Tecidos fundamentais – Colênquima

O colênquima sustenta os órgãos jovens em crescimento

As células do colênquima, como as células do parênquima, são vivas na maturidade. O tecido colenquimático comumente ocorre em cordões isolados ou como um cilindro contínuo sob a epiderme, nos caules e nos pecíolos (parte da folha que une o limbo ao caule).

Também pode ser encontrado margeando as nervuras das folhas das eudicotiledôneas. (As “saliências” na superfície externa dos pecíolos de aipo são formadas quase inteiramente por colênquima.) As células do colênquima são tipicamente alongadas. Sua característica mais marcante é a presença de paredes primárias, desigualmente espessadas, não lignificadas e que são macias e flexíveis, com uma aparência brilhante no tecido fresco. Por serem células vivas na maturidade, podem continuar a desenvolver paredes espessadas e flexíveis enquanto o órgão está se alongando, o que torna essas células especialmente adaptadas para a sustentação de órgãos jovens em crescimento.

O colênquima é o tecido de sustentação típico dos caules, das folhas e das partes florais em crescimento e da maioria dos órgãos herbáceos (não lenhosos) que sofrem pouco ou nenhum crescimento secundário. As raízes raramente apresentam colênquima. O colênquima está ausente nos caules e nas folhas de muitas monocotiledôneas que produzem esclerênquima precocemente em seu desenvolvimento.

Tecidos fundamentais – Parênquima

O parênquima está envolvido com a fotossíntese, o armazenamento e a secreção

As células parenquimáticas, de formas e tamanhos variáveis, constituem as células mais numerosas no corpo da planta. No corpo primário da planta, as células parenquimáticas comumente dispõem-se como um agregado contínuo – o tecido parenquimático – por exemplo, no córtex e na medula dos caules e raízes, no mesofilo e na porção carnosa dos frutos. Além disso, as células parenquimáticas ocorrem como fileiras verticais de células nos tecidos vasculares primários e secundários e como fileiras horizontais, denominadas raios, nos tecidos vasculares secundários.

As células parenquimáticas, geralmente vivas na maturidade, são capazes de divisão, e embora suas paredes sejam comumente primárias, algumas células parenquimáticas apresentam também paredes secundárias. Pelo fato de reterem a sua capacidade meristemática, as células que possuem apenas parede primária desempenham papel importante na regeneração e na cicatrização de lesões.

Também são essas células que dão origem às estruturas adventícias, tais como as raízes adventícias que se formam nas estacas caulinares. Além disso, quando expostas a condições adequadas para o seu crescimento e desenvolvimento, essas células têm a capacidade de se transformar em células embrionárias, designadas como totipotentes, que dão origem a uma planta inteira.

As células parenquimáticas estão envolvidas em atividades que dependem da presença de protoplastos vivos, tais como fotossíntese, armazenamento e secreção. As células parenquimáticas também podem desempenhar um papel no movimento da água e no transporte de substâncias nutritivas nas plantas. Em muitas plantas suculentas, como as Cactaceae, Sansevieria e Peperomia, o parênquima está especializado em tecido de armazenamento de água.

 

As células de transferência são células parenquimáticas com invaginações na parede

As invaginações da parede das células de transferência frequentemente ampliam bastante a área da membrana plasmática, e admite-se que estas células facilitam o movimento de solutos a curta distância. A presença de células de transferência geralmente está correlacionada com a existência de um movimento intenso de solutos – tanto para dentro (absorção) quanto para fora (secreção) – através da membrana plasmática.

As células de transferência são extremamente comuns e provavelmente desempenham funções semelhantes em todo o corpo da planta. Elas estão presentes em associação ao xilema e o floema das nervuras pequenas ou de menor calibre, nos cotilédones e nas folhas de muitas eudicotiledôneas herbáceas. As células de transferência também estão associadas ao xilema e ao floema dos traços foliares dos nós, tanto nas eudicotiledôneas como nas monocotiledôneas. Além disso, são encontradas em vários tecidos de estruturas de reprodução (placenta, saco embrionário e endosperma) e em várias estruturas glandulares (nectários, glândulas de sal e glândulas de plantas carnívoras), onde ocorre um intenso transporte de solutos a curta distância.

