3col Reg Md Bio Identidade Func Vida Vol115

7/23/2019 3col Reg Md Bio Identidade Func Vida Vol115

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IDENTIDADE FUNCIONAL DA VIDA

1. A evolução das plantas 05

1.1 As plantas que dependem de água para a fecundação 061.2 Plantas que não dependem de água do ambiente para a fecundação 08

2. Desenvolvimento das plantas: de uma semente a um organismo especializado em realizar fotossíntese 14

2.1 Germinação: o desenvolvimento do embrião 142.2 A raiz é uma estrutura especializada em absorver do solo água e sais minerais 152.3 O caule sustenta os órgãos fotossintetizantes 242.4 Folhas são as estruturas fotossintetizantes da planta 292.5 Biologicamente, o fruto é o ovário desenvolvido 31

3. O transporte de água e solutos nas plantas 40

3.1 As plantas perdem grande quantidade de água por transpiração 403.2 A transpiração interfere diretamente na absorção de água pelas raízes 443.3 A translocação da seiva elaborada 46

3.4 As plantas e suas necessidades minerais 48

4. Os fitormônios regulam o crescimento vegetal 54

4.1 Auxina, o hormônio que promove o alongamento das células 544.2 Giberelina, o hormônio que foi descoberto em um fungo 564.3 Citocinina, o hormônio da divisão celular 574.4 Ácido abscísico, o hormônio da inibição vegetal 584.5 Etileno, o hormônio gasoso 59

5. Fatores ambientais determinam o crescimento e os movimentos das plantas 64

5.1 Os tropismos são crescimentos em resposta a um estímulo 645.2 Os Nastismos são movimentos em resposta a um estímulo 655.3 Os tactismos são deslocamentos em resposta a um estímulo 66

6. A evolução dos animais 70

6.1 Os invertebrados 736.2 Os vertebrados 78

7. Desenvolvimento dos animais: dos folhetos embrionários aos tecidos especializados 86

7.1 Um tecido para revestir o organismo e produzir secreções 867.2 Um tecido com uma grande variedade de funções 887.3 Um tecido especializado em contrair-se 937.4 Um tecido que interpreta estímulos externos 94

8. Coordenando o organismo por impulsos nervosos 98

8.1 A unidade funcional do tecido nervoso 988.2 Alterações na polaridade da célula provoca o impulso nervoso 998.3 A comunicação entre os neurônios 1008.4 Outras células do tecido nervoso 1008.5 Comparando os sistemas nervosos dos animais 1008.6 O sistema nervoso central 1018.7 O sistema nervoso periférico 103

9. A captação dos estímulos externos 110

9.1 Sistema sensorial humano 111

SUMÁRIO DO V OLUME



3Biologia – Identidade Funcional da Vida

SUMÁRIO COMPLETOVOLUME 1


1. A evolução das plantas2. Desenvolvimento das plantas: de uma semente a um organismo especializado em realizar fotossíntese

3. O transporte de água e solutos nas plantas4. Os fitormônios regulam o crescimento vegetal

5. Fatores ambientais determinam o crescimento e os movimentos das plantas6. A evolução dos animais7. Desenvolvimento dos animais: dos folhetos embrionários aos tecidos especializados8. Coordenando o organismo por impulsos nervosos9. A captação dos estímulos externos

VOLUME 2


10. Coordenando o organismo através de mensageiros químicos11. Revestimento do corpo, esqueleto e músculos12. O sistema que retira impurezas do organismo13. Sistema digestório: degradando e absorvendo moléculas orgânicas14. Sistema respiratório: trocando gases com o meio

VOLUME 3


15. Sistema cardiovascular: a distribuição de nutrientes e gases16. As defesas do organismo17. A reprodução animal

18. Embriogênese: o milagre da vida19. Adaptações e ritmos biológicos20. Qualidade de vida nas populações humanas



4 Biologia – Identidade Funcional da Vida



A evolução das plantas5Biologia – Identidade Funcional da Vida

1. A EVOLUÇÃO DAS PLANTAS

Durante cerca de 3 bilhões de anos (Era Pré-cambriana – 3,5 bilhões de anos atrás – até meados da EraCambriana – cerca de 400 milhões de anos atrás), a vida esteve em contínua atividade de multiplicação

e diversificação, mas sempre limitada ao ambiente aquático. Nesse período, as condições da atmosfera já não eram mais adequadas à reação de gases e à formação de moléculas orgânicas, de tal forma que asubsistência das comunidades dependia da atividade autotrófica.

A associação desses fatores, gerando disputas e competições, obrigou os seres vivos a procurar novosambientes. A partir daí, iniciou-se a exploração dos ecossistemas terrestres.

