da flor. Um ou mais carpelos formam uma estrutura em forma de vaso, o pistilo. Este apresenta uma região basal dilatada, o ovário,do qual parte um tubo, o estilete, que termina em uma região dilatada, o estigma. O conjunto de pistilos de uma flor constitui o gineceu (do grego gyncos, mulher, feminino).

O pistilo pode ser constituído por um, dois ou mais carpelos, dependendo do tipo de flor. Em geral, o número de câmaras internas que o ovário apresenta corresponde ao número de carpelos que se fundiram para formá-lo. No interior do ovário formam-se um ou mais óvulos.

Os óvulos vegetais são estruturas complexas, constituídas por muitas células. Nisso os óvulos vegetais diferem dos óvulos animais, que são estruturas unicelulares.
No interior de cada óvulo vegetal se encontra uma célula especializada, a oosfera, que é o gameta feminino propriamente dito.

Diagramas florais

O número dos tipos de peças florais estudadas é variável de flor para flor e pode ser representado esquematicamente por um diagrama. Cada tipo pode ser representado por 3, 4 ou 5 peças ou múltiplos desses números. Na flor do hibisco, por exemplo, uma planta comum em jardins, há 5 sépalas, 5 pétalas, um número múltiplo de 5 estames e um pistilo cujo ovário é dividido em 5 lojas.

Inflorescências

Em algumas plantas muitas flores se agrupam em um mesmo ramo, formando conjuntos denominados inflorescências.

Flor do brócolis

Formação dos frutos e das sementes

Para que servem as flores?

Após a polinização e a fecundação, a flor sofre uma modificação extraordinária. De todos os componentes que foram vistos anteriormente, acabam sobrando apenas o pedúnculo e o ovário. Todo o restante degenera. O ovário sofre uma grande modificação, se desenvolve e agora dizemos que virou fruto. Em seu interior os óvulos viram sementes.

Assim, a grande novidade das angiospermas, em termos de reprodução, é a presença dos frutos. Todos os componentes da flor que estudamos participa do processo reprodutivo que culminará na produção de sementes dentro do fruto. Em toda a angiosperma é assim, mas deve-se se lembrar que existe variações: há diferentes formatos de frutos e diferentes quantidades ou até mesmo nenhuma semente.
Quando a planta tem inflorescências para a reprodução, os frutos formados também ficarão reunidos e constituirão as infrutescências. É o caso do cacho de uvas, da amora, da jaca e da espiga de milho.

Como ocorre a formação dos frutos

Polinização e fecundação

Polinização é o transporte dos grãos de pólen das anteras, onde eles se formam, até o estigma, geralmente de uma outra flor. A polinização é o primeiro passo para a aproximação dos gametas femininos e masculinos, essencial para que a fecundação ocorra.
O transporte do pólen, até o estigma é feito por agentes polinizadores, que podem ser o vento, os insetos ou os pássaros.

Anemofilia

A polinização pelo vento é chamada de anemofilia (do grego anemos, vento). Há diversas adaptações que favorecem esse tipo de polinização. As flores de plantas anemófilas geralmente tem estigmas plumosos, que oferecem maior superfície para receber os grãos de pólen. Suas anteras geralmente possuem filetes longos e flexíveis que oscilam ao vento, o que facilita a dispersão do pólen. Além disso, as plantas anemófilas costumam produzir grande quantidade de grãos de pólen, o que aumenta as chances de polinização.

Entomofilia e ornitofilia

A polinização por insetos é chamada entomofilia (do grego entomos, inseto) e a polinização por aves, ornitofilia (do grego ornithos, aves). As flores polinizadas por animais geralmente possuem características que atraem os polinizadores, tais como corola vistosa, glândulas odoríferas e produtoras de substâncias açucaradas (néctar). Existem até mesmo flores que produzem dois tipos de estames, um com grãos de pólen férteis mas pouco atraentes e outro com pólen atraente e comestível. O animal à procura do pólen comestível, se impregna com o pólen fértil, transportando-o de uma flor para a outra.

Fecundação

Um grão de pólen, ao atingir o estigma de uma flor de mesma espécie, é estimulado a se desenvolver por substâncias indutoras presentes no estigma. O pólen forma um longo tubo, o tubo polínico, que cresce pistilo adentro até atingir o óvulo. Este possui um pequeno orifício nos tegumentos, denominado micrópila, por onde o tubo polínico penetra. Pelo interior do tubo polínico deslocam-se duas células haplóides, os núcleos espermáticos, que são os gametas masculinos.

