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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA CURSO DE ZOOTECNIA MORFOLOGIA E ANATOMIA VEGETAL – CH822 PROF. ª ANA LÚCIA C. B. PINA Morfologia externa de Caule e Raiz CONCEITO • É a porção do eixo vegetal, clorofilada ou não; • Crescimento, via de regra, ascendente (fototropismo positivo); • Esse órgão sustenta as folhas, flores e frutos; • Corpo dividido em nós e entrenós; • Presente em todas as angiospermas e gimnospermas; • Algumas plantas denominadas acaules, na verdade apresentam uma redução expressiva do eixo caulinar. CARACTERIZAÇÃO MORFOLÓGICA DO CAULE MORFOLOGIA • Nó: saliência onde aparecem ramos e folhas; • Entrenós: espaço entre dois nós; • Gema: origina novos ramo e folhas. Meristemas axilares = gemas ORIGEM O caule origina-se da atividade do meristema caulinar apical do embrião. Pode também surgir da atividade de gemas terminais e/ou axilares. FUNÇÕES PRINCIPAIS Os caules desempenham duas funções básicas para a planta: suporte mecânico e condução. Devido a presença de gemas (formadas por tecido meristemático) e/ou tecidos totipotentes, os caules podem atuar, também, na reprodução vegetativa. Outra função que pode ser desempenhada pelos caules é a de reserva. CARACTERIZAÇÃO MORFOLÓGICA DO CAULE hipocótilo radícula C R E S C I M E N T O Crescimento das plantas: formação do eixo raiz-caule raiz cotilédone epicótilo radícula Meristema apical radicial Meristema apical caulinar Crescimento do caule Sequiadendron gigantea Suporte mecânico Entrada de água pela raiz Ascenção de água pelo xilema Saída da água pelas folhas (como vapor d´água. Transporte de água e sais minerais na planta Iris sp. O caule como propágulo (reprodução vegetativa) Eichornia crassipes Manihot esculenta Classificação dos caules Quanto a forma de ramificação • Ramificação monopodial: caracterizado pelo crescimento ilimitado da gema apical • Ramificação simpodial: gema apical com crescimento limitado, e gemas laterais com crescimento suscessivo, desigual e mais intenso. monopodial simpodial Classificação dos caules Quanto a consistência • Herbáceo: Caules de plantas com tecido mecânico pouco desenvolvido, cujo desenvolvimento predominante é o primário; • Sublenhosos: caules lignificados apenas na região basal, mais velha, junto às raízes e tenros no ápice. Ocorrem em muitos subarbustos; • Lenhoso: Caule de plantas com tecido mecânico bem desenvolvido, geralmente com um proeminente desenvolvimento secundário. Quanto as formas biológicas caulinares (hábito) • Ervas: Plantas via de regra anuais, herbáceas e de pequeno porte. • Arbustos: Plantas geralmente perenes, lenhosas, ramificadas desde a base e, portanto, não apresentam um eixo principal. • Subarbustos: plantas arbustivas com apenas a porção inferior do caule lenhosa. Classificação dos caules Quanto as formas biológicas caulinares (hábito) • Árvores: Plantas perenes, lenhosas, com eixo principal evidente e sem ramificações basais. • Lianas: Plantas anuais ou perenes, com caule herbáceo ou lenhoso, que se caracterizam por necessitar de um suporte para se desenvolver. Os caules ainda podem ser classificados quanto ao meio que se desenvolvem, podendo ser aéreos, subterrâneos e aquáticos. Classificação dos caules Lianas Caesalpinia echinata Araucaria sp. Tronco Caules aéreos eretos Haste Poligonum persicaria Ambrosia trifida Cocos nucifera Estipe Macrozamia morei Phyllostachys sp. Saccharum officinarum Colmo cheio Colmo Fistuloso (oco) Escapo: Usado para inflorescências de plantas