Essa transição trouxe vantagens e desvantagens. Se por um lado havia mais oxigênio e menor competição,por outro, havia riscos de desidratação e dificuldades de sustentação. Além disso, enquanto a vida na águafoi favorecida pela grande quantidade de nutrientes que havia se formado antes da existência das primeirasformas de vida, a falta deles funcionou como fator limitante no meio terrestre. Assim, os autótrofos foramos primeiros a ocupá-lo, permitindo a posterior ocupação dos heterótrofos, incluindo os animais.

No caso dos vegetais, as adaptações à nova vida incluíram o surgimento e o desenvolvimento de

órgãos de fixação, de sustentação, conservação de água e, mais tarde, estruturas que conferiram a elesindependência da água para a reprodução. Entre elas, destacam-se:• Vasos condutores de seiva : estruturas responsáveis pelo transporte de água e nutrientes ao longo do corpodo vegetal. Existem dois tipos de vasos condutores. O lenho ou xilema que se encarrega do transportede seiva bruta , composta de água e sais minerais, da raiz às outras partes e o líber ou floema que seencarrega do transporte de seiva elaborada , composta de água e açúcares produzidos na fotossíntese, dasfolhas às outras partes do vegetal. Os vegetais que não apresentam essas estruturas são conhecidos comoavasculares e aqueles que as apresentam, vasculares ou traqueófitos.• Tubo polínico: estrutura responsável pelo transporte das células sexuais masculinas até as femininas,independentemente da presença de água. Os vegetais que não formam tubo polínico durante seu

ciclo reprodutivo são conhecidos como assifonógamos (a = sem, sifo = tubo), enquanto aqueles que oapresentam são chamados de sifonógamos.• Embrião: forma-se a partir do zigoto ficando protegido em estruturas da planta-mãe. As plantas queformam o embrião durante o ciclo de vida são conhecidas de embriófitas.• Semente: estrutura que protege o embrião. O surgimento da semente foi uma conquista importante.

Além de evitar a desidratação e permitir a nutrição do embrião enquanto ele é incapaz de realizar afotossíntese, a semente facilita a dispersão da espécie. As sementes apresentam um tecido de revestimento,o esclerênquima , que as protege da ação dos sucos digestivos. Assim, quando ingeridas, não sofremdigestão e podem ser eliminadas juntamente com as fezes, promovendo a germinação do embrião emlocais distantes da planta-mãe.

Os vegetais que formam semente são conhecidos como espermatófitos (esperma = semente).• Fruto: os frutos protegem as sementes e facilitam a dispersão da espécie à medida que atraem animaiscapazes de transportá-las.

A presença ou a ausência dessasestruturas nos permite agrupar todosos vegetais em quatro grandes grupos:briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. Acredita-se que todostenham tido as algas verdes como ancestralcomum, visto que todos apresentamcelulose na parede celular e clorofilas a e b como pigmentos fotossintetizantes. Todospertencem ao Reino Plantae e ao domínioEukarya .

Embriófitas

Traqueófitas

Espermatófitas e Fanerógamas

Pteridófitas Gimnospermas Algas verdes Briófitas Angiospermas

Flores e frutos

Sementes

Vasos condutores de seiva

Embrião

Cladograma dos principais grupos vegetais. Acervo CNEC



A evolução das plantas6 Biologia – Identidade Funcional da Vida

Os dois primeiros grupos incluem plantas conhecidas como criptógamas (cripto = escondido, gama = gameta), pois, assim como as algas, não apresentam órgãos reprodutores visíveis. O grupo dasgimnospermas e das angiospermas inclui as fanerógamas ( fanero = aparente), chamadas assim por teremos órgãos reprodutores aparentes. Nas angiospermas, essas estruturas estão reunidas nas flores.

As briófitas e as pteridófitas são os vegetais que iniciaram a ocupação do ambiente terrestre, mas não

conseguiram conquistá-lo definitivamente. Não apresentam tubo polínico, sementes, flores nem frutos.No caso das briófitas, faltam-lhes ainda os vasos condutores de seiva.

1.1 As plantas que dependem de água para a fecundação

A s briófitas e as pteridófitas são os vegetais que iniciaram a ocupação do ambiente terrestre, mas nãoconseguiram conquistá-lo definitivamente.

Entre os motivos que impediram tal feito destaca-se a dependência da água para que ocorra afecundação, já que briófitas e pteridófitas são plantas assifonógamas, ou seja, são plantas que não possuemtubo polínico.

Além disso, briófitas e pteridófitas são grupos de plantas que não possuem nem semente, nem flor enem frutos. No caso das briófitas, faltam-lhes ainda os vasos condutores de seiva.

As briófitas são plantas sem vasos condutores de seiva Musgos, hepáticas e antóceros são plantas que não apresentam vasos condutores de seiva, ou seja, são

plantas avasculares. Toda planta terrestre avascular é classificada informalmente no grupo das briófitas. A ausência de um sistema que distribua nutrientes, juntamente com a ausência de mecanismos que

evitem a transpiração, limita as briófitas a locais úmidos de baixa luminosidade.Sendo plantas avasculares, a distribuição de nutrientes nas briófitas acontece lentamente célula à célula.