No interior do óvulo há uma célula haplóide especial, a oosfera, que corresponde ao gameta feminino. A oosfera situa-se em posição estratégica dentro do óvulo, bem junto a pequena abertura denominada mocrópila. O tubo polínico atinge exatamente a micrópila ovular e um dos dois núcleos espermáticos do pólen fecunda a oosfera, originado o zigoto. Este dará origem ao embrião.

 

O outro núcleo espermático se une a dois núcleos polares presentes no interior do óvulo, originando um tecido triplóide, o endosperma, que nutrirá o embrião.

O óvulo fecundado se transforma na semente, que contém um pequeno embrião em repouse em seu interior.

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Frutos e sementes

Os frutos surgem do desenvolvimento dos ovários, geralmente após a fecundação dos óvulos. Em geral, a transformação do ovário em fruta é induzida por hormônios liberados pelos embriões em desenvolvimento. Existem casos, porém, em que ocorre a formação de frutos sem que tenha havido polinização.

Partes do fruto

Um fruto é constituído por duas partes principais: o pericarpo, resultante do desenvolvimento das paredes do ovário, e as sementes, resultantes do desenvolvimento dos óvulos fecundados.

O pericarpo compõe-se de três camadas: epicarpo (camada mais externa), mesocarpo (camada intermediária) e endocarpo (camada mais interna). Em geral o mesocarpo é a parte do fruto que mais se desenvolve, sintetizando e acumulando substâncias nutritivas, principalmente açucares.

Classificação dos frutos

Diversas características são utilizadas para se classificar os frutos, entre elas o tipo de pericarpo, se o fruto abre-se ou não espontaneamente para liberar as sementes, etc.
Frutos que apresentam pericarpo suculento são denominados carnosos e podem ser do tipo baga, quando se originam de ovários uni ou multicarpelares com sementes livres (ex.: tomate, abóbora, uma e laranja), ou do tipo drupa, quando se originam de ovários unicarpelares, com sementes aderidas ao endocarpo duro (ex.: azeitona, pêssego, ameixa e amêndoa).

Frutos que apresentam endocarpo não suculento são chamados de secos e podem ser deiscentes, quando se abrem ao amadurecer, liberando suas sementes, ou indeiscentes, quando não se abrem ao se tornar maduros.

A diferença de fruta e fruto

O que se conhece popularmente por “frutas” não tem significado botânico. Fruta é aquilo que tem sabor agradável, às vezes azedo, às vezes doce. É o caso da laranja, pêssego, caju, banana, pêra, maça, morango, amora. Note que nem toda fruta é fruto verdadeiro.
Já o tomate, a berinjela, o jiló e a abobrinha, entre outros, são frutos verdadeiros, mas não são frutas...

Pseudofrutos e frutos partenocárpicos

Nos pseudofrutos a porção comestível não corresponde ao ovário desenvolvido. No caju, ocorre hipertrofia do pedúnculo floral. Na maça, na pêra e no morango, é o receptáculo floral que se desenvolve.

              

Assim, ao comer a polpa de um abacate ou de uma manga você está se alimentando do fruto verdadeiro. No entanto, ao saborear um caju ou uma maça, você está mastigando o pseudofruto.
No caso da banana e da laranja de umbigo (baiana), o fruto é partenocárpico, corresponde ao ovário desenvolvido sem fecundação, logo, sem sementes.

Origem e estrutura da semente

A semente é o óvulo modificado e desenvolvido. Toda a semente possui um envoltório, mais ou menos rígido, um embrião inativo da futura planta e um material de reserva alimentar chamado endosperma ou albúmen.
Em condições ambientais favoráveis, principalmente de umidade, ocorre a hidratação da semente e pode ser iniciada a germinação.

Os cotilédones

Todo o embrião contido em uma semente de angiosperma é um eixo formado por duas extremidades:

• A radícula, que é a primeira estrutura a emergir, quando o embrião germina;e
• O caulículo, responsável pela formação das primeiras folhas embrionárias.

Uma “folha” embrionária merece especial atenção. É o cotilédone. Algumas angiospermas possuem dois cotilédones, outras possuem apenas um. Plantas que possuem dois cotilédones, são chamadas de eudicotiledôneas e plantas que possuem um cotilédone sã chamadas de monocotiledôneas. Os cotilédones inserem-se no caulículo, que dará origem ao caule.

A célula vegetal

A compreensão da anatomia e da fisiologia das plantas depende, fundamentalmente, do conhecimento sobre a organização e o funcionamento de suas células.

As células das plantas vegetais apresentam pelo menos duas características que permitem distinguilas claramente das células animais: possuem um envoltório externo rígido, a parede celular, e um orgânulo citoplasmático responsável pela fotossíntese, o plasto. Além disso, quando adultas, a maioria das células vegetais possui uma grande bolsa membranosa na região central do citoplasma, o vacúolo central, que acumula uma substância aquosa de sais e açúcares.

