1 ESCOLA SECUNDÁRIA FRANCISCO MANYANGA
BIOLOGIA FICHA 12ª CLASSE 2021
Tema: Plantas vasculares: Pteridófitas; Gimnospérmicas e Angiospérmicas As plantas vasculares (traqueófitas) são caracterizadas por:
• Apresentar formação de um esporófito independente e dominante no ciclo de vida da planta;
• Presença de um sistema vascular de transporte ao longo da planta; • Órgãos especializados: folhas, caule e raízes;
• Presença de cutícula e estomas;
• Formação de sementes na maioria dos casos (gimnospérmicas e angiospérmicas).
Subfilo Pterophyta (pteridófitas)
As pteridófitas são plantas menos evoluídas que não formam sementes (criptogâmicas) e são assim chamadas por apresentarem folhas recortadas, que lembram penas ou asas (do grego pteras = asas). O representante mais conhecido é o polipódio.
As pteridófitas apresentam raiz, caule e folhas.
Raiz – é a parte do corpo da planta responsável pela absorção da água e sais minerais do solo. Caule – cresce junto á superfície ou localizar-se alguns centímetros sob a terra, rizoma, é responsável pelo transporte de substâncias, tanto da raiz para as folhas quanto no sentido inverso. Existem vasos condutores que se estendem das raízes às folhas, o xilema ou vaso lenhoso e o floema ou vaso liberiano.
Ao rizoma ligam-se grandes folhas, divididas em folíolos. As folhas têm aspecto recurvado, mais pronunciado nas folhas jovens, denominadas báculos. Na face inferior dos folíolos, podem ser encontradas estruturas denominadas soros, onde se agrupam os esporângios, em que são gerados esporos.
2 Reprodução das pteridófitas
Algumas pteridófitas apresentam reprodução assexuada por um processo de brotamento. O rizoma vai crescendo e, de espaços em espaços, forma pontos vegetativos denominados estolhos, onde brotam as folhas e raízes.
Na reprodução sexuada apresentam alternância de gerações. A geração duradoura, ao contrário das briófitas, é a diploide, que é esporofítica.
As pteridófitas, em virtude da ausência de grãos de pólen, apresentam uma grande
dependência de água para a reprodução. Assim sendo, são espécies encontradas em
locais geralmente húmidos. Além disso, outro ponto importante no que diz respeito ao seu ciclo de vida é o esporófito como fase dominante.
Ciclo reprodutivo de uma pteridófita - polipódio
O ciclo de vida das pteridófitas, assim como o de outros vegetais, apresenta uma fase haploide (n) e uma fase diploide (2n). A fase de esporófito é dominante e diploide,
enquanto a fase de gametófito é haploide e de curta duração.
As pteridófitas podem apresentar dois tipos de ciclo de vida: a homosporia e a
heterosporia. Nas pteridófitas homosporadas, é produzido um tipo de esporo que
germina e dá origem a gametófitos bissexuados. Já nas pteridófitas heterosporadas, são produzidos esporos diferenciados (micrósporos e megásporos), os quais germinam e dão origem a gametófitos de sexos separados (microgametófitos e megagametófitos).
Como a maioria das pteridófitas são homosporadas, descreveremos o ciclo desse grupo, mais especificamente o ciclo do polipódio.
Nas folhas do polipodio (2n) existem soros, estruturas especializadas que aparecem como pequenos pontos pretos na superfície foliar. Nesses soros, os esporos (n) são produzidos por meiose. Após a liberação dos esporos, eles caem em um local propício e germinam, formando um gametófito bissexuado (n), verde e com formato semelhante a um coração
3 - protalo. Além dessas características, é possível observar a presença de rizoides que garantem a permanência do gametófito no substrato.
O gametófito apresenta arquegônios, nos quais é possível observar a oosfera, e anterídeos, que são responsáveis pela produção de vários anterozoides. Na presença de água, o anterozoide flagelado nada até encontrar a oosfera. Ocorre, então, a fecundação e um zigoto é formado (2n). O embrião inicia seu desenvolvimento, necessitando do gametófito apenas por um pequeno período de tempo. O embrião forma, então, um esporófito (2n), que se enraíza no solo e dá início a um novo ciclo.
Subfilo Gimnospermas
As gimnospermas compreendem um grupo de plantas que se caracteriza pela presença
de vasos condutores de seiva (xilema e floema) e sementes. Todas as espécies incluídas nesse grupo são lenhosas e algumas são uma fonte importante de madeira e material para a fabricação de papel. Além disso, espécies como ciprestes e pinheiros são muito utilizadas como plantas ornamentais.
Uma das características mais marcantes desse grupo de plantas é ausência de uma proteção da semente, ou seja, elas não possuem um fruto envolvendo essa estrutura. Em virtude dessa peculiaridade, o grupo recebeu o nome de gimnospermas, que significa “sementes nuas”. As sementes, sem dúvidas, foram muito importantes para garantir a dominância desse grupo de plantas e das angiospermas na flora atual, pois, além de proteger o embrião, fornecem alimento a ele.
