SISTEMA DIGESTÓRIO

SISTEMA DIGESTÓRIO

 

É o conjunto de órgãos e estruturas responsável por captar o alimento, digerir as substâncias, gerar a partir dessa digestão as substâncias absorvíveis, que são os nutrientes e eliminar o material que não foi absorvido na forma de fezes.

 

 

Vejamos o básico sobre o que ocorre em cada porção do aparelho digestório:

 

1. Boca à Faringe à Esôfago:

Local onde a digestão mecânica, o ato de triturar e misturar o alimento, prevalece sobre a digestão química. A digestão mecânica é realizada principalmente pelos dentes e pela língua durante a mastigação. Além de auxiliar a mastigação, a língua também atua no sentido do paladar, por conter as papilas gustativas, que percebem os sabores, e na deglutição, o ato de engolir o alimento.

Há também a digestão química, pois as glândulas salivares secretam a enzima amilase salivar (ou ptialina), capaz de quebrar/digerir o amido e o glicogênio em unidades de maltose. Normalmente para o ensino médio só se destaca a amilase salivar na boca, porém, há outras enzimas na saliva, citando dois exemplos:

 

• Lisozima: quebra as paredes celulares de bactérias, dificultando a proliferação de micro-organismos que podem ser indesejáveis.
• Lipase lingual: mais importante para os lactentes. Ajuda os bebês a digerirem os triglicerídeos componentes do leite materno. É secretada pela própria língua.

 

A digestão química na boca ocorre em pH próximo ao neutro ~6,2-7,6.

 

O alimento engolido passa da boca à faringe, porção compartilhada com o sistema respiratório, e de lá segue para o esôfago. É bom lembrar que, normalmente o bolo alimentar não adentra a laringe, pois a abertura da laringe, chamada glote, tem uma tampa cartilaginosa, a epiglote, que a fecha quando o alimento é engolido. Às vezes o mecanismo falha e nós engasgamos.

 

Do esôfago, um tubo de aproximadamente 25 cm em humanos adultos, o bolo alimentar será transportado para o estômago por ondas de contrações rítmicas na musculatura lisa que envolve o tubo digestório, o chamado peristaltismo. Além de impulsionar o alimento adiante no tubo digestório o peristaltismo também promove a digestão mecânica. Consideramos que a faringe e o esôfago não produzam enzimas digestórias.

 

2. Estômago:

 

O estômago é um órgão em forma de saco localizado na cavidade abdominal. A partir dele predomina a digestão química, apesar de que, por conta dos movimentos da musculatura do aparelho digestório, também há digestão mecânica.

O tecido epitelial que reveste o interior do estômago têm glândulas, nesse caso as glândulas fúndicas, que secretam a maior parte do suco gástrico. Esse suco gástrico contém ácido clorídrico (HCl) e o precursor da principal enzima estomacal, o pepsinogênio.

 

As funções do ácido clorídrico são as de tornar o meio bastante ácido, com o pH ~1,8-2,0. Esse meio ácido, além de eliminar vários micro-organismos potencialmente patogênicos, também permite a conversão do pepsinogênio na sua forma enzimaticamente ativa, a pepsina, que é uma enzima que digere proteínas e gera como produtos principais uma série de peptídeos. O meio ácido também favorece a digestão química ao desnaturar as proteínas e facilitar a ação da pepsina.

 

As glândulas estomacais também produzem um muco, constituído, dentre outras coisas, por glicoproteínas (mucinas) e íons bicarbonato (HCO₃^-). Esse muco atua protegendo o epitélio de revestimento do estômago contra a ação da própria pepsina e da acidez do suco gástrico.

 

HCO₃^- + HCl à H₂CO₃ + Cl^-

H₂CO₃ à H₂O + CO₂.

 

Além da digestão de proteínas, no estômago também ocorre a absorção de água, sais e de alguns medicamentos, como a aspirina (ácido acetilsalicílico).

 

Exemplos de hormônios produzidos pelo estômago:

 

• Gastrina: estimula a secreção de HCl e a renovação da mucosa gástrica, liberada em resposta à presença de proteínas no estômago, à distensão estomacal e à estimulação via nervo vagal (por exemplo, só de ver e sentir o cheiro da comida quando se está com fome).
• Grelina: gera a sensação de fome quando o estômago está vazio.
• Somatostatina: inibe a secreção de suco gástrico e gastrina quando o pH da solução estomacal está abaixo de 3,0, a fim de prevenir um excesso de acidez e possíveis danos.

O bolo alimentar permanece de 2-4h no estômago e então constituirá uma massa chamada quimo ácido.

 

3. Intestino Delgado: é onde ocorre a maior parte da digestão e também da absorção dos nutrientes.

 

No intestino delgado ocorre a digestão química em meio alcalino de vários tipos de substâncias e também é o local onde a digestão termina e os nutrientes são gerados e absorvidos. Ele é dividido em três porções: o duodeno, o jejuno e o íleo.

Há três secreções que atuam no intestino delgado: o suco pancreático, a bile e o suco entérico.

 

A bile é uma secreção produzida pelo fígado e armazenada na vesícula biliar. Essa secreção atua como um detergente, fragmentando gotas de lipídeos a fim de auxiliar a digestão dessas substâncias, que são hidrofóbicas. Essa fragmentação aumenta a área de superfície para a ação das lipases, as enzimas que os digerem. É importante destacar que a bile não contém enzimas nem ação enzimática.

 

O suco pancreático é uma secreção produzida pelas glândulas exócrinas do pâncreas. Contém várias enzimas digestórias para atuar, basicamente sobre todos os tipos de substâncias orgânicas a serem digeridas. Dentre as enzimas constituintes, podemos destacar: 

 

• Amilase pancreática: digere amido.
• Tripsina e quimotripsina: digerem proteínas. Essas duas enzimas são proteinases que, assim como a pepsina, também são liberadas na forma de precursores inativos, o tripsinogênio e o quimotripsinogênio. O tripsinogênio é convertido em tripsina graças a ação da enzima enteropeptidase, produzida pelo intestino delgado. A tripsina converte mais tripsinogênio em tripsina e a tripsina converte o quimotripsinogênio em quimotripsina. Há também outras proteinases, como as carboxipeptidases A e B e a elastase.
• Lipases: lipase pancreática, colipase, fosfolipase A2 e esterase de colesterol. São enzimas que digerem os lipídeos.
• Nucleases: digerem ácidos nucleicos.

 

Essas enzimas do suco pancreático atuam em meio alcalino: a faixa de pH ótima para elas é alcalino. Por conta disso, o suco pancreático contém íons bicarbonato (HCO3-), para neutralizar a acidez do quimo ácido proveniente do estômago.

 

Além da bile e do suco pancreático o intestino delgado apresenta outra secreção, o suco entérico, produzido pelo próprio intestino delgado. Essa secreção contém as enzimas que finalizam o processo digestório e geram os nutrientes, as substâncias absorvíveis. O detalhe importante e interessante é que essas enzimas normalmente não estão em solução, elas se localizam nas membranas das células do epitélio intestinal. Como exemplos, há peptidases e dissacaridases.

