ALGAS Algas Azuis (ou Cianofíceas) Alga é um termo abrangente, que engloba vegetais relativamente simples, mas são bastante diversificados quanto às formas, pigmentos e tipos de reprodução. As algas são organismos unicelulares ou pluricelulares com coloração variável. As algas não formam tecidos verdadeiros, são formadas por um aglomerado de células não diferenciadas, por isso, são considerados como Talófitas (obs.: está em desuso). As algas podem ser filamentosas ou formarem colônias globosas e ainda unicelulares. A grande maioria das algas apresenta habitat aquático, principalmente marinho. Podem ser encontradas em meio terrestre úmido e até sobre cascas de árvores, na superfície de rochas, em madeiras úmidas, bem como em associações com fungos (liquens). As algas são vegetais clorofilados, autótrofos, fotossintetizantes. A maior parte do oxigênio atmosférico é produzida por fotossíntese das algas. As algas, principalmente unicelulares, encontradas na superfície de rios e mares constituem o fitoplâncton. Essas algas são organismos produtores constituindo a base da cadeia alimentar do meio aquático. Uma “bola” gelatinosa de NOSTOC commune. Além da clorofila possuem outros pigmentos como: Fucoxantina algas pardas Ficoeritrina algas vermelhas Xantofilas e carotenos outras algas Atualmente, as algas estão incluídas em três reinos: Monera, Protista, Metaphyta ou Plantae. No Reino Monera Estão as algas azuis ou Cianofíceas, ou mais atualmente chamadas cianobactérias. No Reino Protista As algas Euglenófitas, as Crisófitas e as Pirrófitas. No Reino Metaphyta (ou Plantae) As algas verdes ou Clorofíceas, as algas pardas ou Feofíceas e as algas vermelhas ou Rodofíceas. Classificação A classificação das algas depende do tipo de pigmento que possuem, das substâncias de reserva e da constituição da parede celular. Os filamentos de Anabaena. As algas azuis ou Cianophytas são organismos unicelulares e procariontes e, portanto, pertencem ao reino monera, juntamente com as bactérias. Estas algas podem viver isoladas ou em colônias. As algas azuis são encontradas nos mares, água doce e em ambiente terrestre úmido e podem juntamente com os fungos, formar os líquens. Além da clorofila e xantofila, as cianofíceas têm pigmentos próprios que, em conjunto, são denominados ficobilinas. Um desses pigmentos é a ficocianina (azul) e o outro é a ficoeritrina (vermelho). Não ocorrem plastos. Nas cianofíceas coloniais filamentosas existem células especiais modificadas, com paredes celulares mais espessas, chamadas heterocistos e que admite-se serem responsáveis pela fixação do nitrogênio atmosférico. Locomoção: por deslizamento, não apresentando cílios, flagelos ou pseudópodos. Reprodução: É sempre assexuada. As algas unicelulares realizam a bipartição (cissiparidade). As espécies filamentosas se fragmentam em vários pontos, fazendo surgir fragmentos menores, as hormogônias, que por sua vez originam novos filamentos (reprodução por HORMOGONIA). Em outras há esporos que se destacam e germinam dando origem a novos “fios”. Euglenophytas: na maioria, unicelulares flageladas de água doce. 1 Reserva: amido. Reprodução: por cissiparidade. Algumas apresentam bioluminescência e em determinadas épocas podem se proliferar exageradamente nos mares, sendo responsáveis pela MARÉ VERMELHA, fenômeno esporádico onde o aceano parece estar “pegando fogo”. Além disso são extremamente tóxicas. Exemplo: Gymnodinium, Peridinium etc. Chrysophyta - (Diatomáceas): Euglena, um euglenóide (microscópico) Possuem clorofila em cloroplastos. Não possuem parede celular. Apresentam vacúolo pulsátil e estigma (orientam-se em direção à luz). Na luz, realizam fotossíntese e na sua ausência são heterótrofos (nutrição mixotrófica). Reprodução por cissiparidade longitudinal. Pigmento: clorofila; Reserva: paramilo; Reprodução: cissiparidade e longitudinal. Exemplo: Euglena sp. Pirrófitas - (Dinoflagelados): São algas unicelulares, biflageladas, marinhas ou de água doce, com clorofila e xantofila. Emiliania huxleyi. - Elétron-micrografias de uma das valvas de Entogonia. São algas unicelulares douradas, devido à predominância de caroteno (alaranjado) e xantofilas (amarelo), componentes do fitoplâncton marinho e de água doce. Apresentam suas paredes celulares impregnadas de sílica o que leva à formação das rochas sedimentares quando mortas, formando um mineral, o Diatomito. As diatomáceas devido à ação refratária da sílica são muito usadas na fabricação de azulejos, porcelanas, filtros de líquidos corrosivos, ingrediente de certas tintas, em dentifrícios e polidores de prata. Pigmentos: clorofila e fucoxantina. Reserva de carboidratos: crisolaminarina. A parede celular está impregnada por silício, formando a frústula (epiteca e hipoteca). Reprodução: por cissiparidade e por conjugação. Acumulam-se, formando o diatomito. Primula, uma diatomácea (microscópica) Chlorophytas: (Algas Verdes): Dois dinoflagelados: Em cima, o Pridinium sp.; embaixo, o Ceratium sp. 2 Staurastrum brasiliense. Estão entre as mais desenvolvidas, sendo pluricelulares e marinhas em sua maioria. Vivem em profundidades de até 170 m. Pigmento: clorofila, caroteno e a ficoeritrina (pigmento vermelho). Reserva: amido das florídeas. Reprodução: sexuada ou por alternância de gerações (metagênese). Euastrum armatum. Podem ser unicelulares, filamentosas, laminares, ou formando massas irregulares. A substância de reserva é o amido e a parede celular é de celulose. Representam o tipo mais disseminado de algas nos ambientes terrestres e aquáticos. Realizam intensa fotossíntese e, principalmente as de habitat marinho, são responsáveis pela maior parte do oxigênio atmosférico. Reprodução: assexuada por cissiparidade, fragmentação ou esporulação e sexuada (iso, hetero ou oogamia). Nas algas unicelulares a reprodução é predominantemente assexuada. A partir das rodófitas, pode-se obter o ágar, substância gelatinosa, um polissacarídeo que reveste o talo dessas algas, muito usado na indústria farmacêutica no preparo de laxantes, mas também empregado na fabricação de colas ou de meio de cultura para bactérias. Apresentam também a carragenina, gelatina muito usada com finalidade alimentícia, principalmente na indústria de sorvetes. Obs.: Muitas rodofíceas são chamadas algas calcáreas, pois apresentam impregnação de cálcio em sua parede celular. Exemplo: Delesseria. Phaeophytas (algas pardas): Reserva: amido. Pigmento: clorofila e carotenóides (caroteno, xantofila). Exemplo: alface-do-mar. Rockweed (Fucus vesiculosus). Ulva, uma alga verde, folhosa (macroscópica) Rodophytas (algas vermelhas): São algas macroscópicas pluricelulares e marinhas (a maioria). São muito desenvolvidas, mas ainda não possuem estruturas de tecidos. Chegam a medir mais de 10 m de comprimento. Pigmento: clorofila e fucoxantina (pigmento de cor parda). Reserva: Laminarina e manitol. Parede celular com celulose e ácido algínico. Reprodução: assexuada por meio de esporos, ou sexuada, através de gametas, que são produzidos em estruturas na extremidade livre de seu talo. Certas algas pardas produzem muita algina, substância hidrocolóide (embebem água) muita usada em cosméticos. Porphyra (encontrada no litoral do Brasil). 3 Algumas feofíceas possuem vesículas cheias de ar para a flutuação. Em algumas regiões são muito abundantes, como no Mar de Sargaço, onde são responsáveis pela cor marrom das águas. de bactérias. Uso em laxantes. TESTES 01. São algas que pertencem ao Reino Protista: a) b) c) d) e) Diatomáceas e Cianofíceas; Clorofíceas e Rodofíceas; Crisofíceas e Dinoflageladas; Cianofíceas e Bactérias; Feofíceas e Dinoflageladas. 