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Science4you S.A. 2012Faculdade de Ciências da Universidade de LisboaEdifício Tec Labs, Campo Grande 1749-016 LisboaTelef: (+351) 217500180E-mail: [email protected]

EditorialDaniela Silva _ AutorJorge Faria _ Design Gráfico

GráficaSerSilito - Empresa Gráfica, Lda.

DistribuiçãoVASP- Sociedade de Transporte e Distribuição, Lda.MLP - Quinta do Grajal Venda Seca2739-511 Agualva Cacém

Depósito Legal: 352406/12 / ISBN: 560772710613500003

_ Avisos- Este kit contém peças pequenas que podem ser ingeridas. Em caso de ingestão contactar imediata-mente os serviços de emergência.

- Alguns conteúdos deste kit apresentam arestas pontiagudas que devem ser manuseadas com cuidado.

- As sementes devem manter-se afastadas da boca, nariz e olhos. Caso entrem em contacto com os olhos ou com a boca, lavar imediata e abundantemente com água corrente. Consultar os serviços de urgência caso a irritação persista.

Todas as experiências deste kit deverão ser realizadas sob a supervisão de um adulto.Este kit não apresenta perigos de maior, no entanto, poderão ocorrer pequenas irritações ou ferimentos no decorrer das experiências se os componentes forem manuseados de forma incorreta. As instruções devem ser lidas cuidadosamente antes de se iniciarem as experiências.Em caso de ocorrência de sintomas de alerta não referidos nesta edição, contactar imediatamente os serviços de urgência.

Em caso de emergência, contactar imediatamenteServiço Nacional de Emergência – 112

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Dentro dos ecossistemas podemos distinguir dois tipos de fatores:

• Fatores Abióticos: conjunto dos componentes do ecossistema que não são dotados de vida. Exemplos: Terra, água, rochas, entre outros.

• Fatores Bióticos: conjunto de componentes do ecossistema dotados de vida. Exemplos: animais, plantas, etc.

2| Plantas 2.1| Célula vegetal

1| Introdução Neste manual são retratados os aspetos mais importan-tes das plantas (Reino Plantae), tais como: a estrutura da célula vegetal, o processo de fotossíntese, a morfologia de uma planta e a diversidade do reino Plantae. Vamos concentrar-nos nos seus aspetos gerais, nas suas aplica-ções e no uso que estas têm no nosso quotidiano.

Começamos, então, por definir o que é uma planta:

• Planta: É o principal objeto de estudo da Botânica e em termos científicos são os organismos multicelulares constituídos por células vegetais.

Por outras palavras, são os seres vivos que captam a energia solar necessária à produção de matéria orgâ-nica, através dos cloroplastos, num fenómeno designa-do por fotossíntese. Existe uma grande diversidade de plantas no reino Plantae que veremos mais adiante.

Além do estudo das plantas iremos incidir numa temáti-ca extremamente importante e atual: a Ecologia. Vamos definir ecologia:

• Ecologia: tem origem no grego “Oíkoç” (casa) e “λóyoç” (conhecimento) e é a ciência que estuda os ecossiste-mas (Margalef, 1998).

• Ecossistema: É o conjunto dos seres vivos, do ambien-te, da sua distribuição, abundância e o modo como estes se relacionam entre si.

Figura 1| Imagem representativa do Reino Plantae.

Figura 3| Fatores abióticos.

Figura 4| Fatores bióticos.

Figura 2| Imagem representativa dos Ecossistemas.

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Introdução

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1. Parede celular2. Membrana celular3. Citoplasma4. Vacúolo5. Plastos (cloroplastos)6. Complexo de Golgi7. Mitocôndria8. Retículo endoplasmático9. Núcleo

Legenda:

Como vimos no ponto anterior, as plantas são organis-mos multicelulares, isto é, consti-tuídas por muitas célu-las, que são as suas unidades fundamentais.

Estas células denominam-se por células vegetais e apre-sentam estruturas que permitem desempenhar funções vitais para as plantas tais como a nutrição, a reprodução e relações com o meio envolvente.

As células vegetais são, assim, constituídas por organe-los, ou seja, estruturas que permitem à planta executar estas funções específicas, dos quais podemos distinguir:

1. Parede celular: É a estrutura mais externa da célula vegetal. Por não existir em células animais, constitui-se como uma característica que permite diferenciar a célu-la vegetal da animal, não sendo, no entanto, a única. A parede celular assumiu uma importância extrema na evolução das plantas, já que permitiu que estas passas-sem do meio aquoso, para um meio seco (a terra).

Enquanto habitavam num meio aquoso as plantas es-tavam em contacto direto com o seu alimento (água e sais minerais), assim, a passagem para um meio seco desencadeou o desenvolvimento de um sistema de transporte que permite às plantas desempenhar funções de nutrição, através do xilema e do floema.

As principais funções deste organelo são:

- Proteção do conteúdo celular- Confere rigidez à estrutura celular- Compartimentação das células- Medeia as relações entre a célula e o meio externo, as-

sim como entre células

Figura 5| Parede celular.

2. Membrana celular: É a estrutura que vem imediata-mente a seguir à parede celular e que envolve o cito-plasma. Tem como papel fundamental o controlo da passagem das substâncias para o interior da célula.

Dentro da célula existem outros organelos que possuem, também, uma membrana tais como: os Cloroplastos, as Mitocôndrias, o Retículo Endoplasmático, o Aparelho de Golgi, os Lisossomas e os Vacúolos. Também nestes or-ganelos, a membrana desempenha as mesmas funções.

3. Citoplasma: É essencialmente constituído por hia-loplasma, uma solução coloidal, ou seja, um sistema formado por substâncias sólidas e líquidas onde se en-contram os diversos organelos e o núcleo. De entre as inúmeras substâncias presentes no Hialoplasma, iremos abordar as mais importantes:

-Óleos: Diferem de acordo com a planta.Temos como exemplos ilustrativos o produto extraído:. Oliveira (Olea europaea) : utilizado na alimentação e

em cosmética (figura 7);. Girassol (Helianthus annuus): usado nas nossas cozi-

nhas como óleo alimentar ou na indústria (figura 8);. Lavanda (Lavandula stoechas) utilizado como perfume

(figura 9).