 

As peptidases digerem os peptídeos gerados pela ação de proteinases como a pepsina, tripsina e a quimotripsina. A digestão dos peptídeos pelas peptidases gera os aminoácidos.

 

Uma dissacaridase importante é a lactase, que digere a lactose em glicose e galactose. A incapacidade de manter a produção dessa enzima na idade adulta torna a pessoa intolerante à lactose, pois não a digere.

 

Também é necessário destacar que tanto a bile, quanto os sucos pancreático e entérico possuem íons bicarbonato, cuja função é neutralizar a acidez do quimo ácido proveniente do estômago e tornar a porção inicial do intestino delgado alcalina (pH ~7,5 – 8,8). As porções mais distais do intestino delgado têm pH que tende ao levemente ácido por conta da atividade de lactobacilos, que geram energia via fermentação lática e liberam ácido lático nesse meio.

 

Após sofrer a ação das secreções que agem no intestino o bolo alimentar, antes chamado quimo, passa a ser chamado quilo (“quimuitoácido e quilalcalino”).

 

A parede interna do intestino delgado apresenta “rugas e ruguinhas”, são as vilosidades e as microvilosidades, prolongamentos que aumentam bastante a área da superfície de absorção de nutrientes (200-250 m²!), para aumentar a eficiência do processo.

 

No tocante à regulação hormonal, destacaremos dois hormônios produzidos pelo intestino delgado:

 

A secretina é liberada em resposta à presença do quimo ácido no intestino delgado e à sua acidez. Ela age no pâncreas e nos dutos biliares, promovendo a liberação do suco pancreático e da bile (secreções contendo íons bicarbonato) e também age no estômago inibindo a secreção de suco gástrico. Foi o primeiro hormônio a ser descoberto.

 

A colecistocinina é liberada em resposta à presença de lipídeos. Age promovendo a liberação de bile, de suco pancreático (que contém lipases), inibe o esvaziamento gástrico, a fim de conseguir digerir os lipídeos que já se encontram no intestino e induz o hipotálamo a gerar a sensação de saciedade.

 

4. Intestino grosso ou cólon à Reto à Ânus.

 

A porção inicial do intestino grosso tem um apêndice, chamado ceco. Ele abriga populações de micro-organismos beneficiais, que podem repopular o intestino caso necessário e, também possui tecido linfoide em sua parede. Nesse local há a maturação de linfócitos B e a produção de anticorpos que controlarão a microbiota intestinal.

 

O intestino grosso propriamente dito é dividido em quatro porções: os cólons ascendente, transverso, descendente e sigmoide.

 

As funções do intestino groso são basicamente absorver a água e sais do bolo alimentar. Também há a absorção de algumas vitaminas. Assim, formam-se as fezes. As fezes são constituídas de 75 % de água e 25 % de sólidos diversos (bactérias, fibras vegetais, pigmentos e etc.).

 

Outro detalhe importante sobre o intestino grosso é que ele abriga a maior parte da microbiota intestinal, um conjunto diverso de micro-organismos, principalmente bactérias, que habita o órgão, se beneficia dos restos que não aproveitamos e nos pagam uma espécie de aluguel. O intestino delgado também possui uma microbiota, mas mais concentrada na porção final, o íleo.

 

Essas bactérias do cólon se aproveitam das fibras vegetais que ingerimos. Nós não conseguimos digerir essas fibras, mas as bactérias conseguem e os usam em processos fermentativos para gerarem energia. Esses processos geram subprodutos de interesse para nós, como exemplos temos o butirato, um ácido graxo de cadeia curta usado como fonte de energia pelas próprias células do intestino grosso. As bactérias da microbiota também produzem algumas vitaminas, como a K e a B₁₂.

 

Por fim, as fezes atingem o reto, que possui esfíncteres (musculatura circular em volta do órgão tubular) que junto a dois esfíncteres anais, controlam a saída das fezes. O reto possui esfíncteres de Houston, que ao serem distendidos pela chegada das fezes enviam o sinal ao encéfalo de que “Houston, we have a problem!” é a vontade de defecar que chegou. Após passar por esses esfíncteres, as fezes também distendem o esfíncter anal interno, de contração involuntária e que fica o tempo todo contraído até essas benditas fezes chegarem até ele. É o momento em que você entende que tem de resolver esse problema... Então as fezes chegam finalmente ao esfíncter anal externo, de contração voluntária. Aqui é que surgem os heróis. Ou não, o ideal mesmo é buscar resolver o problema quando a vontade surge, ficar segurando pode ter consequências bem desagradáveis, por exemplo, pode haver um peristaltismo no sentido contrário e as fezes serem devolvidas para o cólon, onde haverá mais absorção de água, transformando aquele cilindro macio e escorregadio em um fecaloma, uma pedra de fezes que quando sai, sai de forma rude, pra dizer o mínimo. Sugiro sempre andar com papel higiênico e lenços umedecidos por aí.

Referências:

Livros de biologia do ensino médio: Amabis & Martho; Lopes & Rosso; Linhares, Gewandsznajder & Pacca. Além desses, o do Campbell de Biologia.

Várias entradas na Wikipedia (em inglês).

Livros de fisiologia do Guyton & Hall; e Silverthorn.

Pesquisas no chatbot com IA (Gemini). 

As imagens foram feitas com o uso do Canva, MindtheGraph e do Gemini.

 

 

 

 

 

HISTOLOGIA VEGETAL

 O CORPO DAS PLANTAS (ANATOMIA VEGETAL)

 

Mais especificamente das angiospermas dicotiledôneas, representadas pelas árvores que vemos comumente por aí, como as mangueiras, abacateiros, ipê e etc.

 

HISTOLOGIA VEGETAL

 

De forma geral, temos de estudar este assunto tendo em mente que as plantas apresentam dois tipos básicos de tecido, os meristemáticos e os adultos/permanentes, e dois tipos de crescimento, baseados no tipo de tecido responsável pela multiplicação celular, os crescimentos primário e secundário. Ainda, na mesma planta há partes jovens e velhas, por exemplo, as extremidades do caule e da raiz são jovens, ao passo que as partes mais próximas da linha do solo são mais antigas.

 

Os tecidos meristemáticos são constituídos de células indiferenciadas, capazes de originar os outros tipos de células e de tecidos. São células que têm, em geral, parede celular mais fina e vacúolos centrais menores. Já os tecidos adultos têm vários tipos de células que persistem no corpo da planta.

 

Sobre as formas de crescimento, o primário é basicamente o crescimento em comprimento, resultante da multiplicação dos meristemas localizados na ponta do caule e na ponta da raiz (os meristemas apicais). Já o crescimento secundário é o crescimento em espessura, típico das plantas com porte arbóreo, como as angiospermas dicotiledôneas, sobre as quais daremos ênfase aqui. É um crescimento que resulta da multiplicação das células localizadas nos meristemas secundários: o câmbio vascular e o felogênio. Não se preocupe, já veremos todos esses tecidos (ou seja, preocupe-se, justamente por termos de ver tudo isso ☹).