02. As marés vermelhas, fenômenos que podem trazer sérios problemas para os organismos marinhos e mesmo para o homem, são devidas: a) à grande concentração de rodofíceas bentônicas na zona das marés; b) ao vazamento de petróleo, o qual estimula a proliferação de diatomáceas marinhas; c) à presença de poluentes químicos provenientes de esgotos industriais; d) à reação de certos poluentes com o oxigênio produzido pelas algas marinhas; e) à proliferação excessiva de certas algas planctônicas – que liberam toxinas na água. Alga parda Sargassum. RESUMO - CLASSIFICAÇÃO CLOROFÍCEAS FEOFÍCEAS CRISOFÍCEAS RODOFÍCEAS PIRROFÍCEAS EUGLENOFÍCEAS - Algas verdes - Algas pardas - Algas douradas, onde estão - incluídas as DIATOMÁCEAS - Algas vermelhas - Algas cor de fogo (os principais - representantes são os - DINOFLAGELADOS) - Algas euglenóides. Note as seguintes relações: Crisofíceas Diatomáceas Diatomito Algina Ágar-ágar 4 01) 02) 04) 08) 16) Clorofíceas – algas pardas; Feofíceas – algas verdes; Rodofíceas – algas vermelhas; Crisofíceas – diatomáceas; Dinoflageladas – algas azuis. 04. Sobre a importância das algas, assinale as alternativas corretas: 01) 02) 04) 08) 16) São a grande fonte de oxigênio na atmosfera; Constituem a base da cadeia alimentar dos oceanos; As algas vermelhas fornecem o agar-agar; Algumas são comestíveis e muito apreciadas; Suas folhas e raízes apresentam alto teor protéico. Pirrofícias Dinoflagelados As algas fornecem matérias-primas amplamente utilizadas na indústria, como se vê na tabela abaixo: MATERIAL 03. Assinale as relações corretas: ORIGEM UTILIZAÇÃO Carapaças de Diatomáceas Filtros, fabricação de explosivos, polidores (inclusive em cremes dentais). Feofíceas Material empregado na fabricação de produtos cremosos: cosméticos, sorvetes, etc... Rodofíceas Formação de meios de cultura para crescimento 05. (OSEC) Algas quase todas marinhas, pluricelulares, apresentando além de clorofila, a fucoxantina como pigmento fotossintetizante, são as: a) b) c) d) e) Rodofíceas; Feofíceas; Crisofíceas; Cianofíceas; Clorofíceas. 06. Sobre as algas é correto afirmar: 01) 02) 04) 08) 16) Podem ser uni ou pluricelulares; São todas pertencentes ao Reino Plantae; São encontradas exclusivamente no mar; Podem ser saprófitas; São todas clorofiladas. 07. Sobre a reprodução nas algas, é correto afirmar: 01) Ocorre somente reprodução assexuada; 02) As rodófitas apresentam flores como elemento reprodutor; 04) Na isogamia, os gametas são idênticos; 08) Pode haver produção de esporos; 16) Os gametas masculinos podem ser denominados anterozóides. 08. Massas de algas filamentosas, depois de vários dias claros, são encontradas flutuando na superfície de charcos. As mesmas massas de algas, após alguns dias nublados, ficam submersas. Qual a explicação para o fenômeno? a) Em dias nublados, a taxa de respiração aumenta e formam-se bolhas de CO2; b) Em dias nublados, a planta não consegue luz e por isso submerge; c) Em dias nublados, a planta submerge para evitar perda de água; d) Em dias claros, a taxa de fotossíntese aumenta e formamse bolhas de O2; e) Em dias claros, a planta perde mais água e fica mais leve. 09. Quanto à reprodução das algas, podemos afirmar o seguinte: a) Constituem os únicos vegetais incapazes da formação de esporos; b) São vegetais que apresentam somente reprodução sexuada; c) Na reprodução desses vegetais, encontramos apenas isogamia; d) São vegetais que apresentam tanto reprodução assexuada como sexuada; e) Entre as algas é comum a formação de zigotos haplóides. REINO FUNGI FUNGOS HETERÓTROFOS EUCARIONTES PRODUZEM ESPOROS NÃO TÊM TECIDOS ORGANIZADOS Os fungos são organismos uni ou pluricelulares, aclorofilados e, portanto, heterótrofos. são popularmente conhecidos por bolores, mofos, cogumelos, trufas e orelhas de pau. A maioria dos fungos apresenta parede celular de QUITINA (um polissacarídeo). O material de reserva é o GLICOGÊNIO, como nos animais. O corpo de um fungo pode apresentar dois sistemas: o vegetativo, responsável pela obtenção de nutrientes do substrato, e o reprodutivo, que em alguns cogumelos é denominado também corpo de frutificação. O corpo dos fungos é denominado MICÉLIO, que é um conjunto de filamentos denominados HIFAS. Já se calculou que um cogumelo pode ter alguns quilômetros de hifas no substrato em que vive, qualquer local úmido com matéria orgânica abundante. Os fungos podem crescer em madeira, papel, frutos, couro e até partes dos corpos de seres vivos (é o que ocorre quando um animal tem micose ou quando uma planta é atacada pela “ferrugem”). Assim, os fungos são heterótrofos, podendo atuar como PARASITAS ou como SAPRÓFAGOS. Quando o fungo se desenvolve bastante, uma parte cresce para fora do alimento, formando às vezes bonitas figuras: é o corpo de frutificação, onde são produzidos e dispersados os esporos, células capazes de formar novos indivíduos. Lembre-se: Conjunto de Hifas: Micélio O micélio não pode ser considerado um tecido verdadeiro. Mesmo quando são pluricelulares, apenas apresentam um amontoado desordenado de filamentos. Tipos de Hifas a) HIFAS CENOCÍTICAS (Não septadas) São hifas que não apresentam septos de separação entre uma célula e outra. b) HIFAS SEPTADAS MONOCARIÓTICAS Apresentam septos de separação entre as células, que apresentam um único núcleo. c) HIFAS SEPTADAS DICARIÓTICAS Cogumelos que se desenvolvem sobre a madeira, conhecidos como orelhas-de-pau (Grifola sulphureia). Apresentam septos de separação entre células que apresentam dois núcleos. Cada septo das hifas septadas apresenta um orifício central através do qual ocorre passagem do citoplasma de uma célula para outra. Na maior parte dos fungos, as hifas são formadas por núcleos haplóides (n). Nutrição Existem cogumelos venenosos e até mortais, como o amanita, e cogumelos comestíveis, como o champignon. Nem sempre é fácil distinguir os comestíveis dos tóxicos. O principal modo de nutrição dos fungos se dá por saprofitismo, isto é, obtém seus alimentos decompondo a matéria orgânica. Outros fungos são parasitas e, dessa forma, nutrem-se retirando substâncias importantes de hospedeiros, prejudicando-os. Ocorre também aqueles que formam associações mutualísticas com outros organismos: líquens (neste caso de algas e fungos) e micorrizas (associação de fungos com raízes de algumas plantas). 5 Respiração A respiração dos fungos é geralmente aeróbica, mas muitos são anaeróbios e realizam a fermentação, como é o caso dos fermentos biológicos. res que os aplanósporos. Ocorrem nos fungos Penicillium e Aspergillus. Reprodução Os fungos podem se reproduzir tanto sexuada como assexuadamente, sendo que o principal meio reprodutivo é pela formação de esporos. Estas são células geralmente formadas em estruturas denominadas esporângios. a) Brotamento ou Gemiparidade: é muito comum nas leveduras, consistindo na formação de uma expansão lateral, semelhante ao organismo paterno, porém de menor tamanho; esta estrutura pode se destacar e originar um descendente que mantém ainda a mesma carga genética. É um caso de reprodução assexuada. b) Fecundação: corresponde ao encontro de gametas. Gametas são células reprodutivas haplóides que se fundem, dando origem a um zigoto, que por sua vez é capaz de formar um novo ser. c) Esporos: são células reprodutoras que sozinhas formam um novo ser. Normalmente os esporos são produzidos no interior de estruturas chamadas esporângios. Tipos de esporos Ascóporos: são esporos produzidos em esporângio que