célula vegetal e parede celular
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ANATOMIA E FISIOLOGIA VEGETAL
Thiago de Ávila Medeiros
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Rio de Janeiro/RJ.
AULA 1
BOTÂNICA: CÉLULA VEGETAL E PAREDE CELULAR
Rio de Janeiro/RJ.
Fisiologia Vegetal
Autor(es): Taiz, Lincoln /Zeiger, Eduardo
Editora: ARTMED
Biologia Vegetal
Autor(es): Peter H. Raven | Ray F. Evert | Susan E. Eichhorn
Editora: Guanabara Koogan
Bibliografia recomendada
Anatomia Vegetal
Organografia/Quadros sinóticos ilustrados de fanerógamas
Autor(es): Beatriz Appezzato-da-Glória e Sandra Maria Carmello
Guerreiro
Editora: UFV
“O que guia a vida é...
um pequeno fluxo,
mantido pela Luz do Sol”
Albert Szent-Györgyi.
Prêmio Nobel.
IntroduçãoA multiplicidade de vida existente no mundo é o que chamamos de
diversidade biológica ou biodiversidade.
➢ Conceito mais amplo:
Inclui a variedade de genes, espécies e também suas funções ecológicas no ecossistema.
Em relação a biodiversidade vegetal:
Total de aproximadamente 400 mil espécies.
(Lughadha, 2010).
E o que pode ter levado a grande diversificação vegetal?
Importante característica adaptativa
A capacidade de sintetizar o próprio alimento!!!
Situação encontrada em:
1. Quimioautotróficos: algumas bactérias e archeas.
Utilizando energia da oxidação de substâncias orgânicas
2. Fotoautotróficos: bactérias sulfurosas púrpuras, cianobactérias, algas e plantas.
Grande diversidade devido a abundância da fonte energética para o processo
O SOL!!
Diversidade dos organismos fotossintetizantes:
Existe uma grande variedade entre os vegetais, desde:
Formas: Diferentes tipos morfológicos, como esféricos, foliáceos e etc.
Tamanhos: Desde unicelulares até espécies com mais de 100 metros de comprimento.
De cores: verde, verde, amarelo e vermelho.
E qual é o gatilho para tanta variedade?
Evolução
SeleçãoNatural
Recombinação
Mutação
Organismos fotossintetizantes e o ambiente aquático Início da vida:
2 bilhões de anos antes da invasão do ambiente terrestre.
(Origem da vida devido a relativa estabilidade físico-química do ambiente)
Devido a escala temporal:
Encontramos uma enorme diversidade taxonômica.
Porém não há reflexo na diversidade vegetal (algas e plantas)
Os organismos fotossintetizantes no ambiente terrestre
Para a conquista do ambiente terrestre, foi necessário o surgimento de uma importante
característica adaptativa.
Para a conquista definitiva, outras 3 características foram importantes:
1. .
Os vasos condutores!!
Tecidos de sustentação.Produção de sementes.
Proteção da semente em um fruto.
As plantas terrestres estão dividas em:Briófitas:
Ausência de vasos condutores.
Pequenas, delicadas, de ambientes úmidos e sombreados.
Geralmente epífitas.
Importância
Evolutiva: elo entre plantas terrestres e algas.
Ambiental: importantes indicadores ambientais.
As plantas terrestres estão dividas em:Pteridófitas:
Possuidoras de vasos condutores.
Geralmente herbáceas e epífitas.
Importância:
Para estudos filogenéticos
devido a sua morfofisiologia
e o ciclo de vida.
As plantas terrestres estão dividas em:Gimnospermas:
Em grande parte arbóreas, podendo ser trepadeiras e
herbáceas.
Produzem sementes, porém, sementes nuas.
Não forma flores perfeitas.
Importância:Principalmente
econômica – principal fonte de
recursos madeireiros.
Angiospermas:Diferentes hábitos vegetais:
Arbóreos, arbustivos, herbáceos e lianas (trepadeiras).
Dominantes e diversificadas.
Possuidoras de óvulos em ovários.
