Anatomia e Fisiologia Vegetal - Citologia de Estudos Anatomicos de Plantas

Citologia e técnicas de estudo anatômico de plantas\n\nProfª Regina Braga de Moura\n\nDescrição\n\nA célula vegetal como unidade básica do corpo do vegetal e as técnicas de coleta e de preparação do material para estudo citológico, histológico e anatômico do vegetal.\n\nPropósito\n\nO domínio sobre as características exclusivas das células vegetais e das técnicas para o seu estudo isolado ou em tecidos e órgãos da planta é essencial para a sua formação e indispensável para sua atuação profissional em diferentes áreas que envolvam os estudos botânicos.\n\nObjetivos\n\nMódulo 1\nO microscópio e as técnicas para observação de amostras histológicas e anatômicas vegetais\nDescrever a microscopia e as técnicas de coleta e preparo de lâminas de amostras vegetais.\n\nMódulo 2\nA célula vegetal\nIdentificar as características estruturais e bioquímicas das células vegetais. O microscópio\n\nPor que precisamos usar o microscópio?\n\nQuando estamos com a vista desarmada, somos capazes de distinguir com clareza objetos com tamanho até um décimo de milímetro (0,1mm ou 100µm).\n\nPara conseguirmos visualizar de forma precisa objetos menores do que isso, precisamos usar ferramentas ou equipamentos que ampliem o objeto, como as lupas de mão ou um microscópio estereoscópico, também chamado de lupa binocular.\n\nA capacidade de ampliação dessas lupas é variável, mas não conseguem ampliar de forma clara estruturas como as células. Os microscópios permitem uma excelente visualização de células e tecidos, pois possuem dimensões muito inferiores a 0,1mm.\n\nVisão sem o uso de aparelhos ou equipamentos para ampliar os objetos observados.\n\nAs lupas de mão são ótimas em campo para auxiliar na observação de pequenas estruturas das plantas.\n\nEntretanto, se precisamos observar organismos ou estruturas menores do que 0,1mm, temos que usar o microscópio. Ele vai nos permitir observar os detalhes de qualquer estrutura.\n\nEmpregamos três conceitos em microscopia na utilização do microscópio:\nhttps://stecine.azureedge.net/repository/00212/as/00333/index.html# A estrutura do aparato fotossintético, os fotorreceptores e as substâncias ergásticas\n\nReconhecer o aparato fotossintético dos cloroplastos, os fotorreceptores e as substâncias ergásticas.\n\nIntrodução\n\nA invenção de ferramentas de amplificação de materiais que nossos olhos não conseguem enxergar possibilitou a descoberta de um mundo invisível que habita nas nossas vidas. O microscópio, desde o século XVII, foi sendo aprimorado de modo que possibilitou conhecer e desvendar estruturas e organismos até então desconhecidos. A célula vegetal, unidade de todas as plantas, foi a primeira estrutura a ser visualizada por meio de um microscópio, pelas suas paredes espessas e resistentes, que permanecem, mesmo depois de morta.\n\nNeste conteúdo, conheceremos os tipos de microscópios que hoje em dia são usados nos laboratórios de aulas práticas e em centros de pesquisa em que seres e estruturas vivas microscópicas são analisadas, descritas e estudadas com precisão. Estudaremos, também, a fascinante e precisa maquinaria de transformação de energia que as células vegetais possuem e que possibilitam a existência da vida dos tipos de vida no planeta. Veremos que a luz possui receptors específicos dentro da célula vegetal, que fazem a sua leitura e desencadeiam diferentes processos.\n\nPara finalizar, conheceremos dos metabolitos primário e secundário que as células vegetais sintetizam, armazenam e secretam da mesma forma em sua sobrevivência.\n\nAVISO: orientações sobre unidades de medida. O sistema óptico é formado por três conjuntos de lentes e componentes complementares: o diafragma e a fonte de luz\n\nLentes oculares\nUma ou duas lentes encaixadas no canhão, onde posicionamos os olhos para visualizar a imagem. Geralmente, a ampliação das lentes oculares é de 10x.\n\nLentes objetivas\nConjunto de lentes posicionadas no revólver, com capacidade de ampliação de 4x a 100x. A lente objetiva de aumento de 100x necessita do uso de óleo de imersão sobre a lâmina, para maior aproveitamento da quantidade de luz e maior ampliação da amostra.\n\nCondensador\nForma um cone de luz, concentrando os feixes luminosos.\n\nDiafragma\nElimina os raios de luz periféricos, deixando passar apenas os raios centrais. Fonte de luz ou espelho\nÉ uma lâmpada embutida emissora de raios luminosos que atravessam o condensador e alcançam a amostra a as lentes para formação da imagem.\n\nDescrição dos componentes do sistema mecânico\nO sistema mecânico de um microscópio fornece estabilidade e suporte para a parte óptica. Seus componentes são os seguintes:\n\nBase ou pé\nSustenta todo o microscópio óptico.\n\nBraço, coluna ou estativa\nConecta o pé ao tubo ou canhão com as lentes objetivas. Estão acoplados ao braço: a platina, os botões macrométrico e micrométrico e o suporte do condensador.\n\nPlatinas ou mesa\nPequena mesa, onde se posiciona a lâmina a ser observada, presa com as garras ou pinças.\n\nChariot\nPeça que fica sobre a mesa e movimenta a lâmina para cima e para baixo, para a esquerda e para a direita, acionado por dois botões. A utilização do microscópio\nAgora que já conhecemos os componentes do microscópio óptico, podemos passar para a sua correta utilização.