apresenta forma de saco e recebe o nome de asco. São geralmente em número de oito por asco. Basidiósporos: São esporos formados na extremidade de um esporângio em forma de clava, denominado basídio. São geralmente em número de quatro. LÍQUENS Representam uma associação mutualística entre fungos e algas, onde as algas realizam fotossíntese, produzem alimento, utilizados por elas próprias e pelos fungos associados; estes por sua vez protegem a alga e absorvem água e sais minerais para ela. Zoósporos: são esporos flagelados móveis e que ocorrem em fungos aquáticos. Aplanósporos: esporos sem mobilidade própria e que são transportados pelo vento. Uma secção transversal do líquen Lobaria verrucosa. As células das algas são chamadas gonídias. Conidiósporos: São esporos sem motilidade própria, não sendo produzidos em esporângios. São meno6 A reprodução dos líquens se faz por meio de SORÉDIOS, minúsculas estruturas arredondadas, contendo algumas hifas e algumas gonídias, que são transportadas pelo vento. Exemplos: Barba de velho (Usnea barbata) que cresce pendente nos galhos de certas árvores, Cora pavonia. Obs.: As algas que constituem os líquens são algas azuis (cianofíceas) ou algas verdes (clorofíceas). assim podem se reproduzir pela formação de zôosporos ou de aplanósporos. Apresentam também reprodução sexuada. Um dos exemplos mais conhecido é o Rhizopus sp (bolor preto do pão), Saprolegnia (figura). MICORRIZAS Já as micorrizas, representam uma associação mutualística envolvendo fungos e raízes de plantas: o fungo utiliza matéria orgânica da raiz, retribuindo com um aumento da absorção de água e sais minerais, o que permite um maior desenvolvimento da planta. Alimento RAIZ FUNGO Absorção de água e sais A reprodução com formação de esporângios em ficomicetos ou zigomicetos. 2) ASCOMICETOS Micorriza e a nutrição da planta. Plântulas com nove meses de idade de white pine (Pinus strobus) cresceram por dois meses em solução nutritiva esterelizada e foram transplantadas para solo de pradaria. As plântulas da esquerda foram transplantadas diretamente. As plântulas da direita cresceram por duas semanas em solo de floresta contendo fungo, antes de serem transplantadas para o solo de pradaria. Classificação O Reino Fungi pode ser dividido em dois grupos: Mixomicetos São fungos mais simples, de corpo gelatinoso, típicos de ambientes sombrios. Possuem pequeno número de espécies. São fungos formados por hifas septadas monocarióticas e dotados de esporângio em forma de saco (asco) no qual são produzidos, geralmente, oito ascosporos. A grande maioria dos fungos desse grupo é decompositora. Os ascos estão localizados nos corpos de frutificação denominados ascocarpos que podem se apresentar como cavidades abertas (apotécios) ou fechadas (peritécios). Nesta classe, os exemplos mais conhecidos são os fungos dos gêneros Saccharomyces, Neurospora, Penicillium, Aspergillus e Claviceps. 3) BASIDIOMICETOS Os basidiomicetos são os conhecidos cogumelos de chapéu. São formados por hifas septadas geralmente dicarióticas. A característica básica desse grupo é a presença de esporângio em forma de clava (basídio) onde são formados esporos externos (basidiósporos). O corpo de frutificação onde se localizam os basídios é o denominado basidiocarpo. Eumicetos Fungos verdadeiros, com grande número de espécies. Se dividem em quatro classes principais. 1. 2. 3. 4. FICOMICETOS ASCOMICETOS BASIDIOMICETOS DEUTEROMICETOS 1) FICOMICETOS “Fungos semelhantes a algas” Os ficomicetos são fungos dotados de hifas cenocíticas. São encontrados tanto na água, como na terra, Organização de um cogumelo. 7 Os exemplos mais conhecidos são as orelhas-depau, champignons e os fungos alucinógenos e venenosos como a Psilocybe mexicana e o Amanita muscaria, respectivamente. A reprodução sexuada nos basidiomicetos envolve fusão de hifas, sem a presença de gametas ou gametângios (estruturas produtoras de gametas). 4) DEUTEROMICETOS Antes denominados “fungos imperfeitos”, são aqueles em que não se conhece o processo de reprodução sexuada. São fungos encontrados em ambientes distintos. Muitos são saprófitos, presentes geralmente no solo e água, e outros são parasitas de plantas e animais. Dentre os parasitas, destaca-se a espécie Cândida albicans, causadora do sapinho nas mucosas do corpo humano. Observação: ASCO é um esporângio com o aspecto de bolsa, contendo um número variável de esporos chamados ascóporos, produzidos por meiose. Observe no esquema abaixo o bolor róseo do pão, um Ascomiceto. Importância dos Fungos A grande maioria dos fungos é decompositora e assim promove a reciclagem da matéria orgânica do ecossistema. Apesar desse aspecto, a característica decompositora de muitos fungos promove o apodrecimento de alimentos, madeiras de construção e até tecidos, causando grandes prejuízos econômicos. Muitos fungos são parasitas e assim podem provocar doenças em plantas e animais. Muitas doenças causadas por fungos são denominados micoses. As micoses mais comuns no homem surgem na pele, principalmente no couro cabeludo e barba, unhas e entre os dedos dos pés (pé de atleta). Muito grave é a micose conhecida como histoplasmose, que afeta os pulmões. Na alimentação são importantes os fungos comestíveis do gênero Agaricus (champignon). Outros são ainda utilizados na indústria de bebidas, como o vinho e a cerveja, e na preparação do pão. Nesses processos é importante a atividade do fungo Saccharomyces cerevisae, capaz de transformar o açúcar em álcool etílico e CO2. Os fungos Penicillium roquefort e Penicilium camemberti são utilizados na fabricação de queijos. Na medicina, podem ser utilizados na fabricação de medicamentos, principalmente antibióticos. Nesse caso, é importante lembrar do Penicilium notatum do qual se extrai a penicilina. Existem espécies de fungos que são muito venenosos, podendo causar a morte em caso de ingestão. Um caso é o da Amanita muscaria encontrado em reflorestamentos de pinus. Outros causam alucinações como o gênero Psilocybe. Com essa característica é importante citar o caso do fungo Claviceps purpurea, o esporão do centeio, do qual se extrai a ergotamina, matéria prima na produção do LSD. QUADRO RESUMO O bolor ou mofo do pão é formado por fungos aparentemente inofensivos, mas que podem causar as mucormicoses, afecções tipicamente oportunistas. BASÍDIO é um tipo de esporângio com o aspecto de pedestal, sobre o qual se prendem quatro esporos chamados basidiósporos, formados por meiose. É típico dos cogumelos em geral. O corpo frutífero de um cogumelo basidiomiceto. 8 Classes Exemplos Características de Reprodução Ficomicetos Saprolegnia Fecundação Ascomicetos Bolor rosado de pão, leveduras Ascóporos Basidiomicetos Cogumelo, Orelha-de-pau Basidiósporos Deuteromicetos Candida albicans Esporos meióticos desconhecidos LEITURA: MIXOMICETOS Trata-se de um grupo com poucas espécies, cujos representantes atualmente estão incluídos no REINO PROTISTA, pois alguns lembram grandes amebas multinucleadas. Geralmente crescem sobre material orgânico abundante e umedecido, reproduzindo-se também por meio de esporos. TESTES 10. (FEMPAR) A penicilina, antibiótico muito conhecido, é extraído de um fungo pertencente ao gênero Penicillium, da classe dos: a) b) c) d) e) Ficomicetos. Ascomicetos. Basidiomicetos. Oomicetos. Deuteromicetos. 17. Sobre os líquens, assinale as opções verdadeiras: 01) 02) 04) 08) As gonídias são algas azuis, verdes e pardas. Na reprodução predomina a produção de sorédios. Existe uma associação comensal entre a alga e o fungo. Todos os fungos podem tomar parte da estrutura de um líquen. 