Evolução dos organismos – O ambiente costeiro

O ambiente costeiro foi importante na evolução dos organismos fotossintetizantes

 

No início da história evolutiva, os principais organismos fotossintetizantes eram células microscópicas, flutuando abaixo da superfície das águas iluminadas pela luz solar. A energia abundava, assim como carbono, hidrogênio e oxigênio, mas, à medida que as colônias celulares se multiplicavam, logo diminuíram os recursos minerais do mar aberto. (É essa falta de minerais essenciais o fator limitante para os planos modernos de cultivar os mares.) Como consequência, a vida começou a se desenvolver de modo mais abundante próximo às costas, onde as águas eram ricas em nitratos e minerais carregados das montanhas por rios e riachos e removidos das costas pelas ondas incessantes.

Os costões rochosos apresentaram-se como um ambiente muito mais complicado do que o mar aberto, e, em resposta a essas pressões evolutivas, os organismos vivos tornaram-se cada vez mais diversificados e complexos em estrutura. Há não menos que 650 milhões de anos, os organismos evoluíram de modo a que muitas células ficassem ligadas umas às outras para formar um corpo integrado pluricelular. Podem ser vistos, nesses organismos primitivos, os estágios iniciais da evolução de plantas, fungos e animais. Fósseis de organismos pluricelulares são muito mais fáceis de detectar do que aqueles mais simples. A história da vida na Terra é, portanto, mais bem documentada a partir de sua primeira aparição.

Na costa turbulenta, os organismos pluricelulares fotossintetizantes eram mais capazes de manter suas posições contra a ação das ondas, e, ao vencerem o desafio da costa rochosa, novas formas se desenvolveram. Essas novas formas desenvolveram paredes celulares relativamente fortes para suporte, assim como estruturas especializadas para ancorar seus corpos às superfícies rochosas. À medida que estes organismos aumentavam em tamanho, eram confrontados com o problema de suprir alimento às porções mais profundamente submersas e pobremente iluminadas de seus corpos, onde a fotossíntese não estava acontecendo. Finalmente, tecidos especializados para a
condução de alimento se desenvolveram por toda a extensão do corpo desses organismos e conectavam as partes superiores fotossintetizantes às estruturas inferiores não fotossintetizantes.

Por hoje era isso. Em breve continuarei a apresentar as causas e efeitos da evolução da vida vegetal no planeta.  Até lá e bons estudos!

Evolução dos organismos – Importancia da fotossíntese para a evolução da vida

A fotossíntese alterou a atmosfera da Terra, a qual, por sua vez, influenciou a evolução da vida

À medida que os organismos aumentavam em número, eles alteraram a face do planeta. Essa revolução biológica ocorreu porque a fotossíntese tipicamente envolve a quebra da molécula de água, liberando seu oxigênio como moléculas livres de oxigênio. Há mais de 2,2 bilhões de anos, o oxigênio liberado nos oceanos e lagos reagiu com o ferro dissolvido e se precipitou como óxidos de ferro. O oxigênio começou gradualmente a se acumular na atmosfera, a partir de 2,7 a 2,2 bilhões de anos. Há cerca de 700 milhões de anos, os níveis atmosféricos de oxigênio aumentaram marcadamente, e começaram a se aproximar dos níveis atuais durante o período Cambriano (570 a 510 milhões de anos atrás).

Esse aumento no nível de oxigênio tem duas importantes consequências. Primeira, algumas das moléculas de oxigênio na camada externa da atmosfera foram convertidas em moléculas de ozônio. Quando houve uma quantidade suficiente de ozônio na atmosfera, ela começou a absorver os raios ultravioleta – raios estes altamente destrutivos para os organismos vivos – da luz solar que chega à Terra. Há aproximadamente 450 milhões de anos, a camada de ozônio aparentemente protegeu os organismos o suficiente para que pudessem sobreviver nas camadas superficiais de água e nas costas. Então, a vida emergiu para a terra firme pela primeira vez.

