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APRESENTAÇÃO

Este módulo faz parte da coleção intitulada MATERIAL MODULAR, destinada às três

séries do Ensino Médio e produzida para atender às necessidades das diferentes rea-

lidades brasileiras. Por meio dessa coleção, o professor pode escolher a sequência que

melhor se encaixa à organização curricular de sua escola.

A metodologia de trabalho dos Modulares auxilia os alunos na construção de argumen-

tações; possibilita o diálogo com outras áreas de conhecimento; desenvolve as capaci-

dades de raciocínio, de resolução de problemas e de comunicação, bem como o espírito

crítico e a criatividade. Trabalha, também, com diferentes gêneros textuais (poemas,

histórias em quadrinhos, obras de arte, gráficos, tabelas, reportagens, etc.), a fim de

dinamizar o processo educativo, assim como aborda temas contemporâneos com o ob-

jetivo de subsidiar e ampliar a compreensão dos assuntos mais debatidos na atualidade.

As atividades propostas priorizam a análise, a avaliação e o posicionamento perante

situações sistematizadas, assim como aplicam conhecimentos relativos aos conteúdos

privilegiados nas unidades de trabalho. Além disso, é apresentada uma diversidade de

questões relacionadas ao ENEM e aos vestibulares das principais universidades de cada

região brasileira.

Desejamos a você, aluno, com a utilização deste material, a aquisição de autonomia

intelectual e a você, professor, sucesso nas escolhas pedagógicas para possibilitar o

aprofundamento do conhecimento de forma prazerosa e eficaz.

Gerente Editorial

Botânica II

Todos os direitos reservados à Editora Positivo Ltda.

© Editora Positivo Ltda., 2013

Proibida a reprodução total ou parcial desta obra, por qualquer meio, sem autorização da Editora.

DIRETOR-SUPERINTENDENTE: DIRETOR-GERAL:

DIRETOR EDITORIAL: GERENTE EDITORIAL:

GERENTE DE ARTE E ICONOGRAFIA: AUTORIA:

ORGANIZAÇÃO:EDIÇÃO DE CONTEÚDO:

EDIÇÃO:REVISÃO:

ANALISTA DE ARTE:ICONOGRAFIA:

EDIÇÃO DE ARTE:ILUSTRAÇÕES:

PROJETO GRÁFICO:EDITORAÇÃO:

CRÉDITO DAS IMAGENS DE ABERTURA E CAPA:

PRODUÇÃO:

IMPRESSÃO E ACABAMENTO:

CONTATO:

Ruben FormighieriEmerson Walter dos SantosJoseph Razouk JuniorMaria Elenice Costa DantasCláudio Espósito GodoyAugusto Adolfo BorbaCarla MoralesLuciane LazariniPaula Garcia da RochaAna Luzia Siqueira LemosTatiane Esmanhotto KaminskiIlma Elizabete RodenbuschAngela Giseli de SouzaCris Alencar / Divo / Eduardo Borges / Jack Art / Marcos GomesO2 ComunicaçãoRafaelle Moraes / Rosemara Aparecida Buzeti / Expressão DigitalP. Imagens/Carlos Renato Fernandes; © iStockphoto.com/ktsimage; © Shutterstock/Leigh Prather; © Shutterstock/Mopic; © Shutterstock/serg_dibrova; © Wikimedia/Luc ViatourEditora Positivo Ltda.Rua Major Heitor Guimarães, 17480440-120 Curitiba – PRTel.: (0xx41) 3312-3500 Fax: (0xx41) 3312-3599Gráfica Posigraf S.A.Rua Senador Accioly Filho, 50081300-000 Curitiba – PRFax: (0xx41) 3212-5452E-mail: [email protected]@positivo.com.br

Neste livro, você encontra ícones com códigos de acesso aos conteúdos digitais. Veja o exemplo:

Acesse o Portal e digite o código na Pesquisa Escolar.

@BIO826Principais

características da

drenagem linfática

@BIO826

Dados Internacionais para Catalogação na Publicação (CIP)

(Maria Teresa A. Gonzati / CRB 9-1584 / Curitiba, PR, Brasil)

B726 Borba, Augusto Adolfo.

Ensino médio : modular : biologia : botânica II / Augusto Adolfo Borba ; ilustrações Cris Alencar ... [ et al.]. – Curitiba : Positivo, 2013.

: il.

ISBN 978-85-385-7041-7 (livro do aluno)

ISBN 978-85-385-7042-4 (livro do professor)

1. Biologia. 2. Ensino médio – Currículos. I. Alencar, Cris. II. Título.

CDU 373.33

O projeto gráfico atende aos objetivos da coleção de diversas formas. As ilustrações, diagramas e figuras contribuem para a construção correta dos conceitos e estimulam um envolvimento ativo com temas de estudo. Sendo assim, fique atento aos seguintes ícones:

Coloração semelhante ao natural

Coloração artificial

Fora de proporção

Imagem microscópica

Formas em proporção

Escala numérica

Imagem ampliada

Fora de escala numérica

Representação artística

SUMÁRIO

Unidade 1: Aspectos reprodutivos das angiospermas: as flores

Unidade 2: Fitormônios: regulação hormonal das plantas

Estrutura da flor 6

Ciclo reprodutivo das angiospermas 9

Fruto 13

Semente 16

Mecanismos assexuados de reprodução 18

Auxinas 23

Giberelinas 25

Citocininas 25

Etileno 26

Ácido abscísico 26

Movimentos vegetais 26

Aspectos reprodutivos das angiospermas:

1

Se não houver frutos, valeu a beleza das flores; se não houver flores, valeu a

sombra das folhas; se não houver folhas, valeu a intenção da semente.

Henfil

Botânica II4

Analise estas imagens e, em seguida, leia o texto:

Adaptações de coevolução

Existe um delicado comércio entre espécies vegetais e os seus polinizadores. A planta tem de fornecer algo que atraia o polinizador e torne a sua visita vantajosa. Essa recompensa é, regra geral, néctar, uma secreção nutritiva açucarada, ou o próprio pólen, ambos os quais fornecem alimento a insetos e aves polinizadores.

A flor-de-salva, desenhada ao lado, possui adaptações particulares que asseguram a sua polinização. Quando uma abelha penetra na flor para recolher pólen, os seus movimentos desencadeiam o mecanismo dos estames que balançam para baixo, polvilhando a abelha com pólen. Quando a abelha visita a flor seguinte, deixa algum desse pólen no estigma feminino, assegurando assim a polinização cruzada das flores.

WHITFIELD, Philip. História natural da evolução. Lisboa: Verbo Editorial, 1993. p. 158.

Com base nas imagens e nas informações do texto, responda:

a) Por que existe um processo de coevolução entre as flores e alguns animais?

b) Qual a vantagem da polinização cruzada das flores sobre a polinização realizada na mesma flor?

Cris

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Ensino Médio | Modular 5

BIOLOGIA

As flores representam uma das mais belas modifica-ções evolutivas da natureza. Quando as plantas iniciaram o desenvolvimento por meio de suas flores, as angiospermas passaram a dominar os ambientes terrestres. Isso facilitou a evolução dos animais, que puderam conseguir seus nutrien-tes e abrigo, garantindo, assim, a sobrevivência de diversas espécies.

O surgimento das flores possibilitou a formação de fru-tos, que caracterizam as angiospermas. Os frutos protegem as sementes, que, ao germinarem, permitem a continuidade das espécies desses grupos vegetais.

Estrutura da flor

As flores constituem o sistema reprodutivo sexuado das angiospermas (magnoliófitas). Em sua estrutura, existem folhas modificadas que se formam devido à atividade meristemática primária do ápice caulinar. Durante o processo de floração, certos fatores ambientais (iluminação, temperatura, oxigenação e umidade do solo) e internos (ação hormonal) influenciam a diferenciação meristemática, determinando a ocorrência das modificações celulares para a formação das flores.

Partes da flor: peças floraisA flor se prende ao caule pelo pedúnculo, que é o seu eixo de sustentação. A extremidade alar-

gada do pedúnculo denomina-se receptáculo floral e serve para a fixação das folhas modificadas ou peças florais. Essas peças geralmente são dispostas em círculo, formando os verticilos florais protetores e reprodutores.

Uma flor completa apresenta órgãos sexuais femininos e masculinos. Por isso, é considerada mo-nóclina (do grego monos, um; klynein, leito conjugal) ou hermafrodita. Sua estrutura é constituída por um conjunto de peças florais (sépalas, pétalas, estames e carpelos).

