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APRESENTAÇÃO

Este módulo faz parte da coleção intitulada MATERIAL MODULAR, destinada às três

séries do Ensino Médio e produzida para atender às necessidades das diferentes rea-

lidades brasileiras. Por meio dessa coleção, o professor pode escolher a sequência que

melhor se encaixa à organização curricular de sua escola.

A metodologia de trabalho dos Modulares auxilia os alunos na construção de argumen-

tações; possibilita o diálogo com outras áreas de conhecimento; desenvolve as capaci-

dades de raciocínio, de resolução de problemas e de comunicação, bem como o espírito

crítico e a criatividade. Trabalha, também, com diferentes gêneros textuais (poemas,

histórias em quadrinhos, obras de arte, gráficos, tabelas, reportagens, etc.), a fim de

dinamizar o processo educativo, assim como aborda temas contemporâneos com o ob-

jetivo de subsidiar e ampliar a compreensão dos assuntos mais debatidos na atualidade.

As atividades propostas priorizam a análise, a avaliação e o posicionamento perante

situações sistematizadas, assim como aplicam conhecimentos relativos aos conteúdos

privilegiados nas unidades de trabalho. Além disso, é apresentada uma diversidade de

questões relacionadas ao ENEM e aos vestibulares das principais universidades de cada

região brasileira.

Desejamos a você, aluno, com a utilização deste material, a aquisição de autonomia

intelectual e a você, professor, sucesso nas escolhas pedagógicas para possibilitar o

aprofundamento do conhecimento de forma prazerosa e eficaz.

Gerente Editorial

Botânica I

Todos os direitos reservados à Editora Positivo Ltda.

© Editora Positivo Ltda., 2013

Proibida a reprodução total ou parcial desta obra, por qualquer meio, sem autorização da Editora.

DIRETOR-SUPERINTENDENTE: DIRETOR-GERAL:

DIRETOR EDITORIAL: GERENTE EDITORIAL:

GERENTE DE ARTE E ICONOGRAFIA: AUTORIA:

ORGANIZAÇÃO:EDIÇÃO DE CONTEÚDO:

EDIÇÃO:REVISÃO:

ANALISTA DE ARTE:ICONOGRAFIA:

EDIÇÃO DE ARTE:ILUSTRAÇÕES:

PROJETO GRÁFICO:EDITORAÇÃO:

CRÉDITO DAS IMAGENS DE ABERTURA E CAPA:

PRODUÇÃO:

IMPRESSÃO E ACABAMENTO:

CONTATO:

Ruben FormighieriEmerson Walter dos SantosJoseph Razouk JuniorMaria Elenice Costa DantasCláudio Espósito GodoyAugusto Adolfo BorbaCarla MoralesLuciane LazariniPaula Garcia da Rocha / Shirlei França dos SantosAna Luzia Siqueira Lemos / Lúcia Burzynski BialliTatiane Esmanhotto KaminskiIlma Elizabete RodenbuschAngela Giseli de SouzaAngela Giseli / Cris Alencar / Divo / Eduardo Borges / Jack Art / Luis Moura / Marcos GomesO2 ComunicaçãoBettina Toedter Pospissil / Expressão DigitalP. Imagens/Carlos Renato Fernandes; © iStockphoto.com/ktsimage; © Shutterstock/Leigh Prather; © Shutterstock/Mopic; © Shutterstock/serg_dibrova; © Wikimedia/Luc ViatourEditora Positivo Ltda.Rua Major Heitor Guimarães, 17480440-120 Curitiba – PRTel.: (0xx41) 3312-3500 Fax: (0xx41) 3312-3599Gráfica Posigraf S.A.Rua Senador Accioly Filho, 50081300-000 Curitiba – PRFax: (0xx41) 3212-5452E-mail: [email protected]@positivo.com.br

Dados Internacionais para Catalogação na Publicação (CIP)

(Maria Teresa A. Gonzati / CRB 9-1584 / Curitiba, PR, Brasil)

Neste livro, você encontra ícones com códigos de acesso aos conteúdos digitais. Veja o exemplo:

Acesse o Portal e digite o código na Pesquisa Escolar.

@BIO826Principais

características

da drenagem

linfática

@BIO826

B726 Borba, Augusto Adolfo.

Ensino médio : modular : biologia : botânica I / Augusto Adolfo Borba ; ilustrações Angela Giseli ... [ et al.]. – Curitiba : Positivo, 2013.

: il.

ISBN 978-85-385-7081-3 (livro do aluno)

ISBN 978-85-385-7082-0 (livro do professor)

1. Biologia. 2. Ensino médio – Currículos. I. Giseli, Angela. II. Título.

CDU 373.33

O projeto gráfico atende aos objetivos da coleção de diversas formas. As ilustrações, diagramas e figuras contribuem para a construção correta dos conceitos e estimulam um envolvimento ativo com temas de estudo. Sendo assim, fique atento aos seguintes ícones:

Fora de escala numérica

Imagem ampliada

Representação artística

Formas em proporção

Escala numérica

Imagem microscópica

Coloração artificial

Coloração semelhante ao natural

Fora de proporção

SUMÁRIO

Unidade 1: Reino Plantae: Metaphyta

Unidade 2: Histologia vegetal: tecidos vegetais

Unidade 3: Organologia e fisiologia vegetal: órgãos de nutrição

Sistemática das plantas 6

Briófitas: início da conquista terrestre 6

Pteridófitas: primeiras plantas vasculares 8

Gimnospermas: primeiras plantas fanerógamas 9

Angiospermas: plantas com frutos 11

Estrutura da célula vegetal 15

Histologia vegetal: tecidos vegetais 17

Raiz 31

Caule 34

Folha 37

Fisiologia vegetal 40

Canção mínima

No mistério do Sem-Fim

equilibra-se um planeta.

E, no planeta, um jardim,

e, no jardim, um canteiro;

no canteiro uma violeta,

e, sobre ela, o dia inteiro,

entre o planeta e o Sem-Fim,

a asa de uma borboleta.

MEIRELES, Cecília. Cecília de bolso. Porto alegre: L&PM, 2008. p. 50.

Reino Plantae: Metaphyta1

Botânica I4

O que fazer quando acaba a madeira Paragominas, no Pará, foi pioneira dos piores cenários amazônicos: destruição da floresta, violência rural, império da ilegalidade. Mas agora é modelo de desenvolvimento sustentável

São 38 anos explorando madeira na Amazônia. E seu Manoel se lembra do tempo em que não sabia o que estava fazendo. Começou moço, como operador de máquinas pesadas, no início dos anos 1970. Naquela época, o governo federal incentivou a ocupação da região e sua integração ao mercado doméstico. Manoel Barbosa, à frente de tratores do tamanho de prédios, entrava na mata e dava às árvores mais altas o destino que lhe convinha. “Caíam para o lado que eu queria”, recorda. Rodou toda a região, sentindo sempre um gosto amargo indecifrável quando jogava ao chão mais um cedro, ipê ou mogno. Até que, no início dos anos 1990, foi trabalhar para uma organização não governamental sediada em Paragominas, no nordeste do Pará. Ali, se deu conta do que estava fazendo.

[...]A nova consciência na relação com os recursos naturais não chegou apenas a seu Manoel. Quem

vai hoje a Paragominas depara com uma cidade limpa e bem cuidada – cenário incomum no interior da região Norte.

[...]Cultivar mais sem desmatar novas terras só foi possível graças à implantação do Cadastro Ambiental

Rural (CAR), fruto da parceria entre o Sindicato dos Produtores Rurais e a The Nature Conservancy (TNC). Com base em imagens de satélite e visitas às fazendas, foi feito o levantamento de mais de 90% das propriedades e determinadas, em cada uma, as áreas que deveriam ser destinadas à preservação, ao reflorestamento e à agropecuária. [...]

A Amazônia, seja nas terras destinadas à preservação integral, seja nos municípios que esgotaram seus recursos, é um projeto em andamento. E Paragominas, um capítulo distante do fim.

MEDAGLIA, Thiago. O que fazer quando acaba a madeira. National Geographic Brasil, São Paulo, ed. 141, p. 119-129, dez. 2011.

De acordo com as informações do texto e seus conhecimentos, responda:

a) Que atitudes sustentáveis permitiram a exploração e a extração de recursos naturais de forma racional em Paragominas a partir de 1990?

b) Em sua opinião, qual deveria ser o pensamento, tanto de pessoas como Manoel Barbosa quanto de setores do governo federal no início dos anos 1970, no que diz respeito à preservação de recursos da Floresta Amazônica?

c) Como o Brasil pode intensificar a produção agrícola sem necessariamente aumentar a área de plantio?

Ensino Médio | Modular 5

BIOLOGIA

Até meados de 1970, não tão longe dos dias atuais, as árvores cortadas, que formavam clareiras nas matas, signi-ficavam civilização e progresso. A exploração e extração de recursos naturais eram realizadas desenfreadamente. Atual-mente, essa realidade tem se modificado. Com o significativo aumento da população humana, houve a necessidade de preservar a maior quantidade possível de espécies vegetais. Do contrário, o ser humano corre o risco de assistir à extinção de diversas formas de vida, inclusive a sua própria.

Torna-se, assim, necessário compreender melhor a função e o papel desempenhado pela vida vegetal, pensando sempre nas gerações futuras.

As plantas constituem o equilíbrio da biodiversidade

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O Reino Plantae (plantas) reúne cerca de 300 mil espécies, agrupadas conforme alguns critérios. Um deles é a presença ou não de vasos condutores de seiva, os quais permitem o transporte eficiente de água e nutrientes no interior da planta. Entretanto, o principal aspecto sistemático é a localização dos órgãos reprodutivos. Desse modo, o Reino Plantae pode ser organizado em dois grandes grupos: criptógamas e fanerógamas.

Criptógamas (do grego kriptos, escondido, e gamos, casamento) – plantas que têm órgãos reprodutivos diminutos localizados no interior de cavidades. Essas plantas não possuem flores e sementes e são representadas pelos tradicionais grupos de briófitas (musgos) e pteridófitas (samambaias).

Fanerógamas (do grego phaneros, visível, e gamos, casamento) – plantas que têm órgãos reprodutivos visíveis. Esses órgãos se localizam nas flores (ou estróbilos), que, por sua vez, formam as sementes. As fanerógamas são representadas pelas gimnospermas (pinheiros) e angiospermas (plantas frutíferas). Elas são espermatófitas (do grego sperma, semente, e phyton, planta), isto é, são plantas que produzem sementes.

As briófitas (do grego bryon, musgo, e phyton, planta) são plantas pequenas que, segundo as evidências, evoluíram das algas clorófitas (verdes) e, assim, deram início à conquista do ambiente terrestre, há cerca de 400 milhões de anos.

Os principais representantes das briófitas são os musgos, seguidos pelas hepáticas e antóceros. Essas plantas habitam principalmente os locais úmidos e sombreados, não existindo nenhuma espécie marinha. Os musgos têm órgãos semelhantes à raiz, ao caule e às folhas, os quais são denominados, respectivamente, rizoide, cauloide e filoide.

Sistemática das plantas

Briófitas: início da conquista terrestre

Características

do Reino

Plantae@BIO1108

Evolução e

fisiologia

vegetal

@BIO1956

Botânica I6

Detalhe da morfologia (1) e ambiente de sobrevivência dos musgos (2)

As hepáticas são briófitas com o corpo achatado e ramificado

As briófitas são criptógamas avasculares (do grego a, negação, e do latim vasculum, veia diminuta), já que não têm vasos constituídos por células tubulares, especializadas na condução da seiva. Por isso, o tamanho reduzido dessas plantas está relacionado à ausência desses vasos de transporte. A explicação para essa relação é a deficiência na condução de seiva, pois, quando a planta perde água pela evaporação, a reposição por absorção ocorre lentamente. Além disso, o transporte de água e nutrientes também é lento, porque ocorre por difusão de célula a célula, e não por meio de um eficiente sistema de distribuição, como ocorre nas plantas vasculares. Dessa forma, as plantas avasculares têm tamanhos reduzidos.

As briófitas são classificadas nos seguintes grupos:

Grupo Representantes

Bryophyta Musgos

Hepatophyta Hepáticas

Anthocerotophyta Antóceros

Ciclo reprodutivo das briófitasO processo mais comum de reprodução das briófitas denomina-se alternância de gerações ou

alternância de fases. Nesse ciclo reprodutivo, verifica-se a ocorrência de duas fases. Em uma delas, a planta desenvolvida e duradoura recebe o nome de gametófito, o qual é considerado uma estrutura haploide (n), responsável pela formação dos gametas por mitose. Já na outra fase de vida de uma briófita, forma-se o esporófito diploide (2n), responsável pela formação dos esporos. O esporófito tem vida passageira e atua somente na reprodução. Além disso, não vive sozinho, desenvolvendo-se apenas sobre o gametófito.

O esporófito diploide tem em sua extremidade uma cápsula na qual ocorre a meiose e são produzi-dos os esporos haploides. Ao serem liberados em terreno úmido, os esporos germinam e, por mitoses sucessivas, formam um talo denominado protonema (haploide). Sobre esse talo, brotam os gametófitos haploides de musgo. Na extremidade do gametófito masculino, está o anterídio, que é uma bolsa na qual são produzidos os gametas masculinos denominados anterozoides. Na extremidade do gametófito feminino, localiza-se o arquegônio e, no seu interior, a oosfera (gameta feminino).

Os gametas masculinos possuem flagelos para sua movimentação na água. Por isso, as briófitas ne-cessitam de ambientes úmidos para a reprodução a fim de que o anterozoide possa “nadar” ativamente e alcançar a oosfera e fecundá-la, originando um embrião diploide. Este se desenvolve sobre o gametófito feminino e forma um novo esporófito diploide.

