Reino Plantae: Características gerais, origem, fisiologia, histologia e classificação

Reino Plantae

Introdução: Características gerais e Origem

O Reino Plantae, mais conhecido por reino vegetal ou reino das plantas, é formado por mais de 200 mil espécies conhecidas de musgos, hepáticas, fetos, plantas herbáceas e lenhosas, arbustos, trepadeiras, árvores, entre outras. As numerosas espécies de organismos desse reino são organizadas em várias divisões (equivalentes botânicos dos filos).

O Reino vegetal é composto por seres autotróficos e clorofilados. O autotrófico é aquele que produz seu próprio alimento, já o clorofilado produz a clorofila.

Além disso, são seres fotossintetizantes, utilizam da luz solar para realizar a fotossíntese, pela qual a planta utiliza da energia do sol para fornecer energia a ela mesma. Por serem seres autotróficos, são a base da nossa cadeia alimentar, produzindo material orgânico.

Sua origem, conforme teorias, veio de algas de grupos protistas desenvolvidos na água. Podendo-se concluir, então, que as algas verdes aquáticas seriam os ancestrais diretos das atuais plantas.

Ao longo de sua evolução, passaram a migrar para o ambiente terrestre, onde seria mais favorável por maior presença de luz e por facilitar as trocas gasosas. Esses fatores foram determinantes para o desenvolvimento da fotossíntese e da respiração. Para adquirir água no meio terrestre, as plantas desenvolveram uma estrutura chamada raíz, permitindo que seja absorvida água subterrânea pelas plantas.

Fonte: https://conhecimentocientifico.r7.com/reino-vegetal/

Fisiologia

É o ramo da biologia, mais especificamente da botânica, que estuda os diferentes processos fundamentais das plantas, assim, estuda o metabolismo, a reprodução e o desenvolvimento do reino vegetal.

- Transpiração

É um processo de extrema importância que ocorre por meio dos estômatos ou da cutícula. Na transpiração, os estômatos, estruturas compostas por um conjunto de células localizadas na epiderme inferior das folhas, que no início do processo são células túrgidas fazem trocas gasosas e perdem água para o meio externo e, quando viram células flácidas, os estômatos fecham, a hidratação dos tecidos, intensidade da luz e a concentração de gás carbônico são alguns dos fatores que influenciam os estômatos a abrir e fechar. A transpiração também auxilia no transporte de seiva bruta no xilema.

- Fotossíntese

Processo pelo qual as plantas, a partir de gás carbônico, água e luz solar, produzem glicose e gás oxigênio, dentro de uma organela chamada de cloropasto. A fotossíntese é dividida em duas fases, a clara e a escura, a primeira é dependente da luz solar para que ocorra e tem dois principais processos envolvidos, a fotofosforilação, onde ocorre a síntese de ATP a partir de ADP e fosfato, e a fotólise da água, na qual a molécula de água é quebrada, liberando gás oxigênio, íons de hidrogênio e elétrons. Na fase escura, o NADPH e o ATP, produzidos na fase luminosa, são utilizados para transformar o dióxido de carbono em carbono orgânico.

- Seiva

Nas plantas, há dois tipos de seiva, liquído que circula pelos tecidos das plantas que realiza transporte de nutrientes e substâncias. O primeiro tipo é a seiva bruta, formada por água e sais minerais, tem o sentido da raiz para a folha, conduzida dentro do xilema, o seu movimento contra o sentido da gravidade é explicado pela teoria da tensão-coesão.

A seiva elaborada percorre o caminho inverso, da folha para a raiz, é produzida na fotossíntese e se dá pelo floema

- Hormônios vegetais

Também chamados de fitormônios, de forma geral, regulam o crescimento e o desenvolvimento das plantas.

