Ciclo de Vida das plantas

   O ciclo de vida de um organismo inicia-se com a formação do zigoto e termina com a formação dos gâmetas necessários à reprodução. 

Tendo em conta que a reprodução sexuada apresenta dois fenómenos complementares, a meiose e a fecundação, durante o ciclo de vida de um organismo existe uma alternância entre células haplóides e diplóides. 

Assim, tem-se:

• Alternância de fases nucleares – a fase haplóide tem n cromossomas, ocorrendo após a meiose, e a fase diplóide tem 2n cromossomas, ocorrendo após a fecundação;

• Alternância de gerações – geração é a parte do ciclo de vida de um organismo que se inicia com uma célula, dando esta  origem a uma estrutura,  ou entidade, multicelular, a qual irá produzir uma outra célula, através de parte da estrutura multicelular. Segundo esta definição, um ciclo de vida sexuado poderá, no máximo, apresentar duas gerações:

• Geração gametófita – fase haplóide do ciclo de vida, inicia-se com o esporo e termina nos gâmetas. A estrutura multicelular da geração gametófita designa-se gametófito, onde se irão diferenciar gametângios, estruturas que contêm células que produzirão gâmetas. Os gametângios femininos designam-se oogónios (unicelulares) ou arquegónios (pluricelulares), enquanto os masculinos se designam anterídeos;

• Geração esporófita - fase diplóide do ciclo, inicia-se com o zigoto e termina com a célula-mãe dos esporos. A estrutura multicelular desta fase designa-se esporófito. No esporófito diferenciam-se estruturas designadas por esporângios, contendo células que se dividem por meiose e originam esporos.

A meiose pode ocorrer em diferentes momentos do ciclo de vida de um organismo:

• Meiose pós-zigótica - quando este fenómeno ocorre no zigoto, sendo este a única entidade diplóide do ciclo;
• Meiose pré-espórica - a meiose ocorre na formação dos esporos. O zigoto, por mitoses sucessivas, origina uma entidade diplóide, onde se diferenciam células especiais que, por meiose, originam esporos;
• Meiose pré-gamética - ocorre durante a formação dos gâmetas, sendo estes as únicas células haplóides do ciclo.

A extensão relativa de cada uma das gerações e fases nucleares está dependente da posição, no ciclo de vida, da meiose e fecundação. Por este motivo, consideram-se três tipos de ciclos de vida:

• Ciclo haplonte - neste tipo de ciclo de vida a fase haplóide predomina, sendo a fase diplóide constituída apenas pelo zigoto. Deste modo, considera-se que não existe verdadeira alternância de gerações. A meiose ocorre imediatamente a seguir à fecundação (meiose pós-zigótica). Este tipo de ciclo de vida é característico das algas (caminhos A e C);

• Ciclo diplonte - neste tipo de ciclo a fase diplóide predomina, sendo a fase haplóide formada apenas pelos gâmetas. Também neste caso,não existe verdadeira alternância de gerações. A meiose ocorre imediatamente antes da fecundação (meiose pré-gamética). Este tipo de ciclo é característico de animais e de algumas algas (caminhos B e D);

• Ciclo haplodiplonte - neste tipo de ciclo existe nítida alternância de fases nucleares e de gerações pois a meiose e a fecundação estão separadas no tempo. A meiose designa-se pré-espórica. Este tipo de ciclo de vida, o mais complexo, é característico das plantas superiores. 

A alternância de gerações tira o máximo partido dos dois tipos de reprodução: a geração gametófita aumenta a variabilidade genética e a esporófita facilita a  dispersão, pela produção de esporos. Nas plantas, as gerações são heteromórficas, ou seja, ao contrário de algumas algas haplodiplontes, o gametófito e o esporófito têm aparências totalmente diferentes (caminhos A e D).

Existem, igualmente, vários tipos de reprodução sexuada:

• Isogâmica - gâmetas morfologicamente iguais, geralmente flagelados, que são libertados para o meio, onde ocorre a fecundação;
• Anisogâmica - gâmetas morfologicamente diferentes, sendo o feminino maior, em que ambos são libertados para o meio, existindo fecundação externa;  
• Oogâmica - caso particular da anisogamia, ocorre quando o gâmeta feminino é tão grande que se torna imóvel, enquanto o masculino é pequeno e móvel. Neste caso a fecundação é interna, no interior do gametângio feminino.