\n\nSabemos que o aumento total conferido pelo MO é o produto do aumento da lente objetiva e da lente ocular (objetiva x ocular). Além do aumento proporcionado pelo jogo de lentes, o campo de visão também se altera conforme combinamos as lentes objetivas com as oculares.\n\nO que é o campo de visão ou campo visual?\nÉ a área visível advinda da amostra ao microscópio. Observe que, quanto maior o aumento, menor o campo de visão, porém, observa-se em maior detalhe.\n\nAumento ocular\tAumento objetiva\tAumento total\tDiâmetro do campo de visão\n10x\t10x (pequeno aumento)\t100x\t1.500μm\n10x\t40x (grande aumento a seco)\t400x\t375μm\n10x\t100x (grande aumento, imersão em óleo)\t1000x\t150μm Micrótomo de mesa.\n\nA técnica de corte à mão livre é capaz de proporcionar cortes perfeitos, dependendo da habilidade de quem os executa, inclusive em estudos para publicação. Então, vamos lá.\n\nPara começar, vamos compreender a relação dos cortes com a forma dos vegetais. Pense nas partes dos vegetais: raiz, caule, folhas, flores, frutos, sementes. Todos eles devem proporcionar os mesmos tipos de corte? Certamente não.\n\nOs cortes básicos que realizamos nos órgãos vegetais são: transversal e longitudinal. Entretanto, para folhas e caules existem especificidades de acordo com a forma do órgão e o que queremos observar na anatomia.\n\nCortes anatômicos em folhas\n\nA folha é um órgão laminar que possui regiões e características anatômicas diferentes, observe.\n\nRegiões foliares estudadas em anatomia.\n\nRepare que os cortes de bordô, região intercostal e nervura mediana sempre devem ser feitos no terço médio da folha.\n\nNas folhas, podem ser feitos cortes paramétricos, transversais e longitudinais. Os mais usuais são paramétrico e transversal. O paramétrico permite a observação dos detalhes apicais do tecido de revestimento das folhas em vista frontal; já o transversal e o longitudinal permitem a visualização dos tecidos que formam o mesófilo, além do revestimento\n\nTipos de cortes anatômicos de folha.\n\nCortes anatômicos em caules\n\nNos caules (e nas raízes) são feitos cortes transversais e longitudinais. Entretanto, os longitudinais devem ser de dois tipos, para se obter a visualização de todas as células dos tecidos condutores.\n\nhttps://stecine.azureedge.net/repositorio/00212/asa/03033/index.html#\n10/41 Tipos de cortes anatômicos de caule.\n\nOs cortes tangenciais são feitos paralelamente ao diâmetro do órgão, próximos à periferia do órgão, sem atingir o centro. Os cortes longitudinais radiais também são paralelos ao diâmetro, mas passando pela região central do órgão.\n\nCortes à mão livre\n\nAgora, vamos conhecer como realizar os cortes à mão livre.\n\n- Realizados manualmente.\n- Menos preciso na espessura – 20 a 90µm, dependendo da habilidade.\n- Mais barato – material necessário acessível e simples.\n- Mais rápido – processos de pouca duração.\n- Mais simples – uso de pouco material e poucos reagentes.\n\nAmostras frescas ou fixadas.\n\nPlaca de petri.\n\nMaterial necessário para realização dos cortes à mão livre:\n\n1. Amostra vegetal.\n2. Lâmina de aço nova, afiada.\n3. Suporte para a amostra – pode ser isopor, medula de peícola de imbaúba ou cenoura.\n4. Pincel nº 2 e pinça metálica de ponta chata para manipular os cortes.\n5. Placa de petri com água para depositar os cortes executados.\n\nO suporte precisa ser preparado adequadamente, de acordo com o tipo de órgão que vamos cortar. Para as folhas, basta cortar o suporte ao meio. Para órgãos cilíndricos, como caule, raiz, botônio floral, fruto, semente, é necessário fazer uma canaleta para encaixar a amostra.\n\nCom isso, as amostras tenderas e elegantes ficam firmes entre as partes do suporte e o manuseio é mais seguro, evitando cortes nos dedos.\n\nhttps://stecine.azureedge.net/repositorio/00212/asa/03033/index.html#\n11/41 Preparos que suportes para cortes em anatomia vegetal.\n\nComentário\n\nÉ importante saber que a obtenção dos cortes perfeitos não é uma tarefa que se consiga na primeira tentativa. É preciso persistência nos treinos para se obter cortes ultrafinos e retos, adequados para montagem das lâminas para anatomia vegetal.\n\nAlgumas observações são importantes quando realizamos os cortes em amostras vegetais:\n\n- Mantenha a superfície de corte molhada (use o pincel), para evitar a formação de bolhas nos cortes.\n- Trabalhe com a metade da lâmina de cada vez para evitar cortes nos dedos e para tornar o uso mais eficiente.\n- Nunca deixe um corte exposto ao ar; assim que cortar, deposite-o na água para não ressecar e perder as características histológicas.\n\nPara estudarmos as estruturas das algas microscópicas, observamos diretamente os organismos em lâmina contra lâmina, após as amostras serem lavadas abundantemente em água. Para algas maiores, a melhor técnica é a micromia.\n\nComentário\n\nPodemos obter cortes mais finos, empregando as mesmas técnicas de preparar dos amostras do corte à mão livre, mas usando equipamentos simples de corte, como o micrótomo de mesa ou o micrótomo de mesa.\n\nTécnica de coloração dos cortes e montagem de lâmina\n\nFazemos a coloração dos cortes para evidenciar as características estruturais das células e dos tecidos. O uso de corantes evidencia a forma e tamanho das células, bem como expressura a natureza das paredes celulares. Essas características nos permitirão identificar os tecidos, sua organização e os órgãos que os compõem.\n\nPara isso, assegure-se que a célula esteja limpa e clara para receber os corantes e o desejamos observar. Depois segue-se a coloração.