Segunda, o aumento de oxigênio livre abriu caminho para uma utilização muito mais eficiente de moléculas contendo carbono, ricas em energia, formadas pela fotossíntese. Isso permitiu que os organismos quebrassem essas moléculas por um processo que utiliza oxigênio, conhecido como respiração. A respiração libera muito mais energia do que a extraída por qualquer processo anaeróbico, ou seja, sem o uso do oxigênio.
Antes de a atmosfera acumular oxigênio e se tornar aeróbica, as únicas células que existiam eram procarióticas – células simples, às quais faltava um envoltório nuclear, e não possuíam material genético organizado em cromossomos complexos. É provável que os primeiros procariotos fossem organismos amantes do calor, chamados “arqueas” (que significa “os antigos”); sabe-se que seus descendentes, atualmente, estão muitos dispersos, muitos vivendo em temperaturas extremamente altas e em ambientes ácidos, hostis a outras formas de vida. As bactérias são também  procarióticas. Algumas arqueas e bactérias são heterotróficas, enquanto outras, como as cianobactérias, são autotróficas.
De acordo com o registro fóssil, o aumento do relativamente abundante oxigênio livre foi acompanhado pelo primeiro aparecimento de células eucarióticas – células com envoltório nuclear, cromossomos complexos e organelas como mitocôndrias (local da respiração) e cloroplastos (local da fotossíntese), envolvidas por membranas. Os organismos eucariotos, cujas células individuais são normalmente muito maiores do que as de bactérias, apareceram por volta de 2,1 bilhões de anos atrás e se estabeleceram e diversificaram há cerca de 1,2 bilhão de anos. Exceto para as arqueas e as bactérias, todos os organismos – desde amebas até dentes de-leão (Taraxacum officinale), carvalhos e seres humanos – são compostos por uma ou mais células eucarióticas.

Aqui me despeço, e em breve continuarei a apresentar as causas e efeitos da evolução da vida vegetal no planeta.  Se gostou apareça mais vezes. Até o próximo!

Evolução dos organismos – Organismos Autotróficos e Heterotróficos

Organismos autotróficos fazem seu próprio alimento, mas os heterotróficos precisam obter seu alimento de fontes externas

As células que satisfazem seus requerimentos energéticos, ao consumirem compostos orgânicos produzidos por fontes externas, são conhecidas como heterótrofas (do grego: héteros, outro, e trophos, alimentar-se). Um organismo heterotrófico é dependente de uma fonte externa de moléculas orgânicas para sua energia. Animais, fungos e muitos organismos unicelulares, como algumas bactérias e protistas, são heterótrofos.

Fungos, exemplo de ser heterotrófico, absorve seu alimento frequentemente de outros organismos.

À medida que os heterótrofos primitivos aumentavam em número, eles começaram a utilizar as moléculas complexas das quais sua existência dependia – e que levaram milhões de anos para se acumular. Moléculas orgânicas livres em solução (que não estavam dentro de uma célula) tornaram-se cada vez mais escassas, e a competição começou. Sob a pressão desta competição, células que podiam fazer uso mais eficiente das fontes limitadas de energia agora disponíveis tinham maiores chances de sobrevivência do que as células que não podiam. No decorrer do tempo, pelo longo e lento processo de eliminação dos menos adaptados, evoluíram as células que eram capazes de fazer suas próprias moléculas ricas em energia a partir de materiais inorgânicos simples. Tais organismos são chamados autótrofos, “auto alimentadores”. Sem a evolução desses autótrofos, a vida na Terra logo teria chegado ao fim.

Os mais bem-sucedidos dos autótrofos foram aqueles nos quais se desenvolveu um sistema para fazer uso direto da energia solar – isto é, o processo de fotossíntese.

Plantas, exemplo de ser autótrofo fotossintético

Os mais antigos organismos fotossintetizantes, embora simples em comparação com as plantas,  eram muito mais complexos do que os heterótrofos primitivos. O uso da energia solar requeria um complexo sistema de pigmentos para capturar a energia luminosa e, associado a este sistema, uma maneira de armazenar a energia em uma molécula orgânica.

