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Capítulo 14 - Paredes Celulares: Estrutura, Formação e Expansão

Lincoln Taiz; Eduardo Zeiger; Ian Max Møller; Angus Murphy Grupo A PDF Criptografado

14

Paredes Celulares:

Estrutura, Formação e Expansão

A

s células vegetais, diferentemente das células animais, são delimitadas por uma parede celular mecanicamente forte. Essa fina camada consiste em uma rede de microfibrilas de celulose incluída em uma matriz de polissacarídeos, proteínas e outros polímeros produzidos pela célula. A matriz de polissacarídeos e as microfibrilas de celulose unem-se em uma forte rede de uma mistura de ligações covalentes e não covalentes. A matriz pode também conter enzimas e outros materiais que modificam as características físicas e químicas da parede. Adicionalmente, a condição de hidratação da parede celular influencia bastante suas propriedades físicas e de resistência mecânica.

As paredes celulares de procariotos, fungos, algas e plantas diferem umas das outras na composição química e na estrutura molecular, ainda que cumpram, em comum, três funções: regulação do volume celular, determinação da forma celular e proteção mecânica ao delicado protoplasto contra ataques bioquímicos e físicos. As paredes celulares das plantas adquiriram funções adicionais não evidentes nas paredes celulares de outros organismos, e essas diversas funções se refletem na sua complexidade estrutural e diversidade de composição e forma.

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Capítulo 15 - Sinais e Transdução de Sinal

Lincoln Taiz; Eduardo Zeiger; Ian Max Møller; Angus Murphy Grupo A PDF Criptografado

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Sinais e Transdução de Sinal

C

omo organismos sésseis, as plantas constantemente realizam ajustes em resposta a seu ambiente, seja para tirar proveito de condições favoráveis ou para sobreviver em situações desfavoráveis. Para facilitar esses ajustes, as plantas desenvolveram sistemas sensoriais sofisticados para otimizar o uso da água e de nutrientes; para monitorar a quantidade, a qualidade e a direcionalidade da luz; e para se defender de ameaças bióticas e abióticas. Charles e Francis Darwin realizaram estudos pioneiros sobre a transdução de sinal durante o crescimento da curvatura de coleóptilos de gramíneas em resposta à luz. Eles constataram que a fonte luminosa unidirecional foi percebida no ápice do coleóptilo, embora a resposta de curvatura tenha ocorrido mais distante ao longo da parte aérea. Essa constatação os levou a concluir que devia haver um sinal móvel, o qual transferia informação de uma região do tecido do coleóptilo para outra e provocava a resposta de curvatura. O sinal móvel foi mais tarde identificado como auxina, ácido 3-indolacético, a primeiro hormônio vegetal a ser descoberto.

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Capítulo 7. Histórias de vida

Michael L. Cain; William D. Bowman; Sally D. Hacker Grupo A PDF Criptografado

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CONCEITOS-CHAVE

CONCEITO 7.1  Os padrões

de histórias de vida variam entre espécies e dentro da mesma espécie.

CONCEITO 7.2  Os padrões reprodutivos podem ser classificados ao longo de vários contínuos.

CONCEITO 7.3  Existem compensações (trade-offs) entre as características de histórias de vida.

CONCEITO 7.4  Os organismos enfrentam diferentes pressões seletivas nos diferentes estágios do ciclo de vida.

Histórias de vida

A história do Nemo: Estudo de Caso

As aves, as abelhas e até as pulgas adestradas produzem proles que perpetuam suas espécies. Contudo, além dessa regra básica da vida, a prole produzida pelos diferentes organismos varia enormemente. Uma gramínea produz sementes de poucos milímetros de comprimento, capazes de esperarem enterradas por muitos anos até que as condições para a germinação sejam favoráveis. Uma estrela-do-mar lança centenas de milhares de ovos microscópicos que se desenvolvem ao sabor das correntes oceânicas. Um rinoceronte produz apenas um filhote por gestação, que se desenvolve no útero por 16 a 18 meses e é capaz de caminhar bem vários dias depois do nascimento, mas necessita de mais de um ano de cuidado antes de se tornar totalmente independente (Figura 7.1).

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Capítulo 12. Competição

Michael L. Cain; William D. Bowman; Sally D. Hacker Grupo A PDF Criptografado

12

CONCEITOS-CHAVE

CONCEITO 12.1 

A competição ocorre entre indivíduos de duas espécies que partilham um recurso que limita seu crescimento, sobrevivência ou reprodução.

CONCEITO 12.2 

A competição, tanto direta quanto indireta, pode limitar a distribuição e a abundância das espécies competidoras.

CONCEITO 12.3 

As espécies competidoras têm mais probabilidade de coexistir quando utilizam os recursos de maneiras diferentes.

CONCEITO 12.4 

O resultado da competição pode ser alterado por condições ambientais, interações de espécies, distúrbios e evolução.