\n\nEtapas de coloração dos cortes para montagem da lâmina\n\nApós ter uma quantidade de cortes suficientes para as visualizações e análises, eles deverão passar pelas seguintes etapas, de acordo com a natureza do corante:\n\nhttps://stecine.azureedge.net/repositorio/00212/asa/03033/index.html#\n12/41 1 - Diafanização, despigmentação ou clareamento\nSerão retirados todos os pigmentos e alguns componentes celulares. Nesta etapa, os cortes devem ficar totalmente transparentes. Usa-se o hipoclorito (água sanitária comercial) de 20 a 30%. Os cortes devem permanecer mergulhados até que fiquem totalmente transparentes.\n\nOs corantes geralmente empregados em lâminas histológicas vegetais são:\n- Safranina hidrolí­cola 0,03% - ideal para epiderme.\n- Azul de toluidina 0,03% – evidencia com tonalidades diferentes de azul os diversos tecidos, de acordo com a natureza da parede celular.\n- Safranina 1,0% e azul 1% (completo duplo), conhecido como safrablu – diferencia os tecidos corados em azul nas paredes celulares e.\n- Fucsina 0,5% – evidencia as paredes celulares.\n- Verde firme (fast green) 0,5% – evidencia as paredes celulares.\n\nUso de corante em lâminas histológicas.\n\nPara o estudo da anatomia de algas calcárias, deve-se fazer a descalcificação mergulhando os fragmentos em ácido nítrico a 0,6M por um período máximo de 24 horas, de acordo com a espécie. A solução ácida deve ser renovada periodicamente a cada 15 minutos, até cessar o desprendimento de bolhas de gás carbônico. Em amostras delicadas, duas a três trocas devem ser suficientes para uma total descalcificação. Após a descalcificação, as amostras estão prontas para a sequência de desidratação alcoólica e inclusão em resina ou parafina.\n\nEtapas de montagem das lâminas\nPodemos montar lâminas temporárias ou semipermanentes.\n\nLâminas temporárias\nRecebem água para montar a lâmina e têm curta duração, porque a água evapora e resseca a amostra. Lâminas semipermanentes\nRecebem a glicerina 50% para montar a lâmina e têm duração de alguns meses.\n\nPara a montagem das lâminas, são necessários os seguintes materiais:\n- Suporte para a lâmina (de madeira ou metálico).\n- Lâminas para histologia.\n- Lamínulas para histologia.\n- Pincel nº 2.\n- Pinça.\n- Glicerina 50% (lâminas semipermanentes) ou água destilada (lâminas temporárias).\n- Esmalte transparente para lutear as lâminas semipermanentes.\n\nVedar os bordos da lamínula depositada sobre a amostra. Vejamos a seguir as etapas de confecção da lâmina:\n\n1. Acomode a lâmina e vá ajeitando os cortes um a um com o pincel, do centro para as laterais da lâmina, até o tamanho da lâminula. Não coloque cortes próximos das bordas.\n\n2. Pingue uma gota de glicerina 50% para cada dois cortes ou em quantidade suficiente que cubra toda a superfície, quando a lamínula for depositada.\n\n3. Com a ajuda de uma pinça, deposite a lamínula sobre os cortes.\n\n4. Veja as bordas com o esmalte transparente, para que a lâmina não seque. Se a lâmina for temporária, não se vedam as bordas.\n\n5. Guarde as lâminas semipermanentes em bandejas, uma ao lado da outra, ou em laminarío ao abrigo do calor e da umidade.\n\nPreparo de lâminas histológicas\nNeste vídeo apresentamos, em laboratório de microscopia, a técnica de corte à mão livre, coloração das amostras e montagem de lâminas histológicas. Falta pouco para atingir seus objetivos.\n\nVamos praticar alguns conceitos?\n\nQuestão 1\nA observar uma amostra de tecido vegetal ao microscópio com ocular de 10x de aumento, um aluno moveu e mudou da objetiva de 10x para a de 40x. Observe as afirmativas que foram feitas sobre o manuseio do aluno.\n\nI. Ele precisou mover o parafuso macrométrico para fazer o ajuste fino do foco para o novo aumento.\nII. Ele precisou mover o parafuso micrométrico para fazer o ajuste fino do foco para o novo aumento.\nIII. Ele ampliou e seu campo de visão.\nIV. Ele reduziu e seu campo de visão.\nV. Ele passou a observar a amostra com aumento de 10x.\nVI. Ele passou a observar a amostra com aumento de 40x.\nVII. Ele passou a observar a amostra com aumento de 400x.\n\nÉ correto apenas o que se afirma em\nI, III e V. Parabéns! A alternativa D está correta.\n\nQuestão 2\nA preparação das amostras vegetais para microscopia deve seguir um protocolo para obtermos a melhor visualização possível dos detalhes histológicos. Para isso, é importante a etapa de total desinfecção da amostra que é\n\na diafanização, quando fragmentos fixados do vegetal passam pelo hipoclorito.\n\na diafanização, quando cortes obtidos dos fragmentos do vegetal passam pelo hipoclorito.\n\na diferenciação, quando os fragmentos fixados do vegetal passam pelo ácido acético.\n\na diferenciação, quando os cortes obtidos dos fragmentos do vegetal passam pelo ácido acético.\n\na clarificação, quando cortes obtidos dos fragmentos do vegetal passam pelo ácido acético.\n\nParabéns! A alternativa B está correta. 2 - A célula vegetal\nAo final deste módulo, você será capaz de identificar as características estruturais e bioquímicas das células vegetais.\n\nCaracterísticas estruturais e bioquímicas das células vegetais\nMuitas estruturas são comuns a células vegetais e animais. Entretanto, o modo de vida fixo e o autotrofismo são condições que necessitam de mecanismos fisiológicos específicos. Para isso, as células vegetais contam com estruturas exclusivas, de fácil identificação e localização: parede celular, plastídios e vacúolo.