Diferentemente das briófitas e pteridófitas, as gimnospermas não necessitam de água
para que ocorra a reprodução. Essas plantas possuem o grão de pólen (gametófito
masculino parcialmente desenvolvido), que é responsável por levar o gametófito masculino até o feminino utilizando o vento como dispersor.
4 Ao chegar ao óvulo, o grão de pólen germina e produz uma expansão tubular chamada de tubo polínico. Esse tubo é responsável por levar os gametas masculinos até os arquegônios. Nas espécies de coníferas e gnetófitas, os gametas masculinos são imóveis, diferentemente das espécies de cicadófitas e Ginkgo, em que há anterozoides multiflagelados. Nesse último caso, o tubo polínico não penetra no arquegônio, rompendo-se próximo a esse local e permitindo que os gametas masculinos nadem até fecundarem a oosfera.
Normalmente o gametófito feminino produz vários arquegônios, consequentemente, mais de uma oosfera pode ser fecundada e vários embriões podem começar a desenvolver-se, um processo chamado de poliembrionia. Apesar de esse evento acontecer frequentemente, na maioria das vezes, apenas um desses embriões sobrevive.
É importante salientar que a reprodução é muito lenta em gimnospermas, até um ano pode se passar desde o momento da polinização até o instante em que ocorre a fecundação. Em algumas espécies, após esse processo, pode demorar até três anos para que a maturação das sementes aconteça.
Atualmente podemos dividir as gimnospermas em quatro filos:
Filo Cycadophyta: Esse grupo possui um crescimento cambial lento e folhas que se assemelham às das samambaias. Exemplo: Cycas sp.
Filo Ginkgophyta: Apresenta apenas um representante, o Ginkgo biloba. As folhas dessa planta são semelhante a leques.
Filo Coniferophyta: As coníferas são o grupo mais conhecido e sua madeira muito apreciada. O nome desse filo relaciona-se com a presença de cones, estruturas que protegem óvulos e sementes. Exemplo: Pinheiros, ciprestes e sequoias.
Filo Gnetophyta: Apresentam características que as relacionam com as angiospermas, como a presença de vasos no xilema. Exemplo: Welwitschia.
Estrutura reprodutiva das Gimnospérmicas
As gimnospermas possuem folhas modificadas com função reprodutiva, as esporófilas, nas quais se encontram os esporângios e se formam as sementes após a fecundação. Geralmente, essas folhas são encontradas unidas formando uma estrutura denominada estróbilo ou cone.
5 • Micrósporos: são formados pela meiose de células presentes no interior de cápsulas (microsporângios) contidas em folhas modificadas (microsporófilas) do estróbilo masculino. Darão origem ao gametófito masculino, o grão de pólen;
• Megásporos: são formados pela meiose de uma célula presente no óvulo (oosfera), que é formado por folhas modificadas (megasporângios) presentes no estróbilo feminino (pinhas). Darão origem ao gametófito feminino, o megagametófito.
Figura: Processo de formação do Megasporoa direita, e a esquerda estróbilos são estruturas formadas pela união de folhas modificadas com função reprodutiva
O gametófito masculino, denominado de grão de pólen, é formado pela mitose dos micrósporos (haploides). Em algumas espécies, sua parede apresenta projeções em formas de asas, o que facilita a sua dispersão, que ocorre pelo vento, até alcançar o estróbilo feminino para polinizá-lo (polinização anemófila ou anemofilia).
O gametófito feminino é formado pela mitose do núcleo do megásporo. O citoplasma do megásporo não divide, assim, o gametófito é uma grande massa polinucleada. Em seguida, surgirão membranas formando dois ou mais arquegônios (órgãos produtores de gametas femininos – as oosferas).
Fecundação
O grão de pólen, levado pelo vento, prende-se próximos a uma abertura superior do óvulo (micrópila), onde germina formando o tubo polínico. No interior do tubo polínico, há duas células espermáticas (gametas masculinos), e uma delas une-se à oosfera formando um embrião. Após a fecundação o óvulo, desenvolve-se formando a semente.
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Semente
A semente é uma estrutura que contém um embrião, o tecido nutritivo (endosperma) e uma casca. As sementes foram essenciais para a adaptação das plantas ao ambiente terrestre devido ao fato de conterem um tecido nutritivo que nutre o embrião por um determinado tempo enquanto este tem seu desenvolvimento inicial protegido contra a perda de água. As sementes também são muito importantes para a dispersão da espécie no ambiente, pois muitas flutuam levadas pelo vento, podendo germinar a grandes distâncias da planta original.
Adaptações ao ambiente terrestre
Além da semente, uma outra adaptação presente nas gimnospermas para a vida terrestre é a presença do tubo polínico, que se desenvolve levando o gameta à oosfera e tornando a fecundação independente da presença de água.