16) São encontrados em quase todos os ambientes. 32) Sorédios são células sexuais dos líquens. 18. Os líquens resultam da associação entre: a) b) c) d) e) Um vírus e um fungo. Uma alga e um protozoário. Um fungo e uma alga. Uma alga e uma bactéria. Um cogumelo e uma bactéria. REINO PLANTAE Cerca de 325 mil espécies descritas. 11. (FUVEST) A parte comestível do cogumelo (“champignon”) corresponde ao: a) b) c) d) e) micélio monocariótico do Ascomiceto. Corpo de frutificação do Ascomiceto. Micélio monocaritótico do Basidiomiceto. Corpo de frutificação do Basidiomiceto. Sorédio do fungo. 12. (PUC-SP) Os ascos são formações encontradas: a) b) c) d) e) Nas algas e têm função de nutrição da colônia. Nas algas e têm função na reprodução assexuada. Nos fungos eumicetos e contêm, em geral, 8 esporos. Nos fungos sifomicetos e contêm centenas de esporos. Nas algas sifonales e fungos sifomicetos e servem como células de sustentação dos oogônios. 13. (UFSC) Assinale a questão que só se refere a fungos: a) b) c) d) e) Xilema, hifa, micélio, deuteromiceto. Parasitismo, semente, micélio, bolor. Procarionte, hifa, esporors, Penicillium. Ascomiceto, micélio, clorofila, corpo de frutificação. Hifa, saprofitismo, parede celular com quitina. 14. Sobre os fungos, assinale os itens corretos: 01) 02) 04) 08) 16) São desprovidos de clorofila. Corpo vegetativo está constituído por filamentos, as hifas. O conjunto de hifas entrelaçadas é denominado micélio. Podem ser parasitas. São todos pluricelulares. 15. Sobre os fungos é correto afirmar: 01) 02) 04) 08) 16) Reproduzem-se somente assexuadamente. Ascóporos são esporos de origem externa. Basídios são encontrados entre ficomicetos. Basidiósporos são esporos móveis. São heterótrofos. 16. Sobre os líquens é correto afirmar: 01) 02) 04) 08) São formados pela associação entre dois organismos. Apresentam o sorédio como estrutura de reprodução. Trata-se de um ser composto e clorofilado. Algumas formas são saprófitas. Criptógamas avasculares (plantas sem sementes e sem sistema condutor). Divisão Bryophyta (briófitas, hepáticas e antócoros: cerca de 23.500 espécies descritas) Criptógamas vasculares (plantas sem sementes e com sistema condutor) Divisão Pterophyta (pteridófitas ou filicíneas; cerca de 12 mil espécies descritas) Divisão Lycophyta (licopódios e selaginelas; cerca de mil espécies descritas) Divisão Artrophita (cavilinhas; cerca de 40 espécies descritas) Divisão Psilophyta (psilófitas; oito espécies descritas) Fanerógamas ou espermatófitas (plantas com sistema condutor e com sementes) Gimnospermas (plantas sem frutos) Divisão Conyferophyta (coníferas; cerca de 550 espécies descritas) Divisão Cicadophyta (cicas; cerca de cem espécies descritas) Divisão Gnetophyta (gnetófitas; cerca de 70 espécies descritas) Divisão Ginkgophyta (gincófitas; oito espécies descritas) Angiospermas (plantas com frutos) Divisão Anthophyta (angiospermas) Classe Dicotyledoneae (dicotiledôneas; cerca de 236.500 espécies escritas) Classe Monocotyledoneae (monocotiledôneas; cerca de 48.500 espécies descritas) Divisão é uma categoria do Reino Plantae correspondente ao filo, atualmente usada apenas para o Reino Plantae. 9 BRIÓFITAS PTERIDÓFITAS Características Gerais Características Gerais As Briófitas compreendem os musgos, as hepáticas e as antocerotas. São vegetais clorofilados e desprovidos de vasos condutores (avasculares). Assim, seu corpo é um talo, não tendo raízes, caule e folhas verdadeiros. Nos musgos encontramos um eixo chamado CAULÓIDE de onde saem os FILÓIDES, lâminas responsáveis pela fotossíntese, e os RIZÓIDES, filamentos de fixação que também absorvem água e sais minerais. As hepáticas possuem apenas uma lâmina sob a qual se formam os rizóides. Como não têm vasos condutores, as Briófitas são de pequeno porte, não ultrapassando alguns centímetros. Vivem restritas a ambientes terrestres úmidos ou em água doce. Não há Briófitas marinhas. As pteridófitas são plantas criptógamas vasculares, com raiz, caule e folhas bem desenvolvidos, daí seu aparelho vegetativo ser denominado colmo. Apresentam alternância de gerações, sendo a geração esporofítica a fase dominante, mais desenvolvida. São consideradas as primeiras plantas que conquistaram definitivamente o meio terrestre. Os exemplos mais comuns incluem a samambaia, o xaxim, a avenca, o samambaiaçu, etc. Reprodução É feita alternadamente com ciclos sexuados (com gametófitos) e assexuados (esporófitos). Os gametófitos são de sexos separados, tendo gametângios nos seus ápices. Os gametângios masculinos são denominados anterídios, responsáveis pela formação dos anterozóides, os gametas masculinos. Os gametângios femininos são os arquegônios, que formam apenas um gameta feminino em seu interior – a oosfera. A transferência de anterozóides da planta masculina para a feminina depende da água de chuva ou orvalho. Assim, os anterozóides nadam em direção às oosferas fecundando-as. Forma-se então um zigoto, que origina um embrião. Este embrião se desenvolverá, formando um esporofito com cápsulas que por meiose originarão novos esporos. Ciclo de vida das briófitas. 10 Reprodução Como as briófitas, também as pteridófitas apresentam alternância de gerações, uma sexuada, gametofítica, n, e outra assexuada, esporofítica, 2n. Devemos, entretanto, salientar que nas pteridófitas a geração esporofítica é a mais desenvolvida, sendo a fase duradoura. Assim, uma planta de samambaia representa o esporófito. Este consta de raiz, caule, folhas e forma esporos. O gametófito, chamado protalo, tem vida independente, pode ser uni ou bissexuado, é reduzido, e representa a fase transitória. De acordo com a natureza dos esporos existem dois tipos de ciclos alternantes: 1. Ciclo das isosporadas. 2. Ciclo das heterosporadas. 1. As isosporadas produzem esporos, todos iguais, que, quando germinam, originam um gametófito, isto é, um protalo hermafrodita. 2. As heterosporadas produzem esporos de dois tipos: masculinos e femininos. Após germinação, cada esporo origina um protalo de sexo diferente. a) As folhas velhas, o gametófito e o conjunto de esporângios. b) As folhas novas, o gametófito e o conjunto de esporângios. c) O esporófito, o gametófito e as folhas novas enroladas. d) O esporófito, as folhas velhas e o gametófito. e) As folhas novas e enroladas, o conjunto de esporângios e o gametófito. 23. (CESGRANRIO-RJ) As samambaias, devido a certas particularidades do seu ciclo reprodutivo, proliferam mais facilmente: a) b) c) d) e) Nas caatingas. Nos solos secos. Nas águas oceânicas. Nos manguezais. Nos solos úmidos. 24. (PUC-PR) Havendo condições adequadas, a propagação de uma samambaia comum depende do (da): a) b) c) d) e) Transporte dos esporos pelos pássaros. Dispersão dos grãos de pólen pelo vento. Dispersão dos esporos pelos insetos. Fusão dos gametas no protonema. Saída dos esporos dos esporângios. 25. Nas Briófitas, o que são anterídeos e arquegônios, e o que produzem? Ciclo de vida das pteridófitas. __________________________________________________ __________________________________________________ TESTES __________________________________________________ 19. Como conseqüência do fato de não possuírem vasos condutores, as Briófitas: __________________________________________________ a) b) c) d) Atingem um tamanho pequeno. Apresentam uma acentuada metagênese. Vivem preferencialmente em locais úmidos. São menos evoluídas que as Pteridófitas. 