Importância:Quase a totalidade das plantas
cultivadas (alimentos, madeiras e fármacos).
A maior biodiversidade das famílias botânicas.
As plantas terrestres estão dividas em:
Diversidade dos ecossistemas
Ecossistemas aquáticos:
Dúlciculas
Lêntico
Águas paradas
Lótico
Águas correntes
TerrasúmidasBrejos e pântanos
Ecossistemas aquáticos:
Transicionais
Manguezais Restingas PraiasCostões
rochosos
Estuários, baíase lagoas
costeiras.
Ecossistemas aquáticos:
Marinhos
Ilhasoceânicas
Recifes de coral
Plataformacontinental
TaludesAssoalhomarinho
Zonas abissais
Ecossistemas terrestres:
ExemplosBrasileiros
Mata Atlântica
FlorestaAmazônica
Cerrado CaatingaPampas Sulinos
Mata de Araucária
Para o estudo biodiversidade botânica, precisamos entender as características
do grupo.
E para isso, precisamos começar por sua unidade morfofisiológica.
A Célula Vegetal
Até porque ainda não chegamos a esse ponto...
Sobre a célula Vegetal:
Características gerais.
Célula vegetal x célula animal.
Característica marcante: Parede
celular.
A célula vegetal: características gerais
Quesito organização
Presença de parede celular.
Membrana plasmática envolvendo o citoplasma.
Tonoplastodelimitando vacúolos
A célula vegetal: características gerais
Quesito organelas:
Reconhecimento: delimitadas por membranas e movimentas pelo
citoesqueleto .
Principais organelas e funções básicas:
1. Metabolismos celular: mitocôndrias e cloroplastos.
2. Coordenação: núcleo delimitado contendo DNA.
3. Síntese e transporte de substâncias: sistema endomembranar e retículo
endoplasmático (subdivido em perinuclear e cortical).
Célula vegetal versus célula animal
Semelhanças Diferenças
Limitadas por uma membrana Parede cellular
Presença de citoplasma Presença de vacúolos
Presença de citoesqueleto Plastídeos
Núcleo Plasmodesmos
Nucléolo
Mitocôndria
Ribossomos
Resumo comparativo
Origem das células vegetais:
Em microscópio óptico, somente a parede celular e organelas grandes (ex. cloroplastos). Podem ser observadas.
Todas as células vegetaisdiferenciadas
São originadas de célulasmeristemáticas
Caracterizadas porcitoplasmas densos
Localizadas em porçõesapicais e laterais
A célula vegetal
Membrana plasmática Verdadeira barreira de permeabilidade seletiva – controla a passagem de
íons e pequenas moléculas, impedindo a troca indiscriminada de substancias entre os meios.
Composição: Bicamada lipídica, na qual várias proteínas de membrana estão inseridas, enzimas e outros componentes estruturais.
O citoplasma
Composição: Grande quantidade de moléculas e complexos moleculares, como, por exemplo, os ribossomos e as estruturas envolvidas por
membranas, as organelas.
Apresentam constante movimentação – conhecido como corrente citoplasmática.
A célula vegetalO núcleo
O material genético é primariamente encontrado no núcleo.
Este núcleo vegetal é envolto por duas membranas
Apresentando formato lobado e alongado
Em células meristemáticas, o núcleo pode ocupar mais da metade do citoplasma
Esta relação cai rapidamente com o aumento do tamanho da célula e fusão de pequenos vacúolos, formando um vacúolo grande e
central, característico de células vegetais.
A célula vegetalO Retículo Endoplasmático – sistema endomembranar ramificado
Grande parte dos componentes protéicos e lipídicos encontrados nas membranas são manufaturados do retículo endoplasmático.
Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) - Presença de ribossomos, sintetizando proteínas.
2.Retículo Endoplasmático Liso (REL) - Não possui ribossomos, função de síntese de lipídios.
Aprofundando sobre o RE
Em células indiferenciadas (meristemáticas) – RE escasso e com isso encontramos ribossomos livres.
