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ANATOMIA E FISIOLOGIA
VEGETAL
Thiago de Ávila Medeiros
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AULA 1
BOTÂNICA: CÉLULA VEGETAL E PAREDE
CELULAR
Rio de Janeiro/RJ.
Fisiologia Vegetal
Autor(es): Taiz, Lincoln /Zeiger, Eduardo
Editora: ARTMED
Biologia Vegetal
Autor(es): Peter H. Raven | Ray F. Evert | Susan E. Eichhorn
Editora: Guanabara Koogan
Bibliografia recomendada
Anatomia Vegetal
Organografia/Quadros sinóticos ilustrados de fanerógamas
Autor(es): Beatriz Appezzato-da-Glória e Sandra Maria Carmello
Guerreiro
Editora: UFV
“O que guia a vida é...
um pequeno fluxo,
mantido pela Luz do Sol”
Albert Szent-Györgyi.
Prêmio Nobel.
Introdução
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diversidade biológica ou biodiversidade.
➢ Conceito mais amplo:
Inclui a variedade de genes, espécies e também suas funções
ecológicas no ecossistema.
Em relação a biodiversidade vegetal:
Total de aproximadamente 400 mil espécies.
(Lughadha, 2010).
E o que pode ter levado a grande diversificação vegetal?
Importante característica adaptativa
A capacidade de sintetizar o próprio alimento!!!
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1. Quimioautotróficos: algumas bactérias e archeas.
Utilizando energia da oxidação de substâncias orgânicas
2. Fotoautotróficos: bactérias sulfurosas púrpuras,
cianobactérias, algas e plantas.
Grande diversidade devido a abundância da fonte energética
para o processo
O SOL!!
Diversidade dos organismos
fotossintetizantes:
Existe uma grande variedade entre os vegetais, desde:
Formas: Diferentes tipos morfológicos, como esféricos,
foliáceos e etc.
Tamanhos: Desde unicelulares até espécies com mais de 100
metros de comprimento.
De cores: verde, verde, amarelo e vermelho.
E qual é o gatilho para tanta variedade?
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Seleção
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aquático Início da vida:
2 bilhões de anos antes da invasão do ambiente terrestre.
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necessário o surgimento de uma importante
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Brasileiros
Mata
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Amazônica
Cerrado Caatinga
Pampas
Sulinos
Mata de
Araucária
Para o estudo biodiversidade botânica,
precisamos entender as características
do grupo.
E para isso, precisamos começar por sua
unidade morfofisiológica.
A Célula Vegetal
Até porque ainda não chegamos a esse ponto...
Sobre a célula Vegetal:
Características
gerais.
Célula vegetal x
célula animal.
Característica
marcante: Parede
celular.
A célula vegetal: características gerais
Quesito organização
Presença de parede celular.
Membrana plasmática
envolvendo o citoplasma.
Tonoplasto
delimitando vacúolos
A célula vegetal: características gerais
Quesito organelas:
Reconhecimento: delimitadas por
membranas e movimentas pelo
citoesqueleto .
Principais organelas e funções
básicas:
1. Metabolismos celular: mitocôndrias e
cloroplastos.
2. Coordenação: núcleo delimitado
contendo DNA.
3. Síntese e transporte de substâncias:
sistema endomembranar e retículo
endoplasmático (subdivido em
perinuclear e cortical).
Célula vegetal versus célula animal
Semelhanças Diferenças
Limitadas por uma membrana Parede cellular
Presença de citoplasma Presença de vacúolos
Presença de citoesqueleto Plastídeos
Núcleo Plasmodesmos
Nucléolo
Mitocôndria
Ribossomos
Resumo comparativo
Origem das células vegetais:
Em microscópio óptico, somente a parede celular e organelas grandes (ex.
cloroplastos). Podem ser observadas.
Todas as células vegetais
diferenciadas
São originadas de células
meristemáticas
Caracterizadas por
citoplasmas densos
Localizadas em porções
apicais e laterais
A célula vegetal
Membrana plasmática
Verdadeira barreira de permeabilidade seletiva – controla a passagem de
íons e pequenas moléculas, impedindo a troca indiscriminada de
substancias entre os meios.
Composição: Bicamada lipídica, na qual várias proteínas de membrana
estão inseridas, enzimas e outros componentes estruturais.