Figura6| Membrana celular.

Figura 8. Espécie Helianthus annuus

Figura 9. Espécie Lavandula stoechas

Figura 7.Espécie Olea europaea

Sabias que...Uma das aplicações práticas mais promissoras do mercado é a utilização dos óleos extraídos de plan-tas como os girassois (Helainthus annus), a soja (Gly-cine max), ou o nabo (Brassica napus) como biocom-bustível, em substituição do petróleo?

As Plantas

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Figura 10| Óleos de girassol, milho e soja.

- Mucilagem: É um dos componentes constituintes de inúmeros medicamentos.

- Taninos: São toxinas que para além de permitirem a defesa das plantas, intervêm em processos como a mat-uração das frutas. Nos vinhos, a sua concentração per-mite determinar a qualidade dos mesmos.

- Cristais: São acumulações de cálcio que funcionam como reservas para a planta. Temos como exemplos de-monstrativos as ráfides.

Figura 11| Mucilagem segregada por plantas carnívoras para apanhar as suas presas.

4. Vacúolo: Os vacúolos têm como principais funções a acumulação de substâncias e a produção de pressão de turgescência, ou seja, a pressão exercida sobre as pare-des celulares originada pela entrada de água na célula.

Esta pressão permite à célula crescer. Em geral, as células contém diferentes vacúolos dependendo do tempo de vida, da localização geográfica e do tipo de planta. Nas células vegetais os vacúolos são de grandes dimensões e em pequeno número, ao contrário do que ocorre nas células animais.

5. Retículo endoplasmático: Este organelo compreen-de dois sistemas: Retículo Endoplasmático Liso (REL): É o responsável pela síntese de lípidos, designados nor-malmente por “gorduras”. Os lípidos são essenciais à vida das plantas, uma vez que é deles que provém a energia essencial aos seus processos vitais.

Estes compostos são fundamentais para a síntese de novos compostos, como as membranas celulares e as membranas dos diferentes organelos, sendo os princi-pais constituintes.

O retículo endoplasmático liso é responsável, também, pela comunicação entre o núcleo e o citoplasma.

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER): O retículo endoplasmático rugoso diferencia-se do liso pela presença de ribossomas na sua parte exterior. Estas pequenas “verrugas”, os ribossomas, são responsáveis pela denominação de rugoso e têm como função a sín-tese de proteínas.

As proteínas apresentam funções similares às dos lípi-dos, fazendo também elas parte integrante das mem-branas. No entanto estas possuem funções tão inte-ressantes como a defesa do organismo e a regulação hormonal de determinados processos.

Figura 12| Taninos.

Figura 13| Ráfides.

Figura 14| Vacúolo.

As Plantas

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6. Complexo de Golgi: As substâncias produzidas no retículo endoplasmático vão para o Complexo de Golgi, onde são transformadas e encaminhadas para os locais onde são necessárias.

O seu transporte é feito em vesículas, que não são mais que pequenas bolsas de “alimento”, que podem ir para o citoplasma, ou para fora da célula, eventualmente, para outros locais da planta.

Este organelo encontra-se mais desenvolvido na célula vegetal do que na célula animal.

7. Núcleo: É o organelo mais importante, quer na célula animal quer na célula vegetal, uma vez que é aí que se encontra a informação genética: o ADN. É responsável pela divisão celular, ou seja, a multiplicação das células.

8. Plastos: Conjunto de organelos que constituem as cé-lulas vegetais, cuja principal função é a produção e arma-zenamento de compostos químicos utilizados pela célula.

Envólucro Nuclear

Núcleo

Retículo endoplasmático rugoso

Figura 15| Retículo endoplasmático liso e rugoso.

Ribossomas

Retículoendoplasmático liso

Figura 16| Complexo de Golgi.

Face TRANS

Face CIS

DNA

Cromossoma

Figura 17| Esquema da estrutura do DNA.

Podemos classificá-los de acordo com a sua função em:

. Protoplastos: Plastos primitivos a partir dos quais se de-senvolvem os outros;

. Etioplastos: Plastos sem exposição à luz solar.

. Cloroplastos: Estruturas onde decorre a fotossíntese (dis-cutido na alínea seguinte), existente apenas em células ve-getais e algas.

Para que a fotossíntese ocorra é necessária a presença de uma molécula que funciona como bateria do proces-so, isto é, que fornece a energia necessária para que este processo possa ocorrer a molécula de ATP.

Outra característica importante destas estruturas é o facto de possuírem o seu próprio ADN, embora este ADN não possua toda a informação disponível no ADN nuclear.

- Cromoplastos: São plastos que sintetizam e armazenam pigmentos e que existem apenas em células vegetais e al-gas.

- Leucoplastos: São plastos sem pigmentação, isto é, in-colores, que têm como função armazenar diferentes subs-tâncias. Assim, de acordo com a substância que armazenam, po-demos distinguir: amiloplastos (armazenam amido) oleo-plastos (armazenam óleos) e proteinoplastos (armazenam as proteínas).

Figura 18| Esquema da estrutura do Cloroplasto.

Figura19| Representação e esquema da formação dos diferentes tipos de plastos.

Plastos

Etioplastos

CromoplastosCloroplastosLeucoplastosAmiloplastosOleoplastosProteinoplastos

As Plantas

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As Plantas

Sabias que...As plantas apresentam diferentes cores.Existem estruturas, os Cromoplastos, que arma-zenam pigmentos de diferentes cores, como por exemplo:

Clorofila: presente nos Cloroplastos responsáveis pelas diferentes tonalidades da cor verde.

Caroteno: responsável pela cor amarela, laranja e vermelha. (exemplo, o Licopeno é o carotenóide que dá a cor vermelha ao tomate).

Xantófila: responsáveis pela cor azul-violeta. Estes pigmentos são responsáveis pelas alterações de cor das plantas de acordo com a estação do ano, de tal modo que, dependendo das condições climá-ticas, assim o predomínio de um ou outro pigmento.