Essa distribuição lenta, associada com a ausência de sistemas de sustentação, limita o tamanho desses

vegetais a poucos centímetros.Como qualquer planta terrestre, as briófitas apresentam ciclo de vida do tipo haplodiplobiôntico ou

alternância de gerações, sendo o gametófito o indivíduo representante da fase dominante. Entre as plantasterrestres, essa característica é exclusiva das briófitas.

Você se lembra......que as plantas terrestres apresentam meiose espórica , ou seja, que as células de um dos

indivíduos sofre meiose para formar os esporos. Além disso, ao longo de seu ciclo de vidaas plantas terrestres formam dois tipos de indivíduos: um haploide (gametófito), que forma

gametas, e outro diploide (esporófito), que forma, por

meiose, esporos. Essas duas características são típicasdo ciclo haplodiplobiôntico (ou metagênese oualternância de gerações) sendo esse o tipo de ciclo dasplantas.

Nas plantas terrestres, um dos indivíduos, ogametófito ou o esporófito, se destaca mais durandotodo o ciclo ou em vários ciclos. Esse indivíduorepresenta a fase dominante do ciclo. Por sua vez, ooutro indivíduo, o que representa a fase transitória,persiste somente por um período do ciclo de vida.

Nas briófitas, a fase dominante é representada pelogametófito e, consequentemente, a fase transitóriapelo esporófito. Nos outros vegetais terrestres, ocorre

o inverso: o esporófito representa a fase dominante e ogametófito, a transitória.

Esquema de um ciclo haplodiplobiôntico Acervo CNEC

Gametófilo (n)

Gametas (n)

Zigoto (2n)

Esporófito (2n)

Esporos (n)

Meiose

Fecundação




Apesar da simplicidade desses vegetais, as briófitas, por serem fotossintetizantes, são base de cadeiasalimentares participando do ciclo do carbono. Além disso, são bioindicadores de poluição já que apresentamdificuldade para sobreviver em locais poluídos.

Classificação informalClassificação biológica

(Filos)Representantes

Briófitas (plantas avasculares)Bryophyta Musgos

Hepatophyta Hepáticas Anthocerophyta Antóceros

A) B) C)

Musgos (A), hepáticas (B) e antóceros (C) são exemplos de briófitas. A) Acervo CNEC / Disponível em: B) <http://npuir.npust.edu> / C) <www.botany.hawaii.edu>. Acesso em: 16 ago. 2010.

As pteridófitas são plantas vasculares sem sementeSamambaia, avenca, samambaiaçu (ou samambaia de metro) são plantas que possuem vasos

condutores de seiva e que não formam sementes. Todas as plantas com essas características sãoclassificadas, informalmente, no grupo das pteridófitas. Nesse grupo, os vasos condutores de seiva, alémde proporcionarem a distribuição de nutrientes, desempenha, junto à outros tecidos, a função de sustentaro vegetal, o que permite que essas plantas tenham maior porte. A presença dos vasos condutores de seivaé a principal diferença entre as briófitas e as pteridófitas.

Outra diferença entre esses dois grupos é a fase dominante do ciclo. Nas briófitas, como já dito, a fasedominante é o gametófito, enquanto nas pteridófitas, e nos outros grupos, a fase dominante é o esporófito.

Além dessa diferença, as pteridófitas apresentam o corpo dividido em raízes, caules e folhas. Já asbriófitas, por não formarem tecidos bem diferenciados, não possuem esses elementos sendo o corpodividido em: rizoide, cauloide e filoide. O primeiro desempenha função semelhante a das raízes; o segundoé análogo ao caule; e o terceiro, assim como as folhas, fazem fotossíntese.

Apesar dessas diferenças, esses dois grupos também compartilham semelhanças. Como exemplos: asausências de sementes, de flores e de frutos. Mas a principal diferença entre elas é a ausência de tubopolínico, que faz com que briófitas e pteridófitas sejam dependentes da água do meio ambiente para queocorra a fecundação. Para que os gametas masculinos desloquem na água, eles utilizam seus flagelos. Apresença de gametas masculinos flagelados é outra semelhança entre esses dois grupos vegetais.

Economicamente as pteridófitas são muitos importantes. Isso porque, há 300 milhões de anos, essasplantas formavam exuberantes florestas, que hoje estão transformadas em reservas fósseis de carvão vegetal.

A pteridófitas estão muito relacionadas a jardinagem. Isso porque entre as plantas sem flores, asamambaia, o representante mais conhecido das pteridófitas, é a planta mais cultivada nos lares brasileiros.

A jardinagem foi e é de fundamental importância para a proliferação das samambaias.