Verticilos protetores

Cálice: verticilo mais externo formado pelo conjunto de sépalas. Geralmente as sépalas são verdes, no entanto podem ser coloridas.

Corola: segundo verticilo floral formado pelo conjunto de pétalas. De um modo geral, as pé-talas são coloridas.

Verticilos reprodutores

Androceu (do grego andros, masculino): conjunto de órgãos reprodutores masculinos, repre-sentados pelos estames. Cada estame é uma longa folha modificada, constituída de filete e antera. O filete é a haste de sustentação, e a antera é a região que protege os quatro sacos polínicos, onde ocorre a produção dos grãos de pólen.

As flores possibilitaram o sucesso evolutivo das angiospermas e de inúmeras espécies animais

Características

gerais das

angiospermas

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Estrutura do

estame

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6 Botânica II

Gineceu (do grego gyné, mulher): conjunto de órgãos reprodutores femininos constituídos por folhas modificadas denominadas carpelos, que podem se dobrar e fechar, formando o pistilo. Cada carpelo é composto por: estigma, estilete, ovário e óvulo. O estigma é a região superior e viscosa, que recebe os grãos de pólen; o estilete é a haste de sustentação; e o ovário é a por-ção inferior e dilatada que protege o(s) óvulo(s). Após o processo reprodutivo, que se encerra com a fecundação, o ovário forma o fruto, e os óvulos formam as sementes. Vem daí o termo angiosperma (do grego aggeion, vaso; sperma, semente), significando que os carpelos se fecham e formam um vaso (fruto) protetor das sementes contendo embriões.

Formação do grão de pólen: o início

do gametófito masculinoCada espécie de planta fanerógama apresenta grãos de pólen com

tamanho, forma e estrutura da parede celular característicos. Primeiramente, os grãos de pólen devem ser formados no interior da antera. Analisando um

corte transversal de uma antera jovem, observa-se que ela é constituída por duas porções arredondadas. Cada uma dessas porções apresenta dois sacos polínicos (microsporângios), onde se encontram as células-mães (diploides) dos micrós-poros, que originam os grãos de pólen.

O grão de pólen não é um gameta masculino, mas uma estrutura bicelular.

Cada grão de pólen é um gametófito masculino imaturo originado por meiose

e contém em seu interior duas célu-las haploides. Uma delas é maior e

corresponde à célula vegetativa (ou do tubo), responsável pela formação do tubo polínico. A outra, a célula germinativa

(ou reprodutiva), é menor e sua finalidade é a formação dos gametas masculinos,

denominados núcleos gaméticos. Após a polinização, o grão de pólen germinante

constitui o gametófito masculino maduro.

As eudicotiledôneas apresentam as sépalas nor-malmente verdes e as pétalas de cores variadas. Esse conjunto denomina-se perianto (do grego peri, ao redor; anthos, flor). As monocotiledôneas geralmente apresen-tam sépalas e pétalas da mesma cor (tépalas), variando a forma e a disposição. Nesse caso, o conjunto denomina--se perigônio (do grego peri, ao redor; gónos, geração).

Algumas flores são incompletas, como é o caso das flores de muitas monocotiledôneas (milho, grama de jardim, arroz, etc.), nas quais não existem flores coloridas. Portanto, não se deve pensar que as flores são sempre estruturas vistosas e atraentes.

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O lírio é uma monocotiledônea que apresenta perigônio (1) e a azaleia é uma eudicotiledônea constituída de perianto (2)

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Detalhe da estrutura de uma flor completa

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Estrutura do

pistilo

@BIO1488

Formação

do grão de

pólen

@BIO1942


BIOLOGIA

Essas células-mães realizam a meiose, formando os micrósporos, que são esporos haploides. Em seguida, cada micrósporo realiza uma mitose, formando duas células: a célula vegetativa ou do tubo e a célula germinativa ou reprodutiva. Com isso, constitui-se uma estrutura bicelular, que é o grão de pólen. Cada grão de pólen encontra-se envolvido por uma parede de celulose, a intina, a qual é recoberta por um invólucro resistente, denominado exina.

Quando a antera amadurece, os dois sacos polínicos desaparecem, restando uma cavidade cheia de grãos de pólen, denominada câmara polínica. Ao se abrir, a antera libera o pólen, que é transportado por meio da polinização.

Formação do saco embrionário: o gametófito

femininoO gineceu pode ser constituído por um ou mais carpelos. Dentro dele, existe uma região dilatada na

base, denominada ovário, que forma um ou mais óvulos em seu interior. Nas angiospermas, os óvulos apresentam um tecido interno protegido por dois tegumentos: o externo ou primina e o interno ou secun-dina. Entre esses tecidos protetores, há uma abertura de passagem do tubo polínico, chamada micrópila.

No interior do óvulo (megasporângio), existe a célula-mãe do megásporo (2n), que realiza a meiose, originando quatro células haploides (n). Dessas, apenas uma sobrevive, e as outras três degeneram. A célula restante é o megásporo funcional (haploide). Ela cresce bastante e seu núcleo haploide realiza uma sequência de três divisões mitóticas, formando oito novas células haploides.

Constituição dos estames e detalhe da antera

jovem com os quatro sacos polínicos

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Detalhe da antera mostrando a formação

e a liberação dos grãos de pólen durante

a polinização

Formação

do saco

embrionário

e do grão de

pólen

@BIO484

Botânica II8

As antípodas e as sinérgides não apresentam função reprodutiva; elas estão no saco embrionário do óvulo porque resultam de divisões celulares. A função de reprodução é executada pela oosfera, que é o gameta feminino. Na realidade, as sinérgides participam indiretamente da fecundação, atraindo o tubo polínico e recebendo os gametas masculinos antes da fecundação. Depois disso, as antípodas e as sinérgides se degeneram.

Ciclo reprodutivo das angiospermas

O processo reprodutivo sexuado dessas plantas envolve três etapas: polinização, formação do tubo polínico e fecundação.

Polinização: transporte dos grãos de pólenA polinização é o transporte dos grãos de pólen da antera ao estigma. Certas flores realizam a

autopolinização, em que o pólen passa diretamente do estame ao carpelo da mesma flor. Nesse caso, a flor deve ser monóclina (hermafrodita), ou seja, apresentar simultaneamente androceu e gineceu. No entanto, mesmo a maioria das flores sendo monóclina, a polinização mais comum é a cruzada ou indireta. Esse tipo de polinização possibilita a passagem do pólen da antera de uma flor para o estigma de outra.

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Autopolinização (1) e polinização cruzada (2)

2

Após toda essa organização, forma-se o saco embrionário, correspondente ao gametófito fe-minino. Nessa estrutura, existem sete células:

uma delas é binucleada e situa-se no centro. Como seus núcleos vieram da região polar, cha-mam-se núcleos polares;

três antípodas em um dos polos; duas sinérgides próximas à micrópila; uma oosfera, considerada a célula gamética feminina.

Detalhe da formação do saco embrionário, o gametófito feminino. Suas células se encontram no interior do óvulo maduro

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BIOLOGIA

Ao levar em conta a evolução das plantas, a polinização cruzada é mais vantajosa, pois possibilita a ocorrência de combinações genéticas diferentes entre as espécies. No entanto, para que isso seja possível, diversos agentes polinizadores devem transportar os grãos de pólen, assegurando maior eficiência na reprodução.

Os agentes mais comuns são: vento (anemofilia), pássaros (ornitofilia), insetos (entomofilia), morce-gos (quiropterofilia), água (hidrofilia) e a polinização artificial realizada pelo ser humano (antropofilia). Até os moluscos, como alguns caramujos, podem realizar polinização, que nesse caso é denominada malacofilia.

De modo geral, as flores polinizadas pelo vento são menos vistosas, não apresentam nectários com secreção açucarada (néctar), possuem estigmas com maior superfície e, principalmente, produzem maior quantidade de pólen. Por isso, as pessoas alérgicas ao pólen devem evitar as plantações de milho nas épocas de polinização.

Formação do tubo polínico: a passagem dos gametas

Os insetos (1) e os pássaros (2) são agentes polinizadores atraídos pelas cores, secreção adocicada (néctar) e aroma das flores. Esses atrativos não existem na polinização anemófila (3), no entanto há maior quantidade de grãos de pólen

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A parede mais externa (exina) do grão de pólen apresenta ru-gosidades que facilitam a sua aderência ao estigma. Ao entrar em contato com o estigma, o pólen germina e, consequentemente, a célula vegetativa (do tubo) comanda a formação do tubo polínico. É importante destacar que a germinação do pólen somente ocorre entre plantas da mesma espécie, tanto as que produzem os grãos de pólen como as que recebem.