9. Mitocôndria: É o organelo responsável pela respira-ção celular e é extremamente importante na célula ani-mal. Possui ADN próprio mas, assim como nos Cloroplastos, a informação aqui constante é diferente daquela presente no núcleo da célula.

2.2| Fotossíntese

Os organismos podem classificar-se de acordo com o modo como obtêm alimento em:

• Autotróficos: organismos capazes de produzir o seu próprio alimento, o que ocorre nas plantas através da fotossíntese.

• Heterotróficos: organismos que necessitam de alimentar-se de outros organismos, o que acontece com os animais.

As plantas, por realizarem fotossíntese designam-se por fotoautotróficos. Fotossíntese é o mecanismo pelo qual as plantas transformam a energia da luz solar em compostos químicos, como a glucose (outra forma de se chamar o açúcar) ou outras substâncias similares ao açúcar que podem ser utilizadas como alimento.

Mediante este processo, as plantas, utilizando a luz solar, formam substâncias complexas a partir de substâncias mais simples. É o processo contrário ao que ocorre na respiração.

Figura 20| Esquema duma mitocôndria.

Ribossomas

Crestas

Membrana externa

Membrana interna

Matriz Mitocondrial

DNA

Figura 21| Esquema da fotossíntese.

Cloroplastos

Energíasolar

H2O (água)

CO2 (dióxido de carbono)

Açúcares

Sabias que...A fotossíntese permite que as plantas assimilem o CO2 existen-

te no meio ambiente. As alterações climáticas resultam, principalmente, da atividade huma-na e da consequente emissão excessi-va de CO2 para o meio ambiente.

Assim, as plantas tornam-se indispen-sáveis no nosso planeta, sendo capa-zes de “filtrar” o CO2.

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3| Morfologia de uma planta As plantas têm as seguintes características comuns: - Raíz, caule e folhas. - Apresentam cor verde devido à clorofila que intervém na sua alimentação. -Não têm mobilidade. As plantas possuem uma morfologia bem definida e cada órgão tem uma função específica. Vamos proceder à análise detalhada de cada órgão:

a| Raíz

Tem como funções a fixação da planta ao solo, a absor-ção de água e substâncias dissolvidas, assim como o seu transporte para as partes aéreas da planta. As plantas possuem, normalmente, raízes subterrâneas, no entan-to, estas podem encontrar-se à superfície do solo, como é o caso da árvore do Bonsai que possui raízes aéreas.

Na raíz podemos distinguir diversas zonas:

1 - Colo: parte ao nível da superfície do solo que separa a raíz do caule.

2 - Região suberosa (ou de ramificação): é o corpo prin-cipal da raíz e encontra-se na região subterrânea. É de onde emergem as ramificações.

3 - Ramificações: zona lateral por onde se estende o cor-po principal.

4 - Região pilífera (ou zona de absorção): onde existem os pêlos absorventes que retiram a água e os sais mine-rais do solo.

5 - Região lisa (ou de crescimento): zona onde ocorre o crescimento da raíz. 6 - Coifa: zona responsável por “abrir cami-nho” vertical da raíz para o solo. Tem uma zona de proteção na ponta da raíz.

Figura 22 | Exemplo de raízes aéreas num Bonsai.

Morfologia das Plantas

Caule

Colo

Região suberosa ou de ramificação

Ramificações

Região pilífera

Região lisa ou de crescimento

Coifa

Figura 23| As diversas partes de uma raíz.

Sabias que...Muitas das raízes são úteis e fornecem alimentos. Es-tas podem ser beterrabas, cenouras, mandioca e até gengibre que são muito importantes para a proteção do nosso organismo. As plantas bianuais, como a cenoura, armazenam a raíz durante o primeiro ano como substância de reserva e no segundo ano pro-duzem flores, frutos e sementes.

b| Caule

É a parte da planta que cresce na direção oposta à raíz. Cresce de baixo para cima até estar definido o tronco, onde se sustém as folhas.

O caule tem como funções essenciais:

1. Manter a planta ereta, sustentando as folhas, as flores e os frutos.

2. Conduzir a seiva (alimento da planta) da raíz até às folhas e aos frutos.

No tronco podemos distinguir as seguintes partes:

Nó: Local entre o broto lateral e as folhas.

Entrenó: Local entre dois nós.

Broto terminal: Local da ponta do caule.

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Morfologia das PlantasBroto lateral: Locais ao longo do caule responsáveis por formar novos ramos, folhas e flores.

Ramos: Formações laterais do caule, de menor extensão que facilitam a melhor utilização da fotossíntese.

c| Folha

É o órgão da planta que tem a função de respiração. As folhas começam no tronco e geralmente são verdes. Vamos aprender sobre as partes que constituem uma folha:

Limbo: é a porção verde, aplanada, fina e com duas fa-ces, onde se encontram todos os tecidos de assimilação da folha. Quando a folha tem a mesma cor em ambas as faces (superior e inferior) esta designa-se concolor, quando tem cores diferentes diz-se discolor (normal-mente a face inferior tende a ser mais escura que a face superior).

Pecíolo: é a haste que sustenta a folha e que se junta ao tronco, geralmente é cilíndrica e estreita.

Bainha: é a parte basal que envolve toda a folha. As folhas quando não têm pecíolo chamam--se invagi-nantes e quando não tem pecíolo nem bainha desig-nam-se sésseis.

Nervo central: é o esqueleto da folha, por onde passam os vasos.

Nervos laterais: são ramificações do nervo central.

Figura 24| Representação das diferentes partes de um caule.

Brototerminal

Broto lateral

Ramos

Entrenó

Nó

Sabias que...Alguns caules são utilizados na nossa alimentação, como a cebola e os espargos, ou em termos medicinais como a canela ou a cinchona, e ainda na indústria, como por exem-plo na produção do sisal (cordas), nos pneus (extração de resina das árvores) e ainda para fazer móveis e papel.

Figura 25| Estrutura de uma folha.

Limbo

Nervo lateral

Nervo central

Pecíolo

Figura 26| Classificação das folhas.