Parede da célula vegetal

A parede celular começa a se formar ainda na telófase da mitose que dá origem à célula vegetal. Bolsas membranosas oriundas do aparelho de Golgi, repletas de substâncias gelatinosas denominadas pectinas, acumulam-se na região central da célula em divisão e se fundem, originando uma placa chamadafragmoplasto.
Enquanto a telófase avança, o fragmoplasto vai crescendo pela fusão de bolsas de pectina em suas bordas. Durante esse crescimento centrífugo (isto é, do centro para fora), forma-se poros no fragmoplasto, por onde passa fios de hialoplasma, que põe em comunicação os conteúdos das futuras células vizinhas. Essas pontes hiloplasmáticas são os plasmosdesmos (do grego plasmos, líquido, relativo ao citoplasma, e desmos, ponte, união).

O fragmoplasto atua como uma espécie de “forma” para a construção das paredes celulósicas. Cada célula irmã-secreta celulose sobre o fragmoplasto e vai construindo, de seu lado, uma parede celulósica própria. A camada de pectinas, que foi a primeira separação entre as células-irmãs, atua agora como um cimento intercelular, passando a se chamar lamela média.

Filo Chordata

Abrange animais adaptados para a vida na água doce e salgada, na terra e no ar.

Os cordatos se dividem em protocordados,os cordados mais primitivos, destituído de coluna vertebral e caixa craniana e oseucordados, mais evoluídos, pois, além de apresentarem coluna vertebral têm crânio com encéfalo.

Características gerais: simetria corpórea bilateral; presença de celoma; triblásticos e segmentados .

Características específicas:

Notocorda ou corda dorsal: um bastão fibroso que permite a sustentação do corpo. 
Fendas branquiais: pequenos orifícios encontrados na faringe e que se prestam a filtração de alimentos à respiração. 
Tubo nervoso dorsal: nos cordados, o sistema nervoso ocupa posição dorsal e apresenta-se como um tudo nervoso longitudinal e único. 

Principiais características: possuem tubo digestivo, boca, tubo nervoso dorsal, notocorda, fendas branquiais, ânus.

O filo cordata esta dividido em quatro sub-filos:

Hemichordata; Urochordata; cephalochordata; euchordata. Os três primeiros subfilos correspondem aos cordados primitivos e, são considerados integrantes do grupoprotochordata.

Os euchordatos dividem-se em dois grupos:

Agnatha e gnathostomata. Os agnatos apresentam uma única classe: cyclostomata. Os gnatostomatos apresentam duas super classes:

Pisces:que são os peixes cartilaginosos e peixes ósseos.
Tetrapoda: compreende as classes amphibra, repitilia, ave e mammalia.
Protocordados: constituido de um grupo de pequenos animais exclusivamente marinhos, são considerados um elo de ligação entre os invertebrados. Tem caracteristicas que permitem estabelecer diferenças entre eles e os eucordatos:

Não apresentam crânio (acraniados); não tem encéfalo; são destituído de coluna vertebral.

Hemichordata

São marinhos, pouco conhecidos e parecidos com os cordados.
Os hemichordatos têm sistema nervoso dorsal e fendas branquiais na faringe.
A larva dos hemichordatos, chamada tonária, é semelhante a larva dos equinodermos.

Urchordata:

Representados pelas asídias, são marinhos, vivendo solitários ou em colônias e fixos as rochas.

As ascídias são revestidas por uma térmica protetora formada por tunicina, substância semelhante a celulose.

Os adultos possuem dois sifões: o sifão oral dá a entrada da água e o sifão cloacal ou exalante dá a saída aos resíduos, a água e aos gametas.

O alimento (plancton) é revestido pelas fendas braquiais, encaminhado ao estômago e depois ao intestino, que termina por um ânus que se abre no átrio (cavidade em volta da faringe, que recolhe as fezes, os gametas e a água que atravessa as fendas branquiais)

O coração está na região ventral e envia o sangue nos dois sentidos: no sentido as faringe onde o sangue é oxigenado nas fendas branquiais e no sentido das vísceras. A reprodução é hermafrodita, com fecundação externa, sua larva apresenta: tudo neural dorsal, fendas braquiais, notocorda, coração ventral e cauda, assim como os cordados. A larva das acídias é muito semelhante ao anfioso e à larva das lampréiais.

Cephalochordata

São representados pelo anfiosco, pequeno animal que lembra um peixe sem nadadeiras. São exclusivamente marinhos, quase transparentes, com 5 a 10 cm. Seu corpo tem a forma de uma lança de duas pontas.

Possuem notocorda durante toda a vida, que serve apenas como ponto de apoio aos músculos.