O citoplasma
Composição: Grande quantidade de moléculas e complexos moleculares,
como, por exemplo, os ribossomos e as estruturas envolvidas por
membranas, as organelas.
Apresentam constante movimentação – conhecido como corrente
citoplasmática.
A célula vegetal
O núcleo
O material genético é primariamente encontrado no núcleo.
Este núcleo vegetal é envolto por duas membranas
Apresentando formato lobado e alongado
Em células meristemáticas, o núcleo pode ocupar mais da metade
do citoplasma
Esta relação cai rapidamente com o aumento do tamanho da célula
e fusão de pequenos vacúolos, formando um vacúolo grande e
central, característico de células vegetais.
A célula vegetal
O Retículo Endoplasmático – sistema endomembranar ramificado
Grande parte dos componentes protéicos e lipídicos encontrados nas membranas
são manufaturados do retículo endoplasmático.
Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) - Presença de ribossomos, sintetizando
proteínas.
2.Retículo Endoplasmático Liso (REL) - Não possui ribossomos, função de síntese
de lipídios.
Aprofundando sobre o RE
Em células indiferenciadas (meristemáticas) – RE escasso e com isso encontramos
ribossomos livres.
Em células diferenciadas (especializadas) – O RE é abundante, formando túbulos
que podem estar localizadas na periferia do núcleo ou no córtex da célula.
A célula vegetal
O Complexo de Golgi
Conhecidos como dictiossomo, compreende um grande número de cacos
empilhados (1 a 2 um de diâmetro) conhecidos como cisternas.
Forma: Margens ramificadas, com muitas vesículas associadas.
Função: Síntese e secreção de polissacarídeos – transportadas até a parede celular,
onde terá função desempenhada.
Aprofundando sobre o complexo de Golgi:
Importantíssimo na secreção de substâncias;
Participação na formação da parede celular;
Transporte de proteínas de reserva (vicilina, legumina e etc.), presente em
organelas especiais chamados de corpos protéicos.
A célula vegetal
O Vacúolo
Característica da maioria das células vegetais, representando 10 a 90% do volume
total da célula.
Ele é delimitado por uma membrana (tonoplasto) e é preenchido por uma solução
aquosa composta por sai minerais dissolvidos, açucares, pigmentos e etc.
A membrana (tonoplasto) é formado por uma dupla camada lipídica com proteínas
inseridas.
Aprofundando sobre: funções
Depósito de nutrientes;
Quebra de nutrientes e reciclagem dos componentes - função lisossômica;
Expansão celular;
Manutenção da rigidez do tecido celular.
Parede celular : Desenho
esquemático
A célula vegetal: parede celular
Envolve externamente a membrana
plasmática.
É formada nos primeiros estágios de
desenvolvimento celular e por isso.
Delimitando, em grande parte, o tamanho e o
formato da célula.
Parede permeável a água e a várias
substâncias.
Origem: produto das atividades de síntese do
protoplasto.
Difere em espessura, composição e
propriedades físicas – dependendo das
funções desempenhadas
A célula vegetal: parede celular
Por ser rígida, a parede celular limita o tamanho do protoplasto,
evitando a ruptura da membrana plasmática quando, devido a
entrada de água na célula, o protoplasto aumenta
consideravelmente de tamanho.
Composição de uma parede celular:
Moléculas de celulose, hemicelulose e pectina;
Lignina;
Proteínas;
Lipídios.
Esse conjunto de compostos bioquímicos confere resistência,
rigidez, permeabilidade seletiva, certa flexibilidade e
aderência.
A célula vegetal: parede celular
Organizaçãoda parede celular:
Região Primária: Homogênea. Tem a primeira camada constituída
por microfibrilas de celulose com arranjo entrelaçado e a segunda
camada dispostas em arranjos desordenados.
Lamela média: Região superficial (local de contato entre células),
formando compostos pécticos, funcionando como cimento, unindo as
células.
Plantas vasculares: a parede celular pode ser formada por duas
camadas (paredes): a parede primária e secundária.
A célula vegetal: parede celular
Organizaçãoda parede celular - plantas vasculares
Parede primária: É a primeira a se formar. Semelhante as citações
anteriores.