As briófitas crescem rente ao chão cobrindo o solo, as rochas e as árvores e formando o que se pode denominar como “tapete” verde. A formação desses “tapetes” de diversas espécies per-mite a absorção e a retenção de água e a diminuição no impacto das gotas da chuva, o que evita a erosão dos solos. Várias briófitas habitam as margens dos rios, absorvendo a água e retendo partículas em suspensão do solo. Existem espécies que têm a capacidade de concentrar metais pesados, como o mercúrio; outras podem reter poluentes do ar. Por serem muito sensíveis aos resíduos tóxicos, são excelentes indicadores de poluição ambiental.

A alternância de gera-

ções no ciclo reprodutivo das

plantas também pode ser cha-mada de ciclo haplobiôntico

ou haplôntico--diplôntico, pois

existe uma geração haploi-de, que produz

gametas (game-tófito), e outra

diploide, que produz esporos

(esporófito).

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Características

gerais das

briófitas

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BIOLOGIA

As pteridófitas (do grego pteris, feto, e phyton, planta) são consideradas as primeiras plantas bem adaptadas ao ambiente terrestre, o que se deve ao seu sistema vascular. De forma geral, todos os repre-sentantes desse grupo têm raízes, caule e folhas percorridos internamente pelo sistema condutor de seiva.

As pteridófitas mais conhecidas são as samambaias, avencas e xaxins, e há também os licopó-dios, as cavalinhas, as selaginelas, etc. Essas plantas são muito comuns nas matas brasileiras, mas estão distribuídas por todas as regiões climáticas. Vivem preferencialmente em ambientes úmidos e sombreados, pois ainda necessitam da água para sua fecundação. São as primeiras plantas bem adaptadas ao ambiente terrestre.

Acredita-se que as pteridófitas tenham surgido de um ramo paralelo ao das briófitas, a partir de um ancestral comum, que teria sido uma alga verde pluricelular e relativamente complexa.

As pteridófitas são classificadas nos seguintes grupos:

Grupo Representantes

Pterophyta Filicíneas (samambaias, avencas, xaxins)

Lycophyta Selaginelas, licopódios

Sphenophyta Cavalinhas

Psilophyta Psilotáceas

Pteridófitas: primeiras plantas vasculares

Variedades de pteridófitas: samambaias (1), as mais conhecidas e numerosas, licopódios (2) e cavalinhas (3)

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Ciclo reprodu-tivo de musgo, típica planta briófita

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Ciclo reprodutivo

de briófitas

@BIO1239

Características

gerais das

pteridófitas

@BIO1396

Botânica I8

Ciclo reprodutivo das pteridófitas

Há cerca de 250 milhões de anos, iniciou-se a evolução do primeiro grupo de plantas com sementes: as gimnospermas (do grego gymnos, nu, e sperma, semente).

Essas plantas passaram a dominar a paisagem terres-tre, tendo as sementes um grande valor de sobrevivência para as fanerógamas. O motivo dessa importância é o fato de as sementes constituírem um abrigo para o embrião, o qual só se desenvolve quando as condições ambientais são adequadas. Contudo, as sementes das gimnospermas não estão abrigadas no interior de frutos, por isso esse grupo de plantas recebe a denominação de sementes “nuas”.

As principais gimnospermas pertencem ao filo Coniferophyta, o qual corresponde às plantas que formam as florestas de coníferas. Apesar de reduzidas, a maior parte dessas florestas encontra-se espalhada pela Ásia, Europa e América do Norte. No Brasil, existe a Floresta de Araucárias localizada principalmente na Região Sul, mas que ocorre também em elevadas altitudes da Região Sudeste. Sua formação é caracterizada pela grande ocorrência de pinheiros-do-paraná (Araucaria angustifolia). Os pinheiros do gênero Pinus também são comuns, principalmente na Região Sul, e, embora sejam provenientes da Europa e da América do Norte, eles se adaptaram bem na região em razão do clima local.

No ciclo reprodutivo das pteridófitas, também ocorre a alternância de gerações ou alternância de fases. Entretanto, a fase produtora de esporos – esporófito di-ploide (2n) – é mais desenvolvida e corresponde à planta adulta. Na samambaia, os esporos são produzidos na face inferior da folha, em estruturas chamadas soros.

A fase produtora de gametas – gametófito haploide (n) – é representada por uma pequena lâmina foliácea verde, em forma de coração, conhecida como prótalo (do grego pró, anterior, e thallós, ramo verde). O prótalo é

uma estrutura monoica ou hermafrodita, uma vez que tem órgãos reprodutores masculinos e femininos. Quando os órgãos sexuais se desenvolvem, ocorre a formação dos anterozoides (gametas masculinos) e da oosfera (gameta feminino), respectivamente. O anterozoide precisa de água para chegar à oosfera e fecundá-la e formar o zigoto. Assim, desenvolve-se o embrião, que dará origem a um pequeno caule subterrâneo (rizoma) com raízes. Em seguida, as folhas se desenvolvem e surge o esporófito, iniciando um novo ciclo reprodutivo.

Gimnospermas: primeiras plantas fanerógamas

Os pinheiros-do-paraná, típicos da Região Sul, encontram-se na Floresta de Araucárias, onde crescem principalmente por estarem expostos à luz e em solos mais ricos e profundos. Sua formação, cada vez mais rara, propaga-se basicamente pelos estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul, onde o clima subtropical apresenta inverno mais frio, sujeito a geadas e chuvas constantes. Essa floresta atinge uma altura média de 30 metros.

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Ciclo reprodu-tivo de uma samambaia, típica planta pteridófita

Gimnospermas,

plantas com

flores e

sementes

@BIO1967


BIOLOGIA

Pinheiro-do-paraná e seu estróbilo feminino ou pinha, produtora de sementes (os pinhões)

As gimnospermas são classificadas nos seguintes filos:

Filo Coniferophyta – Abrange árvores de grande porte, que habitam principalmente regiões temperadas onde formam florestas de coníferas. Ex.: coníferas (pinheiros, ciprestes, cedros, sequoias).

Filo Cycadophyta – Diz respeito às plantas dioicas que se assemelham a pequenas palmeiras ou fetos arbo-rescentes, muito usadas em ornamentação. Ex.: cicadáceas, com um único gênero (Cycas).

Filo Gnetophyta – Compreende um pequeno grupo de gimnospermas (cerca de 70 espécies) que apresentam muitas características semelhantes às angiospermas. Ex.: gnetáceas, com três gêneros (Gnetum, Welwitschia e Ephedra).

Filo Ginkgophyta – De crescimento lento, essas plantas dioicas, especialmente comuns na China e no Japão, podem atingir 30 m de altura ou mais e têm folhas em formato de leque. São decíduas, isto é, as folhas caem, tornando-se amareladas no outono antes da queda. Ex.: ginkgoáceas, com uma única espécie (Ginkgo biloba).

Além das sementes, as gimnospermas apresentam elemen-tos reprodutivos reunidos em ramos unissexuados (masculinos ou femininos) denominados estróbilos. Os estróbilos femininos das araucárias são conhecidos popularmente como pinhas e produzem sementes comestíveis, que recebem o nome de pinhões. Tais semen-tes se originam de araucárias femininas, pois as plantas masculinas produzem estróbilos com grãos de pólen para a reprodução. Nos pínus, a produção de estróbilos masculinos e femininos se dá na mesma planta, pois se trata de espécies monoicas.

Diversidade de gimnospermas: (1) conífera (Sequoia sempervirens), (2) cicadácea (Cycas revoluta), (3) gnetácea (Welwitschia mirabilis) e (4) ginkgoácea (Ginkgo biloba)

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Botânica I10

Os frutos contribuem para a dispersão das sementes e, por isso, essas plantas são tão numero-sas. Na foto, uma jabuticabeira

As angiospermas (do grego angion, recipiente, e sperma, semente), também conhecidas como antófitas (do grego anthos, flor, e phyton, planta), são plantas cuja semente é protegida pelo fruto. Além disso, têm flores com estruturas reprodutivas responsáveis pela formação dos frutos e das sementes.

As angiospermas formam o grupo mais abundante de plantas do reino Metaphyta, com aproximadamente 260 mil espécies de porte herbáceo, arbustivo e arbóreo. Isso representa cerca de 80% das plantas conhecidas.

O surgimento desse grupo (provavelmente ocorrido há cerca de 130 milhões de anos) e sua rápida diversificação levaram-no a ser dominante na vegetação mundial, desenvolvendo-se em regiões frias, temperadas e tropicais.

Como exemplos de angiospermas, podem ser citadas a laranjeira, o limoeiro, a macieira, o arroz, o milho, o trigo, a palmeira, o feijoeiro, o coqueiro, o tomateiro, entre diversas outras menos conhecidas.

Sistemática das angiospermasAs angiospermas ou antófitas também são conhecidas pela denominação magnoliófitas. Essas

plantas são classificadas em dois grupos: monocotiledôneas (liliópsidas), com cerca de 70 mil espé-cies, e eudicotiledôneas (magnoliópsidas), com aproximadamente 180 mil espécies descritas. Essa classificação se baseia no número de cotilédone(s) no interior da semente. O cotilédone é uma folha modificada que transfere ao embrião as reservas nutritivas necessárias à germinação da semente e, consequentemente, ao desenvolvimento da planta.

As monocotiledôneas têm um cotilédone na semente. Além do milho, existem outras bem conhecidas: bambu, grama, palmeira, lírio, coqueiro, açaizeiro, orquídea, arroz, cana-de-açúcar, etc.

Nas dicotiledôneas, existem dois cotilédones dentro da semente. São exemplos de dicotiledôneas: feijoeiro, soja, cacto, limoeiro, goiabeira, ervilha, amendoim, tomateiro, laranjeira, figueira, etc.

Angiospermas: plantas com frutos

[...]O engenheiro florestal (profissional de Engenharia Florestal) estuda as florestas e os ecossistemas para poder

desenvolver projetos sustentáveis de exploração desses recursos florestais. Apesar da ação humana sobre o mundo, as florestas ainda ocupam aproximadamente 30% da área total dos continentes e são uma peça fundamental para o equilíbrio ambiental e econômico da nossa sociedade.

Ultimamente, devido ao aquecimento global, a poluição e a exploração florestal desenfreada que alguns países vêm fazendo, o tema de preservação e uso racional das florestas pela Engenharia Florestal vem sendo cada vez mais pensado e discutido pelos líderes mundiais. Dentro dos projetos de desenvolvimento sustentável programados pelos governos e empresas, o engenheiro florestal é o responsável por avaliar o potencial das florestas e planejar a exploração racional das mesmas.

Além de projetos de manejo de florestas, o profissional de Engenharia Florestal também pode atuar como pes-quisador trabalhando na melhoria genética de sementes, atuando na classificação de espécies vegetais ou então participando de expedições em busca de novas espécies vegetais. Outra atribuição muito importante da Engenharia Florestal é a recuperação de áreas de floresta que já foram destruídas.

[...]

A CARREIRA de Engenharia Florestal. Disponível em: <http://www.guiadacarreira.com.br/artigos/profissao/engenharia-florestal/>. Acesso em: 26 dez. 2011.

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ENGENHARIA FLORESTAL

Angiospermas,

as plantas

com fruto

@BIO1282

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BIOLOGIA

Representação do interior do grão de milho (mono-cotiledônea), mostrando

o único cotilédone (1), e de semente de feijão aberta, destacando os

dois cotilédones (2)

1. (FGV – SP) Em um brejo, encontrou-se grande quantidade de musgos (briófitas) e samambaias (pteridófitas). Todos os musgos eram pequenos, com poucos centímetros de altura, ao passo que algumas samambaias alcançavam até 2 metros. Que diferenças na estrutura desses grupos justifi-cam essa diferença de tamanho?

2. O ciclo a seguir representa a reprodução das plantas criptógamas. Sobre ele, responda o que se pede:

GAMETÓFITOI

AnterozoideII

Oosfera

ZigotoIII

ESPORÓFITOIV

EsporosV

a) Como se denomina o ciclo reprodutivo repre-sentado no esquema?

b) Qual é a constituição cromossômica de I e de IV?c) Que tipo de divisão celular ocorre em V? d) Se a criptógama do esquema fosse uma briófita,

qual seria a fase predominante ou duradoura?e) Se a criptógama do esquema fosse uma pteridó-

fita, qual seria a fase dominante?

3. (UFES) Biólogos e agrônomos concluíram que a Mata Atlântica – ao menos a do litoral norte paulista – deve apresentar um modo diferente, talvez único e por enquanto desconhecido de captar, aproveitar e liberar nutrientes que permitem aos indivíduos desse bioma crescer e se manter. Os solos que co-brem essas florestas são ainda mais pobres que os da Amazônia em nitrogênio, nutriente essencial às plantas, tanto quanto água e luz. Os pesquisadores verificaram, nesse estudo, que representantes da fa-mília das leguminosas, como o jatobá, o pau-ferro e o jacarandá, não eram tão abundantes por ali

quanto na Amazônia. Nessa pesquisa, verificou-se a presença de grande biomassa de representantes de árvores, palmeiras e samambaias.FIORAVANTI, Carlos. A floresta inesperada. Ciência e Tecnologia no Brasil – Pesquisa FAPESP, n. 154, p. 86-87. dez. 2008. Adap-tado.

Com relação aos representantes vegetais enfoca-dos no texto:

a) diferencie os filos Pterophyta e Magnoliophyta quanto ao processo de reprodução, enfatizando a presença ou ausência de sementes e os fatores ambientais que podem limitar esse processo;

b) explique qual o papel da fauna na reprodução dos filos Pterophyta e Magnoliophyta.

4. (UNEMAT – MT) No Reino Plantae pode-se observar uma divisão em dois grandes grupos: o grupo das criptógamas e o das fanerógamas. Embora esses termos não possuam significado taxonômico, são tradicionalmente utilizados para distinguir dois grupos diferentes de plantas quanto à sua estrutu-ra de reprodução.