Elíptica

Digitiforme

Deltóide

Cuneiforme

Cordiforme

Bipinulada

Alternada

Aristada

Acuminada

Acicular

Oposta

Obtusa

Obovada

Obcordata

Linear

Lobada

Lanceolada

Alabardina

Flabelada

Falciforme

Reniforme

Pinatilobada

Circular

Ovada

Espalmada

Pediforme

Peltada

Perfoliada

Pinulada par

Pinuladaímpar

Espiralada

Unifoliar

Roseta

Rombóide

Espatulada

Sagitada

Subulada

Ternifoliada

Truncada

Tripinulada

FORMA

-Respiração: As folhas são os “pulmões” das plantas. É através deste órgão que as plantas respiram por ab-sorção de oxigénio (O2) e libertação de dióxido de car-bono (CO2), num processo contrário ao da fotossíntese, que ocorre essencialmente durante a noite.

- Fotossíntese: Como explicado no ponto 2.2 do manual impresso.

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Morfologia das Plantas-Transpiração: Esta função pode ser verificada pelo aparecimento de pequenas gotículas à superfície das folhas.

d| Flor

É o órgão de reprodução das plantas e também o mais vistoso.

As flores são constituídas por:

- Cálice: Envolvente externa da flor, quase sempre for-mada por folhas verdes de pequenas dimensões de-nominadas por sépalas.

- Corola: Denominada normalmente por flor, é o con-junto das pétalas, ou seja, das folhas coloridas.

- Estame: Pode ser identificado visualmente como um pequeno “bastão” com um pó amarelado (o polén) que tem por base o centro da flor. É o órgão reprodutor mas-culino das plantas e engloba a antera e o filete, um caule delgado que sustém a antera. Ao conjunto da antera e do filete designa-se Androceu.

- Óvulo: Estrutura onde se encontram os gâmetas femi-ninos e masculinos e, por isso, onde ocorre a fecundação. - Recetáculo: Extremidade do pedúnculo, onde se fixa a flor.

- Pedúnculo: É o início do caule onde a partir do qual se forma a flor.

e| Fruto

No óvulo da planta, após a fecundação dos gâmetas masculino e feminino, origina-se o fruto. Estes podem ser, de uma forma genérica, de dois tipos:

Carnosos: Quando são ricos em substâncias nutritivas que refrescam e alimentam, como por exemplo o to-mate, a laranja e a manga.

Corola

Carpelo

Cálice

Pétalas

Estigma

Ovário

SépalasPedúnculo

Recetáculo

Óvulo

Filete

AnteraEstame

Estilete

Figura 27| Estrutura de uma flor.

Secos: Podem ser deiscentes, quando maduros libertam as se-mentes (feijão, soja, ervilhas) ou indeiscentes, quando nunca se abrem, mesmo em maduros (arroz, milho, trigo).

f| Vasos Condutores

É o sistema pelo qual as plantas mais evoluídas se ali-mentam. Podemos distinguir dois tipos de sistema de vasos condutores:

Xilema: Transporta água e sais minerais de uma parte para outra, na planta.

Floema: Transporta nutrientes orgânicos, principal-mente açúcares produzidos pela fotossíntese, da parte aérea (onde se realiza a fotossíntese), para a zona sub-terrânea (zona não fotossintética).

Figura 28| Exemplos de frutos.

Floema

Xilema

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Reino Plantae ou Reino das Plantas

4| Reino Plantae ou Reino das PlantasO reino das Plantas é um dos cinco Reinos em que pode-mos classificar os seres vivos. *No link anterior, poderás encontrar um esquema de clas-sificação dos seres vivos nos cinco Reinos: Monera, Protis-ta, Fungos, Plantas e Animais.

Como foi descrito no ínicio do manual, o Reino das Plan-tas é o principal objeto de estudo da Botânica. Contudo, esta área da ciência não estuda apenas este Reino. A Bo-tânica estuda os vegetais, que se enquadram dentro dos Reinos das Plantas, dos Fungos e dos Protistas (as algas) e ainda do Reino Monera (bactérias azul-esverdeadas denominadas por cianobactérias).O Reino Plantae distingue as plantas, classi-ficando-as em diferentes grupos:

Plantas Briófitas: aquelas que não possuem sistema vascular.

Plantas Traqueófitas: aquelas que possuem sistema vascular. Por sua vez estas podem ser sub-divididas em Pteridófitas e Espermatófitas (Gimnospérmicas e An-giospérmicas). Podes verificar esta divisão no esquema que se encontra no link anteriormente referido.

Vamos ver em mais pormenor cada divisão acima men-cionada:

Briófitas: Têm como característica comum a ausência de vasos condutores e, por isso, habitam locais húmidos

Figura 29| Bosque de musgo (Brasil).

e são, naturalmente, plantas pequenas sem flor e fruto. A este grupo pertencem os musgos, as hepáticas e os antóceros.

1. Pteridófitas: São as plantas sem semente, sem flor e sem fruto. Este grupo é formado pelo grupo dos Psiló-fitos, Licopódios, Equisetos – Cavalinha – (Equisetum arvense) e Fetos (Psilotum nudum). Normalmente tam-bém vivem em áreas húmidas.

2. Espermatófitas: Inclui as Gimnospérmicas e as Angios-pérmicas.

• Gimnospérmicas: Têm como característica comum a presença de vasos condutores e flores, no entanto não produzem frutos. A maioria são árvores e arbustos.

Figura 30| Marchantia polymor-pha – Hepática.

Figura 31| Anthoceros punctatus – Antóceros.

Figura 32| Espécie Equisetum arvense (Cavalinha).

Figura 33| Espécie Osmunda cinnamomea (Feto comum).

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Temos como exemplos demonstrativos:• Angiospérmicas: São plantas que possuem vasos con-dutores, flores e frutos. São ervas, arbustos e àrvores.

As Angiospẽrmicas classificam-se em Monocotiledô-neas e Dicotiledôneas, de acordo com o número de co-tiledones (as primeiras folhas que surgem dos embriões das espermófitas, irrompendo durante a germinação das sementes).

As suas principais características são:

Figura 34| Pinus pinaster (Pinheiro Bravo).

Figura 35| Cupressus sempervirens (Cipreste italiano).

Figura 36| Juniperus oxycedrus (Cedro de Espanha).

