desenvolvimento das plantas

FACULDADE EVANGÉLICA DE GOIANÉSIA

CURSO DE AGRONOMIA

Professora: Joseanny Cardoso da Silva Pereira

Disciplina: Fisiologia Vegetal Aplicada I

Desenvolvimento

(Crescimento, diferenciação e

morfogênese)

O que é desenvolvimento?

Expansão celular

Elaboração de

materiais da parede

É a sequência de eventos

ontogenéticos, envolvendo

diferenciação e crescimento,

resultando em mudanças na função

e na morfologia.

Desenvolvimento

Ovo ou zigoto Desenvolvimento

Indivíduo adulto

Diferenciação Crescimento

Morfogênese

Mudanças qualitativas

Estruturais Funcionais

Mudanças quantitativas

+ =

Emergência e formação de órgãos e seu

arranjo no espaço

Células diferentes

com funções

diferentes

Eventos do desenvolvimento

Germinação Divisão celular

Expansão celular

Transição de meristemas vegetativos, apicais e axilares

RamificaçãoFormação de raízes e gemas adventícias

Florescimento, polinização, fertilização e frutificaçãoDormência

SenescênciaMorte

Resulta em crescimento

Resulta em órgãos

reprodutivos

Ciclo do desenvolvimento

As fases

1ª: vegetativa ou juvenil

Inicia-se com a germinação da semente indo até a planta adulta

vegetativa

2ª: adulta reprodutiva

Inicia-se a partir da indução floral, resultando na floração e formação dos frutos e sementes

Fase de transição

Período de ajuste

fisiológico

Fase adulta Fase adulta reprodutiva

Fase de transição

Essa transição para o florescimento

envolve alterações profundas no seu

padrão de diferenciação celular e morfogênese nos meristemas apicais

da copa.

Ajuste fisiológico

Mudanças nas concentrações hormonais

internas

Normalmente em resposta a algum estímulo externo

Células dos tecidos

meristemáticos

Interpreta Céluasdostecidosmeristem

Induzindo-as a diferenciarem para a função reprodutiva

Fase de transição

A transição da fase juvenil para adulta é

muitas vezes acompanhada por

mudanças nas características vegetativas.

Acacia heterophylla

Fase de transição

Acacia heterophylla

Fase adulta reprodutiva

Determinadas espécies podem ter

todas ou quase todas as suas gemas

vegetativas diferenciando-se

simultaneamente em gemas reprodutivas.

Em outras espécies essa diferenciação é gradual!

Plantas anuais

Plantas de crescimento indeterminad

o

Fase adulta reprodutiva

Espécies perenes

Quando entram no período reprodutivo

Produzem frutos

Novas gemas vegetativas devem ser formadas

Darem origem a novas gemas

reprodutivas

Essas espécies recebem estímulo para florescer em

determinada época do ano e todas as gemas vegetativas, potencialmente preparadas

para florescer, vão florescer e produzir frutos.

Fase adulta reprodutiva

Outro grupo são aquelas espécies

que produzem inflorescência ao

longo do ano.

Sempre possuem gemas

vegetativas, reprodutivas e

frutos.

Fase vegetativa ou juvenil

Período em que as plantas são capazes de

crescimento exponencial no tamanho

A planta desenvolve formas morfológicas

Crescimento em altura

Fase vegetativa ou juvenil

Restrito ao meristema apical

Tecidos e órgãos juvenis que são

formados primeiro localizam-se na base da parte

aérea da planta

Fase juvenil tem duração variável dependendo da espécie

de planta

20-30 dias 60-70 dias

2-4 anos

2 anos

5-8 anos

5-15 anos

25-30 anos

Fase vegetativa ou juvenil

A juvenilidade é caracterizada pelo rápido crescimento vegetativo e tem a função biológica de permitir que a

planta tenha um bom desenvolvimento vegetativo suficiente para assegurar a função reprodutiva.