Com relação a esses grupos de plantas, assinale a alternativa correta.

a) As fanerógamas possuem estruturas de repro-dução sexuada facilmente visíveis, que são os es-tróbilos nas gimnospermas e flores nas angios-permas.

b) As criptógamas apresentam sementes, porém não formam frutos, por isso são chamadas de plantas com sementes nuas.

c) No grupo das fanerógamas encontram-se plan-tas sem flores, sementes ou frutos, como as brió-fitas e as pteridófitas.

d) As algas e os fungos, por não apresentarem flo-res, sementes e frutos, são considerados do gru-po das criptógamas.

e) Nas criptógamas, as estruturas reprodutivas es-tão nas flores.

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Monocotiledôneas,

sementes com um

cotilédone

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Dicotiledôneas,

sementes com

dois cotilédones

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Botânica I12

5. Considere os seguintes grupos vegetais:

I. Briófitas

II. Gimnospermas

III. Angiospermas

IV. Pteridófitas

Assinale a alternativa correta.

a) Os quatro grupos são considerados plantas crip-togâmicas.

b) Os quatro grupos são considerados plantas fa-nerogâmicas.

c) I e IV são considerados plantas criptogâmicas e II e III plantas fanerogâmicas.

d) I e II são considerados plantas criptogâmicas e III e IV plantas fanerogâmicas.

e) I, II e IV são considerados plantas criptogâmicas e III plantas fanerogâmicas.

6. A professora de Artes montou com seus alunos uma mostra diferente – deveriam ser organizadas salas com o objetivo de aguçar cada um dos sentidos. Assim, em uma sala própria para o tato, os alunos colocaram objetos e obras de arte com texturas di-versas dentro de caixas escuras. Um aluno visitante, ao tatear uma das caixas, percebeu a presença de uma semente e concluiu que nela havia um órgão de disseminação vegetal. Se o aluno estiver correto, a planta em questão pode ser classificada como:

a) briófita;

b) pteridófita;

c) gimnosperma ou angiosperma;

d) somente gimnosperma;

e) somente angiosperma.

7. (IFPE) Encontra-se abaixo a fotografia de uma gimnos perma, a Araucaria angustifolia, árvore sím-bolo do Paraná. Essa plan-ta é nativa do sul e sudes-te do Brasil, conhecida como pinheiro-do-paraná. Sobre esse grupo vegetal, assinale a única afirmativa correta.

a) Esse grupo vegetal é típico de ambientes úmi-dos, pois é extremamente dependente da água para a sua polinização.

b) Os frutos da Araucaria, os pinhões, são comestí-veis e muito procurados durante as festas nata-linas, por terem um sabor agradável.

c) As suas estruturas reprodutivas são chamadas de estróbilos ou cones, e as sementes, os pi-nhões, formam-se nos estróbilos femininos

d) As araucárias são geralmente plantas monoicas, pois o mesmo indivíduo apresenta estróbilos fe-mininos e masculinos.

e) Durante o seu ciclo vital, ocorre predominância do gametófito, fase que corresponde à planta adulta como na foto.

8. O esquema a seguir se refere às características exis-tentes nos respectivos grupos vegetais, represen-tando a evolução vegetal ao longo de milhões de anos.

embrião

vasos condutores

sementes tempo (milhões de anos)

fruto

4321

De acordo com o esquema, as plantas represen-tadas, respectivamente pelos números 1, 2, 3 e 4, pertencem aos seguintes grupos:

a) briófitas, angiospermas, gimnospermas e pteri-dófitas;

b) briófitas, pteridófitas, angiospermas e gimnos-permas;

c) pteridófitas, briófitas, gimnospermas e angios-permas.

d) briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angios-permas.

e) pteridófitas, briófitas, angiospermas e gimnos-permas.

9. (ENEM) Caso os cientistas descobrissem alguma substância que impedisse a reprodução de todos os insetos, certamente nos livraríamos de várias doenças em que esses animais são vetores. Em compensação teríamos grandes problemas como a diminuição drástica de plantas que dependem dos insetos para polinização, que é o caso das:

a) algas;

b) briófitas como os musgos;

c) pteridófitas como as samambaias;

d) gimnospermas como os pinheiros;

e) angiospermas como as árvores frutíferas.


BIOLOGIA

Histologia vegetal: tecidos vegetais2

O vigário curioso

[...] O reverendo Stephen Hales (1677-1761), considerado o pai da fisiologia vegetal, é um dos grandes homens da história da fisiologia animal. Os cientistas mais influentes de sua época presumiam que a seiva das árvores circulasse como o sangue em nossos corpos. Eles não questionavam a opinião de Aristóteles no século IV antes de Cristo, segundo a qual as plantas podem ser compreendidas por analogia aos animais.

Entretanto, Hales reconhecia que a experimentação era mais verossímil do que o dogma de Aristóteles para revelar como a seiva desloca-se nas plantas. Ele abordou a questão medindo a absorção de água por uma planta (a quantidade que ele adicionou) e a quantidade de água perdida pelas folhas (medida pela mudança de peso). Verificou que uma única planta de girassol absorve e libera 17 vezes mais água por dia do que um ser humano, peso por peso. Mostrou também que o movimento da seiva dá-se sempre para cima e nunca para baixo – isto é, a seiva não circula.

Tentando entender como a “natureza conseguia maravilhosamente... vigorosamente aumentar e manter a seiva em movi-mento,” experimentou o que hoje denominamos pressão de raiz. Ele determinou como a pressão de raiz varia durante o dia.

Hales investigou também a relação entre as folhas e a atmosfera. E foi o primeiro a mostrar que, de algum modo, as plantas absorvem “alimento” da atmosfera, e que esse processo requer energia. [...]

Hales estudou o movimento de fluidos em animais e em plantas. E foi o primeiro a medir a pressão sanguínea e a taxa de fluido sanguíneo nos capilares. [...]

SADAVA, David et al. Vida: a ciência da biologia. Tradução de Carla Denise Bonan et al. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. v. 3, p. 900.


a) Que aspectos comparativos entre animais e plantas foram estudados por Stephen Hales?

b) Como Hales demonstrou o movimento de água no interior de uma planta?

Botânica I14

O movimento da água no interior da planta é fundamental para o transporte de solutos, como os sais minerais absorvidos pelas raízes e os açúcares produzidos na fotossíntese. Conforme demons-trou Stephen Hales, as plantas perdem grande quantidade de água por evaporação, que deve ser reposta por absorção. Os estudos de Hales foram aprofundados mais tarde e muitas questões relativas à fisiologia vegetal puderam ser entendidas, como os mecanismos de proteção, nutrição, crescimento, sustentação, desenvolvimento e reprodução vegetal. Todos esses processos dependem da atividade das células e dos tecidos vegetais.

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Na sequoia (Sequoia sempervirens), a água é transportada por um longo caminho, das raízes às folhas, no interior de células

especializadas que formam os tecidos de condução

Estrutura da célula vegetal

O funcionamento das plantas depende da estrutura das células vegetais e de seus grupamentos para a formação de tecidos. Os diferentes tecidos vegetais se reúnem em órgãos, que constituem a estrutura vegetal e possibilitam o desen-volvimento das plantas. As células vegetais se assemelham às células animais em muitos aspectos, como a estrutura molecular das membranas e de várias organelas. Além disso, diversos mecanismos moleculares básicos são semelhantes, como a replicação do DNA e sua transcrição em RNA, a síntese proteica e o metabolismo energético mitocondrial.

No entanto, a estrutura das células vegetais tem certas diferenças em relação à das células animais. A maioria dessas diferenças se refere às adaptações ao modo autotrófico de vida que caracteriza as plantas, opondo-se ao modo heterotrófico dos animais.


BIOLOGIA

Parede celulósica

Envoltório celular rígido das células vegetais que garante a proteção celular e a sustentação da planta nos diversos tecidos. Seu principal componente é a celulose, um polissacarídeo que dá rigidez a essa estrutura.

A parede celulósica pode apresentar três ou menos camadas distintas: lamela média, parede primária e parede secundária. A parede celular de algumas células, como as meris-temáticas, não possui parede secundária e, por isso, não é tão rígida. Já em alguns tipos de tecidos, as células têm maior rigidez em virtude da presença de parede secundária com deposição de lignina ou suberina, substâncias orgânicas impermeáveis à água, muito resis-tentes e pouco elásticas.

Div

o. 2

012.

3D

.

Estrutura da parede celular

Mar

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Gom

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012.

Dig

ital.

Estrutura da célula vegetal

Formação

da parede

primária

@BIO1703

Estrutura

dos

cloroplastos

@BIO1405

Aspectos

gerais dos

cromoplastos

@BIO796

PlastosOrganelas citoplasmáticas que, quando apresentam o pigmento clorofila, absorvem a energia lumi-

nosa para a realização da fotossíntese. Nesse caso, são chamados cloroplastos. Quando não possuem pigmento, atuam no armazenamento de reservas nutritivas e recebem a denominação de leucoplastos.

Acesse o seu livro digital e observe a diferença entre eles.

Vacúolo centralBolsas membranosas que armazenam, principalmente, água, açúcares e sais minerais. Esse conteúdo

denomina-se suco celular e desempenha importante função no equilíbrio osmótico das células vegetais.

16 Botânica I

Histologia vegetal: tecidos vegetais

Localização dos meristemas primários na raiz e no caule

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Os tecidos vegetais são grupamentos celulares que apresentam características e funções específicas na planta. São basicamente classificados em tecidos em-brionários ou meristemas e tecidos permanentes ou adultos.

Os tecidos meristemáticos ou embrionários são respon-sáveis pelo crescimento e pela formação das diversas partes da planta. Os tecidos adultos ou permanentes atuam no revestimento e na proteção vegetal, na condução de nutrien-tes, na sustentação, na fotossíntese, na secreção, etc.

Meristemas: tecidos

embrionários

São tecidos que possuem células com intensa ativi-dade mitótica. Por meio da diferenciação celular, os teci-dos meristemáticos formam os diferentes tecidos adultos da planta, possibilitando-lhe o crescimento vegetal em comprimento e espessura e, consequentemente, o seu desenvolvimento.

Meristemas primários:

alongamento da plantaPara que ocorra o crescimento vegetal, a planta deve absorver

nutrientes presentes no solo e captar a luz para a realização da fotossíntese. Por isso, depois que a semente germina, inicia-se a atividade dos meristemas primários, cujas células embrionárias são responsáveis pela formação de tecidos que determinam o alongamento das raízes e dos caules e também a formação das folhas. Isso permite o crescimento primário da planta.

Esse crescimento depende das divisões celulares (mitose) e do aumento do tamanho das células. À medida que os meristemas primários se diferenciam para a formação de tecidos adultos, o volume celular aumenta. Esse processo possibilita o crescimento de determinadas regiões das raízes, dos caules e das folhas, constituindo, assim, um importante fator de crescimento vegetal.

Nos caules, as células dos meristemas primários situam-se nas gemas ou brotos apicais e laterais (axilares) e nos primórdios foliares. Na raiz, localizam-se na região subapical, logo acima da porção protetora chamada coifa. Como o tecido meristemático está em contínua divisão, suas células são pequenas e apre-sentam paredes celulares delgadas e núcleo bem desenvolvido.

Mar

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012.

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ital.

Funções e

localização dos

meristemas

@BIO1710


BIOLOGIA

Os meristemas primários são classificados em:

Protoderme – responsável pela formação do siste-ma dérmico (epiderme) que reveste as partes jovens da planta.

Meristema fundamental – formação do sistema fundamental, como os parênquimas, os tecidos de sustentação e os secretores.

Estrutura interna da raiz mostrando os meristemas primários (1) e os três sistemas que se estendem pelo corpo das plantas vasculares, como as eudicotiledôneas (2). Esses sistemas são formados com base nas células meristemáticas primárias

Meristemas secundários: engrossamento da planta

Em muitas plantas, após o crescimento longitudinal, ini-cia-se o aumento da espessura, ou seja, o engrossamento da raiz e do caule, constituindo o crescimento secundário. Esse crescimento acontece com base nas células dos meristemas secundários.

A formação dos meristemas secundários ocorre por meio da desdiferenciação celular. Isso significa que, quando os meristemas primários se diferenciam em células adultas, muitas delas não se dividem mais. No entanto, algumas célu-las, como as parenquimáticas (preenchimento), permanecem em estado semidiferenciado, ou seja, voltam a se dividir, transformando-se em células meristemáticas secundárias. Essas células são, geralmente, mais alongadas que as dos meristemas primários e possuem grandes vacúolos, o que não ocorre com as células dos meristemas primários.

Os meristemas secundários estão presentes no córtex (próximo à casca) e na medula (centro) determinando a for-mação de tecidos que engrossam a planta. De modo geral,

esse tipo de crescimento ocorre nos vegetais de maior porte, como as eudicotiledôneas e as gimnospermas. Nas pteri-dófitas e na maioria das monocotiledôneas, exceto alguns gêneros, como Dracena, Yucca, Aloes, etc., não acontece o crescimento secundário. No caso de uma monocotiledônea, como o coqueiro, o engrossamento da raiz e do caule se deve à hipertrofia das células derivadas dos meristemas primários.

Os meristemas secundários são classificados em felogê-nio e câmbio vascular:

Felogênio – origina-se da desdiferenciação do pa-rênquima cortical ou fundamental (córtex primário) e é responsável pela formação do súber externamente e da feloderme internamente. O súber é um tecido de revestimento externo, e a feloderme é um tecido parenquimático que preenche o espaço interno do córtex secundário (tecidos da casca). O conjunto de súber, felogênio e feloderme constitui a periderme.

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012.

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ital.

1 2

Diferenciação

dos tecidos

vegetais

@BIO1123

Procâmbio – origina os tecidos condutores primá-rios (floema e xilema primários), sendo os primeiros grupos celulares responsáveis pelo transporte de nu-trientes no interior da planta.

Verifica-se ainda o caliptróge-no, meristema primário localizado somente na raiz, onde origina a por-ção protetora de sua extremidade, denominada coifa ou caliptra.

