Relatório Biologia - Transporte nas plantas.pdf

Escola EB2,3/SEC. CUNHA RIVARA DE ARRAIOLOS

Biologia e Geologia

Distribuição de matéria: O transporte nas plantas – Observação microscópica de tecidos condutores em raízes, caules e folhas

Trabalho elaborado por: Sérgio Conceição nº 15

Professora Ana Fonseca

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Índice Introdução .................... ...................................... .................................. .................. .. 3 Material utilizado ............................... ............................................. .............. 14 Procedimento ............................... ................................................ ................... .. 15 Resultados ............................... ................................................. ....................... ..... 16 Registo nº1 – Raiz de dicotiledónea – Material Biológico: Raiz de Ranunculus Ficaria ............... 17 Registo nº2 – Raiz de monocotiledónea – Material Biológico: Raiz de Iris Germanica .................... .................... 18 Registo nº3 – Caule de dicotiledónea – Material Biológico: Caule de Tilia ................................. ................................. 19 Registo nº4 – Caule de Monocotiledónea – Material Biológico: Raiz de Iris Germanica .................... .................... 20 Registo nº5 – Folha de dicotiledónea – Material Biológico: Folha de Ligustrum ......................... ......................... 21 Registo nº6 – Folha de monocotiledónea – Material Biológico: Folha de Iris Germanica ................... ................... 22 Conclusão e discussão d iscussão de d e resultados result ados .................. .................. 23 Bibliografia e Cybergrafia ................................. ................................. 29 Anexos ............................... ................................................ ............................ ........... 30

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Índice Introdução .................... ...................................... .................................. .................. .. 3 Material utilizado ............................... ............................................. .............. 14 Procedimento ............................... ................................................ ................... .. 15 Resultados ............................... ................................................. ....................... ..... 16 Registo nº1 – Raiz de dicotiledónea – Material Biológico: Raiz de Ranunculus Ficaria ............... 17 Registo nº2 – Raiz de monocotiledónea – Material Biológico: Raiz de Iris Germanica .................... .................... 18 Registo nº3 – Caule de dicotiledónea – Material Biológico: Caule de Tilia ................................. ................................. 19 Registo nº4 – Caule de Monocotiledónea – Material Biológico: Raiz de Iris Germanica .................... .................... 20 Registo nº5 – Folha de dicotiledónea – Material Biológico: Folha de Ligustrum ......................... ......................... 21 Registo nº6 – Folha de monocotiledónea – Material Biológico: Folha de Iris Germanica ................... ................... 22 Conclusão e discussão d iscussão de d e resultados result ados .................. .................. 23 Bibliografia e Cybergrafia ................................. ................................. 29 Anexos ............................... ................................................ ............................ ........... 30

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Introdução Segundo o pensamento actual a vida teve inicio efectivamente em meio aquático. Apenas quando os seres autotróficos se diversificaram em meio marinho é que ocorreu a colonização do meio terrestre. Ao mesmo tempo que este novo meio proporcionava novas oportunidades e em alguns casos facilidades, tais como imenso espaço disponível, luz durante o dia e enorme disponibilidade de oxigénio e dióxido de carbono, estes seres viram-se de caras com algumas adversidades e dificuldades de permanência. Uma destas dificuldades (e provavelmente a mais fatal) era a falta de água que, ao contrário do meio anteriormente habitado, não se encontrava disponível em qualquer parte, muitas vezes só mesmo a muitos metros da superfície. De modo a combater estas adversidades e com o intuito de permanecer no meio os organismos tiveram de criar adaptações tanto em relação às suas estruturas como à sua forma de obter alimento e energia. Temos então aqui o aparecimento de estruturas como a cutícula composta por uma camada de cutina que permite ao fim ao cabo criar defesas contra a luz solar e contra a enorme perda de água que organismos que não continham esta camada verificavam. Directamente associada a esta vieram os estomas que ao mesmo tempo que permitiam à planta realizar transpiração permitiam também todas as trocas gasosas da fotossíntese. Temos também 3

o aparecimento dos tecidos condutores (xilema e floema) que iriam resolver de vez todo o transporte que a planta necessitava para poder alcançar todo o seu porte. Neste momento já conseguimos verificar uma diferenciação de órgão na planta em raiz, caule e folhas, o primeiro que permitiria uma maior eficiência na captação de água, o segundo a níveis de sustentação e também de respiração e o ultimo como órgão de respiração e captação de luz solar. “As plantas, enquanto seres pluricelulares complexos, necessitam de transportar substâncias minerais até às folhas, 1

para garantir a síntese de compostos orgânicos que aí ocorre.” .