26. As Briófitas compreendem 3 grupos: __________________________________________________ __________________________________________________ 20. Assinale a(s) incorreta(s) sobre as Briófitas: __________________________________________________ a) A reprodução sexuada envolve um gameta feminino, grande e imóvel, e um gameta masculino pequeno e móvel. b) Indivíduos das espécies denominadas dióicas apresentam, distintamente, órgãos sexuais masculinos ou femininos. c) A metagênese significa alternância da reprodução sexuada e assexuada no ciclo vital. d) O esporo é uma célula protegida por envoltório resistente e, em determinadas condições, é capaz de se desenvolver, dando novo indivíduo. e) A reprodução assexuada é restrita aos protozoários e protófitas. __________________________________________________ 21. Quando vemos num solo úmido uma quantidade de musgos bem verdes e desenvolvidos, estamos em presença de um vegetal representando a sua geração: a) b) c) d) e) Gametofítica e 2n Gametofítica e n Esporofítcia e 2n Esporofítica e n Fase do protalo 27. Qual o primeiro grupo de traqueófitas na escala evolutiva vegetal e que se adaptou ao meio terrestre? __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ 28. No que diferem as espécies isosporadas e heterosporadas das Pteridófitas? __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ 22. Nas samambaias, o báculo, o protalo e os soros são, respectivamente: 11 OS VEGETAIS SUPERIORES Características Gerais Os vegetais têm sido chamados pelos botânicos por vários nomes: fanerógamos, espermatófitos ou embriófitas sifonógamas. Todos esses nomes se justificam pelas características gerais das plantas que integram esse grande grupo: Presença de flores – phaneros = visível; gamos = casamento. Nos megasporófilos há megasporângios que são os óvulos das plantas. Produção de sementes – sperma = semente; phyton = vegetal. Produção independente da água, por meio do tubo polínico que age como um sifão, conduzindo o gameta masculino. Esse grupo de plantas se divide em gimnospermas e angiospermas, os primeiros sem frutos, os segundos já dotados deles. Gimnospermas - plantas sem frutos O prefixo da palavra vem do grego gymnos (=nu). De fato, as sementes (esperma) não se encontram dentro dos frutos. Não existem, portanto, ovários. Quando fecundados, os óvulos originam sementes que ficam descobertas. Assim, cada pinhão é uma semente madura em fruto para envolvê-la. As flores das gimnospermas são feias e brutas, constituídas por estróbilos ou cones (daí o nome coíferas). As gimnospermas mais conhecidas são os pinheiros, os ciprestes, o cedro e as sequóias. Ciclo Reprodutor Na reprodução em gimnospermas os grãos de pólen (micrósporos) são transportados pelo vento e chegam ao óvulo que possui 2 arquegônios que são fecundados, porém, somente um vai se desenvolver para formar o embrião e a semente. Esta semente plantada germina para formar nova planta (esporófito). Observa-se desse modo que é uma reprodução essencialmente sexuada. Neste grupo de plantas, o endosperma que nutre o embrião na semente, não se forma pela fecundação, ele se origina por várias divisões celulares, sendo haplóide (n), fecundado mas se desenvolve assim mesmo, permanecendo haplóide. Nos microsporófilos há microsesporângios, no interior dos quais se formam os micrósporos haplóides. 12 Ciclo de vida das gimnospermas. Angiospermas - Plantas com Frutos As angiospermas (do grego aggeion, „vaso‟, „urna‟ e esperma = semente) constituem a última divisão, e a mais evoluída, entre os vegetais superiores. Possuem raízes, caules, folhas, flores e frutos. De acordo com o número de cotilédones encontrado nas sementes, as angiospermas são divididas em duas grandes classes: monocotiledôneas e dicotiledôneas. As monocotiledôneas (apenas um cotilédone na semente) são representadas pelas gramíneas (arroz, trigo, capim), as palmeiras, a carnaubeira, a bananeira, etc. As dicotiledôneas (dois cotilédones na semente) têm como exemplos as leguminosas (feijão, vagem, ervilha, soja), o carvalho-brasileiro, o algodoeiro, o tomateiro, o cafeeiro, o tabaco ou fumo e muitos outros. O embrião resulta da fecundação da oosfera pelo primeiro núcleo espermático do grão de pólen, e o endosperma (formado de células triplóides) resulta da união do segundo núcleo espermático do grão de pólen com os dois núcleos polares do óvulo. Após essa dupla fecundação, o óvulo cresce e se transforma em semente, ao tempo em que o ovário se hipertrofia, constituindo-se em fruto. Nas plantas monocotiledôneas, o endosperma (também chamado albúmen) desenvolvese bastante e servirá à nutrição do embrião quando a semente germinar. Já nas dicotiledôneas, o endosperma não se desenvolve, sendo a nutrição do embrião realizada, neste caso, pelas reservas alimentares dos cotilédones, cujos volumes se mostram muito aumentados. FISIOLOGIA VEGETAL Absorção de Água nas Plantas Ciclo de vida de uma angiosperma. Principais diferenças entre plantas monocotiledônias e dicotiledônias Em plantas avasculares aquáticas, como é o caso de numerosas algas, as células periféricas absorvem a água do meio por osmose. As células não-periféricas recebem, também por osmose, água das células adjacentes estabelecendo-se uma corrente osmótica entre elas. Esse mecanismo osmótico de condução célula a celula é extremamente lento; constitui, no entanto, o mecanismo verificado em plantas avasculares, como as algas e as briófitas. A lentidão desse processo torna viavel a vida dessas plantas apenas em ambiente aquático ou muito úmido. As algas têm sua existência praticamente limitada à vida aquática. As briófitas, embora representadas no ambiente terrestre, são na maioria plantas de lugares úmidos e sombreados. São sempre de pequena altura, com apenas alguns centímetros, e extremamente sensíveis à dessecação. Ocorrendo nelas transpiração intensa, não conseguem repor água em tempo hábil, em virtude da lentidão do processo osmótico célula a célula, próprio das plantas avasculares. Nas plantas vasculares, a absorção da água ocorre principalmente na zona dos pêlos absorventes das Raízes. Nas regiões mais velhas do sistema radicular, ela é reduzida, devido ao processo de suberização. A figura a seguir mostra um esquema de corte transversal da raiz, na região dos pêlos absorventes, e indica, através de setas, os caminhos que a água e os sais minerais presentes no solo podem fazer para chegar até o interior do xilema. Esquema do corte de raíz indicando o caminho da água do solo para o interior do xilema. Através da via A, a água se move por osmose, atravessando o protoplasma das células epidérmicas, corticais e endodérmicas até atingir o xilema. Neste caso, os sais minerais movimentam-se por transporte ativo através das células. Ao longo da via B, a água flui livremente, por entre as paredes celulares das células epidérmicas e corticais, até atingir a endoderme. Os sais minerais fluem com a água ou se movimentam por difusão até a endoderme. Tanto pela via A como pela via B, a água e os sais têm de passar pelo protoplasma das células da endo13 derme para atingir o xilema. Isto porque a presença e a disposição ordenada das estrias de Caspary nas células endodérmicas orientam a passagem desses elementos. Nessas células, ocorrem mecanismos ativos de seleção dos íons que serão encaminhados ao xilema; a água passa para o xilema por osmose. Chegando ao xilema, a água e os sais minerais são conduzidos para as demais regiões do planeta. Os Nutrientes Minerais As plantas necessitam de quantidades relativamente grandes de determinados elementos químicos, como o nitrogênio (N), o potássio (K), o cálcio (Ca), o fósforo (P), o enxofre (S) e o magnésio (Mg). Por isso esses elementos são chamados macronutrientes ou macroelementos (do grego makrós, grande). Já elementos químicos como o cloro (Cl), o boro (B), o manganês (Mn), o zinco (Zn), o cobre (Cu), o molibdênio (Mo) e o ferro (Fe) são necessários em pequena quantidade, e por isso recebem o nome de micro-nutrientes ou microelementos. A falta de algum desses nutrientes causa sintomas específicos nas plantas. Por exemplo, se faltar magnésio, as folhas ficarão amareladas. em direção ao pote pelo processo de evaporação. Enquanto a água evapora, o mercúrio ascende pelo tubo de vidro, substituindo-a. Processo semelhante ocorre com o ramo de folhas colocado na extremidade do tubo de vidro com água: a perda de água por transpiração das folhas cria uma força suficiente para “puxar“ a água do tubo de vidro, que é substituída pelo mercúrio. A perda de água por transpiração nas folhas faz com que suas células fiquem com força de sucção aumentada. Com isso, tendem a absorver, por osmose, água do xilema, onde a concentração é menor. A água passa então do xilema para as células do clorênquima das folhas. Como as moléculas de água ficam muito coesas, elas permanecem unidas entre si e são puxadas sob tensão. Forma-se, assim, uma coluna contínua de água no interior do xilema, desde as raízes até as folhas. Condução da Seiva Bruta nas Plantas Vasculares A teoria mais aceita atualmente para explicar a condução da seiva bruta é a da coesão-tensão, na qual a perda de água por transpiração atuaria como uma força de sucção de água. Uma experimentação simples que pode ser montada para demonstrar e explicar essa teoria está esquematizada na figura a seguir. Caminho da água na planta. Nesta experimentação, pode-se comparar o comportamento de um sistema físico com o de um biológico. À medida que evapora, a água do pote de argila vai sendo substituída pela do tubo de vidro, que é “puxada” 14 Sob essas condições, a água é absorvida do solo rapidamente, mesmo por raízes mortas, ou até mesmo sem a presença da raiz. Se cortarmos transversalmente o caule de uma planta e o mergulharmos em água, esta subirá até as folhas. É o que acontece quando colocamos ramos de flores em vasos com água. Segundo essa teoria da coesão-tensão, portanto, a absorção e a condução de água estão relacionadas com a transpiração. O gráfico seguinte mostra a relação entre a absorção e a transpiração. (concentração alta) até um local onde é consumida (concentração baixa). A hipótese do fluxo em massa pode ser demonstrada através de um modelo físico simples. Acoplam-se dois balões (denominados A e B) feitos com membranas semipermeáveis a um tubo de vidro em “U”. No balão A coloca-se uma solução concentrada de açúcar e no B, água destilada. Esses balões, assim montados, são mergulhados em um recipiente contendo água destilada. Condução da Seiva Elaborada A seiva elaborada é conduzida das folhas para as diversas partes da planta através dos elementos crivados do floema ou líber. Nas dicotiledôneas e gimnospermas, os vasos liberianos localizam-se na casca do caule, enquanto os vasos lenhosos, que conduzem a seiva bruta, localizam-se mais internamente. A seiva elaborada circula, portanto, pela casca do caule. Retirando-se um anel completo da casca de um tronco (anel de Malphighi), podemos notar, após algumas semanas, que a casca logo acima do corte fica intumescida por acúmulo de seiva elaborada. Verifica-se que a água do recipiente penetra por osmose no balão A, onde a pressão osmótica é maior. A entrada de água em A determina o deslocamento da solução de açúcar através de tubo em “U” em direção ao balão B, onde a pressão osmótica é inicialmente nula. Nesse exemplo, o balão A representa a folha produtora de açúcar, o tubo em “U”, o floema, e o balão B, a raiz, que consome o açúcar. A diferença de pressão osmótica entre esses dois balões determinou o deslocamento da solução de açúcar desde o local onde é mais concentrada (balão A) até onde é menos concentrada (balão B). No modelo físico, esse transporte continua até que as concentrações dos dois balões se igualem; nas plantas, esse transporte se mantém, pois as folhas estão produzindo açúcar através da fotossíntese. Transpiração As folhas continuam a receber a seiva bruta, mas as raízes e demais partes abaixo do corte deixarão de receber a seiva elaborada. Dessa forma, por falta de nutrição das raízes, a planta terminará por sucumbir. A seiva elaborada transporta não só o açúcar produzido nas folhas, como também aminoácidos, hormônios e outras substâncias dissolvidas em água. A condução da seiva elaborada é denominada translocação. A explicação mais aceita para a translocação foi proposta por Munch, em 1927, e é denominada hipótese do fluxo em massa ou hipótese do fluxo por pressão. Segundo essa hipótese, a seiva elaborada move-se através do floema, ao longo de um gradiente decrescente de concentração, desde o local onde é produzida A transpiração corresponde à perda de água sob a forma de vapor. É o principal mecanismo através do qual a água absorvida pela planta é perdida para o meio ambiente. Apenas como exemplo, o milho é uma planta que perde, por transpiração, mais de 98% da água que absorve. Retida Metabolizada Transpirada Quantidades relativas entre a água transpirada, retida e metabolizada no milho. 15 A transpiração pode ocorrer em pequena porcentagem através das lenticelas do caule, mas o principal órgão da planta responsável por essa função é a folha, e será nela que deteremos nossa atenção. Na folha, a transpiração pode ocorrer através da cutícula que reveste a epiderme, recebendo o nome de transpiração cuticular, ou através dos estômatos, sendo então denominada transpiração estomática. A transpiração cuticular é pouco intensa, e independe do controle do organismo. A transpiração estomática é o principal mecanismo de perda de água pela planta, e ela depende do controle do organismo. A abertura e o fechamento dos estômatos são controlados por diversos fatores, sendo o principal deles a água. Se as plantas estiverem com suprimento adequado de água, as células estomáticas permanecerão túrgidas, mantendo o poro aberto; com suprimento insuficiente, as células perdem água e conseqüentemente o turgor, e fecham o poro. A B Fotomicrografias eletrônicas de varredura: A estômatos na superfície inferior da epiderme de folha de dicotiledônia. B vista ampliada de um estômato aberto. Esquema de vista frontal de folha, mostrando o estômato. Esquema de corte transversal de folha na região do estômato. Pode-se demonstrar a redução da transpiração através do fechamento estomático em condições de restrição de água, mediante uma experimentação relativamente simples. Retira-se uma folha de uma planta em condições ideais de suprimento hídrico. Pesa-se essa folha de imediato e, depois, outras vezes, a intervalos regulares. A remoção da folha da planta interrompe seu fornecimento de água e, com isso, seus estômatos tenderão a se fechar. O resultado das pesagens sucessivas vai nos mostrar que, após os primeiros minutos, a perda de peso ou de água é grande, pois os estômatos estavam abertos. Em seguida, ela diminui, evidenciando que os estomatos estão se fechando. Essa diminuição acontece até 16 chegar a um ponto em que a folha praticamente não perde mais peso. A partir daí, a transpiração estomática não mais ocorre, pois os estômatos se fecharam. A folha perderá peso somente através da transpiração cuticular, que é pouco intensa e não depende do controle da planta. Gutação A