Evidências das atividades de organismos fotossintetizantes foram encontradas em rochas de 3,4 bilhões de anos de idade, aproximadamente 100 milhões de anos após a primeira evidência fóssil de vida na Terra. Podemos estar quase certos, contudo, de que tanto a vida quanto os organismos fotossintetizantes evoluíram muito antes do que sugerem os registros fósseis. Além disso, parece não restarem dúvidas de que os heterótrofos surgiram antes dos autótrofos. Com o aparecimento dos autótrofos, o fluxo de energia na biosfera (o mundo vivo e seus ambientes) assumiu sua forma moderna: energia radiante do Sol canalizada por meio dos autótrofos fotossintetizantes para todas as outras formas de vida.

 

Deu pra ter uma noção da importância desses seres pra evolução na vida na terra? Se gostou apareça mais vezes. Até o próximo!

Parênquima: tecido considerado fundamental e com capacidade de reassumir a atividade meristemática

 

Tecido constituído de células vivas, pouco diferenciadas geralmente com paredes primárias delgadas, mas morfologia e fisiologia variáveis

O termo parênquima (do grego para, ao lado de, + enchem, vazar, derramar) significa
“esparramado ao lado de”.

O parênquima do corpo primário da planta desenvolve-se a partir do meristema fundamental no ápice do caule e da raiz, no entanto células parenquimáticas podem originar-se do procâmbio ou do câmbio, nos tecidos vasculares, e do felogênio, na casca. Este tecido é considerado primitivo, pelo fato de desenvolver-se nas plantas multicelulares inferiores. As algas e as briófitas são constituídas apenas de parênquima.

O parênquima, tecido constituído de células vivas, é considerado potencialmente meristemático, pois conserva a capacidade de divisão celular, inclusive após suas células estarem completamente diferenciadas. Em razão disso, é grande a sua importância no processo de cicatrização ou regeneração de lesões, como na união de enxertos ou outras lesões mecânicas. Este processo é possível justamente porque as células parenquimáticas podem retomar sua atividade meristemática quando sofrem alterações artificiais ou não, diferenciando-se em outros tipos de células. Em certos casos, as células parenquimáticas podem desenvolver paredes secundárias lignificadas.

 

Ocorrência: Encontrado em todos os órgãos da planta, formando tecidos contínuos (córtex da raiz, córtex e medula do caule, flores, mesófilo das folhas, sementes, polpa de frutos carnosos, etc) ou associado a outros tecidos (vascular – xilema e floema; periderme – formando a feloderme);

Origem: Meristema fundamental; procâmbio; câmbio e felogênio;

Função: Tecido de preenchimento; fotossíntese; respiração; armazenamento; secreção; excreção; cicatrização e regeneração;

Características das células parenquimáticas: células vivas com protoplasma íntegro; paredes primárias, geralmente delgadas, com campos primários de pontuações; forma variável, geralmente poliédricas, quase isodiamétricas; conteúdo celular e metabolismo variável; além de capacidade de reassumir a atividade meristemática;

Especializações: parênquima fotossintético (paliçadico, lacunoso, regular); parênquima de armazenamento, como os de reserva propriamente dito (amido, aleurona,lipídios,etc), aquífero (armazena água, como nas plantas suculentas), aerífero (armazena ar, como em plantas aquáticas ).

A célula Vegetal

 

As células vegetais diferem das animais por três elementos básicos:

•Parede celular

•Vacúolos e

•Plastídios

Modelo de Célula Vegetal

Parede Celular Primária: componentes básicos

•Extensa trama de microfibrilas celulósicas (polímero de glicose), imersas em

•Uma matriz geleificada de polissacarídeos não-celulósicos (pectinas e hemiceluloses) a qual se agregam

•Proteínas estruturais e enzimas

•Dadas as características hidrofílicas dos componentes celulósicos e não celulósicos, um dos principais componentes das paredes celulares primárias é a água (cerca de 60%). Tanto mais água mais flexíveis as paredes

Outros Componente Químicos que Podem Estar Presentes nas Paredes Primárias: cutina e suberina

Modelo da Parede Celular Primária

Célula Vegetal Isolada Vista em Microscopia de Luz

MEV da Parede celular primária e campo de pontuação primária

Funções da parede celular

• Constitui-se no envoltório rígido que limita o tamanho do protoplasto, secretado por ele para o espaço externo.
• Funções

•- determina o tamanho e forma da célula;

•- a textura do tecido;

•  Hoje: compartimento dinâmico com funções específicas e essenciais.