No entanto, a mesma jardinagem foi o principal motivo para quase extinção de outra pteridófita:a samambaiaçu. É a partir dessa planta que se produz o xaxim, vasos usados para o cultivo de outrasplantas. Assim, para a produção do xaxim é necessário que retire a samambaiaçu. Para evitar sua extinção,a comercialização de xaxim foi proibida.




Classificação informal Classificação biológica (Filos) Representantes

Pteridófitas(plantas vasculares

sem sementes)

Pterophyta Samambaias e avencasLycophyta Licopódios e selaginelas

Sphenophyta Cavalinha

Psilotophyta Psilotáceas

A) B) C)

Samambaia (A), avenca (B) e samambaiaçu (C) são exemplos de pteridófitas. A, B e C - Acervo CNEC

1.2 Plantas que não dependem de água do ambiente para a fecundação

Enquanto briófitas e pteridófitas dependem da água do ambiente para que ocorra a fecundação, nosoutros dois grupos de vegetais terrestres, gimnospermas e angiospermas, surgiram características quepossibilitaram que o encontro dos gametas ocorresse sem a necessidade desse fator abiótico. Isso pode seratribuído à redução dos gametófitos, principalmente o masculino, e ao tubo polínico.

A redução do gametófito masculino, chamado de grão de pólen, possibilitou que esse fosse transportadopelo vento ou por animais, podendo ser lançado muito próximo do gametófito feminino, para que aiforme os gametas masculinos. Os núcleos espermáticos, nome dado aos gametas masculinos, chegam atéa oosfera, o gameta feminino, pelo tubo polínico, sem a necessidade de água do meio.

Além disso, as gimnospermas e angiospermas possuem sementes, uma estrutura que retém o embrião e,assim, evita que ele desidrate, mesmo longe da planta-mãe. Isso possibilita que esse embrião seja lançadopara longe da planta-mãe, evitando a competição entre eles e dispersando a espécie.

No início de seu desenvolvimento, o embrião requer uma grande quantidade de energia. Nas briófitase pteridófitas, como esse desenvolvimento acontece em uma estrutura da planta-mãe, essa é responsávelpela nutrição desse embrião. Nos grupos com sementes, no momento em que o embrião inicia seudesenvolvimento, não existe ligação física com a planta-mãe. Mesmo assim, a nutrição do embrião éresponsabilidade da planta-mãe já que é através de sua fotossíntese que serão produzidas as moléculasorgânicas que serão armazenadas na semente. São essas moléculas que serão utilizadas pelo embriãodurante a germinação.

É fácil perceber que a semente protege o embrião, tanto de forma mecânica quanto evitando sua

desidratação; armazena moléculas orgânicas para a nutrição do embrião durante a germinação; e auxiliana dispersão da espécie.

As características descritas acima explicam a menor dependência das gimnospermas e angiospermas emrelação à água do ambiente, comparadas com briófitas e pteridófitas.




As gimnospermas são plantas vasculares com sementes, mas sem flores e frutosPinheiros, araucárias, cicas, sequoias e cedros são plantas que por serem vasculares, formarem sementes,

mas não produzirem flores e frutos são classificadas, informalmente, como gimnospermas. Como jávimos anteriormente, não necessitam de água do ambiente para que ocorra fecundação, já que as plantasdesse grupo possuem o tubo polínico, um prolongamento de uma das células do grão de pólen que leva o

gameta masculino até o gameta feminino.Outra característica desse grupo é a presença de órgãos reprodutores visíveis, os estróbilos, em todos

os representantes. Os órgãos reprodutores visíveis, maiores, facilitam a liberação e a captação do grão depólen.

Como qualquer planta, as gimnospermas apresentam importância ecológica participando de diversascadeias alimentares. Além disso, as gimnospermas (principalmente as coníferas) apresentam uma vastadistribuição, principalmente no hemisfério norte, onde formam-se extensas florestas.

Entre as gimnospermas destaca-se os pinheiros. Entre outros motivos está sua utilização na produçãode madeira. Apresentando um rápido crescimento, essas plantas também são utilizadas para extração decelulose para a produção de papel.

Os pinheiros ainda são muito utilizados como árvores de natal e suas pinhas (órgão reprodutorfeminino) são usadas como enfeites para essas árvores.Outro grupo de gimnospermas, as cicadófitas, vem sendo muito utilizadas em jardinagem.O pinheiro-do-paraná é uma gimnosperma nativa de nosso país que já chegou a ocupar extensa formação

nos estados do sul e que hoje encontra-se ameaçada de extinção. Assim como outras gimnospermas, opinheiro-do-paraná que, apesar do nome, é uma araucária, é uma importante fonte de madeira, sendo esseo motivo de sua extinção. Além disso, suas sementes, chamadas de pinhões, são comestíveis sendo umaimportante fonte de renda para pequenos produtores rurais da região sul de nosso país.