Parede secundária: Caso necessário, a parede celular poderá
voltar a crescer, se dividir novamente e suceder a parede primária.
PROBLEMA
Inviabiliza qualquer possibilidade de expansão e crescimento
da célula. Apresentam a mesma composição, porém, com
conteúdo de água reduzido.
A célula vegetal: parede celular
Organização
A parede celular confere grande resistência as células, porém, é necessário
mecanismos para a comunicação celular.
Nas células vegetais, os protoplastos não estão completamente isolados uns dos
outros – existe um meio de junções celulares comunicantes:
As Plasmodesmas
Através desses canais ocorrem as trocas de substâncias entre células visinhas,
utilizando microtúbulos, os desmotúbulos
Estruturas ligadas ao Retículo Endoplasmático.
Importância:
Sinalização celular e redistribuição dos nutrientes.
E quando há a parede celular secundária? Surge as pontuações.
BOTÂNICA: CÉLULA VEGETAL E PAREDE CELULAR
Disciplina: Anatomia e Fisiologia Vegetal
Thiago de Ávila Medeiros
Rio de Janeiro
MUITO OBRIGADO!

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Célula vegetal e Parede Celular

  • 1. ANATOMIA E FISIOLOGIA VEGETAL Thiago de Ávila Medeiros Contatos: botanicatam@yahoo.com.br http://pt.slideshare.net/thiagoavilamedeiros https://www.facebook.com/thiagoavilamedeiros https://faculdadessaofose.academia.edu/Thiago%C3%81vilaMedeiros
  • 2. AULA 1 BOTÂNICA: CÉLULA VEGETAL E PAREDE CELULAR Rio de Janeiro/RJ.
  • 3. Fisiologia Vegetal Autor(es): Taiz, Lincoln /Zeiger, Eduardo Editora: ARTMED Biologia Vegetal Autor(es): Peter H. Raven | Ray F. Evert | Susan E. Eichhorn Editora: Guanabara Koogan Bibliografia recomendada Anatomia Vegetal Organografia/Quadros sinóticos ilustrados de fanerógamas Autor(es): Beatriz Appezzato-da-Glória e Sandra Maria Carmello Guerreiro Editora: UFV
  • 4. “O que guia a vida é... um pequeno fluxo, mantido pela Luz do Sol” Albert Szent-Györgyi. Prêmio Nobel.
  • 5. Introdução A multiplicidade de vida existente no mundo é o que chamamos de diversidade biológica ou biodiversidade. ➢ Conceito mais amplo: Inclui a variedade de genes, espécies e também suas funções ecológicas no ecossistema.
  • 6. Em relação a biodiversidade vegetal: Total de aproximadamente 400 mil espécies. (Lughadha, 2010). E o que pode ter levado a grande diversificação vegetal? Importante característica adaptativa A capacidade de sintetizar o próprio alimento!!!
  • 7.
  • 8. Situação encontrada em: 1. Quimioautotróficos: algumas bactérias e archeas. Utilizando energia da oxidação de substâncias orgânicas 2. Fotoautotróficos: bactérias sulfurosas púrpuras, cianobactérias, algas e plantas. Grande diversidade devido a abundância da fonte energética para o processo O SOL!!
  • 9. Diversidade dos organismos fotossintetizantes: Existe uma grande variedade entre os vegetais, desde: Formas: Diferentes tipos morfológicos, como esféricos, foliáceos e etc. Tamanhos: Desde unicelulares até espécies com mais de 100 metros de comprimento. De cores: verde, verde, amarelo e vermelho.
  • 10. E qual é o gatilho para tanta variedade? Evolução Seleção Natural Recombinação Mutação
  • 11. Organismos fotossintetizantes e o ambiente aquático Início da vida: 2 bilhões de anos antes da invasão do ambiente terrestre. (Origem da vida devido a relativa estabilidade físico-química do ambiente) Devido a escala temporal: Encontramos uma enorme diversidade taxonômica. Porém não há reflexo na diversidadevegetal (algas e plantas)
  • 12. Os organismos fotossintetizantes no ambiente terrestre Para a conquista do ambiente terrestre, foi necessário o surgimento de uma importante característica adaptativa. Para a conquista definitiva, outras 3 características foram importantes: 1. . Os vasos condutores!! Tecidos de sustentação. Produção de sementes. Proteção da semente em um fruto.