 

Vejamos então a seguir, os tipos básicos de tecidos vegetais:

 

1. Tecidos de revestimento: cobrem o corpo da planta.

 

1.1. Epiderme: tecido constituído de uma camada de células que reveste as folhas e as partes jovens da planta, que são, ou a planta jovem ou então as extremidades do caule e da raiz. A epiderme é revestida por uma cutícula constituída de ceras (lipídeos), com a função de prevenir a perda excessiva de água. Na face de baixo das folhas, chamada de face abaxial, há estruturas chamadas estômatos, com uma abertura que pode ser fechada ou aberta, para controlar a entrada de O₂ e CO₂ e a saída de H₂O_(g) por transpiração. Os estômatos são estudados nos conteúdos de fisiologia vegetal.

 

1.2. Periderme: a casca das raízes e dos caules adultos é constituída pela periderme e pelo floema. A periderme é uma camada que possui três tecidos, o súber, o felogênio e a feloderme. Na medida em que a planta se desenvolve a periderme substitui a epiderme. Em algumas plantas, a periderme morre e é substituída por outra. A periderme morta, que se desprende, é chamada ritidoma (comum em goiabeiras, por exemplo).

 

1.2.1. Súber: tecido mais externo, também conhecido como cortiça. É constituído de células mortas e cujas paredes celulares são impregnadas de suberina, uma substância impermeabilizante. No súber é possível observar pequenas aberturas chamadas lenticelas, que permitem as trocas gasosas.

1.2.2. Felogênio: meristema secundário que origina a periderme (o súber e a feloderme).

1.2.3. Feloderme: tecido parenquimático.

 

2. Tecidos de preenchimento: são os parênquimas, um grupo de tecidos bastante diverso. Preenchem os espaços das plantas, mas podem realizar outras funções. Exemplos:

 

2.1. Clorofiliano: preenche o interior das folhas e é constituído de células fotossintetizantes.

2.2. Amilífero: armazena amido (as batatas e as mandiocas têm bastante).

2.3. Aquífero: armazena água. Pode ser encontrado em plantas típicas de ambientes áridos.

2.4. Aerífero: funciona como boia e permite a flutuação da planta na água.

 

3. Tecidos de sustentação: sustentam o corpo do vegetal.

 

3.1. Colênquima: formado por células vivas, encontrado principalmente no córtex dos caules e nas folhas.

3.2. Esclerênquima: formado por células mortas, com paredes secundárias espessas e impregnadas da substância lignina. Esse tecido é mais comumente encontrado em regiões que não crescem mais, como os caules maduros e as cascas, porém também está presente nas folhas e nas cascas duras de frutos e de sementes. Algumas das células do esclerênquima têm formato de fibras e são utilizadas na fabricação de fibras têxteis e outros produtos similares.

OBS: as paredes celulares primárias são, justamente, as primeiras que se formam. São encontradas em todas as células da planta, compostas primordialmente de celulose, hemicelulose e pectinas, esse tipo de parede é flexível, contém ~70 % de água em sua composição e permite o crescimento da célula. Quando a célula para de crescer, deposita-se mais constituintes no interior da parede primária, inclusive a lignina, de maneira que essa parede se torna mais espessa, mais rígida e resistente e com menor teor de água, é a parede secundária.

 

3.3. Xilema: (veja abaixo).

 

4. Tecidos condutores de seiva: transportam as seivas bruta e elaborada.

 

4.1. Xilema (lenho): responsável pela condução da seiva bruta, das raízes até as folhas. A seiva bruta é uma solução constituída de água e sais minerais extraídos do solo pela raiz. As células do xilema são mortas e têm as paredes celulares espessas e reforçadas por lignina, que auxilia na sustentação da planta. Nas eudicotiledôneas essas são as traqueídes e os elementos de vaso.

 

4.2. Floema (líber): conduz a seiva elaborada, das folhas para as outras regiões da planta. A seiva elaborada é uma solução contendo várias substâncias orgânicas produzidas nas folhas, graças ao processo de fotossíntese. As células do floema são vivas, são os elementos de tubo crivado e as células companheiras.

Estrutura simplificada do xilema e do floema, mostrando os tipos celulares principais. Imagem modificada de: Adobe Stock.

 

5. Tecidos meristemáticos: possui células indiferenciadas, cujas paredes celulares são menos espessas e os vacúolos centrais são menores. Esses tecidos originam os tecidos acima.

 

5.1. Meristemas primários: são os que descendem diretamente dos meristemas embrionários, localizados nos ápices do caule e da raiz (veja de novo a figura lá no começo do texto). Responsáveis pelo crescimento primário, ou seja, longitudinal/vertical.

 

5.2. Meristemas secundários: são o felogênio da periderme, o câmbio vascular (gera os vasos condutores de seiva no caule) e o periciclo (gera os vasos condutores de seiva na raiz). Esses meristemas são originados a partir da desdiferenciação de tecidos adultos. Promove o crescimento secundário, ou seja, em espessura.

 

A tabela a seguir mostra a origem e desenvolvimento dos principais tecidos vegetais:

Na imagem abaixo estão mostrados os principais tecidos vegetais e as disposições deles. Imagem modificada de: Adobe Stock.

A ORIGEM DA VIDA

A ORIGEM DA VIDA
 
Acredita-se que o nosso universo tenha surgido há ~13,7 bilhões de anos e o planeta Terra há ~4,5 bilhões de anos. No início de sua formação a Terra era em grande parte coberta por magma, havia intensas descargas elétricas, atividade vulcânica e bombardeios por meteoritos. As condições eram bem diferentes das atuais e nesse ambiente inóspito não havia vida.
 
Porém, na medida em que o planeta começou a resfriar e surgiram as primeiras rochas sólidas, foram surgindo as condições capazes de permitir o surgimento dos primeiros organismos. Acredita-se que os primeiros microfósseis datem de ~3,5 bilhões de anos atrás.
 


Aspecto da Terra primitiva.
 
 
Há duas correntes principais de pensamento para explicar o surgimento dos organismos, desenvolvidas muitos anos antes de os pesquisadores terem noções sobre o surgimento e as condições da Terra primitiva. São elas:
 
Biogênese: acredita-se que um organismo poderia surgir apenas a partir de outro, pré-existente.
Abiogênese: acredita-se que a matéria não viva possa se organizar de maneira a gerar os organismos vivos.
 
No âmbito da abiogênese, há conceito antigo e um moderno:
 
- Abiogênese por meio da ação de uma “força vital” ou algo similar, capaz de reorganizar a matéria não viva e gerar seres vivos rapidamente, como em poucos dias. É uma ideia antiga, com raízes aristotélicas e também pode ser chamada de geração espontânea. Lembrando que as pessoas sabiam que a reprodução originava novos seres vivos, porém, eles também criam que a vida poderia surgir via geração espontânea.
- Abiogênese por meio de processos de “evolução química”’, de longa duração, nos quais houve a formação das substâncias constituintes das células, sua organização e a geração das primeiras células. É o conceito moderno e o mais aceito pelos pesquisadores.
 