Com a evolução do reino plantae verificamos que algumas mantiveram-se mais simples (avasculares) e outras mais evoluídas e complexas (vasculares). As primeiras não possuem qualquer estrutura especializada no transporte de substâncias, já as segundas são caracterizadas pela a existência de sistemas de transporte que permite a distribuição de substâncias pelos seus diferentes órgãos. A histologia é o ramo da Biologia que estuda os tecidos biológicos. Esta divide-se em vegetal e animal. Neste relatório vou tratar e falar dos tecidos das plantas, ou seja, vou focar a histologia vegetal. 1

Biologia 10 – MATIAS, Osório | MARTINS, Pedro

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A histologia vegetal divide-se em dois grandes grupos: tecidos embrionário – aqueles em que as células se encontram em permanente divisão, e originam cada vez mais tecidos – e tecidos adultos – que são gerados a partir de tecidos embrionários, mas que não se dividem mais. Os tecidos embrionários dividem-se em dois grandes grupos: Meristemas primários e Meristemas secundários. - Meristemas primários abrangem as seguintes estruturas: Dermatogénio – que dá origem à epiderme; Periblema – faz a junção do parênquima cortical com a endoderme; Pleroma – dá origem ao cilindro central; Caliptrogénio – que origina parte das raízes; -

Meristemas

secundários

abrangem

as

seguintes

estruturas: Câmbio – presente nos caules e nas raízes; Felogénio – faz vom que a casca das plantas acompanhe o engrossamento do cilindro central;

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Os tecidos adultos, por sua vez, dividem-se em seis grandes grupos: Parênquima, Revestimento, Sustentação, Condução, Secreção. - Parenquima – tecido de preenchimento formado por células vivas; - Revestimento – pode-se diferenciar em epiderme e súber .Epiderme – tecido de revestimento formado por apenas uma camada de células vivas; .Súber – é constituído por várias camadas de células mortas e protege os tecidos internos; - Sustentação – pode ser colênquima ou esclerênquima .Colênquima – é um tecido com células vivas, com celulose e pode conter cloroplastos. .Esclerênquima – é um tecido de células mortas e contém um reforço de lenhina. - Condução – ou também tecidos condutores, fazem parte destes tecidos o xilema (ou lenho) e o floema (ou liber) .Xilema – constituído essencialmente por células mortas revestidas de lenhina.

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.Floema – constituído essencialmente por células vivas. -Secreção – fazem parte as células de secreção onde se acumulam as substâncias líquidas, bolsas, vasos lactíferos, vasos resiníferos, nectários e hidátodos. Nem todas as plantas tem que obrigatoriamente possuir todos estes tecidos, por exemplo, os hidátodos que são estomas aquíferos que segregam excessos de fluidos da planta, não fazem parte da constituição de todas as plantas. A translocação de fluidos na planta deve-se ao facto de esta possuir sofisticados sistemas de transporte. Podemos realçar aqui o transporte xilémico (realizado no xilema) e o transporte floémico (realizado no floema). O xilema é um tecido condutor complexo formado por quatro tipos de células diferentes: elementos de vão, tracóides, fibras lenhosas e parênquima lenhoso. Todas estas são células mortas à excepção do parênquima que funcionam como um armazém de substâncias úteis à planta. A principal função do xilema é transportar a seiva bruta, que é composta por sais mineirais e água, da raiz às folhas. Os elementos de vaso e os tracóides são vasos que conduzem esta seiva até à parte superior da planta, e é por seiva 7