Como saber se a planta passou do período juvenil

para o período reprodutivo?

A planta passa a ter capacidade para formar estruturas reprodutivas!

Só que a expressão da competência depende de

sinais específicos.

Ou seja: ausência de florescimento não é indicador seguro de

juvenilidade.

Fase vegetativa ou juvenil

Baixa intensidade luminosa

Prolonga o período

juvenil

Retorno à condição de juvenilidade, de

plantas já maduras

Densidade média de

inflorescências (inflorescências

m-2) de gramíneas

cultivadas sob três níveis de

sombreamentoCastro e Carvalho,

2000

Fase reprodutiva: Indução floral

Fatores internos

Fatores externos

NutriçãoAçúcares

Hormônios

FotoperíodoTemperatura

Umidade

Duração do tempo de luz ao longo do dia

Fotoperíodo

PDC

PDL

v

v

RS

SC

PR

SPMS

MT

GOMG

RJ

TO

PAAM

BARO

AC

APRR

MA

RS – SemitardiaMG - Superprecoce

RS – Muito TardiaMG – Ciclo Médio

Classificação dentro de cada faixa de adaptação superprecoce, precoce, semiprecoce, médio, semitardio e

tardio.

Aumenta o

ciclo!

Fotoperíodo

Plantas neutras

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Embriogênese

É o processo que inicia o desenvolvimento vegetal.

Início: união do gameta com a oosfera formando uma célula única denominada zigoto.

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Vamos entender o processo de fecundação

Ainda na antera, o grão de pólen

sofre mitose não seguida de citocinese

Célula com 2 núcleos

Núcleo germinativo

Grão de pólen imaturo

Grão de pólen maduro

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O zigoto sofre sucessivas divisões até formar o embrião

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A embriogênese estabelece as características essenciais da planta

maduraA embriogênese forma um corpo rudimentar

Eixo embrionári

o

Um ou dois cotilédones

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A embriogênese estabelece as características essenciais da planta

maduraPadrões básicos do desenvolvimento

persistem e podem ser identificados na planta adulta

1. Padrão apical-basal do desenvolvimento axial

2. Padrão radial de tecidos encontrados na partes aéreas e

raízes

Padrão apical-basal e radial

Padrão apical: tecidos e órgãos são ordenados de forma precisa ao longo de

um eixo linear.

Padrão radial: organização dos tecidos em um padrão

preciso no interior dos órgãos vegetais.

A embriogênese também estabelece os meristemas primários

Maioria das estruturas que compõem a planta adulta

é gerada após a embriogênese.

Essas estruturas são formadas por meio da

atividade meristemática

Os meristemas tornam-se

ativos após a germinação!

Início da formação dos

órgãos e tecidos do

adulto.

O que é crescimento?

É o aumento irreversível de tamanho acompanhado por uma combinação de divisão e expansão celular

A divisão celular, por si só, não é crescimento, pois ela pode ocorrer sem que se observe

aumento global no tamanho do órgão onde ela ocorre

Por outro lado, expansão celular, por si só, constitui-se

em crescimento

Como acontece o crescimento na célula?

Divisão celular: mitose e

citocinese

Expansão celular

Diferenciação celular

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O que é diferenciação?

Diferenciação: é um termo qualitativo, que reflete um processo de especialização celular.

A diferenciação ocorre quando uma célula em divisão produz duas novas células que serão destinadas a assumir diferentes características anatômicas e

diferentes funções.

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DiferenciaçãoEstádios iniciais de

desenvolvimento da plântula: divisão do

zigoto produz células que produzirão as raízes e

outras que darão origem à parte aérea.

Células não especializadas de parênquima se

diferenciam e produzem vasos do xilema e

elementos crivados do floema, cada tipo com sua

morfologia distinta e funções especializadas.