 
Apesar de esse segundo ser o conceito mais aceito hoje em dia, por muito tempo, a maioria dos estudiosos cria na hipótese da geração espontânea, que enfrentou um dos seus primeiros desafios experimentais em 1668. Foi quando Francesco Redi elaborou um experimento tentando desbancá-la baseado na hipótese de que as larvas que se observam nos corpos em putrefação são originadas pelos ovos que as moscas depositam neles, não o resultado de geração espontânea.
 
Para testar essa hipótese Redi elaborou um experimento que, simplificando, consistia em colocar pedaços de carne em dois conjuntos de frascos: um conjunto era mantido destampado, de maneira que as moscas poderiam pousar nas carnes, enquanto o outro era mantido tampado, isolando as carnes das moscas. Após deixar os frascos em repouso por alguns dias, observou que só surgiram larvas nos frascos deixados destampados, onde as moscas poderiam pousar, logo, sua hipótese foi confirmada: as larvas eclodem dos ovos das moscas e não surgem por geração espontânea.
 

Esquema simplificado do experimento de Redi.
 
Não obstante, os resultados foram contestados por muito tempo: os críticos afirmaram que ao tampar os frascos Redi tinha impedido a força vital de entrar em contato com as carnes, por isso as larvas não surgiram. Ademais, os defensores da geração espontânea criam que a força vital ainda podia gerar micro-organismos. Os micro-organismos foram descritos pela primeira vez em 1665, por Robert Hooke.
 
Após anos de controvérsia, incluindo outros experimentos, a disputa foi resolvida de vez em 1862 por Louis Pasteur. Pasteur realizou um experimento para testar a hipótese de que, ao se ferver um caldo nutritivo, os micro-organismos que se detectam no material posteriormente são provenientes de contaminação pelo ar, ao invés de surgirem por geração espontânea.
 
Para isso, Pasteur criou frascos com gargalos longos e curvados, chamados de pescoço de cisne. Dentro desses frascos foi introduzido o caldo nutritivo, que foi esterilizado com o uso de uma chama. Então os gargalos também foram curvados também com o auxílio de uma chama. Esses gargalos curvados permitem que a suposta força vital entre no frasco e tenha contato com o caldo nutritivo, porém, retêm os micro-organismos contaminantes na curvatura.
 

Frasco com o gargalo curvado usado no experimento de Pasteur.
 
 
Dias após realizar o experimento não se encontrou vida nos frascos, mas quando se arrancavam os gargalos de modo a permitir o contato do ar e dos micro-organismos contaminantes com o caldo, em pouco tempo as amostras foram contaminadas por eles.
 
Esse experimento terminou a controvérsia sobre a geração espontânea e a biogênese de maneira definitiva. Porém, um problema ainda persistia e persiste: e quanto ao primeiro organismo? Esse não poderia ter sido gerado a partir de outro. Logo, deveria haver algum tipo de processo abiótico, sem um componente similar a força vital, capaz de tê-lo gerado. Como mencionado, a maioria dos pesquisadores aceita a hipótese de que a vida surgiu via abiogênese por processos de evolução química.
 
Acredita-se que na Terra primitiva ocorreram processos químicos nos quais as substâncias simples, ao longo do tempo e nas condições adequadas, geraram substâncias orgânicas cada vez mais complexas, que, por fim, originaram os primeiros organismos.
 

Resumo simplificado de como a vida pode ter surgido.
 
Uma possibilidade é baseada nas propostas de Haldane e Oparin, de 1924 (ambos trabalhando independentemente): supondo uma atmosfera pobre em oxigênio e composta primariamente por CH₄, H₂, NH₃ e H₂O, essas substâncias reagiriam graças à energia fornecida por descargas elétricas originando compostos orgânicos, que seriam concentrados nos oceanos e deram origem à uma “sopa pré-biótica”, onde os processos de evolução química foram capazes de permitir o surgimento da vida.
 
Essa hipótese foi testada em 1953 por Stanley Miller, que elaborou um aparato simulando essas condições ambientais. No aparato a água que evapora faz circular os compostos e os eletrodos simulam os relâmpagos, que fornecem a energia requerida para as reações químicas. Após algum tempo, foram detectadas algumas substâncias orgânicas como os aminoácidos glicina e alanina.
 

Modelo do aparelho de Miller.
 
Atualmente acredita-se que essas não tenham sido as condições da atmosfera primitiva, porém, o experimento mostra a possibilidade de se obter substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas simples, dependendo das condições ambientais. Além disso, também é possível que micro-organismos ou várias substâncias tenham sido formados fora da Terra e trazidos para cá em corpos celestes como os meteoritos. Essa é a hipótese chamada de panspermia, evidenciada pela presença de vestígios de micro-organismos e de substâncias orgânicas em alguns meteoritos, que podem ter origem extraterrestre.
 

A hipótese da panspermia prevê que algumas substâncias e talvez até micro-organismos possam ter sido trazidos para a Terra em corpos celestes.
 
O próximo passo deve ter sido a formação de moléculas orgânicas mais complexas, como os fosfolipídeos, proteínas e os ácidos nucleicos. Mas para que haja a síntese dessas moléculas e a vida possa surgir é necessário que haja catálise e polímeros capazes de armazenar as informações genéticas. Como as moléculas de RNA são capazes de fazer ambas as coisas, pode ser que elas tenham surgido antes das outras moléculas complexas:  é a hipótese chamada de mundo do RNA.
 

Como as moléculas de RNA podem tanto transmitir informações genéticas quanto ter atividade catalítica, podem ter sido as precursoras tanto do DNA quanto das proteínas.
 
Os fosfolipídeos permitiram a formação das bicamadas fosfolipídicas, estrutura básica das membranas celulares. Essas bicamadas podem ter permitido a compartimentação e a concentração das substâncias orgânicas, das moléculas de RNA inclusive, favorecendo a ocorrência das reações químicas capazes de gerar as primeiras células.
 
Tendo surgido, enfim, as primeiras células, acredita-se que elas tenham sido bem simples, similares às células procariontes mais simples atuais. Lembre-se de que a Terra tem ~4,5 bilhões de anos e os primeiros possíveis microfósseis de células, ~3,5 bilhões.
 

Candidatus Pelagibacter communis. São as células de vida livre com o menor genoma conhecido, de 1.308.759 pares de bases e aproximadamente 1389 genes.
 
No tocante ao tipo de metabolismo energético dos primeiros organismos, há duas hipóteses, a de que eles eram heterótrofos e a de que eram autótrofos.
 
- Hipótese heterotrófica: supõe que as primeiras células devem ter sido as mais simples possíveis nas condições em que se encontravam, logo, como os sistemas bioquímicos requeridos para a síntese de substâncias orgânicas a partir das inorgânicas requer um nível maior de complexidade, a hipótese prevê que os primeiros organismos obtinham os seus nutrientes a partir do meio. Esses primeiros organismos se desenvolveram em um meio anaeróbico e podem ter realizado um processo similar à fermentação alcoólica como a conhecemos atualmente, que, além de gerar energia potencial química, libera etanol e CO₂ para o meio, sendo que esse CO₂ pode ter favorecido o surgimento dos autótrofos, que o utilizam como fonte de átomos de carbono para a síntese de substâncias orgânicas.
 