\n\nBioquímica da célula vegetal\nToda a matéria viva presente na Terra é constituída, em sua maior parte, por moléculas formadas pelos seguintes elementos: C, H, O, N, S, P, juntante com a água e os sais minerais. A água corresponde a mais de 50% da composição do material vivo, incluindo-se as plantas, nas quais a água pode chegar a representar até 90% do peso de seus tecidos vegetais. Os sais minerais, exigidos pelas plantas em menor ou maior quantidade, contribuirão para o perfeito desenvolvimento desses organismos.\n\nEstarão presentes em todas as células do corpo dos vegetais quatro tipos de moléculas orgânicas, que desempenham funções essenciais, tanto na sua estrutura, como em seu funcionamento; são os metabólitos primários: carboidratos, proteínas, lipídios e ácidos nucleicos.\n\nCarboidratos\nAcerca dos carboidratos, podemos dizer que:\n\n- São os moléculas mais abundantes na natureza.\n- Armazenam energia, na maioria dos organismos.\n- Formam componentes estruturais nas células. 04/12/2022 22:19\nCitologia e técnicas de estudo anatômico de plantas\n- Podem ser formados por 1 molécula (monossacarídeo), 2 moléculas (dissacarídeo) ou várias moléculas (polissacarídeo).\n\nPrincipais monossacarídeos\nRibose e desoxirribose\nConstituintes do RNA e do DNA, respectivamente.\n\nXilose e arabinose\nConstituem glicoproteínas e estão presentes nas paredes celulares de muitas plantas.\n\nRibulose\nParticipa na incorporação de carbono durante a fotossíntese.\n\nGlicose\nÉ o produto primário da fotossíntese. Principal fonte de energia química, tanto para as plantas, como para os animais.\n\nPrincipal dissacarídeo\nOs dissacarídeos são formados pela ligação de dois monossacarídeos. O principal dissacarídeo presente nos carboidratos é o sacarose. É formada pela ligação de glicose e frutose. É a forma como os açúcares são translocados no corpo da planta, entre o local de fotossíntese e os diferentes órgãos de armazenamento e desenvolvimento.\n\nPrincipais polissacarídeos\nSão polímeros de monossacarídeos, isto é, são constituídos por um tipo de monossacarídeo.\n\nAmido\nTem função de reserva energética. É um homopolissacarídeo de glicerose.\n\nCelulose\nÉ o composto orgânico mais abundante na natureza. 50% do carbono orgânico da biosfera está contido na celulose. A madeira tem 50% de celulose e as fibras do algodão são constituídas quase totalmente de celulose. É um homopolissacarídeo de glicerose que desempenha função estrutural na parede celular vegetal. Essa função está relacionada a sua conformação fibrilar, muito resistente a rupturas.\n\nLipídios\nAcerca dos lipídios, podemos dizer que:\n- Estão representados por óleos e gorduras.\n- São insolúveis em água (hidrofóbicos).\n- Formam moléculas armazenadoras de energia.\n\nhttps://stecine.azureedge.net/repositorior/00212/asa/00333/index.html#\n19/41 04/12/2022 22:19\nCitologia e técnicas de estudo anatômico de plantas\n- São constituintes estruturais de membranas e paredes celulares.\n- Não formam polímeros.\n\nPrincipais lipídios vegetais\nQuimicamente, óleos e gorduras vegetais são compostos semelhantes, mas fisicamente são diferentes. As gorduras possuem cadeias longas de ácidos graxos e baixo grau de insaturação, enquanto os óleos possuem cadeias mais curtas e alto grau de insaturação.\n\nGorduras\nAs principais que estão presentes nos vegetais são: cutina, cera e suberina. São gorduras que impregnam a parede celular, com função estrutural, na impermeabilização dos tecidos de revestimento, principalmente.\n\nÓleos\nConstituem a reserva energética dos vegetais; são armazenados principalmente nas sementes. Podem estar dispostos como gotículas no protoplasma em um organelo, como os elaiossomas.\n\nFosfolipídios\nTêm função estrutural, especialmente constituindo as membranas celulares.\n\nÓleos essenciais (terpenoides)\nSão lipídios formados normalmente por cadeias de 10 ou 15 carbonos. Normalmente, estão associados a estruturas secretoras externas, estão associados a esteróides secretos externos, além de outros características das plantas.\n\nProteínas\nAcerca das proteínas, podemos dizer que:\n- Entre os vegetais, representam menos de 50% do peso seco.\n- Desempenham uma grande diversidade de funções nos organismos vivos, entre elas, estrutural na composição de membranas.\n- As enzimas são um grupo especial de proteínas que catalisam reações químicas dentro das células.\n\nNas plantas, as sementes de algumas espécies (cereais e leguminosas) são o órgão de maior teor de proteínas, podendo corresponder a 40% do peso seco. São uma forma de reserva de aminoácidos que serão utilizados pelo embrião quando houver a retomada do desenvolvimento na germinação da semente.\n\nÁcidos nucleicos\nhttps://stecine.azureedge.net/repositorior/00212/asa/00333/index.html#\n20/41 04/12/2022 22:19\nAcerca dos ácidos nucleicos, podemos dizer que:\n- São longos polímeros formados por unidades denominadas nucleotídeos.\n- Cada nucleotídeo é formado por três subunidades: um grupo fosfato (PO4^3-), uma ribose ou uma desoxirribose e uma base nitrogenada.\n- O tipo de açúcar presente na cadeia determinará o tipo de ácido nucleico e, consequentemente, a sua função.\n\nOs organismos vivos possuem dois tipos de ácidos nucleicos, de acordo com o açúcar que constituí a cadeia:\n\nÁcido desoxirribonucleico (ADN ou DNA)\nPossui a informação genética dos organismos.