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Diferenciação

poderá ser estimulada a

funcionar como uma célula meristemática

Uma célula madura

Desdiferenciação

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Aspectos físicos do crescimento celular

O crescimento do organismo reflete o crescimento de suas

células individuais

Aumento irreversível

Se a maioria do volume da célula

é ocupado por água, pode-se

admitir que para uma célula

aumentar seu volume ela

precisa absorver água.

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O crescimento não ocorre na planta como um todo!

Populações de células pequenas e isodiamétricas

com características embrionárias.

O crescimento das plantas é concentrado em regiões de divisão celular conhecidas

como MERISTEMAS.

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Outra definição:

Após a divisão celular algumas células permanecem como células meristemáticas e outras se expandem

(zona de alongamento) e produzem o crescimento do órgão.

Regiões localizadas de divisão celular → tecidos embrionários que permanecem no corpo adulto do

vegetal com células que não passaram pelo processo de diferenciação (especialização celular).

Praticamente, todas as divisões nucleares (mitoses) e todas as divisões celulares (citocineses) ocorrem nas

regiões meristemáticas.

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Os meristemas são classificados:

De acordo com a posição no corpo vegetal:

apicais ou laterais

De acordo com a origem:

primários ou secundários

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Vamos entender o que são os meristemas primários

A fase do desenvolvimento vegetal que dá

origem aos novos órgãos e a forma básica da planta

Resulta da atividade dos meristemas

apicais

É denominada crescimento

primário

as células diferenciam-se

em tipos especializados após terem se

alongado

A divisão celular é

seguida pela progressiva expansão

celular

E os meristemas secundários?

Originam o crescimento secundário,

que só ocorre após o

crescimento primário!

Envolve dois meristemas laterais:

Câmbio vascular

Crescimento primário

Floema

Cerne

Câmbio vascular

Felogênio

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Crescimento secundário

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Então…

Meristema primário: responsável pelo

crescimento longitudinal

Meristema apical do caule

Meristema apical da raiz

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E o meristema secundário…

Meristema secundário: responsável pelo

crescimento latitudinal

Meristema lateral

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Vamos novamente!

Meristemas apicais: encontrados nos ápices e ramificações (meristemas

axilares e das raízes laterais) de caules e

raízes – PRODUZEM O CRESCIMENTO EM

EXTENSÃO.

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Meristemas laterais: situados paralelamente ao eixo do órgão em que se encontram –

PRODUZEM O CRESCIMENTO EM DIÂMETRO.

Vamos novamente!

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Meristemas Intercalares: encontrados entre tecidos maduros ou diferenciados (por exemplo, acima do nó

no colmo e na base da folha de milho) –

PRODUZEM O CRESCIMENTO EM

EXTENSÃO.

Esse eu não falei…

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Nem todas as plantas possuem crescimento secundário!

12/04/2023

Algumas possuem crescimento secundário, mas nem parece…

Crescimento secundário do caule é reduzido.

Now you!

Meristema em uma planta é: a) um conjunto de células mortas

diferenciadas que dão origem aos tecidos que sustentam as plantas lenhosas.

b) a proteção da parte apical das raízes, que preserva as células em reprodução.

c) um tecido vivo com multiplicação intensa de células que dão origem a novos tecidos necessários para o crescimento de uma planta.

d) um tecido de circulação da seiva elaborada a partir das folhas, encarregado de suprir os órgãos de nutrientes.

Now you!

02) (UFRS) O tecido responsável pelo crescimento em espessura dos vegetais é o:

a) meristema primário. b) meristema secundário. c) colênquima.d) parênquima.e) esclerênquima.

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Como as raízes crescem?

As raízes crescem e se desenvolvem a partir de sua extremidade distal

Existem 4 zonas de desenvolvimento:

Coifa

Zona meristemática

Zona de alongamento

Zona de maturação

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Como as raízes crescem?

Coifa: protege o meristema apical da lesão mecânica.