Durante a formação do tubo, o núcleo da célula germinativa (reprodutiva) realiza uma mitose, originando duas células gaméticas (espermáticas) haploides, também chamadas de núcleos gaméticos, que funcionam como gametas masculinos. Esses dois gametas são transportados pelo tubo polínico, passam pela micrópila e são enca-minhados para o interior do saco embrionário (gametófito feminino), onde ocorre a fecundação.

Fecundação: a origem do fruto e da sementeNas angiospermas, os dois gametas masculinos são atuantes, ocorrendo dupla fecundação. Quando

atingem o saco embrionário, cada um deles segue um caminho. Um dos gametas masculinos fecunda a oosfera (gameta feminino), determinando a formação do zigoto (2n), e o outro funde-se com os dois núcleos polares (n) da célula central, formando a célula-mãe do endosperma, que apresenta o núcleo triploide (3n).

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Formação do tubo polínico, o gametófito

masculino

Formas de

polinização

@BIO482

Botânica II10

Após a dupla fecundação, o zigoto (2n) realiza diversas mitoses, originando o embrião da semente. O núcleo triploide também se divide, formando o endosperma ou albúmen (3n), que constitui o tecido nutritivo desse embrião. Consumimos endosperma em muitos alimentos, como no arroz polido e na pipoca (endosperma “estourado”).

Nas angiospermas, as duas células gaméticas masculinas (contendo núcleos reprodutivos haploides) atuam, determinando a fecundação dupla

Esquema resumido do ciclo reprodutivo das angiospermas por meio do processo de alternância de fases, em que o esporófito é a planta (2n). O gametófito (n) masculino é representado pelo grão de pólen germinante e o feminino, pelo saco embrionário

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Ciclo de

vida das

angiospermas

@BIO487

Fecundação nas

angiospermas

@BIO483


BIOLOGIA

À medida que o embrião se desenvolve, verifica-se que os envoltórios do óvulo transformam-se no revestimento da semente, que contém o endosperma e o embrião. Consequentemente, as paredes do ovário originam o fruto.

A formação do fruto só ocorre nas angiospermas, pois apresentam ovário, que envolve o(s) óvulo(s). Durante essas transformações, as sépalas e as pétalas murcham e caem, pois já cumpriram as funções de proteção e atração dos agentes polinizadores.

O ciclo de alternância de fases das angiospermas se completa quando o embrião (esporófito jovem) da semente germina, originando posteriormente a planta adulta com raiz, caule e folhas, que constituem o esporófito diploide desenvolvido.

Nas angiospermas, o ovário desenvolvido origina o fruto, que contém semente(s) em seu interior

1. (UFPR) Em plantas contendo flores que possuem ambos os aparelhos reprodutores (masculino e feminino), a autopolinização é geralmente evitada de várias maneiras, como pelo posicionamento do estigma mais alto que as anteras, ou pela abertura de pistilo e anteras em momentos diferentes. Apresente uma explicação para a evolução desses mecanismos que impedem a autofecundação, considerando as consequências que o processo de autofecundação acarreta.

2. (UFRJ) Na maioria das angiospermas, plantas com flores e frutos, a reprodução depende da poliniza-ção, ou seja, do transporte dos grãos de pólen de um indivíduo para outro. Em alguns casos, o trans-porte é feito pelo vento e, em outros, por animais polinizadores que visitam sistematicamente as flores. Em qual dos dois casos a produção de pólen deve ser maior? Justifique sua resposta.

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12 Botânica II

Fruto

Após a polinização e fecundação, a flor sofre intensas modificações. De todos os seus compo-nentes, sobram apenas o pedúnculo e o ovário. Todo o restante se degenera. O ovário se desenvolve e transforma-se em fruto e o(s) óvulo(s), em semente(s). Desse modo, a grande novidade das an-giospermas, em termos de reprodução, é a presença de frutos. Eles servem de proteção e veículo de dispersão da semente madura, portadora do embrião de um novo indivíduo, fechando o ciclo de vida das angiospermas.

Epicarpo – porção mais externa e considerada a casca do fruto.

Mesocarpo – porção intermediária, geralmente suculenta nos frutos carnosos. Em alguns frutos, como limão, laranja, etc., o mesocarpo é a região esbranquiçada rente à casca.

Endocarpo – porção mais interna que envolve as sementes. É a parte suculenta do limão e da laranja. Os frutos com caroço (pêssego, cereja, manga, azeitona, etc.) apresentam endocarpo lignifi-cado.

Classificação dos frutosAo comer um fruto como tomate, pepino, laranja, mamão, abacate, melancia, etc., é possível

perceber que o pericarpo é desenvolvido e suculento, ao passo que isso não ocorre nas vagens de feijão, ervilha e amendoim, na castanha-do-pará, castanha de caju, grão de milho, etc., pois apresen-tam pericarpo pouco desenvolvido e seco. Desse modo, quanto à consistência, pode-se classificar os frutos em carnosos e secos.

Os frutos podem ou não apresentar deiscência (do latim de, queda, retirada; hiscere, abrir), ou seja, mecanismos naturais de abertura para a liberação das sementes. Sendo assim, existem frutos deiscentes, que se abrem quando maduros, e frutos indeiscentes, que não apresentam abertura natural. De um modo geral, os frutos indeiscentes liberam as sementes quando apodrecem ou são comidos por animais.

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Constituição de um fruto carnoso

Partes do frutoO fruto é constituído pelo pericarpo (do grego peri, ao redor; karpos, fruto), que corresponde à

porção originada das paredes do ovário. O pericarpo é toda a parte do fruto que envolve as sementes. Suas regiões são:

BIOLOGIA

13Ensino Médio | Modular

Frutos secosSão frutos que apresentam pericarpo duro e seco. Podem ser deiscentes ou indeiscentes (maioria).

Veja alguns deles no quadro a seguir.

Frutos secos Tipo Exemplos

Deiscentes

Legume ou vagem

Legume da soja

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Feijoeiro, ervilha,amendoim, soja, etc.

Indeiscentes

Aquênio

Aquênios do morango

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Aquênios

Girassol, frutículos do morango, figo (cada bolinha interna), etc.

Cariopse

A espiga do milho é uma inflorescência e cada grão é um fruto do tipo cariopse

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Milho, aveia, arroz, etc.

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Fruto da avelã

Avelã, pistache, etc.

Frutos carnososComparando o pêssego com o mamão, pode-se observar que são frutos carnosos que apresentam

diferentes quantidades de sementes. Enquanto o pêssego possui uma semente apenas (endocarpo lignificado que forma o caroço), o mamão apresenta várias. Pode-se, então, identificar dois tipos de frutos carnosos: baga e drupa.

Frutos carnosos Exemplos

Baga

Frutos carnosos dotados de várias sementes.

O mamão é um fruto carnoso do tipo baga

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Tomate, limão, mamão, melancia, abóbora, berinjela, pimentão, melão, acerola, etc.

Drupa

Frutos carnosos que apresentam endocarpo rígido e lignificado, for-mando o caroço, que geralmente envolve o endosperma da semente.

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O pêssego é um fruto carnoso do tipo drupa

Pêssego, azeitona, cereja, ameixa, açaí, etc.

Geralmen-te, os frutos

carnosos são indeiscentes. No entanto, existem

alguns que são deiscentes,

como o pepino selvagem (libera

as sementes explosivamente),

a noz-moscada, o melão-de-são-

-caetano, etc.

Botânica II14

Pseudofrutos: frutos falsosA maçã, a pera, o morango, o caju, o abacaxi, o figo, etc. apresentam partes suculentas e comes-

tíveis que não constituem frutos verdadeiros, pois não provêm do ovário da flor. Nesses casos, suas estruturas carnosas, contendo reservas nutritivas, são originadas de outras porções florais, como receptáculo floral, pedúnculo ou elementos do perianto, que se tornam suculentos. Portanto, os pseudofrutos (do grego pseudos, falso) não se originam do ovário, porém sempre apresentam o fruto verdadeiro atrofiado. Os pseudofrutos podem ser:

SimplesQuando se originam do desenvolvimento de apenas uma porção floral de uma única flor. Essa porção

pode ser o pedúnculo (caju) ou o receptáculo floral (maçã, pera, marmelo, etc.).

CompostosSão originados do receptáculo floral inchado de uma mesma flor com diversos ovários, que, por isso,

formam diversos frutos. O exemplo mais comum é o morango, em que o receptáculo cresce demais e passa a ser comestível, formando a polpa vermelha (pseudofruto). Os “pontinhos” marrons ao seu redor são os frutos verdadeiros, denominados aquênios.