Botânica I18

O câmbio vascu-lar é o principal

responsável pelo crescimento em

espessura das plantas perten-

centes aos grupos das eudicotile-

dôneas e das gimnospermas.

Câmbio vascular – originado das células da região central, é responsável pela formação dos tecidos de condução, denominados xilema (ou lenho) secundário e floema (ou líber) secundá-rio. O floema localiza-se externamente ao câmbio vascular, e o xilema se encontra interna-mente.

Modelo esquemático

das regiões de crescimento

primário e secundário no caule de uma

eudicotiledônea e os tecidos

formados com base nos meristemas

Como os meristemas continuam a formar novos órgãos durante toda a existência da planta, o organismo vegetal apresenta morfologia mais variável que o corpo animal, cujos órgãos são formados somente uma vez.

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Gom

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012.

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ital.

(UFPR) A figura ao lado representa a ponta de uma raiz de alho, vista ao microscópio de luz. As linhas tracejadas A e B representam duas posições onde poderia ser cortada a raiz.

Responda:

a) Qual dos dois cortes (A ou B) certamente inibirá a continuidade do crescimento da raiz?

b) Com base nos conhecimentos de Botânica, justifique sua resposta.

BIOLOGIA

19Ensino Médio | Modular

Tecidos adultos ou permanentes

Anexos da epiderme Características

Tricomas (pelos)

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Tricomas

Expansões uni ou pluricelulares das células epidérmicas que podem ser encontradas em qualquer órgão vegetal, como nas raízes, onde atuam na absorção de água e sais, ou nas folhas (urtiga), agindo na defesa contra os predadores.

Acúleos

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Os acúleos da roseira são estruturas protetoras externas

Formações epidérmicas pluricelulares que atuam, principalmente, na defesa da planta. São resistentes e pontiagudos e, frequentemente, confundidos com espinhos. No entanto, os acúleos são exógenos (do grego exo, externo; genos, origem), facilmente destacáveis e não apresentam vasos condutores de seiva. Exemplo: roseiras.

Estômatos

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Estômatos anexados à epiderme

Formações localizadas entre as células epidérmicas dos caules jovens e, principalmente, das folhas. Cada estômato é constituído por duas células clorofiladas em forma de rim, chamadas células estomáticas (células-guarda), que apresentam as concavidades dispostas frente a frente. Na face côncava, a parede celular é mais espessa e forma uma abertura (ou poro) denominada ostíolo por onde ocorrem as trocas de gases pela respiração e fotossíntese. Os estômatos também determinam a ocorrência da transpiração.

Os meristemas possuem intensa atividade mitótica e, por isso, possibilitam o crescimento vegetal. No entanto, algumas células meristemáticas cessam as divisões e, pos-teriormente, diferenciam-se formando os diversos tecidos adultos da planta que não se dividem mais. Assim, cada um deles executa determinadas funções no organismo vegetal.

Os principais tecidos adultos são de:

revestimento (epiderme e súber);

preenchimento (parênquimas);

condução (xilema e floema);

sustentação (colênquima e esclerênquima).

Tecidos de revestimento: proteção da planta

Os tecidos que revestem e protegem a planta, também chamados de tegumentários, podem ser constituídos por célu-las vivas ou mortas. Esses tecidos protegem a planta contra a perda excessiva de água e as variações de temperatura. Além disso, garantem a proteção mecânica aos órgãos vegetais em que se localizam e impedem a invasão de agentes patogênicos.

Epiderme: revestimento vivo Durante o crescimento primário da planta, quando as raízes,

os caules e as folhas estão se formando, a diferenciação da protoderme (meristema primário) possibilita a formação de um tecido que reveste externamente e protege as estruturas inter-nas dos órgãos vegetais. Esse tecido denomina-se epiderme (do grego epi, sobre; derma, pele) e, também, encontra-se nas flores, nos frutos e nas sementes. As células que o constituem são vivas, achatadas, aclorofiladas e, geralmente, dispõem-se de maneira uniestratificada, ou seja, formam uma camada celular sobre os órgãos. Além disso, encontram-se fortemente unidas, protegendo a planta. Em alguns casos, a epiderme pode ser múltipla ou pluriestratificada, como o tecido das raízes de orquídeas, denominado velame, que absorve a umidade do ar.

O tecido epidérmico que mantém contato com o ambiente externo apresenta cutina, de natureza lipídica. Forma-se, en-tão, uma camada denominada cutícula, que, além de evitar a perda de água, impede a penetração de micro-organismos, sendo uma importante adaptação das plantas à vida terrestre.

O tecido epidérmico reveste, protege e evita a desidratação das plantas

Div

o. 2

012.

3D

.

As funções

e os tipos

de tecidos

permanentes

@BIO1702

Botânica I20

Súber: revestimento mortoOs meristemas secundários formam tecidos que engrossam a raiz e o caule, prin-

cipalmente em função da atividade do câmbio, que dá origem aos tecidos condutores. Com isso, o córtex (região da casca) torna-se cada vez menor, o que faz com que se forme uma nova camada de células, que se desenvolve externamente, com base no felogênio, em órgãos como raízes e caules. Essa camada de tecido de revestimento secundário, que geralmente substitui a epiderme, denomina-se súber (felema).

Em virtude da impregnação de suberina (substância impermeável de natu-reza lipídica que torna inviáveis as trocas metabólicas indispensáveis à vida) nas paredes celulares, o súber é um tecido morto. No entanto, suas paredes se mantêm resistentes, protegendo a planta contra a perda de água pela transpiração e agindo como um excelente isolante térmico.

O tecido suberoso do caule do sobreiro (Quercus suber) é utilizado para extração da cortiça, constituída de diversas camadas de células. Um sobreiro vive cerca de 300 anos, produzindo 100 quilos de cortiça, que geralmente é extraída após 50 anos de existência.

A cortiça retirada do sobreiro é, usualmente, utilizada para produzir rolhas, que são empregadas para vedar garrafas de bebidas, como o vinho, por possuírem qualidades bem peculiares, por exemplo: porosidade, elastici-dade, impermeabilidade, leveza, além de garantirem o isolamento da garrafa com o meio externo.

Com base nessas informações, faça uma pesquisa sobre a produção de rolhas e de outros produtos feitos com a cortiça, enfatizando como ocorre sua extração e os motivos da utilização desse tipo de material.

Extração do tecido suberoso do sobreiro (Quercus suber) para a fabricação de cortiça

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Anexos do súber Características

Lenticelas

Pequenos pontos de rachaduras por onde ocorre a passagem de gases respiratórios e a transpiração. São visíveis a olho nu, existindo em raízes, caules e também na forma de pequenos pontos na superfície de troncos de macieiras, pereiras, etc. São equivalentes fisiológicos dos estômatos; no entanto, não apresentam abertura e fechamento, porque o súber é um tecido morto.

Ritidoma

São camadas suberosas que se rompem devido ao engrossamento da planta, pois não acompanham o crescimento secundário. Pelo fato de ser um tecido morto, essas camadas ficam aderidas externamente até se desprenderem da planta.

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Lenticelas no tecido suberoso de tronco de árvore

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O ritidoma (seta) é o pedaço de súber que se desprende do tronco

BIOLOGIA


Tecidos de preenchimento: parênquimas Os parênquimas (do grego para, ao lado; egckyma, infusão) são tecidos de preenchimento cons-

tituídos por células com formas variadas, vivas e que podem ou não deixar espaços intercelulares. Esses tecidos são os mais abundantes na planta adulta, formando a maior parte de sua biomassa. São localizados principalmente na medula e no córtex de raízes e caules, bem como no pecíolo das folhas e no mesofilo (entre as epidermes superior e inferior das folhas).

Os parênquimas não possuem paredes grossas e apresentam capacidade de divisão celular. Por isso, podem cicatrizar as lesões que a planta sofre, possibilitando a regeneração do tecido.

De acordo com as funções que executam, os parênquimas são classificados nos seguintes grupos:

Parênquima clorofiliano: sistema de assimilaçãoO parênquima clorofiliano também é conhecido como parênquima assimilador ou clorênquima,

pois as células desse tecido apresentam cloroplastos para a realização de fotossíntese. Localiza-se no interior dos órgãos clorofilados, principalmente no mesofilo e sob a epiderme dos caules jovens.

Nas folhas, pode-se distinguir dois tipos de parênquima clorofiliano: paliçádico e lacunoso. Essa divisão ocorre de acordo com a disposição e a quantidade de células que apresentam.

Parênquima paliçádico – localiza-se junto à epiderme e possui células unidas, com poucos espaços intercelulares, e ricas em cloroplastos.

Parênquima lacunoso – de um modo geral, situa-se abaixo do parênquima paliçádico, dei-xando muitos espaços ou lacunas entre si que possibilitam uma maior passagem de ar. Nessas lacunas, também existem tecidos de sustentação e condução de seiva.

Parênquima de reserva: armazenamento de nutrientesO parênquima de reserva armazena substâncias nutritivas, como amido, proteínas, óleos, vitami-

nas, sais minerais, etc. Esse parênquima localiza-se, principalmente, em órgãos que recebem pouca luminosidade, como raízes, caules e sementes. Por isso, suas células não apresentam cloroplastos, mas plastos de reserva, denominados leucoplastos.

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Corte transversal de folha (eudicotiledônea)

Batatas inglesas (1) e microscopia eletrônica

de varredura do parênquima amilífero

(120x) mostrando em verde os grãos

de amido, coloridos artificialmente (2)

Botânica I22

Parênquima aquífero: armazenamento de águaO parênquima aquífero apresenta células com vacúolos desenvolvidos que armaze-

nam água em seu interior. É comumente encontrado em xerófitas (do grego xerós, seco; phyton, planta), ou seja, em plantas adaptadas a ambientes áridos (secos), como deserto, caatinga e cerrado. Além de grandes vacúolos armazenadores, esse tipo de parênquima pode formar bolsas que acumulam água entre as células.

Parênquima aerífero: armazenamento de arO parênquima aerífero ou aerênquima apresenta espaços de acúmulo de ar entre as

células. Isso facilita as trocas gasosas e a flutuação das plantas aquáticas, cujos órgãos submersos necessitam de ar para as atividades metabólicas. Por isso, os estômatos localizam-se na epiderme superior, que fica em contato com o ambiente aéreo. Entre alguns exemplos de plantas aquáticas, têm-se a vitória-régia, o aguapé, o nenúfar, etc.

Planta aquática aguapé (1) e detalhe das lacunas que acumulam ar no

parênquima aerífero (2)

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Bolsas de ar

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Tecidos de sustentação: suporte mecânicoAs plantas necessitam de tecidos mecânicos resistentes que possibilitem a sustentação de seus

organismos. Esses tecidos podem ser vivos ou mortos, e a estrutura que reforça as suas células resulta do aumento da espessura das paredes celulares com celulose ou lignina. Isso possibilita a rigidez dos

troncos das árvores, a resistência das raízes e a flexibilidade dos caules herbáceos.Existem dois tipos de tecido de sustentação: colênquima e esclerênquima.

Colênquima: mais flexível O colênquima (do grego kolla, cola; egckyma, infusão) é um tecido vivo que sustenta as diversas

partes da planta, garantindo grande resistência à ruptura, sem tirar a flexibilidade do órgão. Esse tecido pode apresentar cloroplastos e caracteriza-se pelo espessamento de celulose que existe nos cantos de suas células.

O colênquima se localiza, principalmente, nas raízes, nos caules jovens e herbáceos, nos pecíolos e nervuras das folhas e nos pedúnculos de flores e frutos. Além do espessamento celulósico, as paredes do colênquima apresentam uma proteína, denominada extensina, que dá flexibilidade ao tecido. Essa proteína é semelhante ao colágeno dos animais e, quando aquecida, transforma--se em uma goma ou cola. Em razão dessa flexibilidade, o colênquima pode ser comparado ao tecido cartilaginoso dos animais.

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010.

Dig

ital.

Localização do colênquima no pecíolo da folha e detalhe da celulose que predomina nos cantos das células colenquimáticas

As xerófitas, como os cactos, possuem parênquima aquífero desenvolvido

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BIOLOGIA

Esclerênquima: mais resistenteO esclerênquima (do grego skleros, duro; egckyma, infusão)

é um tecido de sustentação constituído de células mortas com intensa lignificação de suas paredes, conferindo rigidez ao tecido. Essa resistência faz do esclerênquima um tecido que pode ser comparado ao esqueleto ósseo dos vertebrados.

Existem dois tipos de células esclerenquimáticas: fibras e escleritos ou esclereídes.

Fibras – são células alongadas e afiladas que se encontram próximo aos tecidos de condução. São constituintes do xilema e do floema.

Escleritos ou células pétreas (esclereídes) – são células que apresentam diversas formas, sendo geralmente mais curtas que as fibras. São encontradas principalmente no tegumento (casca) das sementes e frutos, porções comestíveis de frutos, como maçã, pera, coco, etc., dando a textura “arenosa” característica. Essa textura se deve à intensa deposição de lignina nas paredes celulares.

Os escleritos (1) dão resistência

e rigidez ao tegumento dos

cocos (2)

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Coco e arroz para filtrar Solução barata e inventiva para produzir água potável em vilarejos de países com poucos recursos, o

Coconut Filter (filtro de coco) é resultado de pesquisas realizadas em Bangcoc, na Tailândia. O dispositivo chama a atenção pela simplicidade. Sua tecnologia baseia-se nas propriedades filtrantes das fibras da casca de coco e de arroz. Cada unidade tem capacidade de atender 800 pessoas e custa U$ 2 mil (cerca de R$ 3,6 mil). A casca de arroz deve ser trocada todo mês. Já a casca de coco deve ser lavada mensalmente e substituída a cada dois meses.

COCO e arroz para filtrar. National Geographic Brasil, São Paulo, ed. 145, p. 19, abr. 2012.


a) Que tipo de tecido vegetal assegura as propriedades filtrantes das fibras do coco e do arroz e qual a sua função para as plantas?

b) Comente qual seria o possível benefício ambiental que esse tipo de filtro poderia gerar.