Uma planta designa-se monóica quando apresenta os dois sexos no mesmo corpo e dióica quando apresenta sexos separados. 

O monoicismo pode ser suficiente quando um indivíduo produz um zigoto por autofecundação, ou insuficiente, quando é necessária a fecundação cruzada, seja por causas morfológicas ou fisiológicas (amadurecimento desencontrado dos gâmetas, por exemplo).     


Tendências evolutivas nos ciclos de vida de plantas

Do estudo dos ciclos de vida vegetais pode retirar-se uma série de tendências evolutivas, nomeadamente:  

• As plantas apresentam sempre alternância de fases nucleares no seu ciclo de vida;

• Apresentam um ciclo de vida haplodiplonte;

• A meiose pré-espórica produz esporos que, ao germinar, originam um gametófito haplóide, o qual produz gâmetas por mitose;

• Há uma nítida tendência para a dominância da diplofase, pois a recombinação genética que ocorre na sua formação permite uma maior capacidade de adaptação a condições em alteração;

• As estruturas reprodutoras são cada vez mais especializadas;

• Ao longo da evolução surgiram estruturas estéreis a proteger os gâmetas (anterídeos e arquegónios);

• Há uma tendência para que a determinação sexual seja feita no esporófito – heterosporia;

• Há uma tendência para a fecundação ser independente da água e existem reservas na semente, o que permite ao embrião permanecer num estado de latência durante períodos menos favoráveis e ajudando à dispersão. 

Aspectos comparativos de ciclos de vida de algumas plantas

Planta	Espirogira	Bodelha	Musgo	Feto	Açucena
Dependência da água para a fecundação	Presente	Presente	Presente	Presente	Ausente
Morfologia dos gâmetas	Isogamia	Anisogamia	Oogamia	Oogamia	Oogamia
Morfologia dos esporos	Ausentes	Ausentes	Isosporia	Isosporia	Heterosporia
Alternância de fases nucleares	Presente	Presente	Presente	Presente	Presente
Alternância de gerações	Ausente	Ausente	Presente	Presente	Presente
Geração dominante	Gametófita	Esporófita	Gametófita	Esporófita	Esporófita
Meiose	Pós-zigótica	Pré-gamética	Pré-espórica	Pré-espórica	Pré-espórica
Tipo de Ciclo de vida	Haplonte	Diplonte	Haplodiplonte	Haplodiplonte	Haplodiplonte

 Análise comparativa das estruturas de alguns ciclos de vida em plantas        
  

Planta	Bodelha	Musgo	Feto	Açucena
Zigoto (2n)	Zigoto	Zigoto	Zigoto	Zigoto
Esporófito (2n)	Planta adulta	Esporogónio	Planta adulta	Planta adulta
Esporófilo (2n)	-	-	Folha com soros	Estame (m) Carpelo (f)
Esporângio (2n)	-	Cápsula	Esporângio	Antera (m) Óvulo (f)
Célula-mãe dos esporos (2n)	-	Célula-mãe dos esporos	Célula-mãe dos esporos	Célula-mãe do grão de pólen (m) Célula-mãe do saco embrionário (f)
Esporos (n)	-	Esporos	Esporos	Grão de pólen (m) Saco embrionário (f)
Gametófito (n)	-	Planta adulta	Protalo	Tubo polínico (m) Saco embrionário germinado (f)
Gametângio (n)	Anterídeo (m) Oogónio (f)	Anterídeo (m) Arquegónio (f)	Anterídeo (m) Arquegónio (f)	Núcleo germinativo (m) Sinergídeas (f)
Gâmetas (n)	Anterozóide (m) Oosfera (f)	Anterozóide (m) Oosfera (f)	Anterozóide (m) Oosfera (f)	Anterozóide (m) Oosfera (f)

BioAjuda

Referências Bibliográficas:

Ciclo de vida em plantas. Simbiotica.org. Disponível em:  <http://www.simbiotica.org/ciclosdevida.htm>. Acesso em: 30 janeiro 2012. 