planta pode também perder água sob forma líquida: é a gutação. A gutação não é observada em todas as plantas, mas muitas delas apresentam formações, denominadas hidatódios, através das quais o processo ocorre. A gutação ocorre quando a folha está saturada de água e a atmosfera que a envolve apresenta umidade relativa muito alta. É o que acontece, por exemplo, em folhas de morangueiro nas madrugadas frias e úmidas. As gotas que brotam das folhas por gutação não se constituem de água pura: contêm sais minerais dissolvidos. A gutação não pode ser confundida com o orvalho, que decorre da condensação de vapores de água da atmosfera sobre a superfície folhear. Esses dois processos têm exigências comuns: alta umidade relativa e baixa temperatura. Fotossíntese x Respiração A planta sintetiza seu próprio alimento através da fotossíntese. Esse alimento é utilizado pela própria planta para a execução das diferentes funções vitais. A energia armazenada nesse alimento é liberada através de um processo inverso à fotossíntese: a respiração. Durante o dia, as plantas respiram e fazem fotossíntese e, durante a noite, apenas respiram. Do equilíbrio entre esses dois processos dependem, em grande parte, a nutrição e o desenvolvimento da planta. Quando a fotossíntese é mais intensa do que a respiração, a planta desenvolve-se bem e acumula material de reserva. Não se deve nunca esquecer que esse material de reserva precisa ser suficiente para garantir a vida da planta durante o dia e durante a noite, pois seu consumo é constante. Plantas que consomem mais do que produzem tendem a definhar. Até certo ponto, aumentando a intensidade de luz, há aumento na intensidade da fotossíntese. Já a respiração é um processo que independe da intensidade luminosa; esta pode aumentar sem que haja aumento da taxa respiratória. Colocando-se em um gráfico a velocidades desses dois processos em função da intensidade luminosa, obtemos: A intensidade luminosa na qual a taxa de fotossíntese se iguala à da respiração é denominada ponto de compensação fótica, ou simplesmente ponto de compensação (P.C). Nessa intensidade de luz, todo o açúcar e O2 produzidos pela fotossíntese são consumidos pela respiração, e todo CO2 produzido na respiração é utilizado pela fotossíntese, não havendo saldo energético. Diz-se que a planta está em equilíbrio energético. Abaixo do ponto de compensação, a taxa de fotossíntese é menor que a de respiração e, portanto, a planta está consumindo mais do que produz. As plantas não podem permanecer por períodos prolongados abaixo do ponto de compensação nem exatamente nele, pois não teriam reservas para o período em que apenas respiram. Acima do P.C. elas têm condições de armazenar reservas, que são importantes para sua sobrevivência. O valor do P.C. varia dependendo da espécie. Algumas estão adaptadas a viver em locais expostos ao sol, necessitando de altas intensidades de luz para a realização eficiente da fotossíntese. Estas plantas possuem um alto P.C. e são chamadas de plantas de sol ou heliófitas. Outras, ao contrário, estão adaptadas a viver em locais mais protegidos da luz, realizando fotossíntese de modo eficiente mesmo em intensidade luminosa baixa. Estas plantas possuem baixo P.C. e são chamadas plantas de sombra ou umbrófitas. redução não só da fotossíntese como também na maioria das reações vitais. Isso acontece porque as enzimas são desnaturadas em temperaturas elevadas. Em condições ideais de temperatura e concentração de gás carbônico, a taxa de fotossíntese eleva-se progressivamente em função do aumento de luminosidade. O valor de intensidade luminosa a partir do qual a taxa de fotossíntese deixa de aumentar é chamado ponto de saturação luminosa (PSL). Luzes de cores distintas, ou seja, com diferentes comprimentos de onda, influenciam de modo variado no processo fotossintético. A clorofila absorve mais eficientemente os comprimentos de onda correspondentes ao azul, ao violeta e ao vermelho e quase não absorve a luz verde. Hormônios Vegetais Os principais hormônios vegetais (ou fitormônios) que atuam sobre o crescimento e o desenvolvimento das plantas são: as auxinas, as giberelinas, as citocininas, o etileno e o ácido abscísico. Auxinas As auxinas foram o primeiro grupo de substâncias identificadas como fitormônios. Seu descobrimento ocorreu em função de experimentações que visavam estudar o fototropismo do caule. As diversas pesquisas realizadas indicaram o ápice como a estrutura de maior importância nesse movimento. Darwin, em 1880, demonstrou que, ao se cobrir com papel opaco o ápice de coleóptilos de alpiste, submetidos a iluminação unilateral, não ocorria o fototropismo; no entanto, coleóptilos cujos ápices não estavam encobertos apresentavam fototropismo positivo. Fatores que Afetam a Fotossíntese A fotossíntese é afetada por diversos fatores, entre os quais se destaca a concentração de CO2 na atmosfera, a temperatura e a intensidade luminosa. Em condições ideais de luminosidade e de temperatura, a taxa de fotossíntese eleva-se progressivamente em função do aumento na concentração de CO2 no ar, até atingir cerca de 0,3%. A partir daí, o aumento da concentração correlato na taxa de fotossíntese. No ambiente natural, em condições ideais de luminosidade e de temperatura, a planta só não realiza a taxa máxima de fotossíntese porque não há gás carbônico suficiente na atmosfera. Diz-se, então, que o CO2 está atuando como fator limitante do processo de fotossíntese. Plantas mantidas em condições ideais de luminosidade e concentração de gás carbônico aumentam sua taxa de fotossíntese à medida que se eleva a temperatura ambiental. Isso ocorre, porém, apenas até cerca de 45°C. Temperatura acima desse limite provoca drástica Posteriormente, verificou-se que coleóptilos, cujos ápices foram retirados não apresentavam fototropismo, nem crescimento. Entretanto, recolocando os ápices, esses processos voltavam a ocorrer. 17 Essa diferença de atuação da auxina, em função de suas concentrações no caule e na raiz, permite explicar o fototropismo negativo da raiz, quando a planta é submetida a uma mesma intensidade de luz, dirigida unilateralmente. No caule, a concentração de auxina do lado não iluminado determina estimulação do crescimento, enquanto na raiz determina inibição do crescimento. Ocorre, então, curvatura do caule no sentido da luz e curvatura da raiz no sentido oposto. Assim, pôde-se admitir a existência de uma substância que, produzida no ápice, migra para as partes inferiores da planta, induzindo o crescimento e interferindo nos movimentos fototrópicos. Os experimentos que mais contribuíram para o esclarecimento desses mecanismos e para a demonstração e a identificação dessa substância foram realizados em 1928 por Fritz Went, fisiologista holandês. As experimentações de Went permitiram chegar ao isolamento e à identificação da substância que, produzida no ápice das plantas, migra para suas partes inferiores, estimulando o crescimento e interferindo no fototropismo: trata-se do ácido indolil-acético ou AIA, uma auxina. As plantas produzem outras auxinas, mas o AIA é a mais comum. O AIA, além de ser produzido nos meristemas apicais do caule, é produzido também no ápice da raiz, em folhas jovens e em sementes. O AIA produzido nos ápices dos coleóptilos é conduzido uniformemente para as demais partes da planta, vindo a atuar na zona de elongação ou de crescimento do caule, situada logo abaixo do ápice caulinar; nessa região, o AIA estimula a distensão ou alongamento das células, determinando, assim, o