acaules. Elevam as flores acimas das folhas apicais Agave americana Hebenaria repens Escapo Ananas comosus Plantago major Caules rastejantes • Caules aéreos que não conseguem sustentar o peso da copa da planta; • Crescem paralelamente ao solo. • Podem ser classificados em: A. Sarmentoso ou prostrado: prende-se ao solo por um único ponto de fixação e cresce rastejando, sem formar outros pontos de enraizamento. B. Estolonífero ou estolão: formam raízes adventícias e ramos aéreos em nós consecutivos, em nós intercalados ou, às vezes, vemos vários nós e entrenós sem que as raízes e ramos se formem. Este tipo de caule pode servir à reprodução vegetativa da planta. Caules aéreos rastejantes Sarmentoso ou prostrado Caules aéreos rastejantes Estolonífero ou estolão Fragaria vesca Caules aéreos rastejantes Estolonífero ou estolão Brachiaria mutica gavinha Caule aéreo trepador definição • Sobem num suporte, por meio de elementos fixadores: raízes adventícias (hera) ou gavinhas; Caule aéreo trepador volúvel • Dotados de irritabilidade e enrolam-se ao tocar em um suporte; • Se o caule volúvel, ao passar por trás do suporte, dirige-se para a direita, é chamado dextrorso. • Se, no entanto, dirige-se para a esquerda, ele é chamado sinistrorso. • É importante salientar que o enrolamento é constante para cada espécie. Caule aéreo trepador volúvel Dolichos sp. Phaseolus vulgaris Muehlenbeckia sp. Opuntia sp. Schlumbergera sp. Cladódios: Caules assimiladores com crescimento indeterminado (Plantas geralmente suculentas, áfilas ou com folhas reduzidas.) Cladódios Carnegiae gigantea Filocládios: Caules assimiladores com crescimento determinado, semelhantes a folhas (Plantas áfilas). Ruscus aculeatus Phylocladus trichomanoides Caules subterrâneos • São estruturas que associam as funções de armazenamento de reservas e formas de propagação vegetativa. • Os caules servem também para garantir a vida da planta quando as partes aéreas não sobrevivem, quer pelo frio, seca ou queimada. Tubérculo • Porção terminal de seus ramos longos e delgados, dilatada e cheia de reservas; • Apresenta-se envolvido por catáfilos membranosos (ou apenas as suas cicatrizes) e gemas; • Difere do rizoma pelo fato do seu espessamento (acúmulo de substâncias) limitar-se às porções terminais e por não formar raízes adventícias a partir dos nós. Gemas Solanum tuberosum Rizoma: cresce horizontalmente ao solo, pode ou não apresentar parte aérea Crescimento Rizoma Gemas protegidas por catáfilos Folhas aéreas Raízes Novos brotos Rizoma Zingiber officinale Rizoma RIZOMA (caule prostrado subterrâneo) Bulbos: sistema caulinar comprimido verticalmente, onde o caule propriamente dito é reduzido a um “disco basal” do qual partem muitos catáfilos densamente dispostos, os mais externos secos e os mais internos suculentos. Bulbos Allium cepa Allium sativum Lilium nepalense Pseudobulbos: Ramificação bulbiforme do caule de algumas orquídeas Caules aquáticos • Desenvolvem-se em meio aquático, e como as raízes aquáticas, também podem desenvolver grandes quantidades de aerênquima. Exemplo: aguapé (Eichornia crassipes). Caules aquáticos Jacaratia corumbensis Xilopódio: tem uma organização histológica complexa, podendo ter tecidos de origem caulinar e/ou radicial. Pode ser completamente subterrânio ou sub- superficial. Comum em formações savanoides. Spondias tuberosa Ceiba sp. Gleditsia triacanthos Alterações caulinares Espinhos: gemas desenvolvidas com função de proteção contra predação. Surgem na axila das folhas e possuem vascularização Gavinhas