  • 13. As plantas terrestres estão dividas em: Briófitas: Ausência de vasos condutores. Pequenas, delicadas, de ambientes úmidos e sombreados. Geralmente epífitas. Importância Evolutiva: elo entre plantas terrestres e algas. Ambiental: importantes indicadores ambientais.
  • 14. As plantas terrestres estão dividas em: Pteridófitas: Possuidoras de vasos condutores. Geralmente herbáceas e epífitas. Importância: Para estudos filogenéticos devido a sua morfofisiologia e o ciclo de vida.
  • 15. As plantas terrestres estão dividas em: Gimnospermas: Em grande parte arbóreas, podendo ser trepadeiras e herbáceas. Produzem sementes, porém, sementes nuas. Não forma flores perfeitas. Importância: Principalmente econômica – principal fonte de recursos madeireiros.
  • 16. Angiospermas: Diferentes hábitos vegetais: Arbóreos, arbustivos, herbáceos e lianas (trepadeiras). Dominantes e diversificadas. Possuidoras de óvulos em ovários. Importância: Quase a totalidade das plantas cultivadas (alimentos, madeiras e fármacos). A maior biodiversidade das famílias botânicas. As plantas terrestres estão dividas em:
  • 19. Ecossistemas aquáticos: Transicionais Manguezais Restingas Praias Costões rochosos Estuários, baías e lagoas costeiras.
  • 22. Para o estudo biodiversidade botânica, precisamos entender as características do grupo. E para isso, precisamos começar por sua unidade morfofisiológica. A Célula Vegetal
  • 23. Até porque ainda não chegamos a esse ponto...
  • 24. Sobre a célula Vegetal: Características gerais. Célula vegetal x célula animal. Característica marcante: Parede celular.
  • 25. A célula vegetal: características gerais Quesito organização Presença de parede celular. Membrana plasmática envolvendo o citoplasma. Tonoplasto delimitando vacúolos
  • 26. A célula vegetal: características gerais Quesito organelas: Reconhecimento: delimitadas por membranas e movimentas pelo citoesqueleto . Principais organelas e funções básicas: 1. Metabolismos celular: mitocôndrias e cloroplastos. 2. Coordenação: núcleo delimitado contendo DNA. 3. Síntese e transporte de substâncias: sistema endomembranar e retículo endoplasmático (subdivido em perinuclear e cortical).
  • 27.
  • 28. Célula vegetal versus célula animal Semelhanças Diferenças Limitadas por uma membrana Parede cellular Presença de citoplasma Presença de vacúolos Presença de citoesqueleto Plastídeos Núcleo Plasmodesmos Nucléolo Mitocôndria Ribossomos
  • 30. Origem das células vegetais: Em microscópio óptico, somente a parede celular e organelas grandes (ex. cloroplastos). Podem ser observadas. Todas as células vegetais diferenciadas São originadas de células meristemáticas Caracterizadas por citoplasmas densos Localizadas em porções apicais e laterais
  • 31. A célula vegetal Membrana plasmática Verdadeira barreira de permeabilidade seletiva – controla a passagem de íons e pequenas moléculas, impedindo a troca indiscriminada de substancias entre os meios. Composição: Bicamada lipídica, na qual várias proteínas de membrana estão inseridas, enzimas e outros componentes estruturais. O citoplasma Composição: Grande quantidade de moléculas e complexos moleculares, como, por exemplo, os ribossomos e as estruturas envolvidas por membranas, as organelas. Apresentam constante movimentação – conhecido como corrente citoplasmática.
  • 32. A célula vegetal O núcleo O material genético é primariamente encontrado no núcleo. Este núcleo vegetal é envolto por duas membranas Apresentando formato lobado e alongado Em células meristemáticas, o núcleo pode ocupar mais da metade do citoplasma Esta relação cai rapidamente com o aumento do tamanho da célula e fusão de pequenos vacúolos, formando um vacúolo grande e central, característico de células vegetais.