7 As angiospermas são o grupo de plantas dominante no planeta, com aproximadamente 257.400 espécies diferentes, distribuídas em 13.678 gêneros. Vivem nos mais variados ambientes e normalmente possuem vida livre, apesar de existirem espécies parasitas. É um grupo extremamente variado, com espécies com características bastante distintas.
As características principais das angiospermas é a presença de flores e frutos que envolvem a semente. As flores podem ser definidas como uma estrutura com
crescimento determinado que possui esporófilos que produzem esporângios. Uma flor pode possuir até quatro partes florais denominadas de verticilos: cálice, corola, androceu e gineceu. Quando possui os quatro verticilos, é chamada de completa; quando algum está ausente, é chamada de incompleta.
O cálice e a corola correspondem aos verticilos mais externos e estéreis da flor. O cálice pode ser definido como o conjunto de sépalas, estruturas verdes e relacionadas com a proteção. Já a corola é o conjunto de pétalas, estruturas normalmente coloridas que atraem os polinizadores. O conjunto formado pelo cálice e pela corola recebe o nome de perianto.
O androceu e o gineceu correspondem, respectivamente, às estruturas produtoras de pólen e às estruturas produtoras de óvulos. O androceu é o conjunto de estames, que, por sua vez, são diferenciados em antera e filete. O gineceu é formado pelo conjunto de carpelos, que são formados pelo estigma, estilete e ovário.
Observe as partes de uma flor
Quando uma flor apresenta tanto gineceu quanto androceu, ela é dita bissexual, mas quando apresenta somente um deles, é dita unissexual. Uma flor unissexual pode ser carpelada, quando possui apenas o gineceu, e estaminada, quando somente o androceu está presente.
8 Os frutos, estruturas também típicas das angiospermas, podem ser definidos como o ovário maduro, ou seja, desenvolvido. Eles estão relacionados com a proteção das sementes e com a dispersão dessas estruturas, permitindo a conquista de outros ambientes por essas plantas. Existem diversas classificações de frutos, uma vez que eles diferem-se pela forma, textura, tamanho, deiscência, entre outras características.
Normalmente as angiospermas podem ser classificadas em dois grandes grupos: as
monocotiledôneas e as eudicotiledôneas. As monocotiledôneas são plantas que possuem apenas um cotilédone e grãos de pólen monossulcados. As eudicotiledôneas, por sua vez, apresentam dois cotilédones e grãos de pólen tricolpados ou variações desse tipo. Além das já citadas, outras características frequentemente usadas para diferenciar esses grupos, apesar de existirem exceções, estão citadas no quadro a seguir:
Reprodução das Angiospermas
As angiospermas constituem o grupo de plantas mais diversificado do planeta,
provavelmente em razão da presença de flores, frutos e sementes, que garantem uma reprodução mais eficiente. A reprodução das angiospermas inicia-se com a
polinização, que é o encontro do grão de pólen com a parte feminina de uma flor, mais
precisamente o estigma.
Inicialmente o grão de pólen – gametófito masculino imaturo – é formado pela célula do tubo e a célula geradora. Posteriormente, antes ou durante a dispersão, ocorre a formação de dois gametas a partir da célula geradora. Ao chegar ao estigma, o grão de pólen começa a absorver uma substância açucarada produzida pelas células dessa região, germina e forma o tubo polínico. Nesse estágio, com o tubo polínico formado e os dois gametas, ele é considerado maduro.
9 O tubo polínico cresce através do estilete até o saco embrionário do óvulo – gametófito feminino maduro –, que é a região onde está localizada a oosfera. O saco embrionário é composto, geralmente, de oito núcleos e sete células: três antípodas, duas sinérgides, uma oosfera e uma célula central com os dois núcleos polares.
Ao chegar ao óvulo, o tubo polínico, atraído por sinais químicos liberados pelas sinérgides, penetra essa estrutura por uma abertura chamada de micrópila. No interior do óvulo, ele adentra em uma das duas sinérgides e libera os dois gametas e o núcleo do tubo.
Um dos gametas encontra a oosfera e o outro une-se aos núcleos polares. Como os
dois gametas participam do processo, dizemos que ocorre uma dupla fecundação, uma característica marcante das angiospermas.
Observe atentamente o esquema que ilustra o ciclo de vida de uma angiosperma
O gameta que se uniu à oosfera origina o zigoto (2n), já os núcleos polares, juntamente ao outro gameta, são responsáveis por dar origem ao endosperma (3n),
uma reserva nutritiva da semente. O zigoto forma o embrião, e os tegumentos do óvulo formam a casca da semente.
O desenvolvimento do ovário leva à formação dos frutos, que possuem como função
principal a proteção da semente, além, é claro, de ajudarem na dispersão. Os frutos e as flores constituem as características mais marcantes de uma angiosperma.