Solução b

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Fibras de esclerênquima localizadas no xilema do caule

Botânica I24

As fibras esclerenquimáticas possuem diversas aplicações nas indústrias de papel, tecidos (linho, algodão, cânha-mo, juta e sisal) e aglomerados de madeira. Muitas vestimentas são fabricadas de fibras esclerenquimáticas. Embora não sejam essenciais como nutrientes, essas fibras têm papel importante na dieta. Elas estimulam os movimentos peristálticos, reduzindo o tempo de contato de substâncias potencialmente prejudiciais no intestino.

Corte transversal do caule (tronco) mostrando a localização e a disposição dos vasos condutores de seiva (xilema e floema), formados a partir do câmbio

Tecidos de condução: vasos condutores de seivaSão tecidos que possibilitam a vascularização na planta, ou seja, o transporte de água e nutrientes

(seiva). As plantas que apresentam esses tecidos são denominadas vasculares ou traqueófitas, como as pteridófitas, gimnospermas e angiospermas.

Para que a fotossíntese ocorra nessas plantas, a água e os sais minerais devem ser absorvidos por meio dos pelos radiculares e conduzidos até as folhas. Depois do processo fotossintético, forma-se uma seiva constituída principalmente de carboidratos e água. Esses nutrientes devem chegar a todos os órgãos, possibilitando a nutrição vegetal.

Para que o transporte seja possível, existe um sistema vascular, constituído de células alongadas e altamente especializadas, para a distribuição de nutrientes no interior das plantas vasculares. Esse eficiente sistema é formado por dois tipos de tecidos condutores: xilema e floema.

Antes do engrossamento da planta, os tecidos condu-tores são primários, pois se formam por diferenciação do meristema primário, denominado procâmbio. Se houver crescimento secundário (espessura), a diferenciação do câmbio vascular origina tanto o xilema como o floema secundários.

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012.

3D

.

Xilema ou lenho: condução da seiva bruta

Esse tecido é constituído de células responsáveis pela condução de água e sais minerais, que formam a seiva bruta ou inorgânica. Essa seiva descreve uma trajetória ascendente das raízes às folhas. Nesse tecido, as células lenhosas apresentam paredes celulares extremamente reforçadas por lignina. O acúmulo dessa substância impede as trocas metabólicas com outros tecidos, por isso as células que formam os vasos condutores do xilema são mortas. No entanto, suas paredes celulares lignificadas permanecem unidas às

outras células do tecido, formando tubos ocos e contínuos. Em razão de sua extrema resistência, o xilema também auxilia na sustentação da planta.

O xilema é um tecido formado, basicamente, por três tipos de células: elementos traqueais ou condutores, fibras de esclerênquima e células parenquimáticas.

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Esquema da formação das células tubulares que formam os vasos condutores do xilema

Estrutura

do xilema

@BIO1176

BIOLOGIA


Elementos traqueais – existem dois tipos de ele-mentos traqueais: traqueídes (pteridófi-tas e gimnospermas) e elementos de vasos ou traqueias (angiospermas). As traque-ídes são células que apresentam poros, denominados pontuações, por onde a seiva atravessa de uma célula tubular à outra. As traqueídes sofrem deposição de lignina na parede celular (secundária) que evita o rompimento das células e, consequente-mente, garante o fluxo da seiva bruta. Os

elementos de vasos são células perfuradas ou abertas que se comunicam com outras células da mesma série longitudinal, sem paredes de separação entre elas. Isso possibilita a formação de longas colunas contínuas, as quais constituem os vasos lenhosos abertos. Nesses va-sos, a seiva bruta circula livremente pelas perfurações.

Elementos traqueais do xilema mostrando as traqueídes (1), que apresentam paredes de separação, e os elementos de vaso (2), que não possuem essas paredes

Fibras – são células esclerenquimáticas longas, com paredes comumente lignificadas e que auxiliam na sustentação do xilema.

Células parenquimáticas – são células que for-mam o parênquima lenhoso, um tecido armazena-dor de nutrientes. Quando os vasos lenhosos estão velhos ou sofrem lesão, as células parenquimáticas emitem projeções citoplasmáticas (tilas) para o in-terior do elemento traqueal (vaso condutor). Essas projeções interrompem o fluxo de seiva bruta. Como não há mais o transporte de seiva, os vasos passam a atuar simplesmente como elementos de sustenta-

ção, constituindo o cerne, que é a região mais dura e seca da madeira (conhecida, popularmente, como lenha). Essa região torna-se mais escura, pois é im-pregnada de substâncias aromáticas, corantes ou antissépticas. A parte do lenho funcional, antes de formar o cerne, denomina-se alburno.

Seção longitudinal do xilema mostrando

seus constituintes (ao lado). Corte

transversal de um tronco (abaixo),

evidenciando a presença de

tecidos adultos, que engrossam a planta,

especialmente o alburno (xilema ativo)

e o cerne (xilema inativo)

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Floema ou líber: condução da seiva elaborada

O floema ou líber é constituído pela união de células longas, vivas e sem núcleos. A função desse tecido vascular é conduzir a seiva elaborada ou orgânica, constituída de carboidratos produzidos na fotossíntese, além de água para auxiliar no transporte. A condução dessa seiva ocorre das

1 2

O termo elemento

traqueal é, originalmente, aplicado para certos vasos

condutores do xilema,

semelhantes às traqueias dos

insetos.

Botânica I26

folhas para todas as partes do vegetal, geralmente na traje-tória descendente. No entanto, a seiva elaborada também pode ser transportada para cima, por exemplo: brotos cau-linares ou frutos localizados acima das folhas, que recebem carboidratos na trajetória ascendente.

O floema existe nas raízes, caules, folhas, elementos florais, etc., ocupan-do uma posição relativamente externa ao xilema e mais próxima à periferia desses órgãos. As células que formam

os vasos liberianos do floema são separadas por paredes perfuradas, constituindo as placas crivadas ou crivos (poros maiores) por onde a seiva é transportada de uma célula a outra.

O termo crivado se refere aos grupos de poros que possibilitam a passagem da seiva e o intercâmbio de substâncias entre as células.

O floema, assim como o xilema, também é um tecido constituído basicamente por três tipos de células: elementos crivados ou tubos condutores, que são células transpor-tadoras; fibras esclerenquimáticas, para a sustentação; e células parenquimáticas especializadas (albuminosas em gimnospermas e companheiras em angiospermas). Ao con-trário do xilema, as células transportadoras que formam os tubos condutores ou vasos liberianos são elementos vivos, os quais conservam seu citoplasma, porém perdem o núcleo.

Por isso, o núcleo das células parenquimáticas especializadas controla a atividade do floema.

Estrutura do floema de angiosperma mostrando seus constituintes

Essas células parenquimáticas se mantêm unidas aos vasos por meio de “pontes” citoplasmáticas chamadas plasmodesmos. Do ponto de vista funcional, as células companheiras auxiliam a atividade de distribuição da seiva elaborada, pois secretam substâncias no interior dos vasos liberianos. Isso possibilita a nutrição e, consequentemente, ajuda a manter o metabolismo dessas células condutoras.

Div

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3D

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1. Existem variedades de tomates transgênicos que sobrevivem em solos até 50 vezes mais salinos que o tolerado pelas plantas normais. Essas plan-tas geneticamente modificadas produzem maior quantidade de uma proteína de membrana que bombeia íons sódio para o interior do vacúolo central. Com base em tais informações, responda:

a) Por que as plantas normais não conseguem sobreviver em solos muito salinos?

b) Qual a relação do vacúolo central com os to-mates transgênicos?

2. O esquema a seguir representa um corte trans-versal do tronco de uma árvore. De acordo com o esquema, responda:

EEEddduuuaaarrrdddooo BBBooorrrgggeeesss... 222000111222... DDDiiiggiitttaaalll...

Estrutura

do floema

@BIO1345


BIOLOGIA

a) Em quais dos tecidos indicados se espera en-contrar células em divisão?

b) Em qual dos tecidos indicados se espera en-contrar seiva com maior concentração de subs-tâncias orgânicas?

3. A clonagem animal é um mecanismo relativamen-te recente no meio científico; no entanto, clonar plantas é algo que acontece há muito tempo e com relativo sucesso. Após a retirada de células da planta-mãe, ocorre o cultivo celular em meio de cultura. Em seguida, uma nova planta com geno-ma idêntico ao da planta-mãe se desenvolve. Que tipo celular deve ser retirado da planta-mãe para que esse tipo de clonagem tenha maior chance de êxito? Justifique sua resposta.

4. No jardim de uma casa, existiam belas rosas ver-melhas. Apaixonada por roseiras, uma senhora resolveu pedir algumas mudas daquelas plantas para o dono da casa, que estava molhando o jar-dim. O homem prontamente atendeu ao pedido da senhora e lhe deu cinco pedaços de caules. No entanto, ele disse: “É só colocar esses caules na terra e molhar um pouco que a planta pega, mas cuidado com os espinhos da roseira”.

Com base nessas informações e em seus conhe-cimentos botânicos, responda:

a) Que tipo de célula indiferenciada da roseira permite que a planta “pegue” e qual a locali-zação dessas células?

b) Que erro de nomenclatura o homem come-teu? Justifique sua resposta.

5. (FUVEST – SP) Um casal de namorados entalhou um coração numa árvore, a um metro do solo. Casaram. Ao completar suas bodas de prata, vol-taram ao local. A árvore, agora frondosa, tem o triplo da altura. A que distância do solo está o coração entalhado? Relacione a posição do cora-ção com o crescimento da árvore.

6. Observe a figura a seguir.

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A respeito dela, pode-se concluir que

a) o açúcar é transportado pelos vasos do xilema às folhas e às raízes.

b) a seiva ascendente é transportada pelo floema e a descendente, pelo xilema.

c) a raiz absorve açúcares do solo por meio da região pilífera.

d) o açúcar produzido na fotossíntese é transpor-tado pelo floema nos dois sentidos.

e) o ápice caulinar em crescimento secundário é uma região que não consome o açúcar trans-portado.

7. (UFLA) Apresentam-se, a seguir, três proposições I, II e III. Cada proposição contém mais de uma afirmativa.

I. Os tecidos de sustentação da planta são o colênquima e o esclerênquima. As principais diferenças entre esses dois tecidos residem na estrutura das paredes celulares e nas con-dições do protoplasto.

II. Os meristemas apicais ocorrem nos ápices de raízes e caules das plantas vasculares. A ativi-dade desses meristemas causa um aumento em espessura desses órgãos.

III. O sistema vascular das traqueófitas é cons-tituído pelo xilema, que é o principal tecido condutor de água e íons minerais, e pelo flo-ema, que é o tecido condutor de substâncias orgânicas elaboradas pela fotossíntese.

Assinale a alternativa na qual a(s) proposição(ões) indicada(s) apresenta(m) todas as afirmativas corretas.

a) Somente a proposição III é totalmente correta.

b) Somente as proposições I e II são totalmente corretas.

c) Somente as proposições I e III são totalmente corretas.

d) Somente as proposições II e III são totalmente corretas.

8. (PUCPR) Qual das alternativas abaixo mostra a re-lação correta entre os tecidos vegetais (coluna I) e suas respectivas funções (coluna II)?Coluna I Coluna II

1. Súber ( ) Crescimento vegetal

2. Meristemas ( ) Transporte de seiva mineral

3. Colênquima ( ) Proteção

4. Xilema ( ) Sustentação

Botânica I28

a) 1, 2, 3, 4

b) 2, 4, 1, 3

c) 4, 3, 2, 1

d) 3, 2, 4, 1

e) 1, 4, 3, 2

9. (UNICENTRO – PR) Sobre os tecidos vegetais, assinale a alternativa incorreta.

a) Os tecidos meristemáticos são aqueles que promovem o crescimento dos vegetais e origi-nam novos tecidos.

b) A epiderme é o tecido de revestimento de ór-gãos em crescimento primário, sendo substi-tuída pela periderme em raízes e caules em crescimento secundário.

c) O parênquima é um tecido que apresenta di-versas funções no corpo do vegetal, como ar-mazenamento de substâncias.

d) O xilema é o tecido responsável pelo transpor-te de água e nutrientes no corpo da planta, podendo também assumir a função de susten-tação por conter células resistentes reforçadas com lignina.

e) O floema é o tecido responsável pela con-dução dos produtos do metabolismo, sendo constituído de células em sua maioria mortas e com parede reforçada com lignina.

10. (UFSC) A adaptação de estruturas ou sistemas de revestimento interno ou externo dos seres vivos está relacionada com o ambiente em que vivem. Sobre tais estruturas ou sistemas, assinale a(s) proposição(ões) correta(s).

(01) As minhocas utilizam seu revestimento ex-terno como auxiliar na respiração.

(02) No revestimento externo de muitas folhas, a epiderme produz cutina, formando uma pe-lícula altamente permeável à saída de água por toda a superfície foliar.

(04) Os artrópodes, em geral, possuem um siste-ma de revestimento externo do corpo extre-mamente rígido e totalmente permeável à água.

(08) Nos seres humanos, o revestimento interno do estômago apresenta pequenas dobras, denominadas microvilosidades, que aumen-tam a capacidade de absorção de nutrientes.

(16) Alguns vermes parasitas intestinais apresen-tam seu corpo revestido por uma cutícula resistente que os protege da ação de ácidos estomacais.

(32) Externamente, o caule de plantas arbóreas possui camadas de células mortas suberifi-cadas com capacidade de fotossíntese.

(64) A extremidade da raiz de uma planta é co-berta por um capuz chamado coifa, forma-do por células que protegem o meristema apical.