\n\nÁcido ribonucleico (ARN ou RNA)\nTem como função a síntese das proteínas necessárias ao organismo, a partir das informações genéticas do DNA.\n\nSaiba mais\nAlém dos metabólitos primários, os vegetais sintetizam substâncias denominadas metabólitos secundários ou metabólitos especiais. Esse tipo de metabólito não está presente em todos os órgãos da planta, nem em todas as plantas, mas têm papel fundamental na sobrevivência e na propagação das espécies que produzem. São sintetizados em resposta a pressões do ambiente, assim como durante as fases do ciclo de vida, como atrativos ou polinizadores, por exemplo.\n\nCaracterísticas estruturais da célula vegetal\nSabemos que animais e vegetais são muito diferentes, mas, algumas vezes, eles chegam a nos confundir.\n\nObserve as imagens abaixo e responda: onde está o bicho e onde está a planta?\n\nBicho-pau.\n\nBicho-folha.\n\nÉ difícil distinguir esses animais, quando estão entre os galhos ou folhas. Mesmo sendo estruturalmente muito parecidos, eles possuem diferenças profundas e significativas: os vegetais são autótrofos e possuem como principal componente do corpo os carboidratos. Os animais, além de serem heterótrofos, têm o corpo composto principalmente por proteínas.\n\nEssas características distintivas trazem significativas diferenças estruturais entre animais e vegetais, e isso é observado em nível celular.\n\nhttps://stecine.azureedge.net/repositorior/00212/asa/00333/index.html#\n21/41 Vamos começar relembrando como é a organização geral de uma célula eucariótica. Toda célula eucariótica possui um envoltório, um citoplasma, onde os organelas ficam mergulhadas e em movimento, e um núcleo individualizado por uma membrana.\n\nComo eucariontes, as células vegetais possuem a mesma estrutura básica, mas a sua diferença para a célula animal começa no envoltório: as células vegetais possuem um envoltório complexo, denominado parede celular, externo à membrana plasmática. As outras diferenças iremos encontrar no citoplasma, denominado mais comum para as células vegetais de protoplasma. Além da maioria das organelas encontradas nas células animais, encontramos o vacúolo e os plastídios, que são exclusivas de células vegetais.\n\nA parede celular é a principal característica que devemos utilizar para diferenciar uma célula vegetal de uma célula animal. Ela delimita o tamanho e a forma da célula e restringe a expansão celular, principalmente em função da entrada de água na célula. Essa propriedade previne o rompimento da membrana plasmática quando a célula entra em turgidez. Além disso, participa na proteção da célula contra a entrada de bactérias e fungos, por meio de enzimas que sinalizam o ataque de microorganismos, para a produção de fitoalexinas. Estrutura da parede celular:\n\nAs paredes primárias podem apresentar diferentes espessuras, dependendo do tecido que a célula constitui. O espessamento pode ser homogêneo ou heterogêneo. Apresentam ribas onde ocorre menor deposição de microfibrilas de celulose e, portanto, são mais finas. Essas regiões são denominadas campos de pontuação e os campos de pontuação primária. Nos campos de pontuação primária são observados diminutos canalículos revestidos por membrana plasmática, que atravessam a parede primária e a lamela média. Esses canalículos são denominados plasmodesmos e através deles passam processos de refração endoplasmático liso, conectando os células adjacentes. A ligação entre células varia através dos plasmodesmos constituído simples, por onde ocorre o movimento simplificado da água, íons e substâncias.\n\nAs paredes secundárias não estão presentes em todas as células, mas são sintetizadas em células especializadas como os elementos traqueais e as fibras, tipos celulares que apresentam força e rigidez, dando suporte mecânico ao tecido e ao corpo da planta. São constituidas principalmente de celulose, xilano, glucano e lignina. \n\nApresentam maior rigidez do que as paredes primárias, com 40% a 60% do seu peso seco representados pelas microfibrilas de celulose. Nas angiospermas, as xilanas são as hemiceluloses presentes; enquanto nas gimnospermas, as hemiceluloses são glucomananas. As pectinas, geralmente, estão ausentes na parede secundária e as glicoproteínas e enzimas compõem uma parcela bem reduzida.\n\nA parede secundária é produzida pelo protoplasto no final do crescimento celular e de depositada entre a membrana plasmática e a parede primária. O posicionamento ocorre da mesma forma que as camadas de fibras de celulose, que são orientadas em direção distinta a outra. Essa organização proporciona maior resistência à rigidez. Essas camadas são denominadas S1, S2 e S3, de fora para dentro. A parede celular é composta por: \n\nLamela média ou lamela mediana\nÉ uma camada externa à parede primária, rica em pectina que mantém unidas as paredes primárias de células adjacentes. Tem caráter hidrofílico e está em contato direto com o apoplasto.\n\nPectina\nEstá presente na parede primária, formando um gel hidratado entre a rede constituída pelas microfibrilas de celulose e pela hemicelulose. Corresponde entre 30% e 50% do peso seco das paredes primárias das eudicotiledôneas e apenas de 2% a 3% do peso seco das paredes primárias das monocotiledôneas.