ter de ascender pelas paredes que estas células são mortas, pois, se estas fossem células vivas isso ia dificultar em parte a translocação de seiva xilémica. As fibras lenhosas por sua vez tem como função fornecer suporte e elasticidade à planta. O transporte da seiva xilémica pode-se explicar com base na hipótese da pressão radicular, esta diz que a translocação xilémica dá-se a partir de uma pressão que se desenvolve na raiz graças à ocorrência de forças osmóticas. A contínua acumulação de iões na raiz tem como consequência a entrada de água para a planta. A acumulação de água nos tecidos provoca uma pressão na raiz que força a água a subir no xilema chegando assim às folhas, Isto verifica-se em plantas de baixo porte, no entanto não explica a ascensão xilémica em árvores de grande porte como é o caso das cuníferas que chegam a atingir os cinquenta metros de altura. Dado isto surgiu uma outra hipótese que dá pelo nome de Hipótese da Tensão-Coesão-Adesão. A quantidade de vapor de água que sai das folhas por transpiração causa uma tensão ao nível das folhas que causa uma ascensão de água. Devido à polaridade das moléculas de água estas tendem a ligar-se entre si por pontes de hidrogénio. Graças a estas forças de coesão as moléculas mantêm-se unidas entre si. Além de se aderirem entre si, as moléculas de água tem 8

também a capacidade de aderirem a outras substâncias como é o caso das paredes xilémicas. Estas forças de tensão, coesão e adesão resultam numa coluna de água que é estabelicida no vasos xilémicos permitindo assim a deslocação de água por toda a planta. Calcula-se que estas forças e essencialmente a tensão produzida pela transpiração seja suficiente para fazer ascender a água a cerca de 150 metros de altura. É esta a Hipótese da Tensão-Coesão-Adesão

que, hoje em dia, é considerada a

hipótese dominante da translocação xilémica na maioria das plantas. O floema é um tecido vascular constituído por quatro tipos de células: tubos crivosos, células de companhia, fibras liberinas e parênquima liberino. Ao contrário do xilema, estes tecidos são maioritariamente vivos à excepção das fibras liberinas. As células dos tubos crivosos são responsáveis pela condução de seiva elaborada (água com compostos orgânicos), e possuem paredes transversais chamadas placas crivosas. As células de companhia servem para movimentar os açúcares entre as células do parênquima e as células dos tubos crivosos.

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O parênquima, tal como no xilema, existe para a manutenção das restantes células e funciona também como armazém de substâncias. Por ultimo, as fibras liberinas têm a função de suporte, possuindo paredes espessas. O transporte de floema não só se dá no sentido descendente mas também no sentido descendente. Basei-se maioritariamente na Hipótese do Fluxo de Massa que defende que este transporte de seiva elaborada se dá devido ao gradiente de concentração de sacarose existente nas células. Dentro do grupo de plantas que possuem estas estruturas, as plantas vasculares, neste trabalho focamos o subgrupo das angiospérmicas, estas estão por sua vez dividas em duas categorias: monocotiledóneas e dicoteledóneas. As monocotiledóneas têm habitualmente folhas compridas e estreitas, com nervuras longitudinais. Em algumas as folhas crescem a partir da base do caule, e o seu embrião tem apenas um cotilédone, dai a designação “mono”. Alguns exemplos são as

palmeiras, bananeiras, balbosas e gramíneas. As dicotiledóneas têm muitas folhas de formas e nervuras diferentes. Crescem de forma ramificada e a sua planta embrionária possui 2 cotilédones, dai a designação “di”. 10