Classificação informal Classificação biológica (Filos) Representantes

Gimnospermas(plantas vasculares com

sementes nuas)

Coniferophyta Pinheiros, ciprestes e araucáriasCycadophyta CicasGnetophyta GnetáceasGinkgophyta Gincobilobas

A) B) D)

C)

Pinheiro (A) com seus estróbilos, masculino (B) e feminino (C), e uma araucária (D) exemplos de gimnospermas.

Acervo CNEC




Angiospermas são plantas com sementes, flores e frutos As principais características encontradas nas gimnospermas, também

são encontradas nas angiospermas. As diferenças entre esses grupos,destaca-se a presença de flores e frutos nesse último grupo. Essas duascaracterísticas possibilitaram que as plantas com frutos ocupassem

praticamente todos os ambientes do planeta, sendo o grupo com maiordiversidade e distribuição geográfica. As flores são os órgãos reprodutores das angiospermas e, quando

comparadas com os estróbilos das gimnospermas, apresentam umagrande gama de cores, de formatos e de odores. Essas característicaspossibilitam que animais sejam atraídos para que transportem seus grãosde pólen realizando assim a polinização. Algumas flores ainda são polinizadas pelo vento, mas mesmoessas apresentam características que permitem maior eficiência nesse processo.

Já os frutos, além de protegerem a semente, tornaram a dispersão da espécie mais eficiente. Essaeficiência está relacionada com as características que o fruto apresenta. Os frutos comestíveis, por exemplo,apresentam polpa, odor e coloração que atraem os animais para que ao tentar comê-los, as sementes sejam

carregadas.Outro exemplo de adaptação

à dispersão é o carrapicho. Essefruto seco apresenta diversosganchos que grudam na pelagemdos animais permitindo assim seutransporte.

Além das flores e dos frutos,outra característica exclusivadas angiospermas é a dupla-

fecundação. Ocorrendo apolinização (transporte do grãode pólen), cada grão de pólenforma dois gametas masculinos(núcleos espermáticos) que serãotransportados, através do tubo

polínico, para o mesmo óvulo (estrutura da parte feminina da flor que contêm o gameta feminino). Umdos gametas masculinos funde com o gameta feminino (oosfera) para formar o zigoto que, posteriormente,dará origem ao embrião. O outro gameta masculino funde com outras duas células (núcleos polares) doóvulo que apresenta a constituição genética igual a do gameta feminino. Dessa última fecundação, formao tecido triploide que será a reserva da semente (o endosperma). As sementes das gimnospermas também

apresentam tecido de reserva. No entanto, esse é formado pelo acúmulo de nutrientes em células do óvulo(gametófito feminino) e não por uma fecundação. Além disso, o endosperma das angiospermas é triploideenquanto o das gimnospermas é haploide.

Com toda diversidade e sua ampla distribuição geográfica, as angiospermas acabam afetandoprofundamente nossas vidas. Em nossa alimentação, os grãos, frutos e verduras são produtos dasangiospermas. Nossas roupas dependem do algodão e do linho, fibras vegetais.

As próprias flores podem expressar nosso sentimento em relação à outra pessoa. Além de outras váriasutilizações das plantas desse grupo pelo homem.

É consenso entre os taxonomistas vegetais que as angiospermas é um grupo monofilético, sendoformalmente chamado de Magnoliophyta ou Anthophyta. O que atualmente é muito discutido é a suadivisão. Tradicionalmente as plantas com flores eram divididas em dois grupos: as monocotiledôneas e asdicotiledôneas. Com novas informações, os sistematas ainda discutem em quantas classes as angiospermasdevem ser divididas. Por enquanto, as plantas frutíferas são divididas informalmente em três grupos:monocotiledôneas (cana-de-açúcar, trigo e arroz), dicotiledôneas basais (fruta-do-conde e vitória-régia) eeudicotiledôneas (feijão, soja e ervilha).

Flores e frutos são características

exclusivas das angiospermas. Acervo CNEC

Elementos de uma flor.Disponível em: <http://freebsd.hpes.tpc.edu.tw>. Acesso em 20 dez. 2009.

Conjunto

Conjunto

Conjunto

A n d r o c e u

Estame

Filete

Antera

Pétala

Estigma

Estilete

Conjunto

Pistilo

Gi n e c e u

Sépala Cálice

PedúnculoReceptáculo

floral

Ovário

Corola




Saiba maisMesmo com as alterações na classificação das angiospermas, são vários os livros que

continuam a separá-las em monocotiledôneas e dicotiledôneas. Para isso, utilizam diversoscritérios.

CRITÉRIOS MONOCOTILEDÔNEAS DICOTILEDÔNEAS

Número de cotilédonesCotilédone

um cotilédone

Cotilédones

dois cotilédones

Tipos de raiz

Raiz fasciculada Raiz em cabeleira

Distribuição dos feixes vasculares do caule

Distribuição irregular Distribuição regular

Tipo de nervura das folhas

Nervura

Folha paralelinérvea

Nervura

Folha reticulinérvea

Número de elementos florais

Flor trímera (elementos floraismúltiplos de 3)

Flor tetrâmera (elementos florais múltiplosde 4) ou pentâmera (elementos florais

múltiplos de 5).