1. A auxina auxilia no prolongamento e expansão das células, essencial para o crescimento das raízes e caules.

2. A giberelina incentiva o prolongamento do caule e a germinação das sementes.

3. A citocina é responsável pelo crescimento das gemas laterais.

4. O etileno é o único hormônio vegetal gasoso e ele contribui para o amadurecimento dos frutos.

5. O ácido abscísico pode inibr o crescimento das plantas para que essas não cresçam prematuramente.

- Respiração

É composta de 3 principais fases, a glicólise, o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória. A glicólise é o processo no qual a molécula de glicose é dividida em duas moléculas de ácido pirúvico e libera 2 ATP's. No ciclo de Krebs há a descarboxilação e desidrogenação de compostos orgânicos, novamente liberando 2 ATP's. A cadeia respiratória é o processo que produz um maior nível de energia na respiração celular e nele há um transporte de elétrons, o que acarreta na produção de 34 ATP's.

- Fotoperiodismo

É o desenvolvimento das plantas em resposta a diferença de presença de luz em diferentes períodos.

- Movimentos vegetais

Há 2 movimentos vegetais de grande importância para as plantas, o tropismo, no qual a planta recebe um estímulo em alguma direção, como luz solar vinda de uma direção, e alonga suas células e se direciona para o lado pelo qual a luz está vindo. Importante ressaltar que esse estímulo vem de uma direção específica e, portanto, a planta irá se movimentar em alguma direção específica. Há também o natismo, que se contrapõe ao tropismo por não ser um estímulo com uma direção específica, como a temperatura e a umidade do ar, provocando uma resposta da planta a esse estímulo.

Histologia

A histologia vegetal é a área que estuda o tecidos dos vegetais. Os tecidos são a junção de células vegetais similares que formam as folhas, as raízes, os caules e outras partes do vegetal. Os tecidos vegetais, basicamente podem ser divididos em dois grupos: Tecidos merismáticos ou de formação (constituído por células indiferenciadas) ou Tecidos adultos ou permanentes (com funções específicas).

Tecidos meristemáticos:

As células que formam esses tecidos não são diferenciadas. Isso quer dizer que todas elas podem dar origem a outros tipos de células. Além de serem chamadas de meristemas, também são chamadas de células precursoras ou células totipotentes. Elas estão presentes, principalmente, nas partes das plantas em que ocorre crescimento por multiplicação celular, sendo este um tecido de crescimento. Os meristemas darão origem a todos os tecidos e órgãos vegetais no embrião. O tecido meristemático pode ser do tipo primário ou secundário

- Primário:

O tecido meristemático primário promove o crescimento longitudinal da planta sendo abundante nas gemas apicais, da raiz e do caule, e nas gemas laterais do caule. Os tecidos primários são: a protoderme, o procâmbio e o meristema fundamental.

A protoderme é o tecido que reveste externamente o embrião e dará origem a epiderme, o primeiro tecido de revestimento da planta.

O procâmbio dará origem aos tecidos vasculares, xilema e floema primários.

O meristema fundamental se forma logo abaixo da protoderme e dará origem ao córtex, constituído pelo parênquima e os tecidos de sustentação, colênquima e esclerênquima.

- Secundário:

O tecido meristemático secundário promove o crescimento em espessura da planta (crescimento secundário).

Os tecidos meristemáticos secundários são: o câmbio e o felogênio.

O câmbio vascular (que pode ser fascicular ou interfascicular) origina o xilema e floema secundários.

O felogênio origina o súber e a feloderme além tecidos da parte externa do caule.

Você deve sempre lembrar que os tecidos meristemáticos primários, originam tecidos primários. Enquanto que os tecidos meristemáticos secundários, originam tecidos secundários.

Tecidos adultos:

Os tecidos adultos ou permanentes são diferenciados e classificam-se conforme a função que desempenham. Nesse caso, podem ser de revestimento, preenchimento, sustentação e condução.

- Revestimento:

As plantas apresentam os tecidos de revestimento para a proteção de folhas, raízes e caules. Os tecidos de revestimento são a epiderme e a periderme. A epiderme é constituída por uma camada de células vivas intimamente ligadas e clorofiladas. Nas folhas, as células da epiderme secretam a substância cutina, que forma uma cutícula de lipídios e impede a perda de água excessiva por transpiração.

A epiderme pode apresentar alguns tipos de anexos:

• Estômatos: permite a troca gasosa com o ambiente durante a fotossíntese e respiração.

• Hidatódios: estruturas localizadas nas bordas das folhas que eliminam o excesso de água da planta.