Em termos de número, o grupo de dicotiledóneas é muito superior ao grupo de monocotiledóneas. Como referido em cima podemos diferencia a planta em três grandes órgãos: caules, raízes e folhas. Nos caules, cada célula passa por uma série ordenada de fases de crescimento. Existem vários vacúolos na célula cúbica que se convertem num só e os restantes tecidos vão aumentado o seu tamanho juntamente com a parede celular e o citoplasma. A extremidade caulinar tem uma zona meristemática, onde as células se dividem rapidamente e atrás da qual existe uma região de células que se alongam com rapidez. Por detrás desta zona existe ainda uma outra, denomida zona de diferenciação, onde também é possível visualizar o desenvolvimento dos tecidos epidérmicos, de um cilindro central e de células do parênquima cortical. A extremidade caulinar tem como função produzir os tecidos do caule, as folhas e as gemas. O câmbio desenvolve-se entre o xilema e o floema. Por divisões rápidas para dentro e para fora, o câmbio dá origem a células que se diferenciam no xilema e no floema. Os feixes dos caules de dicotiledóneas estão dispostos em circulo, e os feixes de monocotiledóneas estão dispostos em feixes vasculares difusos. 11

Nas raízes, tal como nos caules, as células passam também por um processo de crescimento bastante organizado. Após a diferenciação das células da raiz estas normalmente achatam-se e passam a funcionar como células epidérmicas. A raiz possui pêlos radiculares. Estes pêlos duram pouco tempo, mas vão sendo produzidos pela planta à medida que a raiz se intrínseca no solo. Estes pêlos servem também para aumentar a área da raiz em contacto com o solo. As raízes possuem elementos vasculares no seu interior, e a envolver as suas células xilémicas encontram.se os feixes do floema, o periciclo meristemático (forma as ramificações da raiz) e a endoderme, que rodeia todo o cilindro central. Entre o cilindro central e a epiderme existe ainda uma camada de células denominada córtex. Nas monocotiledóneas as raízes são fasciculadas enquanto que nas dicotiledóneas são axiais. As folhas das plantas angiospérmicas são constituídas por 3 partes distintas: limbo, pecíolo e bainha. O limbo é a região mais larga das folhas onde se encontram os estomas e as nervuras. O pecíolo sustenta a folha prendendo-a ao caule. Por sua vez, a bainha é a dilatação do pecíolo e tem a mesmo função deste.

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Nas folhas de dicotiledóneas, o mesofilo é mais compacto apresentando parênquima empaliçado em maior quantidade e com melhor visualização e com espaços intracelulares reduzidos. Nas folhas de monocotiledóneas os feixes são duplos e fechados. O seu mesofilo é constituído por células do parênquima, todas idênticas. Estas folhas possuem nervuras paralelas enquanto que as folhas de “di” possuem nervuras

reticulares.

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Material utilizado Material de limpeza: -Papel de limpeza; -Álcool; Microscópio ótico electrónico; Preparações definitivas de caules, folhas e raízes de plantas Monocotiledóneas e Dicotiledóneas; Material de registo: -Lapiseira; -Borracha; -Folhas de registo;

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Procedimento 1. Limpar cuidadosamente as oculares e as objectivas do microscópio com adequado material de limpeza; 2. Observar ao microscópio as preparações definitivas indicadas; 3. Registe nas folhas de registe os esquemas observados; 4. Legende devidamente os registos efectuados com a ajuda do professor e de livros/manuais que achar adequados; 5. Realizar um relatório sobre a matéria em questão

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Resultados

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Registo nº1 – Raiz de dicotiledónea – Material Biológico: Raiz de Ranunculus Ficaria

Ampliação total: 40x Coloração: Diferencial Fixação: Xilol



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Registo nº2 – Raiz de monocotiledónea – Material Biológico: Raiz de Iris Germanica




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Registo nº3 – Caule de dicotiledónea – Material Biológico: Caule de Tilia




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Registo nº4 – Caule de Monocotiledónea – Material Biológico: Raiz de Iris Germanica




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Registo nº5 – Folha de dicotiledónea – Material Biológico: Folha de Ligustrum




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Registo nº6 – Folha de monocotiledónea – Material Biológico: Folha de Iris Germanica