A sequência de surgimento dos organismos no planeta seria:
Fermentadores (liberam CO₂) => Fotossíntéticos (liberam O₂) => Aeróbicos.
 
(Detalhe, nem todos os tipos de fermentação liberam CO₂ para o meio. A alcoólica, por exemplo, libera, já a lática, não).
 
- Hipótese autotrófica: supõe que as primeiras células devem ter sido autótrofas quimiossintetizantes, pois, apesar da complexidade, não haveria processos químicos capazes de gerar substâncias orgânicas em quantidades suficientes para manter os organismos heterótrofos na Terra primitiva. Assim, os primeiros seres vivos podem ter sido quimiossintetizantes, como os encontrados nas fontes hidrotermais nas profundezas dos oceanos, que são ambientes quentes (60°-105° C) e sulfurosos.
 
Esses ambientes seriam protegidos da instabilidade da superfície do planeta e poderiam permitir que houvesse a seguinte reação:
 
FeS + H₂S => FeS₂ + H₂ + energia potencial química.
 
A energia potencial química é então empregada para impulsionar a síntese de substâncias orgânicas que sevem de alimento ao quimiotrófico.
 
Então, de acordo com essa hipótese, a sequência de surgimento dos organismos no planeta é:
 
Quimiossintéticos => Fermentadores (liberam CO₂) => Fotossintéticos (liberam O₂) => Respiração aeróbica.

Resumo de um ecossistema encontrado nas vizinhanças das fontes hidrotermais.
 
Posteriormente, além das células procariontes, houve também o desenvolvimento das células eucariontes, que são mais complexas e possuem sistemas membranosos internos: as várias organelas membranosas, como o retículo endoplasmático, complexo de golgi, peroxissomo e etc. Essas células podem ter surgido há 2,5 bilhões de anos e os sistemas membranosos internos podem ter sido o resultado de invaginações da membrana plasmática, a sim de corresponder ao aumento no volume: as células eucariontes são, normalmente, bem maiores que as procariontes e, enquanto a área de superfície corresponde ao quadrado da dimensão linear, o volume corresponde ao cubo. Então, para corresponder a superfície, surgiram as invaginações, que por sua vez geraram as estruturas membranosas internas.
 
Além disso, pode também ter havido o aumento de complexidade graças ao processo de endossiombiose ou simbiogênese, no qual as células eucariontes primitivas fagocitaram células procariontes, mas ao invés de digeri-las, mantiveram-nas em seu interior pois isso lhes conferia vantagens adaptativas. Bons exemplos de organelas que podem ter surgido assim são as mitocôndrias e os cloroplastos, que possuem duas membranas, DNA e ribossomos próprios além de poderem se duplicar.
 

Esquema mostrando como poderiam ter surgido e se desenvolvido as células eucariontes.
 
E assim, uma vez que a vida surgiu, pôde evoluir e gerar a enorme biodiversidade que conhecemos. Para terminar, no tocante à questão “o que é vida?” a NASA define da seguinte forma: a vida como a conhecemos, aqui na Terra, é um sistema químico autossustentável capaz de evoluir por mecanismos darwinianos. 
 
 
 
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15209075
https://www.forbes.com/sites/jamiecartereurope/2020/08/26/what-is-panspermia-new-evidence-for-the-wild-theory-that-says-we-could-all-be-space-aliens/?sh=69581af96543
https://kids.frontiersin.org/articles/10.3389/frym.2019.00076
https://astrobiology.nasa.gov/research/life-detection/about/

REINO PLANTAE

 

REINO PLANTAE – DIVERSIDADE E CARACTERÍSTICAS GERAIS.

 

O Reino Plantae é constituído pelas plantas, dos pequenos musgos às grandes sequoias. Acredita-se que sua origem foi a partir das algas verdes (Reino Protoctista, Filo Chlorophyta), pois também possuem cloroplastos com clorofilas a e b, e parede celular constituída de celulose.

 

Filogenia das plantas, mostrando a sua origem. Imagem: Pinterest.

 

Características gerais das plantas:

 

Pluricelulares.

Autótrofos fotossintetizantes (existem exceções, como o cipó-chumbo, planta parasita).

 

Cipó chumbo, planta amarela que parasita outras. Imagem: Pinterest.

 

Com exceção das briófitas, possuem tecidos diferenciados, como por exemplo, o xilema e o floema, condutores de seiva.

Possuem um embrião multicelular que se desenvolve sobre e às custas da planta mãe. Essa é uma das apomorfias (novidades evolutivas) do grupo, as algas verdes não possuem este tipo de embrião, portanto não são plantas. Também devido a esta característica, as plantas podem ser chamadas de embriófitas. 

Possuem células contendo plastídios, como o amiloplasto (armazena amido) e o cloroplasto (responsável pela fotossíntese), um grande vacúolo e parede celular constituída de celulose.

 

Acredita-se que as plantas tenham sido os primeiros organismos a colonizar o ambiente terrestre tornando-o propício para a posterior colonização por parte dos animais. Todavia, para tal foi necessário que houvesse o surgimento de uma série de adaptações morfológicas (que as algas não têm):

 

Um sistema de absorção de água do solo, e condução de soluções aquosas (seiva).

Tecidos capazes de impermeabilizar a superfície do organismo, a fim de evitar a perda de água, e tecidos rígidos de sustentação do corpo (pois o ar é pouco denso).

Mecanismos de trocas gasosas, a fim de facilitar o processo de fotossíntese.

 

De forma geral, as plantas apresentam um ciclo de vida onde ocorre alternância de gerações caracterizado pela presença de organismos adultos haplóides (n) e diplóides (2n). Além da reprodução gamética (sexuada), pode também haver reprodução agamética (assexuada) via fragmentação, em que pedaços de um organismo podem originar um novo indivíduo idêntico. Basicamente, a ciclo de vida pode ser resumido da seguinte forma:

A planta adulta diplóide (2n), o esporófito (planta que produz esporos), produz esporos (haploides – n) por meiose, em uma estrutura chamada esporângio. 

O esporo (n) é disseminado, germina em um local apropriado e origina o indivíduo adulto haplóide (n), o gametófito (planta que produz gametas).

O gametófito produz gametas em estruturas chamadas gametângios: Os anterídios produzem os gametas masculinos, que podem ser os anterozoides ou as células espermáticas, dependendo do grupo de plantas. Os arquegônios produzem os gametas femininos, chamados oosferas. 

Na fecundação ocorre a união dos gametas (n), formando um zigoto (2n).

O zigoto se desenvolve em um novo esporófito.

 

Imagem mostrando um esquema geral sobre o ciclo de vida com alternância de gerações das plantas.