Zona de maturação

Zona de alongamento

Zona meristemática

Coifa

Zona meristemática: local de rápida divisão celular. As células

produzidas pela divisão neste meristema desenvolvem-se em epiderme, córtex, endoderme,

periciclo, floema e xilema (corpo primário).

Zona de alongamento: ocorre a formação da endoderme, com as

estrias de Caspary.

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Como as raízes crescem?

Zona de maturação: local onde os pelos radiculares

desenvolvem-se, os quais são extensões das células da

epiderme da raiz.

Zona de maturação

Zona de alongamento

Zona meristemática

Coifa

O meristema da raiz não produz apêndices laterais!

Elas originam-se a partir do periciclo em regiões maduras da

raiz e crescem atravessando o

córtex e a epiderme.

Divisões celulares no periciclo estabelecem

meristemas secundários que crescem através do córtex e da epiderme.

Como as folhas crescem?

1º passo: consiste na divisão de uma das três camadas externas de células próximas à superfície do

ápice caulinar.

Como as folhas crescem?

Um pequeno número de células das camadas L1 e L2 dividem-se mais rapidamente do que as vizinhas e

produzem uma projeção.

Como as folhas crescem?

Divisões periclinais, seguidas do crescimento das células filhas, produzem uma protuberância que é o primórdio foliar, enquanto que as divisões anticlinais aumenta a

área superficial do primórdio.

Como as folhas crescem?

Enquanto a folha em desenvolvimento cresce, os tecidos e células diferenciam-se.

Células derivadas da camada:

L1: epiderme (célula epidérmicas, tricomas, células-guarda)L2: células fotossintetizantes do mesófilo

L3: elementos vasculares e células da bainha vascular

Como as folhas crescem?

O primórdio foliar não se desenvolve ao

acaso em torno do ápice da parte aérea.

A sincronização e o padrão com os quais os primórdios se

formam são determinados geneticamente!

Existem 5 tipos de filotaxia

Algumas características de crescimento das plantas

Estruturas com crescimento determinado: crescem até certo tamanho e então param de crescer

Algumas características de crescimento das plantas

Estruturas com crescimento indeterminado: crescem pelas atividades dos meristemas apicais, que são

persistentes.

Como pode existir crescimento indeterminado se todos os seres vivos

morrem?Quando uma estrutura indeterminada passa da fase

vegetativa para a reprodutiva, ela torna-se determinada.

Os tipos de crescimento determinado e indeterminado também são aplicados às plantas inteiras.

Aplicação de outros termos:

Espécies monocárpicas florescem somente uma vez e morrem; Espécies policárpicas florescem mais de uma

vez antes de morrer

Espécies monocárpicas e policárpicas

A maioria das espécies monocárpicas apresentam ciclos de vida relativamente curtos (são anuais ou

bianuais).

No final do ciclo elas florescem, produzem sementes para a sua perpetuação e, em seguida, senescem (Ex:

milho).

No entanto, plantas da espécie Agave americana podem existir por uma década ou mais antes de

florescer uma vez e morrer.

Espécies monocárpicas e policárpicas

As espécies policárpicas, perenes por definição, não convertem todos os seus meristemas vegetativos em estruturas reprodutivas de crescimento determinado.

Outros tipos de crescimento

Muitas espécies que vivem em climas frios (regiões de

clima temperados) ou secos (cerrado brasileiro e

caatinga nordestina) perdem a sua folhagem

durante a estação desfavorável ao

crescimento, porém mantém gemas dormentes que se desenvolverão na

estação favorável.

Outros tipos de crescimento

É interessante notar, que algumas espécies anuais,

como o feijão-de-corda (Vigna unguiculata), podem

continuar crescendo vegetativamente, mesmo

após o florescimento.Plantas de

crescimento determinado

produzem um certo número de folhas, florescem e, então,

morrem. Um exemplo típico é o

milho (Zea mays L.).

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Acabou?