Múltiplos (infrutescências)São formados a partir do desenvolvimento de inflorescências, ou seja, diversas flores no mesmo

ramo. Assim, constituem infrutescências. Exemplos: abacaxi, amora, figo, jaca, etc.

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Alguns exemplos de pseudofrutos: formação da maçã (1); morango formado a partir de uma flor com diversos ovários (2), e detalhe da infrutescência do abacaxi (3)

1 2 3

Frutos partenocárpicos: ausência de sementesA banana é um típico caso de partenocarpia (do grego parthenos, virgem; karpos,

fruto), ou seja, de frutos que se desenvolvem por atividade hormonal do ovário, sem que ocorra a fecundação do(s) óvulo(s). Aqueles “pontinhos” escuros no interior da banana não são sementes, mas óvulos não fecundados. Há variedades de bananas com sementes, mas são muito pouco conhecidas e não têm valor comercial.

Além da banana, existem muitas outras variedades de frutos partenocárpicos, como laranja baiana, limão taiti, etc.

Alguns hormônios vegetais, como giberelinas e auxinas, podem ser aplicados (pulve-rização) na época da floração para estimular a partenocarpia. Assim, podem ser obtidos diversos frutos sem sementes e de boa qualidade, como melancia, pimenta, uva, abóbora, berinjela, etc.

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A banana é um típico exemplo de fruto partenocárpico

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BIOLOGIA

A amêndoa apresenta as seguintes regiões:

Embrião – estrutura originada da oosfera fecundada, responsável pela formação do esporófito diploide, ou seja, a planta adulta. O embrião é constituído pela radícula, caulículo e gêmula, tecidos embrionários que originam raiz, caule e folhas, respectivamente.

Cotilédone(s) – cada cotilédone representa uma folha embrionária primordial que contém reservas nutritivas para a alimentação do embrião em desenvolvimento (plântula), enquanto ainda não realiza a fotossíntese.

Endosperma – tecido triploide (angiospermas) que possibilita a nutrição do embrião.

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Comparação das estruturas das sementes de eudicotiledônea (1) e monocotiledônea (2)

O material de reserva mais comum encontrado nas sementes é o amido. Nas eudicotiledôneas, as sementes apresentam dois cotilédones ricos em reservas nutritivas. Nessas plantas, as reservas do endosperma são utilizadas pelo embrião antes de ele permanecer em dormência, ou seja, o período anterior à germinação, correspondente a um repouso embrionário. Por isso, o endosperma das eudico-tiledôneas é reduzido. Nas monocotiledôneas, as sementes são formadas por apenas um cotilédone. Nesse caso, o tecido de reserva é o endosperma ou o albúmen desenvolvido.

Popularmente, considera-se que os alimentos muito usados em nosso cotidiano, como tomate, pepino, berinjela, abobrinha, abóbora, pimentão, quiabo, etc., são legumes. No entanto, do ponto de vista botânico, nenhum deles é legume, todos são frutos carnosos. Legumes são os frutos secos e deiscentes (vagens) das plantas leguminosas, como feijão, soja, amendoim e ervilha.

Semente

A semente resulta do óvulo desenvolvido após a fecundação. A evolução das sementes constitui um dos principais motivos da propagação das plantas fanerógamas nos diversos ambientes terrestres. Em seu interior, os embriões se encontram protegidos e acompanhados de substâncias nutritivas. Os nutrientes armazenados permitem o desenvolvimento embrionário e, consequentemente, a dife-renciação celular até que a planta possa realizar a fotossíntese.

Partes das sementesA semente é formada, basicamente, por duas regiões: tegumento e amêndoa. O tegumento é

constituído por duas camadas:

Testa – camada externa originada da primina do óvulo.

Tégmen – camada interna originada da secundina do óvulo.Estrutura das

sementes e

suas funções

@BIO1220

Botânica II16

Etapas da germinação da

semente do feijão desde

a saída da radícula ao

desenvolvimento da plântula

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DormênciaMuitas vezes, a semente apresenta boa constituição e se encontra em um local com condições

adequadas de temperatura, oxigênio e água, mas não consegue germinar, pois o embrião passa por uma condição especial de repouso fisiológico, denominada dormência. Muitas sementes podem permanecer dormentes por longos períodos, necessitando de condições especiais para a germinação. Por exemplo, certas plantas, como araticum ou fruta-do-conde, alfafa, bracatinga, etc., apresentam se-

mentes com tegumento muito espesso (dormência tegumentar) e, por isso, impermeáveis à água e aos gases respiratórios. A germinação só ocorre quando a casca é rompida por aquecimento ou escarificação (raspagem). Desse modo, a água e o oxigênio conseguem penetrar para ativar o embrião.

Em muitos casos, são utilizados hormô-nios que suspendem a dormência; em outros, as sementes devem ser ingeridas por aves ou mamíferos para que seus sucos digestivos atuem sobre o tegumento. Em certas condi-ções, como nos locais secos, a dormência

constitui vantagem, pois a semente só germina quando forem satis-feitas todas as condições para o desenvolvimento da planta.

Germinação das sementesGeralmente, o desenvolvimento embrionário sofre interrupção durante o amadurecimento e a disper-

são da semente. A continuidade desse desenvolvimento denomina-se germinação. De um modo geral, esse processo não ocorre dentro do fruto, pois a umidade excessiva prejudica a germinação. Durante a maturação embrionária, a semente perde água e torna-se seca. A germinação só ocorre quando a semente recupera a água perdida durante seu amadurecimento. Por isso, do ponto de vista fisiológico, a semente germina quando, sob condições favoráveis, sai do repouso e entra em atividade metabólica.

A germinação é influenciada por fatores internos e externos. Os fatores internos (intrínsecos) dependem da própria semente, como maturidade embrionária e boa constituição. Os fatores externos (extrínsecos) se relacionam às condições ambientais, como arejamento, umidade, temperatura e luminosidade.

Primeiramente, a umidade possibilita o rompimento do tegumento e a hidrólise do amido, permitindo que as células embrionárias realizem a respiração aeróbia. Com isso, aumenta a atividade metabólica do embrião e, consequentemente, inicia-se a saída da radícula.

Após a quebra da dormência, as reservas energéticas são mobilizadas para a germinação e as atividades de crescimento, aumentando, assim, a massa da planta

Desenvolvimento

das sementes

@BIO1204

Fatores que

afetam a

germinação

@BIO491


BIOLOGIA

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A propagação vegetativa da roseira pode

manter caracteres vantajosos, como

a coloração das pétalas

Mecanismos assexuados de reprodução

Analise a imagem a seguir.

Anemocoria (1), hidrocoria (2) e zoocoria (3)

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Dispersão dos frutos e das sementesApós o amadurecimento, os frutos e as sementes devem se libertar da

planta-mãe e serem disseminados de maneira eficiente em locais adequados para o desenvolvimento de novas plantas. Isso possibilita a sobrevivência da espécie e inibe a competição, pois, se todas as sementes de uma planta permanecerem muito próximas, podem faltar condições para a germinação e o desenvolvimento das novas plantas.

O processo de dispersão pode ocorrer de várias maneiras e depende da estrutura do fruto e da semente. Tanto o ser humano pode realizá-la como os diversos agentes naturais: vento, água e animais.

Anemocoria – ocorre em plantas que geralmente apresentam leves uni-dades de dispersão, como tricomas ou expansões aladas (semelhantes ao paraquedas), que auxiliam o transporte e a sustentação pelo vento (do grego anemos, vento; choris, dispersão). Exemplos: paineira, algodão, dente-de--leão, bordo, etc.

Hidrocoria – dispersão feita pela água (do grego hydor, água; choris, dis-persão), devido à presença de uma estrutura no interior do fruto para o acúmulo de ar. Isso possibilita a flutuação e o transporte do fruto como uma boia, permitindo o seu desenvolvimento em locais distantes. Exemplo: coco-da-baía.

Zoocoria – as sementes dos frutos carnosos podem ser disseminadas por animais (do grego zoon, animal; choris, dispersão), que se sentem atraídos pelo alimento. Quando pássaros ou mamíferos comem cerejas, framboesas, uvas, etc., as sementes são transportadas pelo sistema digestório desses animais. As sementes da erva-de-passarinho devem passar pelo tubo di-gestório de pássaros para poderem germinar. Alguns frutos secos também podem ser transportados por animais (geralmente aves e mamíferos), pois se prendem às penas ou pelos. Isso ocorre com o carrapicho, o picão, etc.