• Tricomas: presentes em plantas xerófitas, reduzem a perda de água pelos estômatos, quando se abrem para realizar as trocas gasosas.

• Pêlos absorventes: encontrados na zona pilífera da raiz, auxiliam na absorção de água e sais minerais. ​​​​

• Acúleos: estruturas pontiagudas e rígidas, muitas vezes confundidas com espinhos, que conferem proteção à planta.

A periderme, em contrapartida, é um tecido vivo. Representa o revestimento das raízes com crescimento secundário. É constituída pelos tecidos dérmicos súber, felogênio e feloderme. Entre as estruturas da periderme estão: as lenticelas e o ritidoma. As lenticelas são aberturas na periderme que permitem a circulação do ar. Os ritidomas constituem as camadas mais superficiais da periderme, que quando morta, se destaca do caule da planta.

- Preenchimento:

São tecidos formados por células que preenchem os espaços entre os tecidos de revestimento e os tecidos condutores. Os tecidos de preenchimento são representados pelos parênquimas, encontrados em todos os órgãos da planta.

O parênquima é formado por células vivas com grande capacidade de diferenciação e podem ter variados tipos:

Parênquima de Preenchimento: realiza o preenchimento entre os tecidos. Exemplo: Córtex e medula do caule.

Parênquima Clorofiliano: auxilia no processo de fotossíntese. É encontrado nas folhas e pode ser de dois tipos, o paliçádico e o esponjoso.

Parênquima de Reserva: armazena substâncias, como amido, óleos e proteínas.

De acordo, com a substância armazenada, têm-se denominações diferenciadas:

Quando armazena amido, chama-se parênquima amilífero. Exemplo: tubérculos, como a batata.

Quando armazena água, chama-se parênquima aquífero. Esse tecido é comum em plantas xerófitas.

Quando armazena ar, chama-se parênquima aerífero. Um exemplo são as plantas aquáticas. É o parênquima aerífero que permite que essas plantas possam flutuar.

- Sustentação:

Originados do meristema fundamental, esses tecidos são encontrados nas folhas, frutos, caule e raiz. Os tecidos de sustentação são o colênquima e o esclerênquima. O colênquima é constituído por células vivas, alongadas e ricas em celulose. Estão presentes nas partes mais jovens das plantas, logo abaixo da epiderme. Confere flexibilidade aos órgãos vegetais. O esclerênquima é constituído por células mortas, lignificadas e alongadas. Estão presentes nas partes mais antigas das plantas.

- Condução:

Os tecidos condutores são responsáveis pelo transporte e distribuição de água e substâncias pelo corpo da planta. Os tecidos condutores são o xilema e o floema. O xilema e floema podem ser primários ou secundários. Os primários originam-se do procâmbio e os secundários do câmbio vascular.

O xilema, também chamado de lenho, é constituído por células mortas e com parede celular reforçada por lignina. Esse tecido é responsável por conduzir a seiva bruta (água e sais minerais) das raízes até as folhas. Suas principais células são as traqueides e os elementos do vaso.

O floema, também chamado de liber, é constituído por células vivas. O floema transporta a seiva elaborada (matéria orgânica) das folhas até o caule e raízes. Suas principais células são os tubos crivados e as células companheiras.

Classificação dos Vegetais

As plantas estão divididas em 4 principais grupos, que estão divididos em diversos filos. Resumidamente, os filos são:

• Filo Hepatophyta – são as hepáticas

• Filo Bryophyta – os musgos

• Filo Anthocerophyta – antóceros

• Filo Pterophyta – avencas e samambaias

• Filo Sphenophyta – cavalinha

• Filo Lycophyta  – os licopódios e selaginelas

• Filo Psilotophyta – psilotáceas

• Filo Coniferophyta – coníferas, pinheiros e ciprestes

• Filo Gnetophyta – gnetáceas

• Filo Cycadophyta – cicas

• Filo Ginkgophyta – gincobilobas

• Filo Magnoliophyta ou Anthophyta  – árvores, gramíneas

Os 4 principais grupos que o Reino Plantae é dividido e suas principais características são:

Briófitas

- Primeiro grupo de plantas responsável por colonizar o meio terrestre.