Pela classificação mais recente as eudicotiledôneas é que herdaram as características dasdicotiledôneas.

Exercícios de sala

1 (UFRN) Em uma região de mata, um dos efeitos causados pela redução da quantidade de chuva é oprejuízo à reprodução dos vegetais. O grupo vegetal cuja reprodução é mais prejudicada pela redução da quantidade de chuva é o das a) fanerógamas. c) monocotiledôneas. b) angiospermas. d) briófitas.




2 (FATEC-SP) Alguns estudantes fizeram as seguintes observações sobre as características de um grupo

de plantas: I) Apresentam tecidos especializados para o transporte da seiva. II) Possuem frutos e sementes. III) Formam tubo polínico para a ocorrência da fecundação. IV) Apresentam a fase esporofítica transitória.

Com relação a essas afirmações, pode-se afirmar que o pinheiro, a samambaia, o limoeiro e os

musgos apresentam, respectivamente, as seguintes características a) III, IV, II e I. c) II, III, IV e I. e) I, III, IV e II. b) I, II, III e IV. d) III, I, II e IV.

3 (UCS-RS) Entre as plantas mais comuns em nosso meio, encontram-se os xaxins, as araucárias, asgramíneas e as videiras. Com relação à sua classificação botânica, é correto afirmar que essas plantas

pertencem, respectivamente, aos grupos conhecidos como a) briófitas, gimnospermas, pteridófitas, cicadófitas.

b) gimnospermas, pteridófitas, angiospermas, monocotiledôneas.

c) angiospermas, gimnospermas, poáceas, dicotiledôneas. d) gimnospermas, pteridófitas, gramíneas, monocotiledôneas.

e) pteridófitas, gimnospermas, monocotiledôneas, dicotiledôneas.

4 (UFTM) A água não é mais necessária para que o gameta masculino alcance as oosferas. Ao invésdisso, os gametas masculinos são transportados até as oosferas por uma combinação de polinização eformação do tubo polínico.

Evert Raven e Eichhorn. Biologia vegetal

O trecho caracteriza o que ocorre na reprodução encontrada nas a) samambaias e nos musgos. d) avencas e nas sequoias. b) sequoias e nas hepáticas. e) sequoias e nas gramíneas. c) avencas e nas gramíneas.

5 (UNICAMP) O esquema abaixo representa o mais recente sistema de classificação do Reino Plantae.

a) Os algarismos romanos representam a aquisiçãode estruturas que permitiram a evolução das plantas.Quais são as estruturas representadas por I, II e III?Qual a função da estrutura representada em I?b) A dupla fecundação é característica dasangiospermas. Em que consiste e quais os produtosformados com a dupla fecundação?

________________________________ ________________________________

______________________________________________________________ ______________________________________________________________

Exercícios propostos

6 (UFRR) As sementes surgiram em um determinado momento da evolução das plantas, representado pelonúmero 3 no diagrama de relações filogenéticas entre as algas e os principais grupos de plantas atuais.

A que característica evolutiva, adquirida ao longo de

milhares de anos, correspondem, respectivamente, osnúmeros 1, 2 e 4 ?a) tecidos condutores, flor e fruto.

b) embrião, fruto e flor.

c) embrião, tecidos condutores e fruto.d) alternância de gerações, fruto e flor.

e) alternância de geração, embrião e flor.

Reino Plantae

Traqueófitas

Espermatófitas

briófitas pteridófitas gimnospermas angiospermas

II

I

III

Alga Briófita Pteridófita Gimnosperma Angiosperma

4

3

2

1




7 (UNIMONTES) A história da evolução dasplantas está relacionada com a ocupação doambiente terrestre e, portanto, com o aumentoda independência da água. As primeirasplantas a ocuparem o ambiente terrestre foramas samambaias, licopódios, cavalinhas e

outras pteridófitas. Considerando as aquisiçõesligadas à vida na Terra, as características abaixodiferem das plantas avasculares, exceto:

a) Vasos lenhosos impregnados de lignina. b) Ciclo de vida com alternância de gerações. c) Geração esporofítica maior que a gametofítica. d) Possibilidade de atingirem grande porte.

8 (UNIFOR) O quadro abaixo apresentacaracterísticas presentes (+) ou ausentes (−)

em três grupos de vegetais terrestres.

I II IIIvasos condutores + + +

raízes + + +

sementes - + +

frutos - + -

água para a fecundação + - -

Os grupos I, II e III são, respectivamente, a) gimnospermas, angiospermas e pteridófitas.

b) gimnospermas, pteridófitas e angiospermas.

c) pteridófitas, angiospermas e gimnospermas.

d) pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. e) angiospermas, pteridófitas e gimnospermas.