Botânica II18

Exemplo de propagação vegetativa. Um aglomerado de células diferenciadas é removido da raiz (1); as células diferenciadas são cultivadas em um meio

nutriente e se diferenciam (2); as células individuais se separam e sofrem divisão mitótica (3); desenvolvimento embrionário (4); o embrião é plantado em um tubo

de ensaio com o meio de cultivo (5); uma nova planta é produzida (6)

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A propagação vegetativa é um processo que tem sido aproveitado pelo ser humano para a mul-tiplicação de culturas, que podem ser utilizadas para diversos propósitos, como nutritivo, industrial, reflorestamento, etc. Isso ocorre no plantio de mandioca, batata-inglesa, cana-de-açúcar, roseira, Pinus, orquídea, cenoura, bananeira, entre outros.

O crescimento do maior cajueiro do mundo, localizado na praia de Pirangi do Norte, a 12 quilômetros ao sul de Natal (RN), é um exemplo de propagação vegetativa. Esse crescimento excessivo ocorre porque os galhos tendem a se curvar para baixo, até alcançar o solo, enraizando e passando a crescer novamente, como se fossem troncos de outra árvore

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Você já deve ter visto a ocorrência desse tipo de processo reprodutivo, em que pedaços de caule (estaca) são retirados da planta-mãe e transplantados no solo. Será que existem vantagens nesse processo? E desvantagens? Por que as novas roseiras são consideradas clones da planta-mãe?

Algumas angiospermas, apesar de apresentarem flores, e outros grupos de plantas sem flores podem se propagar sem precisar de células reprodutivas. Nesse caso, pode ocorrer a formação de novas plantas por meio de caules contendo brotos, raízes com células meristemáticas e até mesmo algumas folhas. Isso acontece devido às divisões mitóticas, que originam células capazes de organizar todo o corpo da planta. Esse tipo de reprodução é assexuada e denomina-se multiplicação ou propagação vegetativa. Desse modo, as novas plantas formadas possuem o mesmo material hereditário e são consideradas clones.

Um exemplo são os estolhos, caules rastejantes, do morangueiro e de certos tipos de grama, que crescem em sentido horizontal na superfície do solo. Quando entram em contato com a terra, seus brotos formam raízes, constituindo novas plantas que podem se separar da planta inicial.

Outro exemplo de propagação vegetativa é a cultura de tecidos da raiz. Isso é possível porque as células diferenciadas da raiz contêm o genoma inteiro para a formação de uma nova planta idêntica.

BIOLOGIA

19Ensino Médio | Modular

Esse processo reprodutivo pode ser vantajoso, pois é mais rápido que o realizado com sementes (reprodução sexuada). No entanto, podem existir certas desvantagens, visto que esse tipo de plantio gera culturas homogêneas, que podem ser vulneráveis ao ataque de pragas, como insetos, fungos, vírus, etc.

[...]O [engenheiro] agrônomo faz parte de todas as etapas da

produção e comercialização dos produtos, acompanhando desde o plantio até o armazenamento e distribuição da mercadoria ou, no caso de animais, do controle de doenças, reprodução e abate.

O agrônomo planeja, auxilia e executa os serviços ligados à escolha da cultura, preparação do solo, do plantio, da adubação e da colheita.

Já na agropecuária, cuida da criação, alimento, saúde, reprodução e abate de rebanhos, bem como no combate a pragas e doenças que atacam plantações e animais.

Acompanha, ainda, o transporte, o beneficiamento, a industrialização e a venda dos produtos. Além disso, esse profissional também deve:

planejar e executar obras e serviços técnicos de en-genharia rural, incluindo construções para fins rurais, visando a aumentar a funcionalidade das instalações e irrigação e drenagem para fins agrícolas;

pesquisar e implantar novas tecnologias no setor agroin-dustrial, incluindo beneficiamento e conservação de produtos e seu aproveitamento industrial, aprovei-tamento de recursos naturais e do meio ambiente, defesa e vigilância sanitária, projetos de mecânica, adubação, irrigação, colheita;

fiscalizar a indústria e o comércio de adubos e agro-tóxicos [...];

cuidar da padronização e do controle de qualidade dos produtos finais.

[...]

[ ]

AGRÔNOMO OU ENGENHEIRO AGRÔNOMO

1. (UFPR) Um reservatório é uma barreira artificial, fei-ta principalmente em rios, para a retenção de gran-des volumes de água, a qual é utilizada principal-mente para abastecer zonas residenciais, agrícolas e industriais, ou para a produção de energia elétri-ca. Um dos problemas observados em reservatórios é o crescimento excessivo de macrófitas aquáticas, devido à presença de altos teores de nutrientes na coluna-d’água e de áreas protegidas que abrigam essas plantas. As macrófitas aquáticas, de maneira geral, caracterizam-se por apresentar propagação vegetativa, tecido aerenquimático, sementes pe-quenas e em grande número, sistema radicial bem desenvolvido e folhas coriáceas.Dentre as características mencionadas, indique as duas que favorecem o crescimento excessivo dessas plantas em reservatórios e justifique sua escolha.

2. Acredita-se que as plantas terrestres evoluíram a partir de algas verdes que conquistaram o am-biente terrestre. Briófitas e pteridófitas apresen-tam gametas masculinos flagelados, demons-trando haver ainda nesses grupos uma grande dependência da água para sua reprodução. Nas

angiospermas, essa dependência foi eliminada através do desenvolvimento de grãos de pólen.

a) Cite dois meios pelos quais os grãos de pólen po-dem ser transportados até o estigma das flores.

b) Descreva como, após o grão de pólen alcançar o estigma de uma flor, ocorrerá a fecundação da oosfera e o desenvolvimento do endosperma.

3. A reprodução assexuada é responsável por mui-tos dos novos organismos que surgiram na Terra. Isso sugere que, em algumas circunstâncias, esse processo reprodutivo deve ser vantajoso. Quais as vantagens econômicas da reprodução assexua-da nas plantas?

4. (FUVEST) O coqueiro (Cocos nucifera) é uma monocotiledônea de grande porte. Suas flores, depois de polinizadas, originam o chamado co-co-verde ou coco-da-baía. A água de coco é o endosperma, cujos núcleos triploides estão livres no meio líquido.

a) O coco-da-baía é um fruto ou uma semente? Copie a frase do texto acima que justifica sua resposta.

BRASIL PROFISSÕES. Agrônomo ou engenheiro agrônomo. Disponível em: <http://www.brasilprofissoes.com.br/profissoes/agronomo>. Acesso em: 5 abr. 2012.

Botânica II20

b) O endosperma triploide é uma novidade evo-lutiva das angiospermas. Que vantagem essa triploidia tem em relação à diploidia do tecido de reserva das demais plantas?

5. (ENEM) Caso os cientistas descobrissem alguma substância que impedisse a reprodução de todos os insetos, certamente nos livraríamos de várias doenças em que esses animais são vetores. Em compensação teríamos grandes problemas, como a diminuição drástica de plantas que dependem dos insetos para polinização, que é o caso das:

a) algas.

b) briófitas, como os musgos.

c) pteridófitas, como as samambaias.

d) gimnospermas, como os pinheiros.

e) angiospermas, como as árvores frutíferas.

6. (UFTM) Matheus retirou um grão de milho de uma espiga e plantou-o em um vaso com terra úmida. Depois de alguns dias, esse grão deu ori-gem a uma planta. Diante desse fato, esse grão de milho formado na espiga corresponde a: a) um fruto, e para isso houve a formação do

tubo polínico com dois núcleos espermáticos, fecundação da oosfera e dos núcleos polares e desenvolvimento do óvulo e do ovário.

b) um fruto, e para isso houve a formação do tubo polínico com dois núcleos espermáticos, houve apenas a fecundação da oosfera e ocorreu o desenvolvimento do óvulo e do ovário.

c) um fruto, e para isso houve a formação do tubo polínico com um núcleo espermático, houve a fecundação da oosfera e dos núcleos polares e apenas o ovário se desenvolveu.

d) uma semente, e para isso houve a formação do tubo polínico com dois núcleos espermá-ticos, houve a fecundação da oosfera e dos núcleos polares e ocorreu o desenvolvimento apenas do óvulo.

e) uma semente, e para isso houve a formação do tubo polínico com dois núcleos espermáti-cos, houve a fecundação dos núcleos polares e ocorreu o desenvolvimento apenas do ovário.