Atualmente existem mais de 250.000 espécies de An-giospérmicas, do que resulta a complexidade da sua classificação. Vamos observar alguns exemplos de espé-cies que pertencem às Angiospérmicas.

• Monocotiledóneas: Quando possui apenas um cotilé-done. Alguns exemplos ilustrativos são:

- Apresentam dois cotilédones

- Apresentam folhas com nervura ramicada

- Possuem raiz principal e raiz secundária

DICOTILEDÔNEAS MONOCOTILEDÔNEAS

- Apresentam só um cotilédone

- Apresentam folhas estreitas, largas e com nervura paralela

- Não possuem raiz principal e esta é �brosa

Figura 37| Quadro comparativo das Angiospérmicas.

Figura 38| Butomus umbrellatus (Junco florido).

Figura 39| Dracaena Draco (Dragoeiro).

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As Angiospẽrmicas classificam-se em Monocotiledôneas e Dicotiledôneas, de acordo com o número de cotiledones (as primeiras folhas que surgem dos embriões das esper-mófitas, irrompendo durante a germinação das sementes). As suas principais características são:

• Dicotiledóneas: Quando possui dois cotilédones. Como exemplos demonstrativos temos:


Figura 40| Cocos nucifera (Coqueiro).

Figura 41| Myristica Fragans (Noz moscada).

Figura 42| Pyrus communis (Pereira).

Figura 43| Matricaria chamomilla (Camomila).

Figura 45| Castnia sativa (Castanheiro).

Figura 46| Dilénida (Camelia sinensis o té).

Figura 47| Espécie valeriana officinalis.

Figura 48| Espécie Papaver somnferum (Adormidera).

Figura 44| Opuntia ficus-indica (Chumbera).

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Reprodução

5| Reprodução A reprodução é a capacidade de um ser vivo produzir descendentes no sentido de dar continuidade à sua es-pécie. Nas plantas existem essencialmente dois tipos de reprodução:

5.1| Assexuada

Não existe intervenção de gâmetas – células sexuais – sendo os descendentes exatamente iguais aos progeni-tores. Podemos aprender sobre os tipos principais:

a| Multiplicação vegetativa: quando a partir de deter-minados órgãos especializados das plantas se originam seres vivos bem desenvolvidos e adaptados ao meio na-tural. • Fragmentação: quando uma célula de um organismo se fragmenta e sobre esta desenvolve-se um novo ser vivo.

• Bipartição (ou fissão binária ou cissiparidade): quando um indivíduo se divide em dois sensivelmente iguais.

• Gemulação: Quando num indivíduo se formam gomos que crescem e originam novos seres vivos.

b| Esporulação: consiste na formação de células espe-ciais denominadas esporos, que originam novos indiví-duos da mesma espécie.

Figura 49| Esquema da Fragmentação.

Figura 50| Esquema da bipartição.

Célula Mãe Célula Filha

Figura 51| Esquema da Gemulação.

• Esporulação unicelular: os esporos são produzidos em esporângios e produzem pouca variabilidade dentro das espécies, sendo agentes de dispersão.

• Esporulação pluricelular: produção de propágulos, que são partes especializadas da planta que se despren-dem da célula mãe e originam clones.

5.2| Sexuada

Envolve a fusão de dois gâmetas, existindo recombinação cromossómica, o que permite que haja variabilidade ge-nética entre as espécies.

O gâmeta feminino chama-se oosfera, enquanto que o gâmeta masculino denomina- -se por anterozóide ou espermatozóide. A reprodução sexuada é feita, generica-mente, por duas etapas: a Meiose e a Fecundação.A Meiose é o processo segundo o qual as células diplói-des (2n) de ambos os gâmetas passam a células haplóides (n) e a Fecundação é o processo segundo o qual ocorre a troca de material genético entre os gâmetas masculino e feminino e, por consequência, o número diplóide (2n) de cromossomas, típico do zigoto, é restituído. Nas plantas o zigoto denomina-se esporófito. Existem três tipos de reprodução sexuada: • Isogamia: quando há fusão de gâmetas de igual forma e tamanho. Essencialmente em algas e fungos.

• Anisogamia: Quando há fusão de gâmetas de diferen-tes formas e tamanhos.

• Oogamia: É um tipo de anisogamia em que o gâmeta masculino é sensivelmente maior que o gâmeta femini-no. Essencialmente em plantas terrestres.

Figura 52| Exemplo de reprodução vegetativa por propágulos.

Reprodução sexuada

Fecundação Zigoto

Embrião

Esporófito (2n)

Esporos

Protonema

Gametófito (n)

Isogamia

Oogamia

Anisogamia

Figura 53| Tipos de reprodução sexuada.

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5.3| Polén

Quando ouvimos a palavra pólen lembramo--nos da pri-mavera e das alergias. Afinal o que é o pólen? Pólen é o nome comum para microgametófitos de plantas com sementes (espermatófitos).Os grãos de pólen apresentam uma cobertura resistente que permite que estes sejam transportados de planta para planta. Assim os grãos de pólen, que funcionam como órgão reprodutor masculino, são transferidos até ao carpelo, que funciona como órgão reprodutor femi-nino. Os grãos de pólen descem pelo tubo polínico em direção à oosfera onde, no óvulo, se dá a fecundação. Este processo é designado por polonização.

O transporte do polén pode ser executado por diferen-tes agentes físicos:

• Vento: neste caso as plantas denominam--se anemó-filas. • Água: neste caso as plantas denominam--se hidrófilas. • Animal: neste caso as plantas denominam-se zoófilas.

Figura 53| Representação da polinização.

OvárioPronúcleo feminino

Pronúcleo masculino

Óvulo

Gâmetas masculinos

Tubo polínico

Libertação do pólen

Figura 54| Planta anemófila.

Figura 55| Planta hidrófila.

Figura 56| Planta zoófila.

Sabias que...As plantas zoófilas têm sempre cores muito mais fortes e bonitas que as plantas hidrófilas. Ao possuírem cores mais fortes de imediato tornam-se mais chamativas para os animais e por isso mais facilmente são polinizáveis.