9 (UFSC) Os principais grupos vegetais (Briófitas,

Pteridófitas, Gimnospermas e Angiospermas)

apresentam em comum um ciclo de vida queocorre através de alternância de gerações(metagênese), em que uma geração haplóidealterna-se com outra diploide.

Com relação a este ciclo e considerando oesquema abaixo, assinale a(s) proposição(ões)correta(s).

Gametashaplóides

Zigoto

diplóide

Esporos

haplóides

Gametófitohaplóide

Esporófitodiplóide

IIIIV

I

II

Características

grupos devegetais

01) O esquema representa um ciclo de vidahaplodiplobionte (ou haplonte-diplonte) típicodos principais grupos de vegetais.02) Os eventos que ocorrem em I e III doesquema correspondem, respectivamente, àmeiose e à mitose.

04) Neste ciclo, o esporófito forma o gametófitopor reprodução assexuada e o gametófito forma

o esporófito por reprodução sexuada.

08) Nas gimnospermas e angiospermas, oesporófito é originado pela fusão dos gametas

masculino e feminino que são, respectivamente,o androceu e o gineceu.

16) Os eventos II e IV do esquemacorrespondem, respectivamente, à fecundaçãoe à germinação.32) Nas briófitas e pteridófitas, a fase

gametofítica é duradoura e evidente e a faseesporofítica, ao contrário, é reduzida e poucoevidente.

10 (UNESP) Um estudante recebeu nove cartões,cada um apresentando uma característica ou onome de uma estrutura presente em diferentesgrupos de plantas.

1

Xilema

2

Sementes

3

Cones

4

Rizoides

5

Gameta masculinonatante

6

Gameta masculinonão móvel

7

Endosperma3n

8

Alternância degerações

9

Anterozoides

Sua tarefa era formar dois grupos de

três cartões, de modo que no grupo I fossemincluídos apenas cartões com característicasou estruturas encontradas em briófitas e, no

grupo II, apenas cartões com características ouestruturas encontradas em angiospermas.

Assinale a alternativa que, no quadro,apresenta possibilidades de formarcorretamente os grupos I e II.

Grupo I - Briófitas Grupo II - Angiospermas

a) 3, 5 e 9 1, 2 e 4

b) 4, 5 e 7 1, 2 e 7

c) 3, 4 e 5 2, 6 e 8

d) 4, 5 e 9 4, 6 e 8

e) 4, 5 e 9 1, 2 e 7



14 Biologia – Identidade Funcional da Vida

2. DESENVOLVIMENTO DAS PLANTAS: DE UMA SEMENTE A UM ORGANISMO ESPECIALIZADO EM REALIZAR FOTOSSÍNTESE

Um dos mais belos espetáculos da natureza é o florescer de um ipê-amarelo. Esse acontecimento torna-seainda mais fascinante se considerarmos que uma árvore tão grandiosa, algumas com mais de 10 metrosde comprimento, tenha surgido do desenvolvimento de uma pequena semente de aproximadamente3 cm.

A manutenção de uma planta depende da integração entre seus diferentes órgãos. As raízes servemcomo estruturas de fixação e absorção de água para toda a planta. As folhas realizam fotossínteseproduzindo compostos orgânicos que também são distribuídos. O caule interliga os demais órgãos daplanta e sustentam as folhas.

Sendo as plantas a base da grande maioria das cadeias alimentares, é de suma importância conhecer oseu desenvolvimento morfológico e fisiológico, para assim melhor manipulá-las e mantê-las para benefíciodo ambiente e de nossa própria espécie.

2.1 Germinação: o desenvolvimento do embrião

A dispersão da semente de ipê-amarelo acontece através do vento,sendo chamada de anemocoria. Caso a semente já esteja madura eencontre condições adequadas, inicia-se a germinação, ou seja, aretomada do crescimento e da diferenciação do embrião. Fatores comoágua, gás oxigênio e temperatura interferem nesse processo.

O embrião, em uma semente madura, apresenta em uma dasextremidades um primórdio de raiz, chamado de radícula e o meristema

apical radicular. Na outra extremidade, encontra-se o caulículo,o primórdio do caule, e o meristema apical caulinar. Inserido nocaulículo encontra-se o cotilédone.

O caulículo ainda pode ser dividido em epicótilo, região acima dainserção do cotilédone até o meristema apical caulinar, e hipocótilo,região entre a inserção do cotilédone e a radícula. Toda a porção

acima da inserção do cotilédone, ou seja, o epicótilo mais o meristema apical caulinar, e algumas vezeso primórdio de folhas, é chamada de plúmula . Nas gramíneas, a plúmula fica envolta por uma bainhaprotetora chamada de coleóptilo.