11. (UFPR) Para não se perderem na floresta, João e Maria resolveram fazer marcas nas árvores pe-las quais passavam. A marca consistia em cor-tar com uma faca um anel do tronco, na altura dos seus olhos. Na volta para casa algum tempo depois, ficaram surpresos ao observar que algu-mas das árvores que tinham marcado estavam morrendo. Considere o esquema do caule das árvores apresentado abaixo e assinale a alterna-tiva que explica o que ocorreu.

a) Ao cortarem o anel das árvores, João e Maria removeram o felogênio, o que resultou na falta de produção de parênquima cortical necessário à manutenção do tronco.

b) Embora o corte tenha atingido apenas a ca-mada 1, os troncos perderam sua proteção natural, o que levou à morte das árvores.

c) As árvores teriam sobrevivido se o corte che-gasse somente até a região do câmbio, pois ficariam preservadas as estruturas essenciais a sua sobrevivência: a camada 4 e o cerne.

d) Quando foram cortadas, as árvores que estão morrendo perderam a estrutura 3, responsá-vel pela distribuição de nutrientes.

e) Pequenos ferimentos causados na estrutura 2 já são suficientes para matar as árvores, pois essa estrutura é responsável pela proteção contra a dessecação do tronco.


BIOLOGIA

Organologia e f isio-logia vegetal: órgãos de nutrição

3

É realmente orgânico?

A popularidade dos alimentos orgânicos tem aumentado nos últimos anos, em parte, refletindo preocupações ambientais, bem como em resposta à mídia e a outras pressões que, erroneamente, criaram uma falta de confiança na segurança da suplementação alimentar.

Embora “orgânico” seja um termo um tanto ambíguo, em geral, é compreendido ao descrever frutas e vegetais cultivados sem o uso de fertilizantes químicos, herbicidas e pesticidas.

É muito difícil se encontrar um produto absolutamente livre de pesticidas, devido aos traços que ficam muito tempo no solo e a contaminação por solos vizinhos serem comuns. Alguns estados estabeleceram definições específicas governando o uso do termo “orgânico”, incluindo, em alguns casos, o tempo que deve passar desde a última aplicação dos produtos químicos a um campo particular. [...]

A ausência de definição e regulamentação adequadas deixa o consumidor sem qualquer garantia de que o produto marcado como “orgânico” seja verdadeiramente livre de aditivos comuns à agricultura moderna. [...]MAHAN, L. Kathleen; ESCOTT-STUMP, Sylvia. Krause: alimentos, nutrição & dietoterapia. Tradução de Andréa Favano. 9. ed. São Paulo: Roca, 1998. p. 332.

De acordo com as informações presentes no texto e seus conhecimentos, responda às questões a seguir.

a) Por que a utilização do termo “orgânico” é considerada um tanto ambígua?

b) Qual o significado popular de alimento orgânico?

As técnicas de agricultura orgânica não envolvem a utilização de substâncias que prejudicam o ambiente e a saúde humana

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Botânica I30

A agricultura orgânica, também conhecida como agroecológica, apresenta diversos alimentos originados de órgãos vegetais, como raízes, caules, folhas, flores, frutos e sementes. Esses órgãos são constituídos de tecidos que se integram e, consequentemente, possibilitam a sobrevivência vegetal. Com base nas funções que exercem na planta, os órgãos podem ser divididos em dois grupos: vegetativos (raiz, caule e folha) e reprodutivos (flor, fruto e semente).

Raiz

A raiz é um órgão vegetativo geralmente subterrâneo, aclorofilado e originado da região em-brionária da semente denominada radícula. Suas funções se relacionam à fixação da planta e à absorção de água e sais minerais do solo. Pode também atuar como órgão de reserva, principalmente amido, como ocorre na beterraba, batata-doce, cenoura, mandioca, etc.

O desenvolvimento do sistema radicular teve uma importante função evolutiva nas plantas vasculares, pois possibilitou a fixação desses organismos em ambiente terrestre.

Partes da raiz

O esquema a seguir apresenta as principais regiões de uma raiz e as suas funções:Colo ou coleto (transição): região de transição entre a raiz e o caule.1. Zona suberosa (ramificação): região mais velha da raiz, de onde saem as

ramificações ou raízes secundárias (radicelas).2. Zona pilífera (absorção): apresenta tricomas (pelos) absorventes por onde

ocorre a entrada de água e sais minerais.3. Zona lisa (crescimento): região onde estão os meristemas primários respon-

sáveis pelo alongamento da raiz.4. Coifa ou caliptra (proteção): região que apresenta um revestimento consistente

cuja finalidade é a proteção da raiz à medida que ela cresce e se aprofunda no solo.

Anatomia da raiz: estrutura internaO corte transversal da região pilífera da raiz, onde os tecidos já estão diferencia-

dos, pode mostrar sua estrutura interna. No início do desenvolvimento, existe uma estrutura primária, ou seja, formada pela diferenciação dos meristemas primários. As pteridófitas e a maioria das monocotiledôneas apresentam apenas a estrutura primária, devido à ausência de meristemas secundários. Nas eudicotiledôneas e gimnospermas, observa-se que a estrutura primária da raiz é gradativamente substituída pela estrutura secundária.

Estrutura primáriaNo corte transversal da estrutura primária das raízes de eudicotiledôneas e

gimnospermas, é possível distinguir três regiões: epiderme, córtex e cilindro central.

Epiderme

É um tecido de revestimento aclorofilado, originado do meristema primário protoderme. Nas raízes, a epiderme é desprovida de estômatos, apresentando inúmeros tricomas absorventes, que aumentam a superfície de absorção na região pilífera.

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3D

.


BIOLOGIA

Cilindro centralTambém denominado cilindro vascular, é constituído pelo

periciclo, pelos feixes condutores (vasculares) e pelo parênquima medular (medula).

Periciclo – camada mais periférica do cilindro central, localizada logo após a endoderme. Suas células originam as raízes laterais, por isso o periciclo também é conhecido como camada rizogênica.

Feixes vasculares – os vasos condutores do xilema e do floema primários originam-se do procâmbio e se dispõem de forma alternada. Os feixes liberianos apresentam ca-libre menor, e os feixes lenhosos possuem calibre maior.

Parênquima medular – são células parenquimáticas que preenchem a região mais interna do cilindro central.

CórtexOcupa a maior área da raiz primária. Suas células acumulam reserva, principalmente amido, nos

leucoplastos e não apresentam cloroplastos. O córtex é formado especialmente pelo parênquima cortical (fundamental) e pela endoderme.

Parênquima cortical (fundamental) – é o tecido que preenche a maior parte do córtex primá-rio da raiz. Suas células armazenam substâncias de reserva, pois são geralmente aclorofiladas. Devido aos espaços intercelulares, o parênquima cortical também atua na aeração da raiz.

Endoderme – camada celular situada na região mais interna do córtex e que apresenta células firmemente unidas entre si. A endoderme se caracteriza pela presença de uma faixa de suberina ao redor das células, denominada estria de Caspary. As estrias dão um aspecto de moldura de quadro, devido à posição que ocupam no meio das paredes laterais das células.

As estrias de Caspary bloqueiam a passagem de água e sais minerais, impedindo o retorno da seiva bruta. Desse modo, quando os tricomas epidérmicos realizam a absorção, essas substâncias penetram no cilindro central para atingirem os vasos lenhosos do xilema. Durante esse trajeto, a seiva deve atravessar o citoplasma das células da endoderme, ou seja, passar por dentro das células (via simplasto) e não entre elas (via apoplasto). Com o bloqueio realizado pelas estrias, a endoderme controla o movimento de sais minerais que penetram no cilindro central da raiz e chegam ao xilema, sem retornar ao córtex.

Na via simplasto, a água e os sais minerais movimentam-se de uma célula a outra, atravessando o citoplasma das células epidérmicas (região dos pelos absorventes), corticais e endodérmicas até atingirem o xilema. A via apoplasto é uma via contínua de espaços entre as células pela qual a água e os sais fluem livremente desde a epiderme, passando pelo córtex até atingirem a endoderme. Na via apoplasto, o movimento da água é obstruído pela estria de Caspary e passa a ocorrer até o cilindro central pela via simplasto. Com isso, a via simplasto possibilita a seleção e o transporte de sais ao xilema, regulando também a quantidade de água que segue para esse tecido de condução.

Caminhos da absorção de água e sais no interior da raiz

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Estrutura secundáriaO crescimento secundário das raízes de eudicotiledôneas e gimnospermas inicia-se no cilindro

central com a transição entre as estruturas primária e secundária. Primeiramente, forma-se o meristema secundário câmbio vascular, por meio da atividade do procâmbio, que se localiza entre o floema e o xilema primários. Em seguida, as células do periciclo se tornam ativas, contribuindo também para a formação do câmbio. Quando completa a formação, o câmbio assume definitivamente a posição circular, produzindo xilema secundário para dentro e floema secundário para fora, aumentando a espessura do cilindro central.

Botânica I32

O córtex acompanha o engrossamento do cilindro central. Com isso, forma-se o felogênio, que se diferencia em feloderme e súber. A feloderme é um tecido parenquimático vivo que se localiza na porção interna, e o súber é um tecido de revestimento morto localizado na superfície externa. O conjunto desses três tecidos (súber, felogênio e feloderme) constitui a periderme da raiz. De um modo geral, o súber substitui a epiderme e o parênquima cortical torna-se reduzido.

As figuras a seguir mostram a transição da estrutura primária para a estrutura secundária da raiz das eudicotiledôneas ou gimnospermas.

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Esquema da transição da

estrutura primária para a secundária

da raiz

Axial (pivotante)

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Fasciculada (cabeleira)

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Apresenta uma raiz principal de onde partem as radicelas. Raiz típica das gimnospermas e eudicotiledôneas.

Possui um feixe de raízes principais, de tamanho e espessura semelhantes. Raiz típica das mono-cotiledôneas.

Raiz que reserva nutrientes. Ocorre na ce-noura, beterraba, batata-doce, nabo, man-dioca, etc. Pode ser tuberosa axial (cenoura) ou tuberosa fasciculada (mandioca).

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Tipos de raízesAs raízes são classificadas, de acordo com a sua localização, em subterrâneas, aquáticas e aéreas.Raízes subterrâneas – são as raízes mais comuns que existem nas plantas e podem auxiliar na

classificação das fanerógamas.


BIOLOGIA

Raízes aéreas – são adaptações radiciais localizadas em plantas que apresentam raízes subterrâneas, mas que necessitam de outro tipo de raiz auxiliadora. Essas raízes ajudam na fixação e na obtenção de nutrientes ou oxigenação da planta, executando essas funções acima do solo.

Raízes aquáticas – apresentam parênquima aerífe-ro (aerênquima) muito abundante. Esse tecido armazena e conduz o ar, facilitando as trocas gasosas e a flutuação das plantas aquáticas. Além disso, essas raízes possuem a coifa bem desenvolvida, pois não se desgasta pelo atrito. Exemplo: aguapé.

A raiz de aguapé apresenta a coifa bem desenvolvida

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Caule

O caule é um órgão vegetativo, geralmente aéreo, que se origina do caulículo do embrião. Esse órgão está relacionado principalmente às funções de condução de nutrientes e de sustentação das partes aéreas da planta. O caule também pode atuar na reserva de substâncias nutritivas (batata-ingle-sa, cebola, alho, etc.) e na fotossíntese, quando clorofilado.

O caule é dividido em três regiões distintas, destacadas na imagem abaixo:

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Raízes aéreas Características

Tabulares

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Presentes em grandes árvores, crescem sobre o solo antes de se apro-fundarem. Dessa ma-neira, garantem melhor fixação para o vegetal.

Respiratórias (pneumatóforos)

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São raízes existentes em plantas de man-guezal que chegam à superfície e, por meio de orifícios denominados pneumatódios, au-mentam a absorção de oxigênio para as raízes subterrâneas.

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Raízes de plantas epífi-tas, como orquídeas e bromélias. Servem para a fixação desses vegetais em troncos de árvores e apresentam uma epi-derme especializada em absorção de umidade, o velame.

Haustórios (sugadoras)

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Ocorrem em plantas para-sitas, que penetram pelos haustórios no tronco da planta hospedeira e chegam até os vasos condutores de seiva. Nas hemiparasitas, como a erva-de-passarinho, alcan-çam os vasos lenhosos e, nas holoparasitas, como o cipó-chumbo, chegam aos vasos liberianos.

Grampiformes

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Auxiliam na fixação de plantas trepadeiras em troncos de árvores ou muros.

Botânica I34

Anatomia do caule: estrutura interna

O corte transversal de um caule apresenta dois padrões principais de estruturas: astélica e eustélica.

A estrutura astélica (do grego a, negação; stéle, coluna) ocorre nos caules de monocotiledôneas, em que não há distinção entre córtex e cilindro central. Os feixes liberolenhosos (exclusivos dos caules) se dispõem de forma difusa, ou seja, desorganizada no interior do parênquima, sendo impossível distinguir os parên-quimas cortical (córtex) e medular (medula do cilindro central).

Além disso, não existe crescimento secundário na maioria das monocotiledôneas.

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Corte do caule de monocotiledônea mostrando a disposição desorganizada dos feixes liberolenhosos

Na estrutura eustélica (do grego eu, verdadeiro; stéle, colu-na) do corte transversal do caule, observam-se nitidamente duas regiões: córtex (porção mais externa do caule) e cilindro central ou estelo (porção mais interna). Os feixes liberolenhosos se apre-sentam de forma organizada. De um modo geral, a estrutura eus-télica ocorre em plantas que apresentam meristemas secundários, ou seja, eudicotiledôneas e gimnospermas. No entanto, lembre-se de que, mesmo ao engrossar, essas plantas mantêm seus meristemas primários em ati-vidade de alongamento.

A estrutura anatômica secundária do caule apre-senta os vasos condutores (xilema e floema secundá-rios). Entre esses dois te-cidos vasculares, existe o câmbio vascular.

Classificação dos caulesA maioria dos caules se desenvolve acima do solo. No

entanto, existem alguns subterrâneos e aquáticos.

Caules aéreosOs caules aéreos podem ser eretos (maioria), rastejantes

e trepadores.