Curiosidades das plantas

6| Curiosidades das plantasAs plantas são utilizadas pelos seres humanos nas mais diversas áreas:

a| Na alimentação: Através do consumo direto das plantas, ou através da sua transformação para obtenção de outros componentes alimentares (sopa). Nós con-sumimos todas as partes das plantas:

- Raízes: os diferentes exemplos podem ser, as cenouras, os rabanetes, a mandioca, a beterraba, entre muitos outros.

- Caules: como por exemplo a cana do açúcar, a cebola e o alho.

- Folhas: exemplos disso são os espinafres e as alfaces.

- Flores: por exemplo para fazer chá a planta de camomi-la mas também o legume brócolo.

- Frutos: os inúmeros por nós conhecidos mas podemos apresentar o tomate e a pêra.

Figuras 57,58 e 59| Raízes utilizadas na alimentação.

Figuras 60,61 e 62| Caules utilizadas na alimentação.

Figuras 63, 64 e 65| Folhas utilizadas na alimentação.

Figuras 66, 67 e 68| Flores utilizadas na alimentação.

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Curiosidades das plantas

- Sementes: como por exemplo as lentilhas e o feijão.

b| Medicina: Na antiguidade as plantas eram utiliza-das para efeitos medicinais.

Este hábito mantém-se até aos dias de hoje, através da extração dos princípios ativos das plantas.

Por princípios ativos definem-se todos os componentes de natureza química existentes nos diferentes órgãos das plantas, como por exemplo, hidratos de carbono (existentes nos caules), lípidos (existentes nos frutos), proteínas (existentes nos frutos), vitaminas (existentes nas sementes) e minerais.

Destacamos as seguintes atividades:

- Plantas utilizadas para doenças respiratórias: eucalipto, hortelã, alho e gengibre.

- Plantas utilizadas para dores locais: folha de louro e alecrim.

- Plantas utilizadas para relaxamento: tília e ginseng.

- Plantas utilizadas como antipiréticas (para a febre): manjericão, açafrão e uvas.

c| Cosmética: As plantas são utilizadas em cosmética pe-las suas capacidades de cicatrização e regeneração da pele e de feridas. Uma das mais utilizadas é a Aloe vera pelas suas propriedades de hidratação e anti-inflamatória.

d| Indústria: Muitas plantas são utilizadas para fabricar produtos destinados ao comércio, como sejam:

- Folhas de Tabaco.

Figuras 69, 70e 71| Frutos utilizados na alimentação.

Figuras 72, 73 e 74| Sementes utilizadas na alimentação.

Figura 75| Espécie Aloe vera.

- Papel: extração da celulose da parede celular das célu-las vegetais para obtenção do papel que utilizamos hoje em dia.

A celulose pode ser obtida de diferentes árvores como os Pinheiros ou árvores tropicais, como as da Amazónia.

- Cortiça: A cortiça é a casca do Sobreiro e a sua principal utilização é para a construção de rolhas para garrafas de vinho e de champanhe.

No entanto, devido às necessidades da sociedade, a cor-tiça é também utilizada no chão dos parques de brincar das crianças, na construção de malas e de sapatos.

A produção mundial de cortiça é de cerca de 340.000 toneladas, das quais Portugal é responśavel pela produ-ção de cerca de 52%, Espanha 32% e Itália 6%.

Figura 76| Tabaco.

Figura 77| Obtenção do papel.

Figura 78| Rolhas de cortiça.

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7| Ecologia aplicada Como verificado no início deste manual, a Ecologia é o estudo dos ecossistemas. Ecossistemas são sistemas naturais formados por seres vivos – Biocenose – que ex-istem em determinado ambiente físico – Biótopo - com o qual se relacionam.

a| Cadeia Alimentar

Os ecossistemas estão diferenciados segundo as leis das cadeias alimentares ou processos de transferência de energia. As cadeias alimentares são sequências de seres vivos que se alimentam uns dos outros.

A posição que cada organismo ocupa numa cadeia ali-mentar pode ser categorizada da seguinte forma:

- Produtores: são as plantas fotossintéticas, pois obtêm a energia necessária ao seu desenvolvimento direta-mente do Sol, sendo capazes de sintetizar o seu próprio alimento.

Sabias que...A cortiça tem um período de renovação em média de 10 anos. O processo de extração é efetuado apenas a cada 10 anos e somente durante os meses de verão, depois da época da chuva, evitando assim a possibili-dade de uma extração abusiva do Sobreiro.

Figura 79| Cadeia alimentar.

- Consumidores: organismos que se alimentam de out-ros indivíduos, pois obtêm a energia necessária ao seu desenvolvimento diretamente de outros organismos vi-vos. Estes podem ser:

a. Herbívoros: alimentam-se diretamente dos produ-tores.

b. Carnívoros primários ou predadores: alimentam-se de herbívoros.

c. Carnívoros secundários: alimentam-se de carnívoros primários.

- Decompositores: organismos que se alimentam de matéria morta, pois transformam substâncias orgânicas em substâncias minerais (extremamente importantes para o equilíbrio do ecossistema).

b| Desenvolvimento Sustentável

Atualmente a Ecologia é aplicada a uma grande diver-sidade de áreas, destacando-se o estudo das alterações climáticas e do aquecimento global e de como tudo isto pode afetar o planeta em que vivemos.

Todos os seres humanos devem respeitar o meio ambi-ente, considerando que outros animais se encontram dentro da cadeia alimentar de que fazemos parte.

Vamos agora perceber o que é a educação ambiental e como poderemos adquirir na nossa formação uma con-sciência ecológica:

Antes de mais o que significa a palavra sustentável?

De acordo com a definição geral conhecida constitui o satisfazer das necessidades de desenvolvimento da geração presente de forma a não comprometer que as próximas gerações consigam também satisfazer as suas próprias necessidades de desenvolvimento (O nosso Fu-turo Comum, 1987).

Assim, o desenvolvimento sustentável é considerado como um processo de mudança social em que a ex-ploração dos recursos, o desenvolvimento tecnológico, as reformas institucionais e as diversas áreas que se in-serem na nossa sociedade são realizadas de uma forma harmoniosa, aumentando assim o potencial futuro de que as necessidades de desenvolvimento das futuras gerações sejam facilmente conseguidas.