Suas fendas braquiais funcionam principalmente, como filtradores de alimentos. A água filtrada do plancton que é retido pela faringe e encaminhado ao intestino. A água filtrada do plancton atravessa as fendas braquiais e é recolhida numa cavidade , o átrio, que envolve a faringe.

A hematose ocorre com a troca de CO por O. A cavidade atrial se comunica com o exterior pelo poro atrial. O alimento é digerido por secreções do fígado.

A circulação é feita por um sistema aberto, sem um coração individualizado.

O sistema nervos esta representado basicamente pelo tubo neural.

Os sexos são separados e a gônadas liberam os gametas na cavidade atrial; depois os gametas são eliminados pelo poro atrial. A fecundação ocorre na água e o desenvolvimento é direto.

Vertebrados 

São encontrados em todos os ambientes. A presença de espinha dorsal ;e a característica distintiva dos eucordados. Possuem esqueleto dotado de caixa craniana que envolve e protege o encéfalo. O esqueleto pode ser cartilaginoso ou ósseo, dependendo da espécie; a pele tem epiderme pluriestratificada; a circulação sangüínea é fechada, sempre com um coração dotado de duas ou mais cavidades; a excreção se efetua por rins.

Existem herbívoros, carnívoros e onívoros. O tubo digestivo é completo, com língua, pâncreas, vesícula biliar, glândulas salivares e muitas vezes dentes.

A respiração pode ser cutânea, branquial ou pulmonar.

A excreção é feita por um par de rins, cada um com um grande número de unidades excretoras, que podem ser de três tipos: pronefros; mesonefros e metanefros. O tipo de excreta nitrogenada eliminado depende da disponibilidade de água do animal, podendo ser amônia, uréia ou ácido úrico.

O sistema nervoso inclui um encéfalo desenvolvido, uma medula, dez ou doze pares de nervos cranianos e vários pares de nervos raquianos.

São na maioria hermafroditas. A fecundação pode ser externa ou interna. Os animais com fecundação externa são ovilíparos, os com fecundação interna podem ser ovíparos: o embrião desenvolve-se dentro de um ovo fora do corpo da fêmea, nos ovovíparos o embrião desenvolve-se dentro de um ovo com casca no interior das fêmeas.

Os vertebrados dividem-se em sete classes: agnatha, chodrichthyes, osteichtyes, amphibia, repitilia, aves e mamalia. Os chodrichtyes, osteichtyese os agnathas formam o grupo dos peixes, os demais formam o grupo dos tetrápodas.

Agnatha

Representam os vertebrados mais primitivos, tem dois representantes típicos: a lampreia e a feiticeira.

Não tem mandíbulas; a caixa craniana e as vértebras são cartilaginosas; vivem em água doce ou salgada; tem o corpo alongado e cilíndrico; a boca dotada de dentes córneos; apresentam respiração branquial, possuindo de 6 a 14 braquiais; possuem 10 pares de nervos branquiais; as lampreias são diócais, com fecundação externa e desenvolvimento indireto; as feiticeiras são monóicas com fecundação externa e desenvolvimento direto; são animais parasitas; o coração é formado por duas cavidades e a circulação é simples e venosa.

Chondrichtyes

São representados pelos tubarões, arraias e quimeras, são todos marinhos. São utilizados na produção de óleos e bolsas e calçados. As arrais podem ser venenosas, e podem produzir fortes descargas elétricas.

Possuem nadareiras pares e impares. A epiderme é estratificada com glândulas mucosas e escamas de origem mista; o esqueleto é cartilaginoso; a boca é ventral, com uma fileira de dentes pontiagudos e mandíbulas; o instestino termina numa cloaca; possuem cinco a sete pares de brânquias; o sistema circulatório, urinário, o sistema nervoso e os orgãos sensoriais tem duas narinas com bolsas olfativas; a fecundação geralmente é interna e as nadadeiras do macho são modificadas, formando órgãos copuladores; a maioria das espécies são ovíparas ou ovovivíparas; tem o desenvolvimento direto sem formação de larvas.

Osteichthyes:

Forma a classe dos peixes mais conhecidos e também mais numerosa. A epiderme é estratificada, com glândulas mucosas e escamas dérmicas; o esqueleto é ósseo; a boca é terminal; o intestino não tem válvula espiral, possuindo pâncreas e terminando num ânus, em vez de cloaca; há 4 pares de branquias; possuem um órgão chamado bexiga natatória ligada a faringe e cheia de gás; o sistema circulatório, urinário e nervoso, assim como os órgãos dos sentidos são semelhantes ao dos condrictes; geralmente a fecundação; tem a fecundação e o desenvolvimento embrionários são externos.