Em células diferenciadas (especializadas) – O RE é abundante, formando túbulos que podem estar localizadas na periferia do núcleo ou no córtex da célula.
A célula vegetalO Complexo de Golgi
Conhecidos como dictiossomo, compreende um grande número de cacos empilhados (1 a 2 um de diâmetro) conhecidos como cisternas.
Forma: Margens ramificadas, com muitas vesículas associadas.
Função: Síntese e secreção de polissacarídeos – transportadas até a parede celular, onde terá função desempenhada.
Aprofundando sobre o complexo de Golgi:
Importantíssimo na secreção de substâncias;
Participação na formação da parede celular;
Transporte de proteínas de reserva (vicilina, legumina e etc.), presente em organelas especiais chamados de corpos protéicos.
A célula vegetalO Vacúolo
Característica da maioria das células vegetais, representando 10 a 90% do volume total da célula.
Ele é delimitado por uma membrana (tonoplasto) e é preenchido por uma solução aquosa composta por sai minerais dissolvidos, açucares, pigmentos e etc.
A membrana (tonoplasto) é formado por uma dupla camada lipídica com proteínas inseridas.
Aprofundando sobre: funções
Depósito de nutrientes;
Quebra de nutrientes e reciclagem dos componentes - função lisossômica;
Expansão celular;
Manutenção da rigidez do tecido celular.
Parede celular : Desenho esquemático
A célula vegetal: parede celular
Envolve externamente a membrana plasmática.
É formada nos primeiros estágios de desenvolvimento celular e por isso.
Delimitando, em grande parte, o tamanho e o formato da célula.
Parede permeável a água e a várias substâncias.
Origem: produto das atividades de síntese do protoplasto.
Difere em espessura, composição e propriedades físicas – dependendo das
funções desempenhadas
A célula vegetal: parede celular
Por ser rígida, a parede celular limita o tamanho do protoplasto, evitando a ruptura da membrana plasmática quando, devido a
entrada de água na célula, o protoplasto aumenta consideravelmente de tamanho.
Composição de uma parede celular:
Moléculas de celulose, hemicelulose e pectina;
Lignina;
Proteínas;
Lipídios.
Esse conjunto de compostos bioquímicos confere resistência, rigidez, permeabilidade seletiva, certa flexibilidade e
aderência.
A célula vegetal: parede celular
Organização da parede celular:
Região Primária: Homogênea. Tem a primeira camada constituída por microfibrilas de celulose com arranjo entrelaçado e a segunda
camada dispostas em arranjos desordenados.
Lamela média: Região superficial (local de contato entre células), formando compostos pécticos, funcionando como cimento, unindo as
células.
Plantas vasculares: a parede celular pode ser formada por duas camadas (paredes): a parede primária e secundária.
A célula vegetal: parede celular
Organização da parede celular - plantas vasculares
Parede primária: É a primeira a se formar. Semelhante as citações anteriores.
Parede secundária: Caso necessário, a parede celular poderá voltar a crescer, se dividir novamente e suceder a parede primária.
PROBLEMA
Inviabiliza qualquer possibilidade de expansão e crescimento da célula. Apresentam a mesma composição, porém, com
conteúdo de água reduzido.
A célula vegetal: parede celularOrganização
A parede celular confere grande resistência as células, porém, é necessário mecanismos para a comunicação celular.
Nas células vegetais, os protoplastos não estão completamente isolados uns dos outros – existe um meio de junções celulares comunicantes:
As Plasmodesmas
Através desses canais ocorrem as trocas de substâncias entre células visinhas, utilizando microtúbulos, os desmotúbulos
Estruturas ligadas ao Retículo Endoplasmático.
Importância:
Sinalização celular e redistribuição dos nutrientes.
E quando há a parede celular secundária? Surge as pontuações.
BOTÂNICA: CÉLULA VEGETAL E PAREDE CELULARDisciplina: Anatomia e Fisiologia Vegetal
Thiago de Ávila Medeiros
Rio de Janeiro
MUITO OBRIGADO!