7. (ENEM) Fenômenos biológicos podem ocorrer em diferentes escalas de tempo. Assinale a op-ção que ordena exemplos de fenômenos biológi-cos do mais lento para o mais rápido.

a) Germinação de uma semente, crescimento de uma árvore, fossilização de uma samambaia.

b) Fossilização de uma samambaia, crescimento de uma árvore, germinação de uma semente.

c) Crescimento de uma árvore, germinação de uma semente, fossilização de uma samambaia.

d) Fossilização de uma samambaia, germinação de uma semente, crescimento de uma árvore.

e) Germinação de uma semente, fossilização de uma samambaia, crescimento de uma árvore.

8. (UEPB) As flores são ramos altamente especiali-zados nos quais folhas modificadas formam as estruturas reprodutivas das angiospermas. Ob-serve a figura e coloque V para as proposições verdadeiras e F para as falsas, de acordo com a numeração das estruturas florais indicadas.

( ) 5 – o androceu é a parte masculina da flor, formado por folhas modificadas férteis, os estames, que geralmente apresentam a an-tera, onde se formam os grãos de pólen.

( ) 3 – óvulo, que, se fecundado, originará o fruto.

( ) 1 – é o cálice, constituído por folhas modi-ficadas chamadas tépalas.

( ) 4 – o gineceu é formado por folhas férteis, chamadas carpelos, responsáveis pela for-mação dos óvulos. Um ou mais carpelos podem se dobrar e fechar, formando o pis-tilo. Este é formado por ovário, estilete e estigma.

( ) 2 – é a corola, constituída pelas pétalas, ge-ralmente delicadas e coloridas. Constituem a parte mais vistosa e atraente da flor, es-tando relacionada à atração de polinizado-res.

A alternativa que contém a sequência correta é:

a) F, V, V, F,V. b) V, F, F, V, V.

c) F, F, F, V, V. d) V, F, V, V, F.


BIOLOGIA

Novo modelo

Tomateiros mutantes ajudam a desvendar genes e hormônios que regulam a vida das plantas

O tomate ao lado corresponde à imagem popular de um mutante: no mínimo esquisito. Uma alteração genética espontânea transformou os estames – que caem quando a flor seca – em órgãos reprodutivos femininos, a parte que dá origem ao fruto. O resultado são tomates múl-tiplos, como gêmeos siameses.

Geralmente invisível aos olhos leigos, a maior parte das mutações não escapa aos especialistas, que desco-briram nos mutantes uma ferramenta para entender a intimidade das plantas, em seus genes e hormônios. “Só entendemos realmente a função de um gene se conhecemos variações dele”, comenta Lázaro Peres, agrônomo da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da Universidade de São Paulo (USP), em Piracicaba.

Para entender como os genes e hormônios regulam as plantas, o pesquisador adotou uma variedade de tomateiro em miniatura, conhecida como Micro-Tom. São plantas pequenas e com ciclo de vida rápido. Numa estufa, ele mantém por volta de 3 mil tomateiros, que com apenas 8 centímetros de altura e 70 dias de idade estão carregados de frutos e acumulam mutações para todos os gostos. Com a ajuda desses mutantes, o grupo da Esalq tem conseguido aprofundar o conhecimento sobre como as plantas resistem à seca, percebem luz e desenvolvem frutos com polpa mais concentrada. [...]

Mas genes não bastam para entender a fisiologia das plantas. Peres explica que os responsáveis por moldar boa parte das características e das funções vitais são os hormônios, que até recentemente eram muito pouco conhecidos – até que pesquisadores começaram a usar mutantes. Para estudar os hormônios vegetais, ele cria tomateiros com mutações que os tornam insensíveis à ação dessas substâncias. [...]

Hormônios são também usados na produção de mudas a partir de estacas. Para cada espécie, os cultivadores aplicam os hormônios auxina e citocinina, por tentativa e erro, até chegar a uma combinação que induza um pedaço da planta a produzir raízes e caules. Para tornar esse processo menos empírico, o pesquisador busca entender como funciona a competência das plantas, que é a capacidade das células de dar origem a qualquer tipo de tecido. Ao contrário das células-tronco animais, que concentram sua versatilidade na fase embrioná-ria, as plantas precisam de células competentes durante toda a sua vida – para a qualquer momento produzir raízes, folhas, frutos, flores e caule. [...]

GUIMARÃES, Maria. Novo modelo: tomateiros mutantes ajudam a desvendar genes e hormônios que regulam a vida das plantas.Pesquisa Fapesp, São Paulo, ed. 135, maio 2007. Disponível em: <http://revistapesquisa2.fapesp.br/?art=3227&bd=1&pg=1&lg=>. Acesso em: 13 fev. 2012.

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Fitormônios: regulação hormonal das plantas

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Botânica II22

De acordo com o texto, qual a relação do cultivo de tomates mutantes com os hormônios vegetais?

Por que um pedaço da planta pode produzir raízes e caules? Como cada parte da planta “sabe” que deve crescer para cima ou para baixo? De que maneira as gemas quebram a dormência? O que faz com que as sementes germinem? O que mantém os estômatos fechados? Como os frutos amadurecem?

Essas e muitas outras perguntas têm suas respostas com base nos estudos dos fitormônios (do grego phyton, planta; hormon, aquele que excita), ou seja, os hormônios vegetais. De modo semelhante aos hormônios animais, os fitormônios são compostos orgânicos produzidos em partes da planta que, em concentrações baixas, promovem, inibem ou modificam o crescimento e o de-senvolvimento vegetal.

Entre os fitormônios, destacam-se: auxinas, giberelinas, citocininas, etileno e ácido abs-císico.

Auxinas

As auxinas (do grego auxein, crescer) formam o principal grupo de hormônios de crescimento vegetal. São fitormônios que possibilitam o crescimento de raízes e caules e a formação de diver-sas partes da planta, como as folhas, as flores e os frutos. As auxinas estimulam a ação de genes codificadores de enzimas que possibilitam a perda da rigidez da parede celular. Isso possibilita a distensão ou alongamento (elongação) das células vegetais.

A produção de auxinas ocorre nas gemas (especialmente apicais), nas folhas jovens, nos frutos e nas sementes. De acordo com a quantidade hormonal presente nesses locais, pode acontecer a estimulação ou inibição das atividades de crescimento.

A auxina natural de ocorrência geral nas plantas é o ácido indolacético (AIA). As pesquisas com essa substância possibilitaram a descoberta de outros compostos semelhantes e que apresentam o mesmo efeito, como o ácido indolbutírico, ácido indolpropiônico, etc.

Diferença no crescimento da raiz e do caule de acordo com a concentração de auxinas


BIOLOGIA

Segundo o gráfico, é possível perceber que as raízes e os caules de uma mesma planta realizam atividades de crescimento com quantidades diferentes de auxinas. Isso significa que a dose que es-timula o crescimento da raiz inibe o crescimento do caule e vice-versa. Nesse caso, a raiz precisa de menor quantidade hormonal, pois é mais sensível às auxinas do que o caule.

Dominância apical: a gema principalA gema ou broto que determina o crescimento vertical do caule denomina-se apical. Nessa

região meristemática primária, ocorre a produção suficiente de auxina que inibe o desenvolvi-mento das gemas laterais, como foi mostrado no gráfico anterior. Isso acontece porque os brotos das extremidades superiores produzem auxinas que, ao descerem ao longo do caule, inibem o desenvolvimento da maioria das gemas laterais (dominância apical), impedindo que formem novos ramos. Se a gema apical for retirada, a menor quantidade de auxinas presente nas gemas laterais passa a estimular o desenvolvimento de novos ramos.

Esse processo de dominância apical, ou seja, a maior necessidade de auxinas para o cresci-mento da gema dominante, está diretamente relacionado à realização das podas feitas nos jardins. As podas são constantemente realizadas em plantas frutíferas. Por meio desse método, as plantas desenvolvem mais ramos laterais e, consequentemente, produzem mais flores, o que possibilita a formação de maior quantidade de frutos.

Na poda apical, a planta apresenta menor altura e maior número de galhos.

A abscisão é a queda de folhas ou

frutos e é causada por transformações que

ocorrem nas células da zona de abscisão, situada

na base dos pecíolos. As auxinas inibem a desintegração dessas

células, evitando que as folhas e os frutos caiam.

As auxinas também realizam as seguintes funções:

curvatura dos caules e raízes (tropismos);

enraizamento dos pedaços de caules cortados (estacas), produzindo as mudas e estimu-lando a propagação vegetativa;

modificações nas paredes do ovário durante a formação do fruto;

formação de frutos partenocárpicos;

desenvolvimento dos brotos florais durante o processo de floração;

retardam a abscisão foliar por meio da formação de uma camada de abscisão, que deter-mina a queda das folhas.