•- presença de enzimas: absorção, transporte e secreção de substâncias – sinalização célula à célula; diferenciação celular.

– defesa contra bactérias e fungos – produção de fitoalexinas.

O Apoplasto

•O apoplasto é o somatório dos espaços ocupados pela parede celular, lamela média e espaços intercelulares.

•Dadas as naturezas hidrofílicas dos componentes da parede celular, especialmente das primárias, por esses espaços fluem a água substâncias e substâncias dissolvidas de alto peso molecular, constituindo um sistema contínuo por todo o corpo da planta (transporte apoplástico). É um transporte rápido, sem gasto de energia e a longas distâncias.

Plasmodesmas e o Simplasto

Simplasto

•O Simplasto contitui-se da interligação de protoplastos (citoplasma) de células vizinhas através dos plasmodesmas;

•É, também, um sistema contínuo por todo o corpo da planta por onde fluem substâncias de baixo peso molecular;

•Sua estrutura é dinâmica e, em algumas situações pode modificar-se para permitir a passagem de moléculas maiores como pequenas proteínas;

•É uma modalidade de transporte a curtas distâncias (célula a célula) envolvendo, na maioria das vezes, gasto de energia

Parede Celular Secundária

•Algumas células, após cessados seus crescimento e diferenciação depositam uma uma segunda parede celular, internamente à parede primária;

•A deposição é normalmente realizada em três etapas, formando as camadas S1, S2 e S3 (esta última pode estar ausente o ter natureza péctica);

•Cada uma dessas camadas apresenta microfibrilas celulósica arranjadas em um determinado sentido conferindo resistência mecânica às paredes;

•São paredes muito espessas e sua principal característica química é a presença de Lignina em substituição à pectina.

Parede Celular Secundária

Parede Celular Secundária

MEV – Comparativo entre as Paredes Celulares Primárias e Secundárias

Pontoações

Pontoações Areoladas com Torus

Pontoações Revestidas

O Vacúolo

•Os vacúolos são as organelas mais expressivas das células vegetais, ocupando em células maduras cerca de 90% do volume total do protoplasto;

•São compostos por uma membrana lipo-proteica que contém o chamado suco celular que é uma solução diluida de água e variadas substâncias dissolvidas ou em forma de cristais

•Essas estruturas são capazes de absorver e perder água muito rapidamente. Quando a absorvem exercem uma pressão (pressão de turgescência) sobre as paredes celulares da ordem de 10kg/cm2.  Daí sua importância fundamentas em processos como os movimentos celulares, seu crescimento e a própria sustentação das células e tecidos.

•Talvez a melhor maneira de se compreender o vacúolo seria como uma espécie de balão no interior da celula, ou como a câmara de ar no interior de um pneu!

•Quando o vacúolo está repleto de água ele exerce pressão contra a parede celular que se contrapõe a essa pressão. Tal como o pneu ou a câmara de ar não são suficientes para sustentar um automóvel ou trator, a ação conjunta da parede com o vacúolo contribuem em muito para a sustentação das células e, por consequência, dos tecidos e órgãos vegetais (murcha, p. ex.).

•Da mesma forma, quando as paredes celulares são irregularmente espessas, a pressão exercida pelos vacúolos proporciona deformações diferenciadas nas células, distendendo mais as paredes mais finas, p. ex., provocando movimentos celulares como a abertura e fechamento dos estômatos, o enrolamento da folhas de gramíneas (células buliformes) ou o fechamento dos folíolos de muitas leguminosas (pulvinos).