 

Ao longo do tempo, a tendência evolutiva neste Reino foi a redução progressiva da fase gametofítica em detrimento da esporofítica, ou seja, a planta adulta diploide, esporófito, domina, no sentido de ser a planta maior, que vemos normalmente. Veremos ao todo quatro grupos de plantas, as briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. As características mais básicas e gerais destes grupos estão listadas na tabela a seguir:

 

 

Grupo	Geração Dominante	Vasos Condutores*	Estruturas Reprodutoras**	Possuem Semente?	Fruto
Briófitas	Gametofítica	Avasculares	Criptógamas	Não	Não
Pteridófitas	Esporofítica	Vasculares	Criptógamas	Não	Não
Gimnospermas	Esporofítica	Vasculares	Fanerógamas	Sim	Não
Angiospermas	Esporofítica	Vasculares	Fanerógamas	Sim	Sim

*Estamos nos referindo especificamente ao xilema e floema, alguns musgos também apresentam um tecido condutor de seiva, o hadrome, constituído por dois tipos de células, os leptóides, que fazem o papel de floema e os hidróides, que fazem o papel de xilema.

**Criptógamas: Estruturas reprodutoras pouco evidentes / Fanerógamas: Estruturas reprodutoras bem visíveis (flores e pinhas).

 

Vejamos a seguir os grupos de plantas.

 

BRIÓFITAS:

 

Amostra de diversidade das briófitas. Musgo, hepática, hepática e antócero. Imagem: Botany 317.

 

Briófitas (grego: bryon-musgo, phyton-planta) são plantas criptógamas, ou seja, as estruturas reprodutoras são pouco evidentes. São avasculares, não possuem vasos condutores de seiva, o transporte de substâncias se dá por difusão entre as células e é um processo lento, o que limita seu tamanho (as briófitas são plantas de porte pequeno). As briófitas mais conhecidas são os musgos, as hepáticas e os antóceros.

 

Seu ciclo de vida apresenta nítida alternância de gerações, onde a geração gametofítica (n) é dominante em relação à geração esporofítica (2n). O gametófito é o vegetal duradouro e fotossintetizante. Os musgos que você vê são os gametófitos, possuidores de anterídios e arquegônios. Cada anterídio produz vários anterozóides que, na presença de água, nadam até o arquegônio para fecundar a oosfera (cada arquegônio produz uma oosfera), e originar um zigoto (2n). A presença de água é fundamental para que ocorra a fecundação, pois promove o rompimento da parede dos anterídios e permite que os anterozóides, flagelados, nadem até a oosfera, guiados por substâncias químicas dissolvidas na água. Haja vista a necessidade de água para que ocorra a fecundação, as briófitas são geralmente encontradas em ambientes terrestres úmidos e sombreados.

 

Estrutura de um musgo, um bom representante das briófitas. O esporófito se desenvolve sobre o gametófito e nem sempre pode ser visto. Imagem: clutchprep.com.

 

O zigoto se desenvolve num esporófito (2n), que cresce sobre o gametófito (n) e é dependente dele (total ou parcialmente). No ápice do esporófito encontra-se um esporângio, chamado cápsula, que é o local de produção dos esporos (n), todos iguais (essas plantas são isosporadas). A cápsula pode conter restos do arquegônio, que conferem proteção (caliptra). Ao germinar, o esporo pode se desenvolver e originar diretamente o gametófito, ou no caso dos musgos, pode inicialmente originar uma estrutura filamentosa chamada protonema, que pode dar origem a vários gametófitos, a partir de gemas (reprodução agamética via fragmentação). Além de produzirem os anterídios e arquegônios, no caso das hepáticas, os gametófitos podem também produzir estruturas denominadas conceptáculos, estes produzem gemas (propágulos), que também podem originar outros indivíduos.

 

Ciclo de vida de um musgo.

 

As briófitas são classificadas em três Filos:

 

Bryophyta: os musgos, com gametófito organizado em rizóides, caulóide e filóides.

Hepatophyta: as hepáticas, com gametófito prostrado, onde não ocorre a diferenciação entre filóides e caulóides.

Anthocerophyta: os antóceros (raros).

 

Importância das Briófitas:

 

As briófitas são organismos pioneiros em uma sucessão ecológica, podem se desenvolver em rochas e os produtos resultantes de sua atividade biológica modificam este substrato de forma a permitir que outras espécies também possam se desenvolver nele. Dependendo do ambiente, a quantidade de carbono que estas plantas absorvem pode influenciar grandemente o ciclo biogeoquímico deste elemento. São também plantas bastante sensíveis à poluição atmosférica, sendo assim podem ser indicadoras de áreas muito poluídas, quando nestes locais a quantidade de briófitas é bastante reduzida. Musgos do gênero Sphagnum, os musgos de turfeira, são importantes na agricultura, pois auxiliam na retenção de água pelo solo, além de melhorarem sua textura. A turfa é composta de depósitos destes musgos e plantas associadas. Pode ser comprimida, seca e queimada como combustível. Além disso, a fumaça proveniente de sua queima influencia o sabor de uísques escoceses.

 

PTERIDÓFITAS

 

Uma samambaia qualquer, um bom representante das pteridófitas. Imagem de autoria desconhecida.

 

As pteridófitas, assim como as briófitas, são plantas criptógamas. Foram as primeiras plantas vasculares, ou seja, a apresentam vasos condutores de seiva (xilema e floema), sendo que isto proporciona a elas reporem as perdas de água de forma mais eficaz, e atingirem maiores comprimentos, inclusive podendo apresentar porte arbóreo, como a samambaiaçu. Apresentam raízes, caules e folhas verdadeiros. As pteridófitas mais comuns são as samambaias, avencas, cavalinhas e selaginelas.

 

Apresentam ciclo de vida com alternância de gerações, sendo que neste caso (e nos grupos de plantas seguintes) a geração esporofítica (2n) é dominante em relação a gametofítica (n). O esporófito é autótrofo e possui esporângios, as estruturas produtoras de esporos (n).

 

O ciclo de vida de uma samambaia.

 

O gametófito, também chamado prótalo, é autótrofo, apresenta estrutura laminar, e tamanho reduzido (~1 cm). Produz em sua face inferior os gametângios: os arquegônios e os anterídios. Cada arquegônio produz uma oosfera (n), enquanto cada anterídio produz vários anterozoides (n), que podem fecundar a oosfera e originar o zigoto (2n). As pteridófitas, assim como as briófitas também necessitam de água para que ocorra a fecundação, e devido a este fato, também são geralmente encontradas em ambientes úmidos e sombreados. Algumas são aquáticas (gêneros Salvinia e Azolia), mas não existem representantes marinhos. O zigoto se desenvolve e origina o esporófito. Este depende do gametófito apenas no início de seu desenvolvimento, em que se encontra associado a ele.

 

As pteridófitas são classificadas em 4 Filos:

 

Pterophyta: Samambaias e Avencas.

Psilotophyta: Psilotum.

Lycophyta: Licopódios e Selaginelas.

Sphenophyta: Cavalinhas.

 

Também se pode dividir as pteridófitas em dois grupos, no que diz respeito aos esporos:

 

Isosporadas (ex: samambaias), que assim como as briófitas só produzem um tipo de esporo, que se desenvolve em um gametófito monoico;

Heterosporadas (ex: selaginelas), que produzem micrósporos (masculinos) e megásporos ou macrósporos (femininos).