caulinares • Ramos modificados formados na axila das folhas e que servem como elementos de fixação para o caule trepador; • Maracujá (Passiflora alata - Passifloraceae), cipó-unha-de-gato (Macfadyena ungüis - Bignoniaceae). Gavinha Baccharis genistelloides Expansões alares: presentes em plantas onde a folhas estão ausentes, por isso realizam fotossíntese. Rizóforo Eixo caulinar com crescimento geotrópico positivo com características de órgão portador de raízes adventícias Raizes adventícias desenvolvem no ápice do rizóforo, em contato com o solo Pseudocaule Musa parasidiaca Diversidade morfológica caulinar Morfologia externa de Raiz Conceito É a porção do eixo vegetal geralmente aclorofilada e com crescimento descendente (geotropismo positivo). Está presente em todas as plantas vasculares. Caracteriza-se pela ausência de gemas laterais. Origem A raiz principal se origina da radícula do embrião. As raízes laterais (secundária) se originam a partir da raiz principal. Funções principais As raízes desempenham três funções básicas na a planta: fixação, absorção de água e nutrientes minerais e condução. Outra função que pode ser desempenhada pelas raízes é a de reserva. Caracterização morfológica da raiz hipocótilo radícula C R E S C I M E N T O Desenvolvimento inicial da raiz raiz cotilédone epicótilo radícula Meristema apical radicial Meristema apical caulinar Classificação das raízes quanto a origem Origem RAÍZES PRIMÁRIAS RAÍZES SECUNDÁRIAS RAÍZES ADVENTÍCIAS Radícula Raiz primária Origem diversa radícula raiz primária raízes secundárias ou laterais Planta de Coleus sp. Obtida de uma estaca. Notar sistema de raízes adventícias Plântula Zea mays Planta adulta de Z. mays raízes adventícias surgindo da base do caule Raízes adventícias Formação de raízes adventícias a partir de folhas de Kalanchoe beharensis (coerama; folha-da-fortuna etc.) Constituição da raiz (Regiões) • Coifa (caliptra ou pilorriza): Estrutura localizada na porção apical distal, que protege os tecidos embrionários da raiz (meristema apical distal). Possui grãos de amido em suas células (amiloplastos, estatólitos) responsáveis pelo controle geotrópico da raiz. • Zona Meristemática: Região de divisão celular restrita (alto índice mitótico). Inclui o meristema apical da raiz, suas derivadas imediatas e o centro quiescente. • Centro Quiescente: Porção de células do meristema apical da raiz. Essas células são responsáveis pela reparação de regiões meristemáticas vizinhas, porventura danificadas. Constituição da raiz (regiões) • Zona de alongamento: Localiza-se após a zona meristemática. Nessa região, os tecidos originados pela atividade dos meristemas sofrem um processo de alongamento celular (início do processo de diferenciação celular). • Zona Pilífera: Adjacente a zona de alongamento, caracteriza-se pela presença dos pêlos absorventes. Nessa região os tecidos já se encontram diferenciados e por isso, também é chamada de zona de maturação. • Zona de Ramificação: Caracteriza-se pela presença das raízes laterais. Por vezes apresenta-se suberificada. • Colo: Região de transição entre a raiz e o caule. estatólitos Plc= parte lateral da coifa C= columela pelos absorventes Raiz lateral coifa zona de ramificação zona pilífera coifa e zona meristemática pêlos absorventes zona meristemática zona de alongamento Tipos Fundamentais de Sistemas Radiculares Raiz primária Raízes secundárias Raiz axial ou pivotante Raiz fasciculada Gimnospermas e dicotiledôneas Monocotiledôneas Raiz pivotante Raízes ramificadas Raiz fasciculada