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Conclusão e discussão de resultados Em primeiro lugar gostaria de realçar que alguns dos registos apresentados em cima foram desenhados no ano passado lectivo, no entanto nunca foram usados em qualquer outro relatório. Foram usados este ano com o intuito de aproveitar o trabalho já executado e de forma a não atrasar a entrega do relatório. Gostaria também de dizer que ao longo das aulas que foram dedicadas às observações foi-me sempre possível utilizar o mesmo microscópio, as mesmas oculares e as mesmas objectivas, o que trouxe enormes vantagens tanto a nível da execução dos esquemas como da interpretação e comparação dos mesmos. Nesta conclusão vou discutir os resultados obtidos comparando os diferentes órgãos das plantas e os seus diferentes constituintes de modo a levar o leitor a perceber de forma clara a legenda das figuras e alguns tópicos falados na introdução. De seguida e para concluir vou preencher o quadro síntese apresentado em baixo. Monocotiledónea

Dicotiledónea

Caules Raízes Folhas Nº Cotiledónes

Começo com as raízes. Em relação às raízes posso afirmas que entre as de dicotiledóneas e as de monocotiledóneas existem claras diferenças. As primeiras possuem o xilema e o floema 23

concentrado junto ao cilindro central, encontrando-se o xilema na zona mais interna e o floema na zona mais externa. O cilindro central possui duas camadas diferentes de células (uma delas a endoderme) e os tecidos condutores de xilema e floema encontram-se bem definidos. Na objectiva de média ampliação é possível verificar que as células de parênquima cortical encontram-se alinhadas em círculos, rodeando o cilindro central. Na objectiva de maior ampliação apenas se consegue observar o cilindro central e o xilema e o floema encontram-se bem definidos. As células de xilema são arredondadas e encontram-se viradas para o centro. Já as células de floema encontram-se mais na extremidade. Podemos dizer que neste tipo de raízes os feixes dos tecidos condutores são simples e alternos. Na objectiva de menor ampliação, na raiz de monocotiledónea é possível visualizar toda a preparação, podendo assim concluir que o parênquima cortical nas raízes de monocotiledónea é de menor tamanha que nas raízes de “di”. No entanto, os feixes dos tecidos condutores encontram-se inseridos no cilindro central, como acontecia nas raízes de dicotiledónea. Na objectiva de médio poder de ampliação pode-se observar a existência de endoderme a revestir todo o cilindro central. Ao olhar com maior pormenor os feixes dos tecidos condutores concluímos que os feixes de xilema se encontram vindos para o interior enquanto que os feixes de floema se encontram direcionados para o exterior do parênquima medular.

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Por fim, na objectiva de maior poder de ampliação conseguimos distinguir com bastante facilidade as células de xilema das células de floema. Na raiz de “mono” os feixes dos tecidos condutores são também simples e alternos mas encontram-se em maior número que na raiz de “di”. Para finalizar a discussão sobre as raízes gostaria de realçar que apesar de saber da existência dos chamados pêlos radiculares nas preparações observadas não foi possível observá-los devido à inexistência ou talvez à omissão destes no acto da conservação da preparação. Passando aos caules foi possível observar diferenças entre os dois tipos de caules observados. Na objectiva de menor ampliação ao observar o caule de Tília verifiquei que este possui uma epiderme, que reveste todo o caule de modo a protegê-lo, uma zona cortical e logo de seguida os tecidos condutores do floema, por onde circula a seiva elaborada. A separar os tecidos condutores do floema dos tecidos condutores do xilema encontra-se o câmbio. Esta estrutura define a zona onde se encontra a mudança de tecidos. Logo a seguir ao câmbio encontra-se o xilema, que se prolonga até ao parênquima medular. O xilema visualizado nesta preparação possui apenas um ano de crescimento de caule, pois cada xilema demora um ano a desenvolver-se e neste caso apenas existe 1 xilema. Os feixes são duplos, colaterais e abertos, e contram-se dispostos apeenas num círculo.