- Desprovidos de tecidos e vasos condutores de seiva.                        

- Possuem tamanho milimétrico e não crescem (falta de tecidos e vasos).                     

- São constituídos por cauloides, rizoides e filoides.                           

- São criptógamas: possuem o órgão reprodutor escondido.              

- São dependentes da água (gametas nadam para fecundar) e vivem em locais úmidos.

- Seus gametas são flagelados devido a reprodução.

- Reprodução assexuada ocorre por fragmentação.

- Sinapomorfia das plantas: Clorofila B e amido.

- Podem ser talosas com corpo não diferenciado.

- Podem ser folhosas com rizoide, filoide e cauloide.

- Fase gametofítica: haploide

- Fase esporofítica: diploide       

- Gameta masculino: anterozoide  

- Gameta feminino: oosfera

- Primeiro grupo de plantas responsável por colonizar o meio terrestre.

- Desprovidos de tecidos e vasos condutores de seiva.                    

Pteridófitas

- Segundo Grupo de plantas descrito.

- Desenvolveram tecidos e vasos condutores de seiva, o que propiciou seu maior tamanho, se comparado com as briófitas.

- Possui médio porte.

- Seu primeiro órgão desenvolvido foi o caule horizontal do tipo rizoma.

- Possuem esporófitos: as folhas têm soros que produzem esporos.

- Reprodução com gametas flagelados – monoico.

- Dependem da água para sobreviver.

- Não é possível ver a fecundação a olho nu.

- Grupo de plantas em que se observam a presença de xilema e floema (vasos condutores) e a ausência de sementes.

- O surgimento dos tecidos foi possível graças ao surgimento da lignina, que garante resistência aos elementos do xilema e células do esclerênquima.

- No Brasil são encontradas mais de 1000 espécies de pteridófitas.

- Esporófito (fase do ciclo de vida produtora de esporos) destaca-se por ser a geração dominante.

- Presença de raízes, caule e folhas verdadeiras.

- As pteridófitas são organismos produtores, sendo, portanto, a base de algumas cadeias alimentares.

Gminospermas

- As gimnospermas fazem parte das plantas fanerógamas, ou seja, que possuem semente.

- A gimnosperma observada no Parque Farroupilha possui estróbilos, chamados comumente de "pinhas".

- Um salto evolutivo em comparacão às pteridófitas é que não necessita-se da água para a reprodução.

- Os gametófitos são transportados pelo vento (possuem gametas alados).

- A fase de esporófito dura mais que a de gametófito.

- São distribuídas em 4 filos: coníferas, cicadófotas, gnetófitas e gincófitas.

- A novidade evolutiva em comparação às pteridófitas são as sementes.

- O óvulo é a uma estrutura multicelular onde está situada a oosfera, o gameta feminino.

- Os gametas masculinos são os grãos de pólen que, na maioria das gimnospermas, são carregados pelo vento, porém pode também ser levados por animais.

- As sementes se encontram na superfície de uma folha modificada (esporófilo), essa ligada a um cone ou estróbilo, no caso das coníferas.

Angiospermas

- Quarto grupo de plantas a ser descrito.

- Possuem tecidos, vasos condutores de seiva, semente, flor e fruto.

- Não dependem da água para se reproduzir.

- Gametófito alado (voam).

- Do óvulo fecundado originam-se as sementes.

- Do ovário desenvolvido após a fecundação, originam-se os frutos.

- Constituem a maior parte da vegetação.

- Podem ser classificadas em 3 diferentes grupos: monocotiledôneas, eudicotiledôneas e dicotiledôneas.

- A sua principal novidade evolutiva em relação as gimnospermas são as flores.

- Diferente das gimnospermas, que possuem sua semente exposta, as angiospermas possuem um ovário, que dará origem ao fruto, para protegê-las.

- Mantém a característica das gimnospermas da polinização por meio do vento ou com o auxílio de animais.

- As flores se encontram num ramo denominado pedicelo e são compostas de diversas estruturas como: receptáculo, sépala e pétala, que são comuns a todas flores, e estruturas exclusivas masculinas e femininas como: anteras e filetes (masculino) e ovário, estilete e estigma (feminino).