Caulículo

Casca

Plúmula

Cotilédones

Radícula

Casca

Cotilédones

Caulículo

Radícula

Endosperma

Caulículo

Plúmula

Casca

Cotilédone

Coleóptilo

Pericarpo

do fruto

Radícula

Endosperma

Feijão Mamona Milho

Esquemas da semente do feijão, mamona e do grão de milho. Amabis e Martho, Biologia dos Organismos, Volume II

Para que se inicie a germinação, é necessário que a semente absorva água. Esse processo, chamado deembebição, é importante para que as células retomem o seu metabolismo mobilizando a utilização dasreservas nutritivas do endosperma. A embebição também é importante para o rompimento da casca,permitindo, assim, o acesso ao oxigênio pelas células do embrião e a liberação da radícula para que possaformar a raiz da planta. Antes do rompimento da casca da semente, as células do embrião obtêm energiafermentando moléculas orgânicas das reservas nutritivas.

A germinação é o desenvolvimento do

embrião.Disponível em: <www.cientic.com>. Acesso em

28 maio 2007

Desenvolvimento das plantas: de uma semente a um organismo especializado em

realizar fotossíntese



15Biologia – Identidade Funcional da Vida

Com a germinação, o embrião inicia a formação da planta adulta. Sua radícula dará origem à raiz, ocaulículo dará origem ao caule, que, por sua vez, dará origem às folhas, e, caso seja uma angiosperma, àsflores e aos frutos.

2.2 A raiz é uma estrutura especializada em absorver do solo água e sais

minerais

O surgimento da raiz foi importantíssimo para que a planta conquistasse o ambiente terrestre. Atravésdela, a planta pode absorver água e sais minerais do solo e fixar-se. Em algumas espécies, como na cenourae na beterraba, as raízes são diferenciadas em órgãos de reserva.

As raízes ainda sintetizam alguns hormônios (citocininas e giberelinas) que estimulam o crescimento eo desenvolvimento da planta. Em algumas plantas, as raízes também sintetizam metabólicos secundários,como, por exemplo, a nicotina, que a seguir é transportada para as folhas do fumo.

A raiz é dividida externamente em regiões A extremidade da raiz é protegida por um capuz de células parenquimáticas vivas, chamado de coifa .

Esse capuz é importante para conservar a integridade do meristema apical radicular, um conjunto decélulas responsáveis pela formação das células da raiz. Esse tecido, que é originado diretamente das célulasembrionárias, é formado por células pequenas, de paredes celulares finas, núcleo central e volumoso,pequenos vacúolos e com grande capacidade de sofrerem mitose. Os tecidos vegetais que apresentamcélulas com tais características são chamados meristemas.

Os meristemas que se originam diretamente do embrião ou diretamente de outro meristema sãochamados de meristemas primários. As células desses meristemas, depois de se dividirem, sofremdiferenciação, tornando-se células especializadas e perdendo a capacidade de divisão. Algumas dessascélulas especializadas podem passar por um processo chamado de desdiferenciação e readquirem a

capacidade mitótica, formando um outro tipo de meristema chamado de meristema secundário. A região do meristema apical radicular, que é protegida pela coifa, é chamada de zona meristemática .Nessa região, as sucessivas divisões de suas células formam outros três meristemas primários: a protoderma ,o meristema fundamental e o procâmbio.

À medida que as células do protoderma, do meristema fundamental e do procâmbio vão se diferenciandoe crescendo, esses tecidos vão formando, respectivamente, a epiderme, o córtex e o cilindro vascular. Aregião da raiz onde ocorre a diferenciação e o crescimento das células é chamada de zona lisa ou dealongamento. É fácil perceber que é nessa região em que a raiz apresenta maior taxa de crescimento.

A contínua diferenciação do tecido de revestimento daraiz, a epiderme, promove o surgimento em suas células deprolongamentos tubulares com paredes celulares delgadas,

aumentando a área de contato da raiz com solo. Essesprolongamentos das células epidérmicas são chamados depelos absorventes, e como o próprio nome indica, sua funçãoé absorver água e sais minerais do solo. A região da raiz queapresenta pelos absorventes e, consequentemente, onde ocorremaior absorção de água, é chamada de zona pilífera .

Acima da zona pilífera é possível distinguir a zona deramificação ou suberosa . Nessa região, as células da epiderme

já perderam os pelos absorventes e a raiz começa a apresentarraízes secundárias. Nas plantas que apresentam crescimentosecundário (ou crescimento em espessura), é nessa parte queela começa esse tipo de crescimento. Veremos mais adiante quequando uma raiz apresenta crescimento secundário ela perdeseu revestimento primário, a epiderme, por um revestimentosecundário, a periderme.

Zona de

Ramificação

Zona de

crescimento

Zona

meristemática

coifa

Pelos

absorventes

Zona

pilífera

Morfologia externa da raiz.Disponível em: <http://campus.fortunecity.com/yale>. –

Acesso em: 28 maio 2007.

Desenvolvimento das plantas: de uma semente a um organismo especializado em

realizar fotossíntese



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