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Reino Plantae

Origem e Classificação das plantas

    Os organismos do Reino Plantae são multicelulares, com células eucarióticas. São autossuficientes, ou seja, produzem o próprio alimento através da fotossíntese, sendo assim chamados de autótrofos. Todas as células vegetais possuem celulose em sua parede celular, vacúolos e cloroplastos em seu interior.

    Utilizando a luz, ou seja, a energia luminosa, as plantas produzem a glicose, matéria orgânica formada a partir da água e do gás carbônico que obtêm do alimento, e liberam o gás oxigênio.

    As plantas, juntamente com outros seres fotossintetizantes, são produtoras de matéria orgânica que nutre a maioria dos seres vivos da Terra, atuando na base das cadeias alimentares. Ao fornecer o gás oxigênio ao ambiente, as plantas também contribuem para a manutenção da vida dos seres que, assim como elas próprias, utilizam esse gás na respiração. As plantas conquistaram quase todos os ambientes da superfície da Terra.

    Segundo a hipótese mais aceita, elas evoluíram a partir de ancestrais protistas. Provavelmente, esses ancestrais seriam tipos de algas pertencentes ao grupo dos protistas que se desenvolveram na água. Foram observadas semelhanças entre alguns tipos de clorofila que existem tanto nas algas verdes como nas plantas.

    A partir dessas e de outras semelhanças, supõe-se que as algas verdes aquáticas são ancestrais diretas das plantas.

    Há cerca de 500 milhões de anos, as plantas iniciaram a ocupação do ambiente terrestre. Este ambiente oferece às plantas vantagens como: maior facilidade na captação da luz, já que ela não chega às grandes profundidades da água, e facilidade da troca de gases, devido à maior concentração de gás carbônico e gás oxigênio na atmosfera. Esses fatores são importantes no processo da respiração e da fotossíntese.

Mas e quanto a presença da água, tão necessária à vida?

    Ao compararmos o ambiente terrestre com o ambiente aquático, verificamos que no terrestre a quantidade de água sob a forma líquida é bem menor e também que a maior parte dela está acumulada no interior do solo.

    Como, então, as plantas sobrevivem no ambiente terrestre? Isso é possível porque elas apresentam adaptações que lhes possibilitam desenvolver no ambiente terrestre e ocupá-lo eficientemente. As plantas adaptadas ao ambiente terrestre apresentam, por exemplo, estruturas que permitem a absorção de água presente no solo e outras estruturas que impedem a perda excessiva se água. Veremos mais adiante como isso ocorre.

Devemos lembrar que alguns grupos de plantas continuaram sobrevivendo em ambiente aquático.

Classificação das plantas

    As plantas cobrem boa parte dos ambientes terrestres do planeta. Vistas em conjunto, como nesta foto, parecem todas iguais. Mas na realidade existem vários tipos de planta e elas ocupam os mais diversos ambientes.

    Você já sabe que para classificar, ou seja, organizar diversos objetos ou seres em diferentes grupos, é preciso determinar os critérios através dos quais identificaremos as semelhanças e as diferenças entre eles.

    Vamos ver agora como as plantas podem ser classificadas.

    O reino das plantas é constituído de organismos pluricelulares, eucariontes, autótrofos fotossintetizantes.

É necessário definir outros critérios que possibilitem a classificação das plantas para organizá-las em grupos menos abrangentes que o reino.

Em geral, os cientistas consideram como critérios importantes:

• a característica da planta ser vascular ou avascular, isto é, a presença ou não de vasos condutores de água e sais minerais (seiva bruta) e matéria orgânica (a seiva elaborada);
• ter ou não estruturas reprodutoras (semente, fruto e flor) ou ausência delas.

Os nomes dos grupos de plantas

• Criptógama: palavra composta por cripto, que significa escondido, e gama, cujo significado está relacionado a gameta (estrutura reprodutiva). Esta palavra significa, portanto, "planta que tem estrutura reprodutiva escondida". Ou seja, sem semente.
• As criptogamas dividem-sem em dois grupos:
• Briófitas: Criptógamas que não possuem vasos especializados ara o transporte de seiva; são plantas de pequeno porte. Exemplos: musgos e hepáticas;
• Pteridófitas: Criptógamas que possuem vasos condutores de seiva. exemplos: samambaias e avencas.