Os três principais pilares onde assenta o desenvolvimen-to sustentável são: o Social, o Ambiental e o Económico.

Ecologia aplicada

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Ecologia aplicada

O desenvolvimento sustentável baseia-se num ditado muito conhecido: “Não faças aos outros aquilo que não queres que te façam a ti”. Por outras palavras, preservar o meio ambiente, hoje, é fundamental para que as futuras gerações tenham a oportunidade de viver num mundo habitável. É preciso termos em conta o desenvolvimen-to económico e social e todas as prevenções que são necessárias advir destas atividades. Não nos podemos esquecer que o equilíbrio é fundamental e que os pro-cessos evolutivos devem continuar, mas de forma a que as gerações futuras um dia consigam viver com qualida-de neste planeta.

c| Alterações Climáticas

As alterações climáticas são definidas como as mu-danças no clima, direta ou indiretamente relacionadas com as atividades humanas. Estas alterações modificam a composição global da atmosfera, associada à variabil-idade climática natural observada durante escalas tem-porais comparáveis. Não devemos confundir com efeito de estufa que se define pelo fenómeno segundo o qual determinados gases, que fazem parte da atmosfera, retêm parte da energia refletida pelo chão, devido ao aquecimento pela radiação solar.

Possíveis causas das alterações climáticas globais da Terra:

1. Variação natural do clima: o planeta sofre alterações naturais e cíclicas no clima.

2. Efeito de estufa: a energia que recebemos do Sol tende a chegar à parte mais elevada da atmosfera. No entanto, quando esta energia alcança a superfície ter-restre já foi, em parte, absorvida pelo vapor de água, pela camada de ozono e pela própria vegetação.

3. Emissões Antropogénicas: derivam essencialmente das emissões de gases de estufa devido à atividade hu-mana, como sendo o CO2 resultante da queima de com-bustíveis fósseis, das emissões de CH4 utilizados para o tratamento de resíduos em aterros de dejetos e das emissões de N2O utilizados nos aerossóis (gases) e nas lâmpadas fluorescentes e incandescentes.

Consequências do aumento do aquecimento global da Terra:

1. Degelo: o aumento da temperatura leva a que as zo-nas glaciares tendam a começar a derreter, o que leva à perda de inúmeros ecossistemas valiosos para a Hu-manidade, como ao aumento do nível médio da água do mar. Este facto tem graves consequências para popu-lações litorais (populações que vivem perto dos mares).

2. Cheias: muitos cientistas afirmam que o aumento da temperatura se revelará num aumento de precipitação em algumas zonas do planeta o que levará a possíveis cheias.

Social

Ambiental

DesenvolvimentoSustentável

Económico

Figura 80| Setores do Desenvolvimento Sustentável.

Figura 81| Visão das alterações climáticas na Terra.

Figura 82| Degelo.

Figura 83| Aumento do nivel do mar.

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3. Extinção de espécies: muitas espécies não aguen-tarão o aumento da temperatura do planeta e por isso procurarão novos ecossistemas, cuja temperatura seja ótima para a sua sobrevivência. No entanto, com esta tentativa, muitas espécies não conseguirão ou não serão bem sucedidas, o que levará eventualmente à extinção de muitas delas. No caso particular das plantas, como não têm mobilidade própria, serão de imediato extintas.

4. Humanos: os seres humanos vivem dependentes de diversos setores económicos, entre eles a Pecuária e a Agricultura. Se a temperatura global do planeta contin-uar a aumentar, estas áreas económicas poderão ser de imediato afetadas, levando à escassez de recursos ali-mentares para os humanos.

As alterações climáticas são uma realidade e, em grande medida, causadas por mão humana. Esta opinião é a que possui maior número de seguidores, sendo apoiada por dados científicos.

Figura 84| Cegonha na neve.

Figura 85| Seca.

Figura 86| Flores coloridas.

8| Experiências

Experiência 11|Flores coloridas

Transporte nas plantas:Nesta experiência vais aprender como é que as plantas se alimentam. Como será que elas absorvem a água e os sais minerais (que lhes dão muita força) da terra? Terás oportunidade de escolher uma flor de cor branca e de a veres mudar de cor.

Experiências

Procedimento

Enche até metade um copo de vidro com água.

Coloca cerca de 10 gotas de corante no copo com água.

Coloca as flores dentro do copo.

Aguarda 24 a 48 horas e observa as flores.

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ExplicaçãoVerificaste que as folhas da tua flor ficaram da cor do co-rante que adicionaste à água. Isto acontece porque no caule da flor existem uns vasos (ou canais), designados xilema. Este transporte, chamado de translocação, permite que as flores estejam sempre hidratadas e saudáveis.

_ Copo de mistura grande_ Corante alimentar_ Flores de pétalas brancas (exemplo: margaridas, cravos ou jacintos)_ Copo de vidro

Material

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Experiência 12|Vamos plantar uma árvore!

Fundamentos da Experiência:Nesta experiência terás oportunidade de plantar uma árvore e de a veres crescer no teu jardim durante muitos anos.

Experiências

Procedimento

Coloca dentro de cada um dos vasos, cerca de 1 mão de terra e 2 mãos de argila.

Enche o copo grande de plástico com água até meta-de e adiciona ao vaso.

Mexe agora bem com a pá para que a tua mistura fi-que bem húmida.

Coloca os caroços dos frutos nos vasos. Lembra-te que não podes misturar caroços de diferentes frutos no mes-mo vaso.

Em cada vaso coloca o nome do fruto e a data para não te esqueceres do dia em que plantaste a tua primeira árvore.

Se quiseres que a tua planta cresça mais rapidamente podes colocar um saco de plástico à volta do vaso e dares um nó bem forte. Faz pequenos furos no saco com a va-reta de madeira.

Coloca os vasos num local que não tenha luz do Sol direta.

Observa todos os dias a terra dos vasos e, se achares que está seca, coloca um pouco de água.

Quando a planta aparecer, retira o saco de plástico e coloca-a num local onde haja muita luz.

Rega a tua flor todos os dias com um pouco de água. A tua planta vai crescer forte e saudável!