\n\nMicrofibrilas de celulose\nConstituem o principal componente da parede primária, correspondente de 20% a 30% do seu peso seco. São produzidas a partir dos complexos de celulose sintase, presentes na membrana plasmática. A constituição entrelaçada das microfibrilas confere uma resistência muito elevada. Assim como as microfibrilas são formadas, elas são fortemente ligadas por hemicelulose, enquanto o tecido interfere nos polímeros.\n\nHemicelulose\nPolissacarídeos não celulósicos, que se ligam às microfibrilas por ligações de hidrogênio. Essa ligação microfibrilas-hemicelulose limita a extensibilidade da parede. Variam de acordo com o tipo de célula ou grupo vegetal. As xiloglucaninas são as principais hemiceluloses da parede primária das eudicotiledôneas e de metade das monocotiledôneas. Atenção\n\nÉ importante notarmos que quando se fala que uma célula possui pontuações, deve ficar entendido que ela possui parede secundária; se dizemos que a célula tem campos de pontuação primária, deve ficar entendido que a célula possui parede primária.\n\nProtoplasto\n\nÉ a região delimitada pela membrana plasmática, com matriz fluida denominada citoplasma. Nessa matriz, estão mergulhados o núcleo e, em constante cilose, os organelos, os lipídios, os carboidratos e as proteínas. O citoplasma da célula vegetais é reduzido, em relação ao citoplasma das células animais, por causa da presença de um grande vacúolo.\n\nVocê já conhece os componentes do protoplasto comuns às células vegetais e animais? Por isso, vamos detalhar os componentes que encontramos só nas células vegetais, fundamentais nos processos fisiológicos das plantas.\n\ncilose\n\nMovimento de organelas em torno do núcleo. Complexo de Golgi\n\nÉ uma estrutura dinâmica formada por uma ou mais pilhas denominadas corpo de Golgi ou dicitossomo. Cada pilha é constituída de sacos achatados, os cisternas e uma rede irregular de tubos e vesículas. Nas células vegetais, o complexo de Golgi desempenha importante função na síntese de polissacarídeos não celulósicos da parede celular (pectinas e hemiceluloses). A mucilagem secretada por diferentes plantas, constituída de polissacarídeos ácidos, é dependente da atividade do complexo de Golgi.\n\nCitoesqueleto\n\nÉ composto nas células vegetais por microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermediários. Os três tipos são constituídos de proteína filamentosa, diferindo na estrutura, na espessura e no comprimento.\n\nVacúolo\n\nÉ delimitado por uma membrana lipoproteica, chamada tonoplasto. Armazena o suco celular ou suco vacuolar, constituído por água e diferentes componentes dissolvidos, que vão variar de acordo com a planta, o tecido, a célula ou o estado fisiológico de desenvolvimento da planta. No suco vacuolar podem ser encontrados: íons, ácidos orgânicos, açúcares e uma forma de cristais, como oxalato de cálcio. Geralmente, os componentes do suco vacuolar são sintetizados ou extraídos de outras partes do citoplasma e acumulados no vacúolo.\n\nCuriosidade\n\nO pH do suco vacuolar é ligeiramente ácido (5), mas vai depender da natureza das substâncias dissolvidas nele. O sabor azedo dos frutos cítricos, por exemplo, é resultado do conteúdo ácido do suco vacuolar. Células meristemáticas ou em estágio de crescimento apresentam numerosos pequenos vacúolos, denominados provocálois, que vão se fundindo conforme a célula vai crescendo e amadurecendo. Uma célula madura apresenta um só vacúolo, que pode ocupar até 90% do seu conteúdo citoplasmático. O vacúolo desempenha diferentes funções metabólicas, que vão depender do tecido em que a célula está.\n\nAs principais funções do vacúolo são:\n\nControlar osmótico.\n\nArmazenamento de ácidos orgânicos formados na primeira etapa da fotossíntese de plantas CAM.\n\nDigestão de organelas do citoplasma.\n\nArmazenamento de substâncias, como açúcares, metabólitos secundários e pigmentos, como as antocianinas e proteínas.\n\nVisita frontal ao epiderme do Rhizoe discolor.\n\nPodemos observar a estrutura das células de epiderme foliar de Rhoeo discolor, com o vacúolo completamente cheio de antocianina, que dá à célula a coloração rosa. Se observar com atenção, poderá ver os plasmodemos como pequenas pontes entre as células adjacentes. Núcleo\n\nDelimitado por dupla membrana lipoproteica, armazena a maior parte do material genético da célula vegetal. A maioria das células vegetais contém um núcleo, mas as células dos laticíferos, por exemplo, apresentam vários núcleos.\n\nMicrocorpos\n\nSão duas organelas muito pequenas encontradas na citoplasma das células vegetais, chamadas peroxissomos e glioxissomos. Ambas desempenham funções específicas nas folhas e sementes, respectivamente.\n\nOs peroxissomos participam de reações que ocorrem nas folhas, em que estão associados às mitocôndrias e aos cloroplastos.\n\nOs glioxissomos são encontrados nas sementes oleaginosas e estão associados à germinação de sementes de amendoim (Arachis hypogaea), girassol (Helianthus annuus) e coco-da-baía (Cocos nucifera).\n\nCorpos oleaginosos\n\nSão também chamados de esferossomos ou oleossomos. São gotículas lipídicas esféricas, abundantes em frutos e sementes que armazenam lipídios, como azeitona e amêndoin.\n\nRibossomos\n\nSão partículas desprovidas de membrana e estão dispersos no citoplasma, ou aderidos à membrana nuclear e ao retículo endoplasmático. Também ocorrem em plastídios e mitocôndrias.\n\nMitocôndrias\n\nSão organelas menores do que os plastídios, delimitadas por dupla membrana lipoproteica. Internamente, apresentam um sistema de membranas denomiado crista, mergulhado na matriz mitocondrial. As mitocôndrias têm seu próprio genoma e se autoduplicam. São o local onde ocorre a respiração celular.