Tronco – caule lenhoso bem desenvolvido e ramifi-cado. Está presente nas árvores e nos arbustos das eudicotiledôneas e nas árvores das gimnospermas.

Estipe – caule cilíndrico, alongado e fibroso. Não possui ramificações, apenas um conjunto de fo-lhas na extremidade superior. É comum na família Arecaceae, como palmeira, açaizeiro, palmiteiro, coqueiro, etc.

Colmo – caule cilíndrico que apresenta nós e entre-nós bem nítidos. Pode ser oco (bambu, taquara) ou cheio (cana-de-açúcar). No colmo oco, o parênquima medular permanece apenas na região dos nós.

Haste – caule flexível, pouco desenvolvido e cloro-filado. Típico das plantas herbáceas, como agrião, couve, hortelã, alface, soja, begônia, etc.

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Tronco (1), estipe (2), colmo (3) e haste (4) são exemplos de caules aéreos

Rastejante – caule que se desenvolve paralelamen-te ao solo. Pelo fato de ser pouco resistente, não se mantém ereto. É comum a presença de raízes na região dos nós que mantém contato com o solo, au-xiliando na propagação vegetativa da planta. Os cau-les rastejantes são denominados estoloníferos ou estolhos (estolhões). Exemplos: grama-de-jardim, morangueiro, aboboreira, etc.

Trepadores – caules de plantas trepadeiras. Podem ser sarmentosos, quando se fixam em um suporte por meio de gavinhas (modificações caulinares ou foliares), como maracujá, videira, chuchu, etc., ou volúveis, quando se enrolam em um suporte sem ga-vinhas. Exemplo: lúpulo.

Estrutura eustélica primária


BIOLOGIA

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O caule estolonífero do morangueiro é rastejante (1). O caule trepador sarmentoso do maracujá apresenta gavinhas para a fixação no suporte (2)

Caules subterrâneos

Rizoma – caule subterrâneo que cresce paralelo ao solo, de onde partem raízes adventícias. Exemplos: samambaia, bananeira, etc.

Tubérculo – caule subterrâneo e espesso devido ao acúmulo de reserva nutritiva. É diferente das raízes tuberosas pela presença de gemas ou brotos. Ocorre na batata-inglesa, cará, inhame, etc.

Bulbo – caule subterrâneo envolvido por folhas modificadas (catafilos) que acumulam substâncias nutritivas. Possui uma região pequena e central, de-nominada prato, que representa a porção do caule de onde partem as raízes adventícias. Exemplos: ce-bola, alho, etc.

Tubérculo (1), bulbo (2) e rizoma (3) são caules subterrâneos

Caules aquáticosCaules pouco desenvol-

vidos e adaptados à vida submersa. Geralmente, são clorofilados e apresentam parênquima aerífero abun-dante. Exemplo: elódea, uma planta que oxigena a água de muitos aquários.

Modificações do caule:

adaptações caulinaresMuitas plantas apresentam certas modificações cauli-

nares, que surgem espontaneamente durante o processo evolutivo. Essas modificações possibilitam a sobrevivência da planta em determinadas condições ambientais.

Caule suculento – especializado em armazenar água, pois apresenta parênquima aquífero abundan-te. Geralmente existe em xerófitas, ou seja, plantas de regiões escassas em água. Exemplos: barriguda nordestina, baobá africano, etc.

Cladódio – caule achatado e geralmente suculento que acumula água de reserva. Além da função de ar-mazenamento, o cladódio realiza a fotossíntese, pois é um caule clorofilado. Exemplo: cacto.

Gavinhas – são finos filamentos espiralados que servem para a fixação em determinados suportes. O enrolamento de forma espiralada ocorre quan-do entram em contato com o suporte. As gavinhas podem ser modificações caulinares, ocorrendo nas plantas de maracujá, na videira (uva), etc., ou folia-res, como nas plantas de ervilha.

Espinhos – são modificações pontiagudas, duras e secas do caule que atuam como estruturas de prote-ção. Além disso, têm a superfície de transpiração re-duzida, evitando a desidratação da planta. Exemplos: laranjeira, limoeiro, etc.

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Modificações caulinares: caule suculento do baobá africano (1), cladódio do cacto (2), gavinhas da videira (3) e espinhos do limoeiro (4)

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Caule aquático da elódea (Anacharis sp.)

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Botânica I36

Folha

É um órgão vegetativo clorofilado que se origina da ati-vidade de crescimento das gemas caulinares, representando uma expansão laminar do caule. A folha é primordial para a planta, pois é o principal órgão da fotossíntese. Além disso, realiza outras funções vitais, como troca de gases com o ar atmosférico e eliminação de água absorvida pela raiz, na forma de vapor, fenômeno denominado transpiração. Em determinadas condições ambientais, a folha também pode realizar gutação, ou seja, eliminar água no estado líquido. Todas essas atividades são possíveis devido à grande su-perfície foliar.

Regiões da folhaUma folha é considerada completa quando apresenta as

três regiões básicas: bainha (porção basal e dilatada que possibilita a inserção da folha ao caule), pecíolo (haste flexível que sustenta o limbo) e limbo (porção achatada e laminar, com maior superfície de absorção luminosa e trocas gasosas).

Regiões de uma folha completa

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3D

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Anatomia da folha: estrutura internaA folha é um órgão achatado que apresenta o parênquima clorofiliano (paliçádico e lacunoso)

localizado entre a epiderme superior e a epiderme inferior. As células clorofiladas desses parên-quimas são as grandes responsáveis pela fotossíntese. Além desses tecidos, a estrutura anatômica da folha é constituída pelos tecidos de condução e sustentação, presentes principalmente nas nervuras do limbo.

O tecido epidérmico é constituído pela cutícula, que evita a transpiração excessiva, e pelos estômatos, que controlam as trocas de gases (O2 e CO2) e a maior parte da transpiração foliar (90%).

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Corte transversal do limbo da folha de eudicotiledônea mostrando sua estrutura interna

Estrutura e

funções da

folha

@BIO1400

BIOLOGIA


Modificações foliares Características

Espinhos

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Formações pontiagudas resultantes da trans-formação de folhas, como as que ocorrem no cacto. Além de garantir a proteção, os espinhos dessa planta evitam a transpiração.

GavinhasGavinha

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Detalhe das gavinhas de salsaparrilha

São estruturas de fixação espiraladas, ge-ralmente presentes em plantas trepadeiras. Quando atuam como morfoses foliares, ocorrem em plantas como ervilha, salsaparrilha, etc.

Folhas insetívoras

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Planta carnívora Dionaea sp. cap-turando inseto

Além de realizarem a fotossíntese, as plan-tas insetívoras (carnívoras) nutrem-se de ani-mais, como insetos, aracnídeos e, até mesmo, pequenas rãs. Isso ocorre porque essas plantas vivem em ambientes escassos de nitratos, sais minerais que servem de fonte de nitrogênio para a fabricação de aminoácidos, ácidos nu-cleicos (DNA, RNA), etc. Dessa forma, digerem a proteína animal para obter nitrogênio.

Queda das folhasAs plantas que perdem todas as folhas, geralmente no outono, são denominadas caducifólias

(folhas caducas). Como exemplos, têm-se caquizeiro, videira, paineira, etc.No entanto, mesmo em temperaturas abaixo de 0°C, as coníferas europeias (Pinus) permanecem com

as suas folhas, ou seja, elas não caem de uma vez só. Isso ocorre porque essas folhas possuem uma super-fície bem menor e, por isso, transpiram muito menos. Essas plantas são denominadas perenifólias (folhas perenes). Exemplos: pinheiro, mangueira, jabuticabeira, etc.

A perda de folhas no começo da seca é muito comum em plantas da Caatinga no Nordeste bra-sileiro. Isso evita a desidratação da planta por meio da transpiração, permitindo a sobrevivência em ambiente árido.

Modificações foliares: adaptações das folhas

Durante o desenvolvimento vegetal, muitas espécies de plantas apresentam folhas altamente modificadas que auxiliam na execução de funções específicas. De um modo geral, as modificações foliares se relacionam às atividades de proteção, nutrição e fixação da planta.

Botânica I38

1. A figura a seguir representa uma planta e seus órgãos vege-tativos a, b e c.

Com base na figura, mencione:

a) duas funções do órgão vegetativo c.

b) um tecido característico desse mesmo órgão.

c) uma função do órgão vegetativo b.

d) um tecido característico desse mesmo órgão (não repetir os citados no tópico b).

e) a importância do órgão vegetativo a.

2. (UFPR) As raízes primárias dos vegetais vasculares são o principal sítio de absorção de água e de sais minerais. A entrada desses compostos é feita por difusão, por meio dos pelos absorventes, na epi-derme das raízes. Para chegar até o cilindro central das raízes, devem percorrer o córtex, pelas vias simplasto e apoplasto. No cilindro central, apenas uma dessas vias permanece.

a) Qual é essa via?

b) Qual é a importância de que apenas essa via aconteça a partir do cilindro central?

3. As plantas “carnívoras” (Nephentes sp., Drosera sp. e Dionaea sp.) e as parasíticas (Cuscuta sp.) suplementam sua nutrição por meio da extração de substâncias de animais ou de outras plantas, respectivamente. Como as necessidades nutritivas desses dois grupos de plantas são satisfeitas?

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BIOLOGIA

Fisiologia vegetal

A fisiologia vegetal (do grego physis, função; logos, estudo) estuda os processos relacionados ao desenvolvimento das plantas, como absorção, condução, transpiração e fotossíntese. Todos esses processos são fundamentais à sobrevivência vegetal.

Absorção: retirada de nutrientesOs nutrientes que as raízes retiram do solo, como água e sais minerais, constituem a nutrição

inorgânica da planta, sendo essenciais ao desenvolvimento vegetal. A área de absorção das raízes denomina-se região pilífera, na qual ocorre um aumento da superfície de absorção devido à existência dos tricomas absorventes.

A penetração de água na raiz ocorre pelo processo osmótico e, para que isso ocorra, as células das raízes devem apresentar maior concentração de solutos (hipertônicas) em relação ao solo, que deve ser menos concentrado (hipotônico). Desse modo, a água penetra nas células dos pelos absorventes, que passam a solução para as células vizinhas, até chegar aos vasos do xilema.

Os sais minerais são fundamentais para o desenvolvimento da planta. Sua absorção ocorre por meio de transporte ativo e, por isso, necessita de um gasto energético (ATP). Quando chegam ao xilema, devem seguir o caminho ascendente da seiva bruta.

Transpiração: eliminação de águaO processo de transpiração consiste na saída de água na forma de vapor e possibilita a co-

municação direta do interior da planta com o ambiente. As trocas de dióxido de carbono (CO2), oxigênio (O2) e água (H2O) entre os tecidos vegetais e a atmosfera ocorrem, principalmente, através dos estômatos. O mecanismo de abertura e fechamento dos estômatos está diretamente ligado à fisiologia vegetal, permitindo a ocorrência dos processos de transpiração, fotossíntese e do fluxo de nutrientes no interior da planta.

Abertura e fechamento dos estômatosAs plantas vivem um “dilema”, pois precisam abrir os estômatos para absorver CO2 para a rea-

lização da fotossíntese, mas também necessitam fechá-los para evitar a perda de água. A solução funcional para isso é a regulação da abertura estomática.

A luz é o sinal ambiental mais importante na regulação do movimento estomático. Além dela, a oferta de água no solo, a temperatura ambiente, a concentração de gás carbônico, a presença ou não de vento, o sombreamento ou não da folha e a quantidade de água na folha também controlam o funcionamento dos estômatos.

Movimento fotoativo – a luz causa a abertura estomática da maioria das plantas, quando recebem CO2 para a fotossíntese. À noite, quando não ocorre esse processo e, portanto, não há demanda por CO2 dentro da folha, a abertura estomática é bem menor. Durante o dia e com suprimento de água suficiente, a demanda por CO2 para a realização da fotossíntese dentro da folha é alta. Nesse caso, o poro estomático (ostíolo) permanece aberto.

Absorção

de água

pelas raízes

@BIO1208

40 Botânica I

Concentração de íons K+ – a abertura e o fechamento dos estômatos também são contro-lados pela regulação de íons K+ no interior das células-guarda. A luz azul favorece o trans-porte ativo desses íons para as células-guarda, independentemente da concentração de CO2. Desse modo, o aumento da concentração de solutos resulta na entrada de água por osmose, fazendo com que as células-guarda se tornem túrgidas, provocando a abertura do poro esto-mático (ostíolo).

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Detalhe das células-guarda ricas em cloroplastos com o ostíolo aberto (1). Esse mecanismo de abertura e fechamento dos estômatos (2) regula o fluxo de água e as trocas gasosas na planta

Condução das seivas: distribuição de nutrientesA água e os sais minerais (seiva bruta) absorvidos do solo devem chegar às folhas, necessitando

de um conjunto de células de transporte que constituem os vasos lenhosos do xilema. Chegando às folhas e às regiões clorofiladas do caule, ocorre a fotossíntese e forma-se a seiva elaborada ou orgânica. Os compostos orgânicos (açúcares) produzidos na fotossíntese são distribuídos pelos tubos condutores do floema às diversas regiões da planta.

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Esquema da interdependência entre os processos de absorção, condução e transpiração, permitindo o fluxo de

nutrientes no interior da planta

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BIOLOGIA

Mecanismo de condução da seiva brutaComo explicar a subida da seiva bruta em uma sequoia de 100 metros?O mecanismo envolvido nesse processo é explicado pela teoria da coesão-tensão ou teoria de

Dixon. Essa teoria foi proposta pelo botânico irlandês Henry Horatio Dixon, no final do século XIX, e se baseia no fato de existir uma coesão entre as moléculas de água, permitindo que se mantenham unidas pelas ligações de hidrogênio e que sejam puxadas pela força de sucção, que gera uma tensão na coluna líquida do xilema. Isso possibilita a subida da água pelo corpo da planta, conforme ocorre a transpiração.