Por possuirem vasos, as pteridófitas e todas as fanerógamas são chamadas plantas vasculares ou traqueófitas e são plantas de maior porte que as vasculares.

      O corpo das plantas vasculares é constituido basicamente por raiz, caule e folhas, enquanto nas briófitas fala-se em rizóide, caulóide e filóide, estruturas externamentee semelhantes respectivamente a raiz, caule e folha, mas sem vasos condutores de seiva.

     

      Fanerógama: palavra composta por fanero, que significa visível, e por gama, relativo a gameta. Esta palavra significa, portanto, "planta que tem a estrutura reprodutiva visível". São plantas que possuem semente.

     As fanerógamas também são divididas em dois grupos:

• Gimnosperma: palavra composta por gimmno, que significa descoberta, e sperma, semente. Esta palavra significa, portanto, "planta com semente a descoberto" ou "semente nua". As gimnospermas possuem sementes, mas não formam frutos. Suas sementes são chamadas "nuas" pois não estão abrigadas no interior de frutos. Exemplo de gimnosperma: pinheiro-do-paraná.
• Angiosperma: palavra composta por angion, que significa vaso (que neste caso é o fruto) e sperma, semente. A palavra significa, "planta com semente guardada no interior do fruto". As angiospermas possuem sementes abrigadas no interior de frutos, os frutos são resultantes do desenvolvimento do ovário da flor. Exemplos de angiospermas: mangueira, figueira, laranjeira.

    Os vegetais são classificados quanto à presença ou ausência de flores. As plantas que não possuem flores e cuja estrutura reprodutora é pouco visível são chamadas de criptógamas (cripto = escondido; gamae = gametas); e as plantas que possuem flores e cuja estrutura reprodutora é bem visível, denominamos fanerógamas (fanero = visível; gamae = gametas).

As plantas, quanto à presença ou ausência de vasos condutores, são classificadas em plantas avasculares e vasculares.

    As plantas avasculares são destituídas de vasos condutores da seiva. Os filos que apresentam vegetais avasculares são:

• Filo Bryophyta (musgos);

   Criptógamas que não possuem vasos especializados para o transporte de seiva; são plantas de pequeno porte. 

• Filo Hepatophyta (hepáticas);

• Filo Anthocerophyta (antóceros).

    As plantas vasculares, também chamadas de traqueófitas, possuem vasos condutores de seiva. Dentre os vegetais vasculares há os que possuem sementes e os que não possuem sementes.

    Os filos que possuem vegetais vasculares, que não possuem sementes, são:

• Filo Pterophyta (samambaias e avencas);
   Criptógamas que possuem vasos condutores de seiva.


• Filo Lycophyta (licopódios e selaginelas);
• Filo Sphenophyta (cavalinha);
• Filo Psilotophyta (psilotáceas).

    Os filos vegetais que apresentam plantas vasculares com sementes são as Gimnospermas e as Angiospermas.

1. Gimnospermas: vegetais que não apresentam flores, criptógamas e nem frutos.

• Filo Coniferophyta (pinheiros e ciprestes);
• Filo Cycadophyta (cicas);
• Filo Gnetophyta (gnetáceas);
• Filo Ginkgophyta (gincobilobas).

2.    Angiospermas: vegetais que apresentam flores e frutos.

• Filo Magnoliophyta ou Anthophyta (árvores, capins, etc.).

Entenda mais sobre o reino Plantae.

Vídeo Aula:

BioAjuda

Referências Bibliográficas:

Reino Plantae ou Metaphyta. Só Biologia. Disponível em:  <http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos4/bioplantas.php>. Acesso em: 30 janeiro 2012. 

LOUREDO, PAULA. Reino Plantae. Brasil Escola. Disponível em:  < http://www.brasilescola.com/biologia/reino-plantae.htm>. Acesso em: 30 janeiro 2012. 

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