\n\nRetículo endoplasmático (RE)\n\nÉ uma extensa rede interna da dupla membrana lipoproteica, ligada à membrana nuclear. São observadas regiões tubulares e desprovidas de ribossomos, denominadas retículo endoplasmático liso (REL), e regiões achatadas, formando cisternas, denominadas retículo endoplasmático rugoso (RER). O REL é o principal local de síntese de lipídios de membranas e dos corpos oleaginosos, além de ser responsável pela formação dos plasmodemos. O RER é responsável pela síntese de proteínas da membrana e proteínas que serão secretadas para fora da célula ou armazenadas no vacúolo. É nos plastídios que ocorre o processo metabólico mais importante das plantas: a fotossíntese. Essas organelas possuem um envoltório de dupla membrana e um sistema interno de membranas chamado tilacoide, mergulhando em uma matriz denominada estroma.\n\nO grau de desenvolvimento do sistema tilacoide vai depender do tipo de plastídio.\n\nOs plastídios possuem DNA próprio, responsável pela síntese de proteínas próprias do plastídio e pela sua duplicação. Os plastídios variam em forma, tamanho e organização da sua estrutura interna. São classificados em três grupos, de acordo com a presença de pigmentos ou o tipo de substância que armazenam: cloroplastos, cromoplastos e leucoplastos.\n\nOs plastídios originam-se de proplastídios, que são o diferenciador em um dos três tipos, dependendo do órgão e função que este desempenhe. Após estarem maduros, os três tipos podem se interconverter entre si.\n\nCloroplastos\n\nSão organelas que possuem um sistema de membranas especializado na captura da energia luminosa e na sua transformação em energia química: as membranas tilacoides. Nelas, estão os diversos pigmentos que captam a energia luminosa do sol e dão início à fotossíntese. Dão coloração verde às plantas.\n\nOs cloroplastos são capazes de armazenar amido recém-formado, até que seja translocado para o órgão de reserva. Veremos em detalhe a estrutura e a organização do aparato fotossintético no próximo módulo.\n\nCromoplastos\n\nSão plastídios que armazenam carotenóides, por isso proporcionam a coloração amarela, laranja ou vermelha de folhas, flores e algumas raízes. Como vimos, é comum a inter conversão entre os diferentes tipos de plastídios maduros. No processo de senescência das folhas e da maturação dos frutos, os cromoplastos são responsáveis pela degradação da clorofila, acumulando carotenóides. Dessa maneira, as folhas e frutos perdem a cor verde e ganham coloração amarela, laranja ou vermelha. No caso do cenoura, o processo não envolve degradação de clorofila, mas a formação dos cromoplastos com acúmulo de carotenoides, uma vez que é um grau subterráneo e é necessário haver luz para a síntese de clorofila.\n\nObserve na foto da polpa do tomate (Lycopersicon esculentum) a presença de cromoplastos de cor alaranjada ou avermelhada dentro das células, por causa da presença de carotenóides. O papel ecológico dos cromoplastos\n\nNeste vídeo, a especialista explica o que são os cromoplastos e carotenoides e a sua interação com a luz que leva à atração de polinizadores e de dispersores.\n\nPara assistir a um vídeo sobre o assunto, acesse a versão online deste conteúdo.\n\nLeucoplastos\n\nSão plastídios incolores, que têm função de armazenamento de diferentes substâncias, logo, seu sistema tilacoide é pouco desenvolvido. Os principais leucoplastos conhecidos são:\n\n- Amilooplastos – armazenam amido em raízes e cauzes de reserva, principalmente.\n- Proteinoplastos – armazenam proteínas. Falta pouco para atingir seus objetivos.\n\nVamos praticar alguns conceitos?\n\nQuestão 1\n\nO amido é a principal reserva energética das plantas, sintetizado pelos cloroplastos na fotossíntese. Entre os metabólitos primários das plantas, ele é um\n\nA\n\nmonossacarídeo.\n\nB\n\npolissacarídeo.\n\nC\n\nlipído.\n\nD\n\nácido graxo.\n\nE\n\nisopreno.\n\nParabéns! A alternativa B está correta.\n\nQuestão 2\n\nMarque a opção com a palavra que corretamente preenche a lacuna da seguinte frase: As colorações amarela, laranja e vermelha de flores e frutos são originadas de organelas denominadas cromoplastos. Essas colorações são consequência da presença de. Citolgia e técnicas de estudo anatômico de plantas\n\nA. clorofila a\nB. clorofila b\nC. clorofila c\nD. carotenoide\nE. isopreno\n\nParabéns! A alternativa D está correta.\n\n3 - A estrutura do aparato fotossintético, os fotorreceptores e as substâncias ergásticas\n\nAo final deste módulo, você será capaz de reconhecer o aparato fotossintético dos cloroplastos, os fotorreceptores e as substâncias ergásticas.\n\nO cloroplasto e o aparato fotossintético\n\nOs cloroplastos são responsáveis pela transformação da energia luminosa em energia química, por meio do processo de fotossíntese. O sistema tilacoide está diretamente relacionado com a captação e transferência de energia luminosa e o estroma, em incorporação do carbono na molécula de açúcar. Os cloroplastos das plantas armazenam os pigmentos clorofilas a, b e c, além de carotenoides. Os cloroplastos são encontrados em todas as partes verdes das plantas, com concentração maior nas folhas, onde podem ser encontrados cerca de 500.000/mm2. Os cloroplastos podem acumular aminoácidos, além de lipídios. Citolgia e técnicas de estudo anatômico de plantas\n\nVamos conhecer agora a organização do aparato fotossintético e a estrutura dos seus componentes.