Concentração maior de auxina na região da gema apical (1). A poda dessa região estimula o desenvolvimento das gemas laterais (2)

O enraizamento do pecíolo da violeta--africana (1) e o direcionamento do caule para a luz (2) são algumas das ações que dependem das auxinas

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Mecanismo

de ação das

auxinas

@BIO1567

Botânica II24

Um método bem antigo de reprodução vegetativa, usado na agricultura, consiste simplesmente em cortar pedaços de caules, colocá-los no solo e esperar que “peguem”, ou seja, que formem plantas adultas. Isso acontece devido à ação das auxinas nas gemas do caule.

Giberelinas

São fitormônios produzidos principalmente nos meristemas apicais, onde atuam no rápido alongamento do caule, juntamente com a auxina. As giberelinas estão presentes também nos frutos e nas sementes imaturas. Quando não são produzidas, ocorre o nanismo vegetal.

Diversas giberelinas já foram isoladas e identificadas quimicamente, sendo que a mais bem estudada denomina-se ácido giberélico. São utili-zadas ainda nos processos de formação de frutos partenocárpicos, floração e quebra da dormência de sementes e gemas.

A quebra da dormên cia de

sementes ocor-re quando a

giberelina atua na quebra da

camada de célu-las que reveste o endosperma

(aleurona). Com isso, a

radícula inicia seu cresci-

mento e rompe o tegumento da semente, aparecendo,

assim, como uma raiz jovem.

A energia para a germinação

da semente vem da degradação

do açú- car presente no

endosperma.

Citocininas

Induzem a divisão e a diferenciação de células vegetais, sendo encontradas ativas nas raízes, folhas, frutos, sementes e também na água de coco. Além disso, retardam o enve-lhecimento das folhas (senescência foliar). Um ramo de uma planta cortado mantém-se durante mais tempo quando pulverizado com citocininas.

A descoberta das giberelinas foi realizada por cientistas japoneses. Em 1926, o botânico japonês Kurosawa estudava uma doença do arroz (Oryza sativa) denominada doença das “plan-tinhas loucas”. As plantas com essa doença eram altas e finas, pois cresciam exageradamente, no entanto apresentavam coloração esbranquiçada e tendência a cair. Kurosawa descobriu que a causa dessa anomalia de crescimento era uma substância produzida por um fungo, Gibberella fujikuroi, o qual parasitava as plântulas do arroz. A substância era a giberelina, que foi isolada em 1934.

Ausência de giberelinas (1) e presença de giberelinas (2) na planta

Gaillardia pulchella, durante seu primeiro ano de crescimento

Planta do tabaco (Nicotina tabacum) manipulada geneticamente por meio da introdução de um gene que determina a produção de citocinina (1); a planta normal

apresenta sinais evidentes de senescência (2)

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BIOLOGIA

Etileno

É um hormônio gasoso que estimula o amadurecimento de frutos e a abscisão foliar (queda das folhas). O etileno também tem um papel protetor para as regiões feridas ou infectadas, pois acelera o envelhecimento da parte danificada, garantido, assim, a sobrevivência da planta. Esse hormônio também é liberado na queima da madeira.

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Na indústria de exportação de frutos, uma importante aplicação prática das propriedades do etileno ocorre durante o armazenamento dos frutos, em que sempre é desejável retardar o seu amadurecimento. Com esse objetivo, as câmaras de armazenamento devem ser mantidas, rigorosamente, com elevada taxa de CO2, além da taxa reduzida de O2 e baixa temperatura.

Ácido abscísico

Também chamado ABA, é produzido nas folhas e nas sementes, induzindo a dormência e o fechamento dos estômatos quando ocorre estresse hídrico, ou seja, quando as plantas privam-se de água. Ao contrário dos outros hormônios, o ABA inibe determinados processos. Isso é impor-tante, porque impede que as sementes germinem em qualquer condição e evita a perda de água.

O ácido abscísico também pode provocar a queda dos frutos e das folhas, pois estimula a abscisão.

Tomates semelhantes

colhidos ao mesmo tempo

(1). Tomates maduros devido

à liberação de etileno (2)

Movimentos vegetais

Os movimentos vegetais são respostas à ação de hormônios ou de fatores ambientais, como substâncias químicas, luz ou choques mecânicos. Os movimentos principais provocam o crescimento e a curvatura de partes da planta e são chamados de tropismos e nastismos.

Apesar de nem sempre serem observados, os movimentos vegetais facilitam a sobrevivência da planta, pois

melhoram o posicionamento à luz;

aumentam a chance de absorção de água;

facilitam a saída da plântula de dentro da semente;

expõem os órgãos sexuais da flor para a reprodução.

TropismosSão sempre movimentos de crescimento, controlados

pelo hormônio auxina e orientados pelos estímulos, que podem ser luz, água, gravidade e contato. Quando o movimento de crescimento se aproxima do estímulo, é denominado positivo (+); quando se afasta, é chamado negativo (-).

De acordo com o estímulo recebido (principalmente luminoso e gravitacional), os tropismos recebem nomes especiais.

Botânica II26

Fototropismo: tropismo luminosoOcorre quando o estímulo é luminoso. Nesse caso, acontece o movimento de curvatura do caule

devido à distribuição desigual de auxinas. Geralmente, as partes aéreas apresentam fototropismo positivo (caules), enquanto as regiões subterrâneas possuem fototropismo negativo (raízes).

Como já foi visto, a quantidade de auxina que estimula o crescimento do caule inibe o crescimen-to da raiz e vice-versa. Nesse caso, o caule precisa de mais auxina e a raiz, de menos, pois é mais sensível à ação hormonal. No caso do fototropismo, o movimento de curvatura ocorre porque há uma diminuição das auxinas no lado iluminado, fazendo com que as células do lado não iluminado se alonguem mais. Portanto, a iluminação unilateral faz com que ocorra a migração do fitormônio para o lado sombreado, pois a luz não altera a produção hormonal, mas a sua distribuição.

Ao verificar uma planta dentro de casa com a curvatura dirigida para a janela, está sendo observado o fototropismo positivo do caule.

Gravitropismo (geotropismo)Ocorre quando a força da gravidade estimula o crescimento. Observe na figura a seguir que,

quando a planta é colocada na posição horizontal, a auxina se acumula na porção inferior, devido à ação da gravidade. Isso estimula de maneira diferente o crescimento do caule e o da raiz.

Como a raiz precisa de menos auxina, ela curva-se para baixo, pois a menor quantidade hormonal está do lado de cima. Com o caule acontece o contrário, porque a quantidade maior de auxina na parte de baixo estimula sua curvatura de modo ascendente. Por isso, a raiz apresenta-se com gravitropismo (geotropismo) positivo e o caule, com gravitropismo (geotropismo) negativo.

Como a auxina é fotossensível, a iluminação unilateral do coleóptilo

(primeira estrutura que cresce em uma nova planta) provoca um

acúmulo do hormônio no lado não iluminado e uma diminuição

drástica do hormônio no lado iluminado. Esse desequilíbrio

hormonal causa a curvatura do caule em direção à fonte luminosa, pois o alongamento celular é mais

intenso do lado não iluminado

A auxina se movimenta para

baixo em resposta à ação da gravidade,

provocando uma redistribuição

hormonal

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012.

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ital.

Gravitropismo

ou

geotropismo

@BIO1422

Fototropismo:

tropismo

luminoso

@BIO1198


BIOLOGIA

Nastias (nastismos)São movimentos que não envolvem crescimento nem são orientados

em relação à fonte de estímulo. Podem ser provocados pela luz, tem-peratura ou contato, devido às alterações na turgescência das células envolvidas com o movimento. Os principais exemplos são:

Fotonastia – a presença ou a ausência de luz provoca o movi-mento de abertura e fechamento dos estômatos; o abrir e fechar da corola da dama-da-noite (Cestrum nocturnum). As flores da vitória-régia (Victoria amazonica), por exemplo, iniciam a abertu-ra do botão floral às 16 horas, atingem o clímax no meio da noite e fecham-se ao amanhecer.

Termonastia – abertura das pétalas das flores, devido à ação da temperatura. Por exemplo: a flor onze-horas (Portulaca grandiflora) abre a corola nos dias ensolarados dos meses mais quentes, ge-ralmente por volta das 11 horas. Na tulipa, o aumento da tempera-tura de 7oC para 17oC faz com que as partes internas do perianto cresçam mais que as externas e, com isso, a flor se abre.