  • 33. A célula vegetal O Retículo Endoplasmático – sistema endomembranar ramificado Grande parte dos componentes protéicos e lipídicos encontrados nas membranas são manufaturados do retículo endoplasmático. Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) - Presença de ribossomos, sintetizando proteínas. 2.Retículo Endoplasmático Liso (REL) - Não possui ribossomos, função de síntese de lipídios. Aprofundando sobre o RE Em células indiferenciadas (meristemáticas) – RE escasso e com isso encontramos ribossomos livres. Em células diferenciadas (especializadas) – O RE é abundante, formando túbulos que podem estar localizadas na periferia do núcleo ou no córtex da célula.
  • 34. A célula vegetal O Complexo de Golgi Conhecidos como dictiossomo, compreende um grande número de cacos empilhados (1 a 2 um de diâmetro) conhecidos como cisternas. Forma: Margens ramificadas, com muitas vesículas associadas. Função: Síntese e secreção de polissacarídeos – transportadas até a parede celular, onde terá função desempenhada. Aprofundando sobre o complexo de Golgi: Importantíssimo na secreção de substâncias; Participação na formação da parede celular; Transporte de proteínas de reserva (vicilina, legumina e etc.), presente em organelas especiais chamados de corpos protéicos.
  • 35. A célula vegetal O Vacúolo Característica da maioria das células vegetais, representando 10 a 90% do volume total da célula. Ele é delimitado por uma membrana (tonoplasto) e é preenchido por uma solução aquosa composta por sai minerais dissolvidos, açucares, pigmentos e etc. A membrana (tonoplasto) é formado por uma dupla camada lipídica com proteínas inseridas. Aprofundando sobre: funções Depósito de nutrientes; Quebra de nutrientes e reciclagem dos componentes - função lisossômica; Expansão celular; Manutenção da rigidez do tecido celular.
  • 36. Parede celular : Desenho esquemático
  • 37.
  • 38. A célula vegetal: parede celular Envolve externamente a membrana plasmática. É formada nos primeiros estágios de desenvolvimento celular e por isso. Delimitando, em grande parte, o tamanho e o formato da célula. Parede permeável a água e a várias substâncias. Origem: produto das atividades de síntese do protoplasto. Difere em espessura, composição e propriedades físicas – dependendo das funções desempenhadas
  • 39.
  • 40. A célula vegetal: parede celular Por ser rígida, a parede celular limita o tamanho do protoplasto, evitando a ruptura da membrana plasmática quando, devido a entrada de água na célula, o protoplasto aumenta consideravelmente de tamanho. Composição de uma parede celular: Moléculas de celulose, hemicelulose e pectina; Lignina; Proteínas; Lipídios. Esse conjunto de compostos bioquímicos confere resistência, rigidez, permeabilidade seletiva, certa flexibilidade e aderência.
  • 41. A célula vegetal: parede celular Organizaçãoda parede celular: Região Primária: Homogênea. Tem a primeira camada constituída por microfibrilas de celulose com arranjo entrelaçado e a segunda camada dispostas em arranjos desordenados. Lamela média: Região superficial (local de contato entre células), formando compostos pécticos, funcionando como cimento, unindo as células. Plantas vasculares: a parede celular pode ser formada por duas camadas (paredes): a parede primária e secundária.
  • 42. A célula vegetal: parede celular Organizaçãoda parede celular - plantas vasculares Parede primária: É a primeira a se formar. Semelhante as citações anteriores. Parede secundária: Caso necessário, a parede celular poderá voltar a crescer, se dividir novamente e suceder a parede primária. PROBLEMA Inviabiliza qualquer possibilidade de expansão e crescimento da célula. Apresentam a mesma composição, porém, com conteúdo de água reduzido.
  • 43. A célula vegetal: parede celular Organização A parede celular confere grande resistência as células, porém, é necessário mecanismos para a comunicação celular. Nas células vegetais, os protoplastos não estão completamente isolados uns dos outros – existe um meio de junções celulares comunicantes: As Plasmodesmas Através desses canais ocorrem as trocas de substâncias entre células visinhas, utilizando microtúbulos, os desmotúbulos Estruturas ligadas ao Retículo Endoplasmático. Importância: Sinalização celular e redistribuição dos nutrientes. E quando há a parede celular secundária? Surge as pontuações.
  • 44. BOTÂNICA: CÉLULA VEGETAL E PAREDE CELULAR Disciplina: Anatomia e Fisiologia Vegetal Thiago de Ávila Medeiros Rio de Janeiro MUITO OBRIGADO!