•Os vacúolos são também os principais responsáveis pelo crescimento celular;

•Num primeiro momento, eles liberam hidrolases que enfraquecem a estrutura da parede, rompendo com as pontes de hidrogênio que mantém a sua rigidez;

•Posteriormente ele absorve água provocando a distenção das paredes, um rearranjo das fibrilas celulósicas e o consequente crescimento que é acompanhado pela absorsão e síntese dos componentes estruturais das células.

Outras Funções dos Vacúolos

•Estocar substâncias para o metabolismo celular;

•Isolar substâncias que, se livres no citoplasma, seriam tóxicas ou danosas ao metabolismo celular;

•Acumular pigmentos (antocianinas, p. ex.) e outras substâncias (taninos, etc) que protegem as células de raios ultravioletas e de agressões por patógenos;

• Autólise das células.

Plastídios

•Assim como os vacúolos, os plastídios são também organelas conspícuas das células vegetais, facilmente visíveis ao microscópio óptico;

•São organelas envolvidas por um sistema duplo de membranas que contém pigmentos e substâncias de reserva, DNA, RNA, e ribossomas próprios, diferentes da células que os abrigam, sendo responsáveis ora pela fotossíntese, ora pela síntese e estocagem de outras substâncias como: amido, proteínas e gorduras.

Classificação dos Plastídios

•Cloroplastos – responsáveis pela fotossíntese;

•Cromoplastídios  – responsáveis pela coloração de muitas flores ou outros órgão vegetais, tais como os caules subterrâneos da cenoura. Sua função nas plantas não estão ainda bem estabelecidas, mas estão envolvidos sobretudo com a atração de polinizadores e dispersores de sementes;

•Leucoplastídios – responsáveis pela síntese e acumulação de substâncias: amiloplastos (amido); proteinoplastos (proteínas), oleoplastos (óleos essenciais); etioplastídeos (cloroplastos incompletamente desenvolvidos pela ausência de luz)

•As diferentes formas de plastídios são interconversíveis entre si

Cloroplastídios

Substâncias Ergásticas

•Este é um conceito que, cada vez mais, está em desuso. Acreditava-se que estas substâncias constituíam todos aqueles elementos que não tivessem alguma participação direta no metabolismo celular, isto é, seriam aqueles componentes não-vivos, intra e extracelulares. Neste contexto, a própria parede celular era considerada uma substância ergástica. Hoje as entendemos como substâncias estocadas em termos mais ou menos permanentes no interior das células, mas que podem ser mobilizadas para o metabolismo celular. São elas, principalmente: o amido, os cristais, óleos e gorduras, proteínas e o tanino, entre outras.

Amido

•O amido é constituído de polímeros de glicose formados a partir da fotossíntese (amilose e amilopectina), sendo a principal substância de reserva das plantas;

•É formado transitoriamente nos cloroplastídios e, posteriormente despolimerizado em açucares solúveis que são tansportados e repolimerizados nos amiloplastídios. Algumas vezes é formado diretamente no citoplasma;

•Ao microscópio óptico são estruturas simples, onde a amilose e a amilopectina depositam-se em camadas em torno de um centro de deposição chamado hilo. Entretanto, reúnem características únicas para cada planta. Podem, ainda, serem simples ou compostos.

Tipos de Grãos de Amido

Cristais

•Os cristais são sais de cálcio ou sílica depositados no interior dos vacúolos ou, algumas vezes, impregnando as paredes celulares.

•São de diversos tipos (formas) e característicos dos diversos grupos de plantas.

•Executam diversas funções na planta.

•Podem ser mobilizados para o metabolismo celular.

Cristais de Oxalato de Cálcio

Cristais de Carbonato de Cálcio

Cristais de Óxido de Silício

Anatomia Vegetal: Material fornecido pelo prof. Fred

Colegas:

Posto, em meu blog, o material de Anatomia Vegetal:

A célula Vegetal
Prá galera da Anatomia Vegetal
Meristemas
Introdução
epiderme
Appezzato da Gloria – Anatomia Vegetal – 2ª Edição

Bons estudos!