Tigmonastia – o toque do inseto pode estimular o fechamento das folhas (valvas) das plantas carnívoras, como a papa-mosca (Dionaea muscipula), que foi vista no estudo das modificações foliares. Certas plantas, como a “sensitiva” (Mimosa pudica), reagem ao toque do-brando os folíolos.

1. O etileno é um hormônio vegetal gasoso e inco-lor produzido nas folhas, nos tecidos em fase de envelhecimento e nos frutos, nos quais determi-na o amadurecimento e a queda.

Que relação pode ser feita entre a ação do etile-no e o hábito, bastante comum, de se embrulhar em jornal os frutos verdes, retirados precoce-mente, para que amadureçam mais rapidamen-te?

2. Um dos componentes mais importantes na fa-bricação da cerveja é o malte. Essa substância

é produzida durante o processo de germinação das sementes de cevada (Hordeum distichum), um cereal de porte herbáceo (monocotiledônea) que atinge entre 60 cm e 110 cm. De acordo com o exposto, responda.

a) Que hormônio vegetal pode interferir direta-mente no rendimento do processo de produ-ção do malte? Justifique.

b) Para atingir o tamanho mencionado, que hor-mônios possibilitam as divisões celulares e o alongamento das células, respectivamente?

c) As auxinas estimulam o crescimento secundá-rio da cevada? Justifique.

A floração da Victoria amazonica (1) depende da luminosidade (fotonastia), e o toque (tigmonastia) provoca a variação da turgescência dos folíolos da Mimosa pudica, que se movimentam (2)

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Existem outros tipos de tropismos:

Quimiotropismo – o crescimento é estimulado e orientado pela presença de substâncias químicas, como aconte-ce com o tubo polínico ao crescer em direção ao óvulo da flor (quimiotropismo positivo).

Haptotropismo (tigmotropismo) – o movimento do crescimento é estimulado pelo contato com alguma superfície, como o que ocorre com as gavinhas e os caules volúveis. Ao tocar em um objeto, a auxina se desloca para o polo oposto e provoca o crescimento diferenciado e a curvatura do órgão.

Botânica II28

3. (VUNESP) Uma planta enva-sada foi acoplada a um disco giratório, com a velocidade muito baixa, como ilustra a figura. Ela recebeu nutrien-tes, CO2, água e temperatu-ra ideais à sua sobrevivência. A luz foi mantida unilateral-mente por alguns dias.a) Se o disco giratório permanecer desligado, em

que direção o caule irá crescer? Explique o re-sultado obtido.

b) Se o disco giratório permanecer ligado, em que direção o caule irá crescer? Explique o re-sultado obtido.

4. Os hormônios vegetais controlam o crescimento e o desenvolvimento das plantas ao interferirem na divi-são, no alongamento e na diferenciação das células. Sabendo disso, observe a figura a seguir e responda.

a) Por que os agricultores cortam a extremidade apical de certas plantas, como mostra a figu-ra, e qual o hormônio vegetal envolvido nesse processo?

b) Que mecanismo explica o resultado que se ob-tém com esse processo?

5. Os bonsais (em japonês significa “cultivado em ban-deja”) são originários da China, por volta de 202 a.C. Essa técnica foi aperfeiçoada e muito difundida no Japão como a arte de cultivar miniaturas de árvores e arbustos. As espécies utilizadas não apresentam nanismo hereditário. Elas são miniaturizadas me-diante à poda regular de raízes e galhos, diminui-ção do fornecimento de água e orientação dos ramos com a utilização de arames e fios de co-bres. De um modo geral, as árvores que melhor se adaptam ao processo de formação de bonsais são aquelas resistentes às bai-xas temperaturas.

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Borg

es. 2

012.

Dig

ital.

De acordo com as informações sobre bonsais e seus conhecimentos sobre crescimento vegetal, responda.

a) Qual a relação entre as podas regulares e o processo de miniaturização?

b) Quais hormônios vegetais são inibidos?

c) Que tecido vegetal é inibido nesse processo? Justifique sua resposta.

6. (UEL– PR) “Nos vegetais superiores, a regulação do metabolismo, o crescimento e a morfogêne-se muitas vezes dependem de sinais químicos de uma parte da planta para outra, conhecidos como hormônios, os quais interagem com proteí-nas específicas, denominadas receptoras.”TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2004.

Com base no texto e em seus conhecimentos so-bre hormônios vegetais, relacione as colunas.

1. Auxina 3. Citocinina2. Giberelina 4. Etileno

a) afeta o crescimento e a diferenciação das raí-zes; estimula a divisão e o crescimento celular; estimula a germinação e a floração; retarda o envelhecimento.

b) promove o amadurecimento dos frutos; antago-niza ou reduz os efeitos da auxina; promove ou inibe, dependendo da espécie, o crescimento e o desenvolvimento de raízes, folhas e flores.

c) estimula o alongamento de caule e raiz; atua no fototropismo, no geotropismo, na domi-nância apical e no desenvolvimento dos frutos.

d) promove a germinação de sementes e brotos; es-timula a elongação do caule, o crescimento das folhas, a floração e o desenvolvimento de frutos.

Assinale a alternativa que contém todas as rela-ções corretas.

a) 1-a, 2-b, 3-c, 4-d.b) 1-b, 2-a, 3-d, 4-c. c) 1-c, 2-d, 3-a, 4-b.d) 1-d, 2-c, 3-b, 4-a.e) 1-c, 2-a, 3-d, 4-b.

7. (UFU – MG) Os vegetais apresentam movimen-tos diversos, em resposta aos estímulos externos. Considerando os movimentos realizados pelos vegetais, em resposta a esses estímulos, associe as características apresentadas na coluna 1 com os movimentos citados na coluna 2.

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disco giratório


BIOLOGIA

Coluna 1

1. Fechamento de folhas cujos folíolos fecham-se rapidamente quando tocados.

2. Crescimento das raízes em direção ao centro da Terra.

3. Crescimento do tubo polínico em direção ao óvulo.

4. Enrolamento das gavinhas ao redor de um suporte.

Coluna 2

I. Quimiotropismo positivo

II. Tigmotropismo

III. Nastismo

IV. Geotropismo positivoMarque a alternativa que apresenta a associação correta.

a) 1 – II; 2 – III; 3 – I; 4 – IV.

b) 1 – III; 2 – II; 3 – I; 4 – IV.

c) 1 – I; 2 – IV; 3 – III; 4 – II.

d) 1 – III; 2 – IV; 3 – I; 4 – II.

8. (UEMG) A sabedoria popular é pródiga em vários exemplos de atitudes que apresentam resultado satisfatório, mesmo sem o devido conhecimento biológico que explique corretamente aquele re-sultado. Uma dessas atitudes pode ser observa-da nas fazendas, onde se costuma pendurar na cozinha, sobre o fogão à lenha, cachos de bana-nas verdes para que elas amadureçam mais de-pressa, o que realmente acontece.

Utilizando seus conhecimentos sobre fisiologia vegetal e considerando o fenômeno mencionado acima, só está correto afirmar que:

a) O calor do fogão acelera as reações químicas necessárias para o processo de amadureci-mento das bananas.

b) A queima da lenha libera muito CO2, que ace-lera o processo de fotossíntese, levando ao amadurecimento rápido das bananas.

c) A queima da madeira libera um hormônio ga-soso, o etileno, que provoca o amadurecimen-to dos frutos.

d) O calor do fogão impede o desenvolvimento de fungos e outros parasitas que prejudicam o processo de amadurecimento das bananas.

DesafioDesafio

9. (UFC– CE) A figura a seguir mostra os resultados de um experimento que compara o crescimento do caule (A) e o das raízes (B) de plantinhas de

milho normais (tipo selvagem) e mutantes (que não produzem ácido abscísico – ABA) transplan-tadas para dois tipos de substratos. Um grupo, formado pelos dois tipos de planta, foi colocado em substrato sob condições de suprimento hídri-co ideal (SH), e outro grupo, também contendo os dois tipos de planta, foi colocado em substra-to sob condições de déficit hídrico (DH).

Com base na análise dos gráficos acima, respon-da o que se pede a seguir.

a) Qual o efeito do ABA no crescimento do caule e da raiz, sob condições de déficit hídrico?

b) A mudança no crescimento da planta sob con-dição de déficit hídrico, induzida pelo ABA, su-gere alterações em dois processos fisiológicos envolvidos no balanço hídrico da planta. Que alterações são essas?

Botânica II30


Anotações

BIOLOGIA

32

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