crescimento. Colocando-se uma planta em posição horizontal, a concentração de auxina, em função da força de gravidade, aumenta do lado mais próximo do solo. Nos caules, esse aumento de concentração estimula o crescimento das células desse lado, determinando a curvatura para cima (geotropismo negativo). Nas raízes, o crescimento nesse lado é inibido, determinando a curvatura para baixo (geotropismo positivo). Auxinas e tropismos As auxinas, apesar de serem hormônios de crescimento, podem atuar também como inibidores desse processo, dependendo da concentração em que ocorrem. É verdade que o aumento da concentração de auxina aumenta a porcentagem de estimulação, porém, isso ocorre até uma determinada concentração, denominada “ótimo”. A partir daí, o aumento na concentração de auxina provoca inibição do crescimento. Além disso, diferentes órgãos da planta respondem de diferentes modos a uma mesma concentração de auxina. As Raízes, por exemplo, são mais sensíveis que os caules em relação a esses hormônios. Concentrações de auxinas que estimulam o crescimento do caule provocam inibição do crescimento da raiz, como mostra o gráfico: A poda e a Dominância Apical As auxinas, produzidas principalmente pelo meristema apical do caule, inibem a atividade das gemas axilares. Assim, ao se retirar a gema apical, verifica-se que as gemas axilares saem do estado de dormência, dando origem a ramos laterais, folhas e flores. Com base nesse princípio é que se efetua a poda das plantas, pois ao se podar a gema apical, a planta desenvolve vários ramos laterais. Auxinas e Formação de Frutos Após a fecundação, os óvulos dão origem às sementes, que, durante seu desenvolvimento, produzem muita 18 auxina. Das sementes, esse hormônio passa para a parede do ovário, estimulando a distensão das células desse órgão e contribuindo para a formação do fruto. Pode-se induzir artificialmente a produção de frutos, sem que ocorra a fecundação, adicionando-se AIA no pistilo da flor. Nesse caso, o ovário se desenvolverá, dando origem a frutos que não apresentarão sementes, pois estas se formam pelo desenvolvimento dos óvulos fecundados. Etileno O etileno é um gás produzido pelas próprias plantas e que atua como hormônio. O etileno de outra origem, que não das plantas, também exerce efeito hormonal sobre elas. Identificou-se a presença de etileno em todos os órgãos dos vegetais, com exceção das sementes. Um dos efeitos do etileno é estimular o amadurecimento de frutos. Frutos bem maduros ou então podres liberam etileno. Este provocará o amadurecimento mais rápido de frutos verdes ou o apodrecimento mais rápido de frutos já maduros. Por esse motivo é que se diz que um só fruto podre perto de outros frutos sadios provoca o apodrecimento de todos. Visando retardar o apodrecimento de frutos estocados, deve-se mantê-los em baixas temperaturas e em recipientes com elevadas taxas de CO2, pois esses dois fatores inibem a produção de etileno. Ácido abscísico O ácido abscísico (ABA) é considerado um hormônio inibidor do crescimento e do desenvolvimento. Seus principais efeitos são: Na natureza existem plantas que originam frutos sem que tenha ocorrido a fecundação. Nesse caso, os ovários possuem elevada concentração de auxina, suficiente para estimular a formação de frutos, não havendo necessidade de auxina produzida pelas sementes. Esses frutos são denominados partenocárpicos e não possuem sementes. É o caso da banana (Musa paradisiaca) e da laranja-baiana (Citrus aurantium). Giberelinas Atualmente já foram identificadas várias giberelinas produzidas pelas plantas, sendo a mais comum a giberelina A3 ou ácido giberélico ou ainda GA3. As giberelinas são produzidas em meristemas, sementes imaturas e frutos. São capazes de induzir a partenocarpia em alguns casos e têm a propriedade de promover grande alongamento caulinar. Outro efeito das giberelinas é a quebra da dormência de sementes. Em alguns casos, a aplicação de giberelinas em sementes dormentes faz com que inicie logo a germinação. Citocininas As citocininas correspondem a um grupo de substâncias que atuam nas plantas de modo a promover principalmente a divisão celular. Além disso, promovem também a distensão celular e induzem a quebra de dormência de gemas e de sementes. As citocininas atuam também de modo a retardar o envelhecimento das folhas. Em função dessa propriedade, elas podem ser aplicadas sobre verduras, visando retardar a senilidade. indução da dormência de gemas e de sementes; indução da abscisão (corte e queda) de folhas, flores e frutos; indução da senescência (amadurecimento e envelhecimento) da folhas, flores e frutos. TESTES 29. (FUVEST-SP) Quando se quer tingir flores brancas, o procedimento mais indicado é colocar: a) hastes cortadas em solução colorida, em ambiente saturado de umidade. b) hastes cortadas em solução colorida, em ambiente seco. c) plantas intactas em solução colorida, em ambiente saturado de umidade. d) plantas intactas em solução colorida, em ambiente seco. e) planta intacta em solo regado com solução colorida. 30. (UFMG) Para matar árvores, algumas pessoas descascam seu tronco. Nesse caso, a morte é ocasionada principalmente por interferência no processo de: a) b) c) d) e) acúmulo de sais. fotossíntese. produção de hormônio. respiração. transporte. 31. (UNIP-SP) As plantas terrestres desenvolveram durante a evolução mecanismos eficientes de proteção contra a perda de água, adquirindo a cutícula impermeável à água e os estômatos. Estes, através de um mecanismo rápido de fechamento, também são capazes de economizar água. Mas uma planta não pode ficar com seus estômatos permanentemente fechados. Todas as razões abaixo procuram explicar por que uma planta deve abrir seus estômatos, exceto: 19 a) b) c) d) e) facilitar a transpiração. permitir o fluxo de água no xilema. facilitar a absorção de dióxido de carbono. facilitar a absorção e eliminação de oxigênio. permitir a eliminação de água no estado líquido. 32. (FUVEST-SP) Nas plantas, a respiração ocorre: a) somente nos tecidos em crescimento. b) somente em células que não estão realizando fotossíntese. c) somente nas células das folhas. d) em todas as células vivas, apenas durante a noite. e) em todas as células vivas, dia e noite. 33. (FUVEST-SP) O ponto vegetativo apical de um grupo de plantas foi retirado e substituído por uma pasta de lanolina misturada com um hormônio. Para verificar se é esse hormônio que inibe o desenvolvimento das gemas laterais, o procedimento adequado é usar um outro grupo de plantas como controle e nesse grupo, após o corte: a) b) c) d) e) colocar uma pasta de ágar misturada com o hormônio. aspergir uma solução nutritiva na região cortada. colocar apenas lanolina na região cortada. retirar também as gemas laterais. colocar a mesma pasta utilizada no grupo experimental, mantendo as plantas no escuro. 34. (UFBA) A ocorrência de frutos que contêm apenas sementes rudimentares, como a banana, pode ser explicada a partir de flores que: a) b) c) d) e) eram unissexuadas masculinas. sofreram uma autopolinização. apresentavam apenas o perianto. foram fecundadas por pólen de outra flor. desenvolveram o ovário sem serem fecundadas. 35. (PUC-SP) Uma planta atinge o seu ponto de compensação fótico quando: a) a taxa de respiração e a de fotossíntese se igualam. b) o volume de O2 produzido pela fotossíntese independe da intensidade luminosa. c) todo o CO2 produzido pela respiração é perdido através dos estômatos abertos. d) todos os seus estômatos estão abertos. e) todos os seus estômatos estão fechados. GABARITO 20