\n\nEsquema de um cloroplasto.\n\nNa fase inicial da fotossíntese, ou fase fotoquímica, o aparato fotossintético tem a função de captar a energia luminosa e promover um gradiente de prótons para formação de ATP e NADPH. Ele é constituído por complexos de proteínas integrais em regiões específicas das membranas tilacoides:\n\n- Fotossistema I (PSI)\n- Fotossistema II (PSII)\n- Clorofilas\n- Carotenoides\n- Citocromo b6f\n- ATP sintase\n\nFazem parte, também, proteínas carregadoras de elétrons e prótons:\n\n- Plastoquinona – move-se através da membrana.\n- Plastocianina – move-se no lúmen do tilacoide.\n- Ferredoxina – move-se no estroma.\n- Ferredoxina-NADP+-redutase – move-se no estroma.\n\nObserve nas figuras a distribuição dos complexos proteicos envolvidos na captação de luz e no transporte de elétrons na fase fotoquímica. Veja que os complexos proteicos não estão distribuídos aleatoriamente, têm uma organização na sua distribuição:\n\nO PSI e seu íntimo LHCI (proteínas do complexo de captação de luz II) localizam-se predominantemente nas membranas empilhadas, enquanto o PSI, seu dimer LHCI (proteínas do complexo de captação de luz I) e a ATP-sintase localizam-se na região não empilhada e na lamela estromal. O citocromo b6f está distribuído de forma regular, tanto na região empilhada quanto na não empilhada e estromal. Citolgia e técnicas de estudo anatômico de plantas\n\nFitocromo e fotoreceptores de luz azul\n\nNos angiospermas, os fotossistemas I e II consistem em duas regiões: um complexo antena, formado por 250 a 400 clorofilas e carotenoides, além de um centro de reação, formado por um complexo de proteínas e duas clorofilas a. O complexo antena capta a direção e a energia luminosa para o centro de reação. O PSI absorve luz na faixa do vermelho-distante, com comprimento de onda preferentialmente em 700nm, sendo denominado P700. O PSII absorve luz na faixa do vermelho, com comprimento de onda em 680nm, denominando P680. O PSII capta cerca de 2/3 da energia luminosa, enquanto o PSI capta cerca de 1/3.\n\nCom isso, vemos que clorofilas e carotenoides não estão aleatoriamente aderidos nas membranas, mas formando uma estrutura altamente organizada e especializada para a transformação de energia luminosa em energia química. 04/12/2022 22:19\nCitologia e técnicas de estudo anatômico de plantas\nFitoocromo que absorve a luz vermelha, denominado Pr ou Fv.\nFitoocromo que absorve a luz vermelha distante ou vermelha extrema, denominado Pfr ou Fvd ou Fve.\nOs dois tipos de fitoocromos são interconversíveis. Essa propriedade, chamada de fotoreversibilidade é dependente do comprimento de onda da luz absorvida pelos fitoocromos: Fv absorve em 660nm e Fv absorve em 730nm. F e Fve também absorvem luz azul e geram respostas a ela. O Fve é uma forma bastante estável, embora seja a forma fisiologicamente ativa nas plantas.\n\nAlguns exemplos de respostas induzidas pelos fitoocromos na fotomorfogênese:\n\n- Promoção ou inibição do alongamento de entrenós em resposta às alterações de luminosidade/sombreamento.\n\n- Germinação de sementes.\n\n- Promoção do desseitolamento.\n\n- Movimentos nictinásticos de folhas de leguminosas.\n\n- Indução e inibição do florescimento – fotoperiodismo (dias longos e dias curtos).\n\n- Ciclo circadiano – antes do flores noturnas, abarrotas ou estioladas, através da fotopercepção.\n\n- Expansão foliar – inibição do alongamento do caule.\n\n- Síntese de antocianinas.\n\n \n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n \n\n\n\nbesseitalamento\nRedução na velocidade de crescimento exacerbado do caule, com a formação de clorofila.\n\nlictinásticos\nMovimento das folhas em resposta a luz.\n\nFotorreceptores de luz azul\nCriptocromos, fototropinas e zeaxantinas são fotorreceptores que percebem a quantidade e a direção da luz azul. Algumas das reações das plantas à luz azul, mediadas por esses fotorreceptores, são:\n\nhttps://tecine.azureedge.net/repositoriorio/00212asa/00333/index.html#\n34/41 04/12/2022 22:19\nCitologia e técnicas de estudo anatômico de plantas\nMovimentos dos cloroplastos nas células fotossintetizantes.\n\nFototropismo das plântulas.\n\nMovimento das folhas em direção ao sol.\n\nInibição do alongamento do hipocótilo.\n\nEstimulo à síntese de clorofilas e carotenoides.\n\nAbertura dos estômatos.\n\nSobre os fotorreceptores de luz azul, é importante destacar que a zeaxantina está diretamente relacionada com a fisiologia de abertura dos estômatos. É um fotorreceptor que se acumula a age dentro dos cloroplastos das células-guarda epidérmicas.\n\nComentário\nEmbora alguns estudos tenham evidenciado o acúmulo de criptocromos no núcleo, a sua ação ocorre no citoplasma, assim como das fototropinas.\n\nSubstâncias ergásticas\nSubstâncias ergásticas ou inclusões celulares são produtos de reserva ou excreção, provenientes do metabolismo primário ou secundário, podendo atuar na defesa. Acumulam-se na parede celular, nos plastídeos, no vacúolo ou no citoplasma.\n\nPodem ser orgânicas ou inorgânicas, conforme a natureza química.\n\nAmido\nÉ um polímero de α-glicose, de conformação helicoidal, formando grãos com espaços intramoeloculares, que facilitam a entrada de enzimas digestivas e oido, utilizado na identificação desses grãos em células e tecidos vegetais.\n\nhttps://tecine.azureedge.net/repositoriorio/00212asa/00333/index.html#\n35/41