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ExplicaçãoOs caroços que plantaste vão transformar-se em árvores e vão dar frutos após 3 ou 4 anos. Nesta altura, poderás comer fruta de árvores plantadas por ti.

Nesta experiência, as quantidades de argila e de mistu-ra de terra com argila podem depender do tamanho dos teus vasos.

Cada fruto escolhido tem um tempo diferente de cresci-mento. Vais também verificar que algumas sementes nem chegam a germinar.Se verificares que as raízes estão a ficar muito grandes, é importante que mudes para outro vaso maior. As plantas só crescem segundo o espaço que as raí-zes têm para se desenvolver.

_ Caroços de vários frutos (de laranja, pêssego, maçã ou pêra)_ Vasos pequenos (um por cada fruto escolhido)_ Argila_ Terra e turfa_ Pá_ Etiquetas para identificares os vasos_ Sacos de plástico transparentes_ Vareta de madeira

Material

Figura 87| Árvore de fruto: laranjeira.

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Questionário

9| Questionário1. Algumas plantas carnívoras, para capturarem as suas presas, segregam:a) Melb) Mucilagemc) Óleo de soja

2. Qual a função do retículo endoplasmático rugoso?a) Síntese de lípidosb) Acumulação de substância de reservac) Síntese de proteínas

3. O que significa um organismo ser autotrófico?a) Que emite luzb) Que é capaz de produzir o seu próprio alimentoc) Que se alimenta exclusivamente de orga-nismos fo-tossintéticos

4. Qual das seguintes espécies é uma Angi-ospérmica?a) Feto (Psilotum nudum)b) Pinheiro (Pinus sylvestris)c) Milho (Zea mays)

5. Nas plantas, em qual destas formas de reprodução um organismo é desenvolvido a partir de uma célula de um outro organismo:a) Fragmentaçãob) Gemulaçãoc) Reprodução sexual

6. Qual destes métodos serve para determinar a idade de uma planta:a) Número de anéis no centro do troncob) Número de ramosc) Número de pétalas e flores

7. Qual o nome dos microgametófitos das Angiospér-micas que funcionam como órgão reprodutores mas-culinos?a) Esporosb) Clorofilac) Pólen

8. Quais os Plastos que dão cor às células?a) Leucoplastosb) Cromoplastosc) Oleoplastos

9. Quais os vasos que transportam água e sais mine-rais ao longo da planta?a) Floemab) Xilemac) Vasos condutores

10. Qual das seguintes espécies é uma Gimnospérmica:a) Papoiola (Papaver rhoeas)b) Arroz (Oryza sativa)c) Cedro (Cupressus sempervirens)

Soluções1-b2-c3-b4-c5-a

6-a7-c8-b9-b10-c

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Conselhos úteis

10| Conselhos úteis para ser um bom amigo do ambienteUm dos maiores conselhos passa por questionarmos to-dos à nossa volta, em casa, na escola, no nosso grupo de amigos, sobre o que podemos fazer para solucionar pro-blemas ambientais. Se a queima dos combustíveis fós-seis apresenta tanto impacto perante o nosso planeta poderemos começar hoje mesmo a diminuir o consumo de energia nas nossas casas e no nosso dia a dia.

Outro aspeto muito importante e que protege o meio ambiente é tentar poupar água.

Formas de economizar energia:

- Desligar os aparelhos elétricos quando não estão a ser utilizados: carregadores de telemóvel, ecrã de computador, televisão entre outros.

- Manter as luzes, de nossa casa e de outros ambientes que frequentemos pouco, desligadas.

- Andar a pé ou utilizar bicicleta como forma de trans-porte em vez de utilizarmos carro próprio e transportes públicos. Caso tenhamos mesmo de utilizar carro pró-prio tentar que o máximo de passageiros possíveis vá neste ao invés de se utilizarem vários carros.

- Utilizar lâmpadas economizadoras de energia.

Formas de economizar água:

- Quando utilizamos óleo deitá-lo num oleão e nunca deitar para a sanita ou para o lava- -loiça pois a quanti-dade de água que tem de ser utilizada para limpar esta gordura dos esgotos é incalculável.

- Lavar as frutas e os legumes numa taça e não com água a correr.- Se lavarmos a loiça à mão e não utilizarmos a máquina lava loiça, usar 2 bacias: uma com detergente, onde se esfrega a loiça, e outra com água limpa, onde se passa a loiça.

- Evitar tomar banho de banheira cheia.

- Regular a água que sai do chuveiro.

- Adicionar um pulverizador ao chuveiro para que a água pareça ter mais pressão.

- Utilizar torneira fria e quente numa só, sendo uma tor-neira regulável, pois evita que se percam grandes quan-tidades de água.

- Não deixar a torneira aberta enquanto lavamos os den-tes, nem deixar a torneira semi- -aberta ou a gotejar.

-Utilizar papel higiénico branco reciclável, evitando as cores que pressupõem a utilização de químicos, tanto para o fabrico como para a limpeza dos esgotos.

- Utilizar vassouras em vez de mangueiras na limpeza de terraços e pátios.

- Regar os jardins ao amanhecer ou ao anoitecer, perío-dos em que a água demora mais a evaporar. Não regar em dias ventosos, pois o vento transporta a água e des-perdiçam-se grandes quantidades de água.

Figura 88| Oleão.

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Hábitos gerais que poderemos adquirir com o tempo:- Tentar utilizar materiais recicláveis. - Tentar gerar o mínimo de resíduos possíveis.- Aprender a reciclar em casa. - Fazer uma triagem correta do lixo doméstico.

Conselhos úteis

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Plantas

Brió�tasTraqueó�tas

MusgosHepáticasAntóceros

PteridophytasEspermatophytas

PsilotopsidasGinkophytasMarattiopsidaPolipodyopsida

Gimnospérmicas

AngiospérmicasCycadophytaGinkgophytaPinophytaGnetophyta

Dicotiledôneas

Monocotiledôneas

MagnoliidaeCaryophyllidae

AsteridaeDilleniidae

Hamamelidae

LiliidaeArecidae

AlismatidaeZingiberidaeCommelinidae

Figura 89| Esquema das plantas.

Esquema das plantas

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Esquema dos seres vivos

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