Classificação das raízes • Quanto à origem: • Normais: aquelas que se desenvolvem a partir da radícula. São elas: raiz principal e todas as suas ramificações (raízes secundárias). Formada a partir de um único meristema. • Adventícias: aquelas que não se originam da radícula do embrião ou da raiz principal. Podem formar-se nas partes aéreas das plantas e em caules subterrâneos. Ex: raízes grampiformes. Muitos meristemas. Raízes se desenvolvem a partir do caule Raízes se desenvolvendo a partir das folhas Raízes adventícias Raízes suporte de origem caulinar adventícias Raízes suporte de origem caulinar adventícias Ficus sp. Pandanus sp. Raízes suporte de origem caulinar adventícias – Raízes tabulares Raízes estranguladoras Ficus sp. (Mata-Pau) Taxodium sp. Avicenia sp. Raízes respiratórias ou pneumatóforos • Raiz dilatada pelo acúmulo de reserva nutritivas; • Regiões secas ou invernos rigorosos; • Pode ser pivotante-tuberosa (cenoura, beterraba, nabo, rabanete) ou; • Adventícia-tuberosa (dália) ou secundária- tuberosa (batata-doce). Raiz tuberosa Raízes tuberosas ou armazenadoras Fasciculadas Manihot esculenta Raphanus sativus Axiais Myrmecodia tuberosa Raiz tuberosa aérea Raízes grampiformes Orchidaceae e bromeliaceae (Espécies epífitas) Raiz aderente assimiladora Tillandsia sp. Raízes grampiformes de caladium bicolor L. (Tajá; coração-de-jesus) Raízes haustórios ou sugadoras • Raiz adventícia discóide, semelhante a uma ventosa, denominada apressório. • Células do centro do apressório penetram na casca do hospedeiro, formando os haustórios, que se ramificam até atingir os tecidos vasculares do hospedeiro. Apressório Raízes haustórios ou sugadoras Cuscuta sp. Cipó-Chumbo (Cuscutaceae) Holoparasita Háustórios caule hospedeiro Erva de passarinho (Loranthaceae) Hemiparasita Raízes haustórios ou sugadoras Tristerix aphyllus sobre uma Cactaceae Phoradendron scabberimum sobre erva de passarinho Hemiparasita • Desenvolvem na água. • Ex.: Vitória-régia (lodosas), aguapé (natantes). Raízes aquáticas Eichohornia crassipes (Aguapé) • Parênquima aerífero desenvolvido e coifa dupla Raízes aquáticas Porque conhecer a morfologia da raiz? Meloidogyne sp. (nematóide galhador) Estágios larvares Fêmea adulta Raiz de tomateiro cenoura Nódulos radiculares (Rhizobium sp.) RAIZ 1) Com coifa 2) Sem gemas terminais e laterais 3) Região de pêlos absorventes 4) Sem folhas, flores e frutos 5) Corpo sem divisão em nós e entrenós 6) Radicelas de origem endógena Diferenças morfológicas entre Raiz e Caule CAULE 1) Sem coifa 2) Com gemas terminais e laterias 3) Sem região de pêlos absorventes 4) Folhas, flores e frutos 5) Corpo com divisão em nós e entrenós 6) Ramos de origem exógena (nas gemas axilares) Tabulares Respiratórias ou pneumatóforos Grampiformes Estrangulantes Qual tipo de raiz você usaria para evitar a erosão do solo? ( ) Raiz axial ( ) Raiz fasciculada Verdadeiro ou falso? 1) A região de crescimento das raízes localiza-se entre a coifa e a zona pilífera; 2) Em geral as dicotiledôneas de grande porte e as monocotiledôneas apresentam, respectivamente, raízes do tipo axial ou pivotante e fasciculada ou em cabeleira; 3) Plantas epífitas (orquídeas) formam raízes do tipo sugadora ou haustórios; 4) Batata-doce, mandioca e batata-inglesa formam raízes do tipo tuberosa; 5) Plantas de mangue formam raízes respiratórias ou pneumatófaros; 6) Plantas hemiparasitas usam suas raízes do tipo haustório para parasitar o floema de determinadas plantas; Aula prática amanhã no Lab. de Sistemática Prova teórica dias 27/11