 

Os microsporângios produzem numerosos micrósporos, que ao se desenvolverem irão originar gametófitos masculinos, enquanto os megasporângios produzem 4 grandes esporos que irão se desenvolver em gametófitos femininos. A Selaginela é uma pteridófita heterosporada, e é interessante notar que, como os gametófitos desenvolvem-se no interior das paredes dos esporos e o embrião é nutrido por reservas nutritivas provenientes do megagametófito, acredita-se que este conjunto seja o precursor evolutivo das sementes.

 

Importância das Pteridófitas:

 

São amplamente utilizadas como plantas ornamentais, sendo que inclusive, o caule da samambaiaçu serve para se fazer xaxim. Os atuais depósitos de carvão mineral (hulha), um importante combustível, foram formados a partir da fossilização de pteridófitas de porte arbóreo, de aproximadamente 375-290 milhões de anos atrás. Algumas podem ser utilizadas na fabricação de alimentos e medicamentos.

 

GIMNOSPERMAS:

 

Os pinheiros são as plantas mais conhecidas dentre as gimnospermas.

 

As gimnospermas são plantas de porte arbóreo, climas temperados, e vasculares (ou traqueófitas) pois apresentam vasos condutores de seiva. Ao contrário das briófitas e pteridófitas (criptógamas), formam estróbilos ou pinhas, as estruturas reprodutoras que abrigam os esporângios (são as “flores” das gimnospermas), sendo então classificadas como fanerógamas, por terem as estruturas reprodutoras evidentes. Estas plantas possuem sementes, todavia, não formam frutos: gimnosperma significa semente nua (mas têm casca). Dentre as gimnospermas mais conhecidas estão os pinheiros, o pinheiro-do-paraná (Araucaria angustifólia), e as sequoias, que estão dentre as maiores árvores conhecidas atualmente. Além disso, uma gimnosperma apelidada de Matusalém provavelmente é o ser vivo mais velho do planeta, com aproximadamente 4800 anos de idade.

 

Seu ciclo de vida apresenta alternância de gerações pouco nítida, com o gametófito (n) bastante reduzido.

 

Ciclo de vida de um pinheiro.

 

Os estróbilos são unissexuados, sendo o masculino denominado microestróbilo (2n) e o feminino macroestróbilo (2n). São ambos formados por um eixo de onde partem folhas modificadas responsáveis pela formação dos microsporângios (2n) e macrosporângios (2n), chamadas folhas carpelares, os microesporófilos (2n) e macroesporófilos (2n).

 

Dentro dos microsporângios, as células mães de esporos produzem por meiose os micrósporos, estes por sua vez originam os grãos de pólen (n), que são os gametófitos masculinos (microprótalos) imaturos. Cada grão de pólen contém uma célula geradora, que será a responsável pela produção dos gametas masculinos, as células espermáticas, e uma célula do tubo (ou vegetativa), responsável pela formação do tubo polínico. A célula geradora seria algo como um gametângio masculino.

 

O óvulo é constituído pelo megasporângio (nucela) mais o tegumento que o recobre. Uma grande célula mãe de esporos localizada no megasporângio sofre meiose e origina 4 células (n), sendo que 3 degeneram e uma delas forma o megásporo (n), este por sua vez se desenvolve em gametófito feminino, o megagametófito, contendo arquegônios (gametângios femininos), que produzem os gametas femininos, as oosferas.

 

Denomina-se polinização o processo pelo qual os grãos de pólen são transportados até a abertura do óvulo (micrópila). Transportados pelo vento até a câmara polínica e em contato com os óvulos, os grãos de pólen germinam iniciando seu desenvolvimento em microgametófitos maduros com a formação do tubo polínico. A polinização mediada pelo vento se chama anemofilia.  Na medida em que o tubo polínico se desenvolve, a célula geradora se divide e origina dois núcleos espermáticos, sendo eles os gametas masculinos. Ao atingir o arquegônio, um dos gametas masculinos fecunda a oosfera e origina o zigoto (2n) (o outro degenera). Ao contrário das briófitas e pteridófitas, onde a fecundação ocorre por oogamia, processo em que anterozoides flagelados se deslocam em meio aquoso até a oosfera, a fecundação das gimnospermas geralmente se dá da forma descrita acima, a sifonogamia, em que os gametas masculinos atingem a oosfera a partir do crescimento do tubo polínico. Esta forma de fecundação não necessita da presença de água para ocorrer. Observação: as Cicadáceas e as Gincófitas ainda dependem da água para a fecundação.

 

O zigoto se desenvolve e origina o embrião, e o óvulo se desenvolve formando a semente, constituída pelo tegumento (2n) do óvulo, e pelo corpo do gametófito feminino (n) convertido em um tecido que armazena substâncias nutritivas. Graças a este tecido nutritivo, algumas sementes de gimnospermas (pinhões) são comestíveis.

 

As gimnospermas são classificadas mais comumente em 4 Filos:

 

Coniferophyta: pinheiros, sequóia, araucária.

Cycadophyta: cicas (ornamentais).

Gnetophyta: efedra.

Ginkgophyta: com somente uma espécie, a Ginkgo biloba.

 

Importância das gimnospermas:

 

Este grupo é importante para a indústria madeireira e da celulose (produção de papel), inclusive, a araucária é uma espécie em risco de extinção graças à exploração excessiva (a madeira da araucária é resistente às águas das chuvas).

A semente do pinheiro-do-paraná (araucária), o pinhão, é utilizada na alimentação humana e animal. A gnetácea Welwitschia mirabilis também tem sua semente utilizada como alimento no deserto de kalahari, na África.

Da Gnetophyta efedra extrai-se a substância denominada efedrina, um estimulante do Sistema Nervoso Central, e também é utilizada como descongestionante nasal no tratamento de pessoas asmáticas.

Como já mencionado, acredita-se que o chá das folhas da Ginkgo biloba atue no sentido de favorecer a irrigação cerebral e estimular a memória.

As gimnospermas também são utilizadas na ornamentação, neste caso, principalmente as cicas.

 

ANGIOSPERMAS:

 

Uma laranjeira (Citrus sinensis) com flores e frutos. Imagem: garden.eco

 

As angiospermas são as verdadeiras plantas superiores. São o grupo vegetal atual mais representativo e com a maior diversidade morfológica, variando de ervas a árvores, além de serem também o grupo com a maior distribuição geográfica e de ambientes, inclusive existem algumas espécies marinhas. São fanerógamas que além de produzirem flores, também produzem os frutos, que conferem proteção às sementes além de auxiliarem na sua dispersão (angios – urna, caixa).

 

Antes de se entrar em detalhes sobre o ciclo de vida destas plantas, deve-se inicialmente analisar a estrutura das flores e frutos.

 

A flor é constituída por uma haste que termina em um pedúnculo, este por sua vez, apresenta uma extremidade dilatada (receptáculo floral), que sustenta um conjunto de folhas especializadas com funções relacionadas à reprodução, os verticilos florais. Denomina-se verticilo floral um conjunto de folhas especializadas do mesmo tipo.

 

 

 

Estrutura básica de uma flor. Imagem modificada de: ScienceFacts.net.