Segundo a teoria da coesão-

-tensão, a ação aspirante das

folhas por meio da transpiração

possibilita a subida da seiva

bruta pelo interior do xilema

Mecanismo de condução da seiva elaboradaA seiva elaborada (orgânica) é produzida principalmente no interior da folha e encaminhada ativa-

mente aos vasos liberianos (floema), para o transporte às diversas partes do vegetal. Sua condução é mais lenta, pois contém açúcares, que tornam o meio mais concentrado (hipertônico), sendo necessário que a água entre (osmose) no floema, auxiliando, assim, o transporte da seiva elaborada. Esse mo-vimento da seiva elaborada através do floema denomina-se translocação (transporte em massa) e ocorre nos dois sentidos (ascendente e descendente).

Quando essa seiva passa pelos frutos, caule, raiz ou gemas, as células desses órgãos de consumo retiram os açúcares (especialmente sacarose) dos vasos liberianos, reduzindo a concentração de soluto no interior do floema. Isso provoca o retorno da água para os vasos lenhosos do xilema, criando uma circulação contínua de nutrientes dentro da planta.

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Transporte

de água e

sais nas

plantas

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Botânica I42

Observar a ocorrência desse transporte, analisando a translocação ou transporte em massa pelo floema.

Esquema da translocação pelo floema

A combinação entre as diferenças de potencial de pressão e potencial hídrico impulsiona o fluxo de massa da seiva elaborada no inte-rior do floema das regiões produtoras para as regiões de consumo de açúcares.

Demonstração do transporte da seiva elaborada: anel de MalpighiDe que modo pode-se saber que os açúcares translocam-se no floema e não no xilema? A prova disso

foi feita há mais de 300 anos pelo médico e anatomista italiano Marcello Malpighi (1628-1694). Ele realizou um experimento clássico, em que foi retirado um anel da casca de uma árvore (anel de Malpighi), de modo que os vasos do floema também foram retirados, pois se localizam próximo à região da casca. Isso faz com que a condução da seiva elaborada seja bloqueada, provocando um acúmulo de açúcares na região situada acima do corte. Desse modo, a raiz utiliza as reservas energéticas e suas células começam a morrer, por falta de energia para as atividades metabólicas.

No entanto, é importante lembrar que o floema também transporta açúcares no sentido ascendente e não apenas descendente.

O anel de Malpighi (cintamento) provoca a retirada do floema e a

obstrução do transporte de açúcares às raízes

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BIOLOGIA

Fotossíntese: nutrição orgânicaO processo de fotossíntese pode ser representado com a seguinte equação simplificada:

6 CO2 + 12 H2O Luz

Clorofila C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

A fotossíntese ocorre em duas fases: uma delas relacionada à presença de luz, por isso denomina-se fase clara, fotoquímica ou luminosa; a outra, por ocorrer independentemente da presença de luz, é considerada a fase enzimática do processo, chamada fase escura ou química.

Para relembrar as reações que ocorrem na fotossíntese, acesse o seu livro digital e observe as principais fases da fotossíntese e suas reações.

Existem certos fatores externos que limitam a velocidade de fotossíntese. Esses fatores são luminosidade, concentração de dióxido de carbono (CO2) e temperatura. Quando um deles varia, a intensidade da fotossíntese sofre alteração.

LuminosidadeQuando aumenta a intensidade luminosa e os outros dois fatores

mencionados não se alteram, a velocidade da fotossíntese sofre um aumento. No entanto, existe um limite máximo em que a fotossíntese não pode mais ser intensificada. Esse limite denomina-se ponto de sa-turação luminosa. A partir desse ponto, a velocidade da fotossíntese só pode aumentar se os outros dois fatores apresentarem variações, pois a luminosidade já atingiu o ponto máximo.

O fator luminosidade é variável entre as plantas, pois existem aquelas que exigem mais luz, como as heliófitas (pinheiros, palmeiras, jabuticabeiras), e as que exigem menos luz ou umbrófitas (musgos, samambaias, avencas).

Dióxido de carbono (CO2)

Fatores que

influenciam a

fotossíntese

@BIO1507

Fases da

fotossíntese

@BIO752

A luz aumenta a velocidade da fotossíntese até o ponto de saturação

O dióxido de carbono é um fator limitante da fotossíntese

Quando a intensidade luminosa é baixa, a temperatura tem efeito menor. Nesse caso,

a luz é o fator limitante. No entanto, quando a intensidade luminosa é alta, a temperatura influi fortemente no processo da fotossíntese

Com o CO2, ocorre um fato similar, pois esse gás também influen-cia a velocidade da fotossíntese, quando a luz e a temperatura são constantes. O dióxido de carbono aumenta a taxa fotossintética até uma concentração de cerca de 0,05% no ar atmosférico. Isso signi-fica que, se os outros dois fatores não sofrerem variações e o CO2

estiver oscilando, é essa oscilação que está limitando a velocidade da fotossíntese.

TemperaturaQuando a intensidade luminosa e a taxa de CO2 não se alteram, a temperatura passa a ser o fator

limitante da fotossíntese. Nesse caso, o aumento da temperatura possibilita um rendimento fotossin-tético maior. No entanto, as temperaturas muito baixas ou muito elevadas inibem a velocidade do processo. Para grande parte das plantas, a taxa máxima da produção de oxigênio ocorre a aproxima-damente 35°C, dependendo da luminosidade e da quantidade de CO2 no ar atmosférico.

Botânica I44

É importante destacar que, em um ecossistema equilibrado, como uma floresta tropical, as trocas globais são pe-quenas, uma vez que as substâncias liberadas, como o oxigênio e a glicose, são consumidas no próprio ecossistema. Populações vegetais mais abertas e mais dinâmicas têm balanço positivo, pois sintetizam mais produtos do que consomem. As algas marinhas, por exemplo, formam a maior massa fotossintetizante da biosfera, fornecendo grande parte do oxigênio utilizado na respiração celular dos seres vivos.

1. (UFPR) Considere o seguinte experimento: duas plan-tas cresceram em ambientes completamente isola-dos. A planta A cresceu com suprimento de dióxi-do de carbono normal, mas foi regada com água contendo átomos de oxigênio radioativo. A planta B desenvolveu-se com suprimento de água nor-mal, mas numa atmosfera com dióxido de carbono que continha átomos de oxigênio radioativo. Cada planta cresceu realizando fotossíntese. Foram en-tão analisados, para detecção de radioatividade, o oxigênio da atmosfera e os açúcares das plantas. Em qual sistema (A ou B) será encontrado oxigênio radioativo e em qual será encontrado o açúcar ra-dioativo? Explique suas escolhas.Reação simplificada da fotossíntese:Dióxido de carbono + água + luz ⇒ açúcar + oxigênio

2. Justifique as diferenças no ponto de compensa-ção fótico (PCF) das duas plantas (1 e 2) referen-ciadas no gráfico a seguir.

3. (UNICAMP – SP) Em uma excursão de Botânica, um aluno observou que sobre a planta ornamen-tal coroa-de-cristo (Euphorbia milli) crescia um organismo filamentoso de coloração amarela parecido com “fios de ovos”. Quando se aproxi-mou, verificou que o organismo filamentoso era uma planta, o cipó-chumbo (Cuscuta sp.), que estava produzindo flores e frutos.

a) Que hábito de vida tem essa planta chamada cipó-chumbo? Como ela consegue sobreviver,

Ponto de compensação fótico (luminoso)

Variação da velocidade da respiração e da fotossíntese em função da intensidade luminosa

A atividade fotossintética depende da luz; no entanto, o consumo da glicose produzida ocorre de modo constante, ou seja, durante o dia e à noite. Esse consumo é verificado na presença de oxigênio, e o processo denomina-se respiração celular aeróbia. A respiração que as plantas realizam consome a glicose e o oxigênio fabricados na fotossíntese. Quando a luminosidade chega a um ponto em que a fotossíntese é igual à respiração, a planta atinge o ponto de compensa-ção fótico (PC ou luminoso), ou seja, os dois processos se equilibram e a mesma quantidade de O2 e glicose produzidos na fotossíntese é consumida pela respiração.

No entanto, as plantas só podem se desenvolver quando a intensidade luminosa possibilita que a produção fotossin-tética seja maior que o consumo respiratório. Se o consumo for maior, a planta não consegue crescer.


BIOLOGIA

uma vez que é amarela, não tem clorofila e não faz fotossíntese?

b) Qual a função da clorofila na fotossíntese? Que relação tem essa função com a síntese de ATP e de NADPH?

4. (UERJ) Em um experimento, foram retirados 2 cm da região cortical da extremidade de dois ramos lenhosos de uma mesma planta, deixando expos-tas as partes medulares. A extremidade de cada um dos ramos foi coberta com pasta de vedar de maneiras diferentes e, em seguida, cada ramo foi mergulhado em um frasco com água. As ilustra-ções abaixo destacam como foram vedadas as ex-tremidades desses ramos.

a) Nomeie o tecido de condução em contato di-reto com a água no ramo 1 e identifique uma das características desse tecido.

b) Indique o ramo cujas folhas apresentarão pri-meiro sinais de desidratação e explique por que isso ocorre.

5. (UFRN) As folhas de mandioca apresentam taxas metabólicas relativamente elevadas sob ótimas condições ambientais. Isso permite que ocorra acumulação de carboidratos em suas raízes, já que estas são do tipo tuberosas, atuando como órgão especial de reserva. O gráfico abaixo mos-tra o desenvolvimento da parte aérea e a acumu-lação do amido nas raízes da mandioca.

Com base no gráfico,

a) explicite o que ocorreu com a planta nos três primeiros meses. Justifique.

b) justifique as mudanças ocorridas na planta após o terceiro mês.

6. (ENEM)A lavoura arrozeira na planície costeira da região sul do Brasil comumente sofre perdas elevadas devido à salinização da água de irrigação, que ocasiona prejuízos diretos, como a redução de produção da lavoura. Solos com processo de sa-linização avançado não são indicados, por exem-plo, para o cultivo de arroz. As plantas retiram a água do solo quando as forças de embebição dos tecidos das raízes são superiores às forças com que a água é retida no solo.

WINKEL, H. L.; TSCHIEDEL, M. Cultura do arroz: salinização de solos em cultivos de arroz. Disponível em: <http://agropage.tripod.com/saliniza.hml>. Acesso em: 25 jun. 2010. (Adaptado).

Botânica I46

A presença de sais na solução do solo faz com que seja dificultada a absorção de água pelas plantas, o que provoca o fenômeno conhecido por seca fisiológica, caracterizado pelo(a)

a) aumento da salinidade, em que a água do solo atinge uma concentração de sais maior que a das células das raízes das plantas, impedindo, assim, que a água seja absorvida.

b) aumento da salinidade, em que o solo atinge um nível muito baixo de água, e as plantas não têm força de sucção para absorver a água.

c) diminuição da salinidade, que atinge um nível em que as plantas não têm força de sucção, fazendo com que a água não seja absorvida.

d) aumento da salinidade, que atinge um nível em que as plantas têm muita sudação, não tendo força de sucção para superá-la.

e) diminuição da salinidade, que atinge um nível em que as plantas ficam túrgidas e não têm força de sudação para superá-la.

7. (IFPE) As clorofilas a (α) e b (β), contidas no inte-rior dos plastos, são responsáveis pela absorção de energia luminosa utilizada na fotossíntese. A análise do gráfico abaixo, que representa o es-pectro de absorção de luz por essas duas formas de clorofila, permite-nos concluir que:

I. os plastos mais importantes para a fotossín-tese são os cloroplastos, que são verdes por absorverem com maior intensidade esse comprimento de onda.

II. os cloroplastos são os mais importantes para a fotossíntese e os comprimentos de onda que mais fornecem energia para o processo são o vermelho e o azul.

III. o gráfico mostra que a absorção de luz pela planta se dá de forma semelhante, tanto pela clorofila a como pela clorofila b.

IV. laranja, amarelo e verde são os comprimen-tos de onda com menores taxas de absorção e, portanto, os que são mais refletidos e me-nos utilizados pela planta.

Estão corretas, apenas:

a) I, II e III b) II, III e IV

c) I, III e IV d) II e IV

e) III e IV

8. (UFMS) Um estudante cortou ramos com rosas brancas e os colocou em um vaso com solução colorida (azul). Após algumas horas, ele verifi-cou que as pétalas das flores apresentavam-se com a coloração azul. Esse fenômeno é explica-do por

a) transporte de íons e sais, com a seiva elabora-da, através do xilema.

b) transporte de íons e sais, com a seiva bruta, através do xilema.

c) transporte de íons e sais, com a seiva bruta, através do floema.

d) transporte de íons e sais, com a seiva elabora-da, através do floema.

e) difusão facilitada.

9. (ENEM)A cal (óxido de cálcio, CaO), cuja suspensão em água é muito usada como uma tinta de baixo custo, dá uma tonalidade branca aos troncos de árvores. Essa é uma prática muito comum em praças públicas e locais privados, geralmente usada para combater a proliferação de parasitas. Essa aplicação, também chamada de caiação, gera um problema: elimina micro-organismos benéficos para a árvore.Disponível em: <http://super.abril.com.br>. Acesso em: 1 abr. 2010. (Adaptado).

A destruição do microambiente, no tronco de ár-vores pintadas com cal, é devida ao processo de

a) difusão, pois a cal se difunde nos corpos dos seres do microambiente e os intoxica.

b) osmose, pois a cal retira água do microam-biente, tornando-o inviável ao desenvolvimen-to de micro-organismos.

c) oxidação, pois a luz solar que incide sobre o tronco ativa fotoquimicamente a cal, que eli-mina os seres vivos do microambiente.

d) aquecimento, pois a luz do Sol incide sobre o tronco e aquece a cal, que mata os seres vivos do microambiente.

e) vaporização, pois a cal facilita a volatilização da água para a atmosfera, eliminando os seres vivos do microambiente.


BIOLOGIA

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Anotações

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