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Na objectiva média apenas se consegue visualizar o xilema e o parênquima medular. Nesta observação vê-se uma camada de células compridas a separar o parênquima medular do xileema e consegui-se concluir que as células do xilema estão aglobadas de modo a constituírem um círculo em volta do parênquima. Na objectiva maior, já é possível observar-se o protoxilema e o metaxilema, células constituintes do xilema, com diferentes dimensões, e algumas células de parênquima medular, ainda que uma pouco desfocadas devido ao poder de resolução do microscópio nesta objectiva. É importante referir que esta observação e respectiva legenda foram dificultadas pela presença de duas cores na fase de diferenciação do xilema da preparação. No caule de monocotiledónea, a primeira observação permite concluir que neste tipo de caules os feixes condutores de xilema e floema se encontram distribuídos pelo cilindro central, que é bastante extenso. É possível identificar ainda a epiderme do caule. Na objectiva média, devido ao grande tamanho do cilindro central foquei-me simplesmente na parte inferior da preparação onde é possível visualizar quatro séries de feixes condutores. Com esta objectiva já é possível distinguir os feixes de xilema dos feixes de floema. Na objective de maior poder é possível identificar as células de clorenquima, que rodeiam os feixes condutores. As células dos tecidos condutores são arredondadas e as de xilema maiores que as de floema.

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No caule de “mono” os feixes encontram-se duplos, colaterais e fechados. No caso das folhas, dos três órgão observados, estas são as mais fáceis de distinguir uma da outra uma vez que possuem aparências muito distintintas. Ao observar a folha de dicotiledónea com a objectiva de menor poder de ampliação é possível identificar a presença de dois tipos de parênquima: parênquima em paliçada e parênquima lacunoso. O primeiro encontra-se na parte inferior, enquanto que o segundo encontra-se na parte superior. As células de parênquima em paliçada encontram-se todas juntos, sem espaços entre elas, já as células do parênquima lacunoso, como o próprio nome indica, apresentam lacunas entre si. Na observação de médio poder de ampliação apenas é possível visualizar a zona dos feixes dos tecidos condutores verificando-se diversas camadas de células distintas. Na objctiva de maior poder podemos concluir que as células do floema se encontram na partee inferior e as células de xilema na parte superior, estando separadas por uma fina camada de células de câmbio. Tal como nos caules, os feixes dos tecidos condutores das folhas de “di” são duplos, colaterais e abertos. Quando observei a folha de monocotiledónea com a objectiva de menor poder, concluí que tanto os tecidos condutores como as aberturas para os estomas se encontram em ambas as partes, tanto superior, como inferior. É também possível identificar a epiderme, e a existência de mesofilo.

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Com a objectiva de médio poder de ampliação verifiquei a existência de parênquima lacunoso. Verifica-se ainda duas camadas de células distintas que revestem a folha. Na objectiva de maior poder já é possível distinguir as células dos tecidos condutores do xilema e dos tecidos condutores do floema, encontrando-se as células do floema localizadas acima das células de xilema. As células do floema possuem ainda no seu interior placas crivosas que se encontram bem visíveis, e encontram-se mais aglomeradas relativamente às células do xilema. Neste tipo de folha, os feixes encontram-se duplos, colaterais e fechados. Para concluir já nos encontramos em condições de preencher o quadro apresentado em cima. Caules Raízes Folhas Nº Cotiledónes

Monocotiledónea

Dicotiledónea

Feixes duplos, colaterais, fechados Feixes simples, alternos Feixes duplos, colaterais, fechados Um

Feixes duplos, colaterais, aberto Feixes simples, alternos Feixes duplos, colaterais, aberto Dois

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Bibliografia e Cybergrafia http://www.notapositiva.com/pt/trbestbs/biologia/10_obs _microse_tecidos_condutores_d.htm#vermais  http://vestibular.com.br/revisao/botanica-histologia-eefisiologia-vegetal  http://www.cynara.com.br/histologia.htm  http://educacao.uol.com.br/ciencias/raiz-orgao-vegetalabsorve-nutrientes:jhtm  http://docentes.esa.ipcb.pt/lab.biologia/disciplinas/botanic a/anatomia.html  http://www.portalbrasil.net/educacao_seresvivos_plantas_ angiospermas_folhas.htm  http://curlygirl.no.sapo.pt/plantae.htm  Caderno diário  Biologia 10 – MATIAS, Osório | MARTINS, Pedro 

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Relatório Biologia - Transporte nas plantas.pdf

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