 

Os elementos florais e o nome dos verticilos que eles constituem são listados a seguir:

 

Estames e Carpelos são os esporófilos, as folhas que abrigam os esporângios:

 

Estames: são microsporófilos formados pelo filete, uma haste que sustenta uma estrutura chamada antera, que por sua vez abriga microsporângios denominados sacos polínicos. A antera é unida ao filete por um tecido denominado conectivo. Ao conjunto de estames dá-se o nome de androceu.

Carpelos: são macroesporófilos formados pelo ovário, a base larga que abriga os macrosporângios, os óvulos, um estilete, porção alongada que serve de substrato para o crescimento do tubo polínico, e a porção dilatada do estilete, chamada estigma (onde os grãos de pólen se aderem). Ao conjunto de carpelos dá-se o nome gineceu. Os carpelos (ou o único carpelo) forma uma estrutura denominada pistilo, que recebe este nome por ser semelhante à uma mão de pilão.

 

Pétalas e sépalas constituem o perianto:

 

Sépalas: folhas verdes, estéreis, com função de proteção de outros verticilos. Constituem o cálice.

Pétalas: folhas geralmente de coloração diferente do verde, devido à presença de pigmentos. As cores das pétalas, assim como a presença de substâncias produzidas por elas, como o néctar, têm o objetivo de tornar a flor mais atrativa aos agentes polinizadores, como insetos, aves e morcegos. As pétalas constituem a corola.

 

Caso as pétalas sejam iguais às sépalas de forma que não se pode diferenciá-las, o perianto passa a ser chamado perigônio, e as pétalas e sépalas passam a ser chamadas tépalas. Além das sépalas, pode haver a presença de uma outra folha modificada com a função de proteção da flor ou de uma inflorescência, a bráctea (a palha da espiga de milho é uma bráctea).

 

O fruto é proveniente do desenvolvimento do ovário após a fecundação. É constituído pela semente (proveniente do desenvolvimento do óvulo) mais um conjunto de três camadas que a recobrem, denominado pericarpo e proveniente da parede do ovário. O pericarpo é constituído de três camadas, de fora para dentro: Epicarpo, Mesocarpo (geralmente é a porção comestível dos frutos) e Endocarpo.

 

Estrutura de um fruto.

 

Denomina-se fruto carnoso, aquele cujo pericarpo armazena substâncias nutritivas de reserva e fruto seco o caso contrário. O fruto carnoso constitui um mecanismo de dispersão das sementes servindo de alimento aos animais, que disseminam as sementes a partir das fezes. Além deste caso, existem também frutos com espinhos que se grudam ao corpo de animais e frutos alados, cujo meio de dispersão é o vento.

 

Sobre o ciclo de vida das angiospermas, o esporófito é o vegetal dominante, duradouro e fotossintetizante, enquanto o gametófito, assim como no caso das gimnospermas, é bastante reduzido, se desenvolve associado ao esporófito e é dependente dele. As angiospermas, assim como as gimnospermas, também apresentam heterosporia e a fecundação se dá por sifonogamia.

 

Ciclo de vida das angiospermas.

 

Os microesporângios (sacos polínicos) localizam-se no interior das anteras, onde as células mães de esporos (2n) originam micrósporos (n) por meiose. Os micrósporos se desenvolvem em grãos de pólen (n), os microgametófitos. Estes grãos de pólen também possuem uma célula do tubo, que origina o tubo polínico, e uma célula geradora, que origina as células espermáticas (gametas masculinos).

 

No interior do ovário, tem-se os óvulos, constituídos pelo megasporângio (2n), e o tegumento que o recobre. Dentro do megasporângio há uma célula mãe de esporos que sofre meiose e origina quatro megásporos (n), sendo que três degeneram e um permanece como o megásporo fértil e funcional. Este megásporo germina e origina o megagametófito também chamado saco embrionário, contendo um conjunto de 7 células (e 8 núcleos):

 

Três células próximas à micrópila (abertura do óvulo): uma oosfera (gameta feminino) no meio de duas sinérgides.

Uma célula grande e central, contendo dois núcleos polares. Esta célula também será fecundada, originará um tecido triplóide (3n), com função de reserva nutritiva para o embrião, o endosperma. (Lembre-se de que o megagametófito das gimnospermas também origina um tecido de reserva nutritiva, mas naquele caso, o tecido é haplóide e não é sinônimo de endosperma).

Três células distantes da micrópila (no extremo oposto), denominadas antípodas.

 

Estruturas dos megasporângios. Imagens: plantlet.org e digitalatlasofancientlife.org.

 

A polinização precede a fecundação. As anteras se rompem e o grão de pólen é transportado até o estigma, onde a partir daí germina. Caso o grão de pólen caia no estigma da própria flor, a polinização é direta, caso caia no estigma de uma flor distinta, é cruzada. Esta pode ser mediada por diversos agentes, como por exemplo: insetos (entomofilia), vento (anemofilia), pássaros (ornitofilia) e morcegos (quiropterofilia).

 

Quando o grão de pólen cai sobre o estigma, germina e forma o tubo polínico, que cresce ao longo do estilete em direção ao óvulo. Ao contrário da fecundação das gimnospermas, nas angiospermas ocorre uma dupla fecundação, onde o 1º núcleo espermático fecunda a oosfera e forma o zigoto (2n), e o 2º núcleo espermático fecunda a célula central (que contém os dois núcleos polares) e a célula resultante (3n) originará por mitose o endosperma (tecido de reserva nutritiva). A partir daí, o óvulo se desenvolve originando a semente, o zigoto origina o embrião, e o ovário origina o fruto.

 

As angiospermas são classificadas em apenas um Filo: Magnoliophyta. Além disso, podem também ser subdivididas de acordo com o número de cotilédones que possuem. Os cotilédones são folhas especializadas dos embriões, cuja função é nutri-los transferindo substâncias acumuladas diretamente para o embrião ou transferindo para o embrião os nutrientes do endosperma (3n). De acordo com esse critério, pode-se dividir as angiospermas em:

 

Monocotiledôneas, cujo embrião contém apenas um cotilédone.

Dicotiledôneas, cujos embriões contêm dois cotilédones:

Dicotiledôneas basais.

Eudicotiledôneas.

 

(As gimnospermas geralmente possuem dois ou mais cotilédones.)

 

 

Comparativo entre as dicotiledôneas e as monocotiledôneas.

 

Importância das Angiospermas:

 

Como já visto anteriormente elas são o grupo vegetal mais diverso e representativo. Sendo assim, são muito importantes para a humanidade em diversos aspectos, como alguns exemplos temos: a agricultura (são os principais componentes da dieta dos seres humanos), medicina (plantas medicinais), economia (indústria madeireira e de celulose) e ornamentação. Têm também papel fundamental na reciclagem do O₂ e CO₂ atmosféricos e regulação climática (as grandes florestas seriam grandes aparelhos de ar-condicionado) e por serem autótrofas fotossintéticas ocupam o primeiro nível trófico nos ecossistemas.

 

Referências:

 

Livros de biologia do ensino médio da Sônia Lopes e Amabis, várias entradas sobre o assunto na Wikipedia e Britannica e nos links das imagens. 

https://edisciplinas.usp.br/mod/book/view.php?id=2434060&chapterid=19900