Competição

Competição em plantas carnívoras: Estudo de Caso

Apesar de repetidos relatos de que plantas podiam comer animais, os primeiros cientistas eram céticos quanto a essas afirmativas. Em 1875,

Charles Darwin esclareceu essas dúvidas fornecendo claras evidências experimentais de hábitos carnívoros por plantas. Atualmente, mais de 600 espécies de plantas carnívoras foram identificadas, incluindo utriculárias, droseras, plantas-jarro e a bem conhecida vênus-papa-moscas.

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Capítulo 23 - Interações Bióticas

Lincoln Taiz; Eduardo Zeiger; Ian Max Møller; Angus Murphy Grupo A PDF Criptografado

23

Interações Bióticas

E

m hábitats naturais, as plantas vivem em diversos ambientes complexos nos quais interagem com uma grande diversidade de organismos

(Figura 23.1). Algumas interações são claramente benéficas, se não essenciais, tanto para a planta quanto para o outro organismo. Tais interações bióticas mutuamente benéficas são denominadas mutualismos. Exemplos de mutualismo abrangem as interações planta-polinizador, a relação simbiótica entre bactérias fixadoras de nitrogênio (rizóbios) e leguminosas, as associações micorrízicas entre raízes e fungos, e os fungos endofíticos de folhas. Outros tipos de interações bióticas, incluindo a herbivoria, a infecção por patógenos microbianos ou parasitas e a alelopatia (guerra química entre plantas), são prejudiciais. Em resposta a esse último, as plantas desenvolveram mecanismos de defesa complexos para se protegerem contra os organismos nocivos, e estes desenvolveram mecanismos opostos para derrotar essas defesas. Tais processos evolutivos “olho por olho” são exemplos de coevolução, responsável pelas interações complexas entre plantas e outros organismos.

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Capítulo 12 - Respiração e Metabolismo de Lipídeos

Lincoln Taiz; Eduardo Zeiger; Ian Max Møller; Angus Murphy Grupo A PDF Criptografado

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Respiração e

Metabolismo de Lipídeos

A

fotossíntese fornece as unidades orgânicas básicas das quais dependem as plantas (e quase todos os outros organismos). Com seu metabolismo de carbono associado, a respiração libera, de maneira controlada, a energia armazenada nos compostos de carbono para uso celular. Ao mesmo tempo, ela gera muitos precursores de carbono para a biossíntese.

Este capítulo inicia revisando a respiração em seu contexto metabólico, enfatizando as conexões entre os processos envolvidos e as características especiais peculiares às plantas. A respiração será também relacionada aos recentes desenvolvimentos na compreensão da bioquímica e da biologia molecular das mitocôndrias vegetais e dos fluxos respiratórios em tecidos de plantas intactas. Em seguida, são descritas as rotas da biossíntese de lipídeos que levam à acumulação de gorduras e óleos, usados para a armazenagem de energia e carbono por muitas espécies vegetais. A síntese de lipídeos e sua influência sobre as propriedades das membranas também são examinadas. Finalmente, são discutidas as rotas catabólicas envolvidas na decomposição de lipídeos e na conversão de seus produtos da degradação em açúcares, que ocorre durante a germinação de sementes oleaginosas.

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Capítulo 11 - Translocação no Floema

Lincoln Taiz; Eduardo Zeiger; Ian Max Møller; Angus Murphy Grupo A PDF Criptografado

11

Translocação no Floema

A

sobrevivência no ambiente terrestre impôs sérios desafios às plantas, principalmente quanto à necessidade de obter e de reter a água.

Em resposta a essas pressões ambientais, as plantas desenvolveram raízes e folhas. As raízes fixam as plantas e absorvem água e nutrientes; as folhas absorvem luz e realizam as trocas gasosas. À medida que as plantas crescem, as raízes e as folhas tornam-se gradativamente separadas no espaço. Assim, os sistemas evoluíram de forma a permitir o transporte de longa distância e a tornar eficiente a troca dos produtos da absorção e da assimilação entre a parte aérea e as raízes.

Os Capítulos 4 e 6 mostraram que, no xilema, ocorre o transporte de

água e sais minerais desde o sistema de raízes até as partes aéreas das plantas. No floema, dá-se o transporte dos produtos da fotossíntese – particularmente os açúcares – das folhas maduras para as áreas de crescimento e armazenamento, incluindo as raízes.

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Capítulo 12. Plantas no Hábitat

Andreas Bresinsky; Christian Körner; Joachim W. Kadereit; Gunther Neuhaus; Uwe Sonnewald Grupo A PDF Criptografado

Capítulo 12

Plantas no Hábitat

12.6.3

12.6.4

Estratégias de investimento em nitrogênio.

Heterogeneidade do solo, competição e simbioses na rizosfera . . . . . . . . . . . . . . . .

Nitrogênio e fósforo em uma abordagem global . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Cálcio, metais pesados e “sais” . . . . . . . . . .

1001

1002

12.7

Crescimento e balanço do carbono . . .

1002

12.7.1

12.7.2

12.7.3

12.7.4

12.7.5

1004

1007

1008

1012

12.7.6

Ecologia da fotossíntese e da respiração. . .

Ecologia do crescimento . . . . . . . . . . . . . . . .

Análise funcional do crescimento. . . . . . . . .

O isótopo estável 13C na ecologia . . . . . . . . .

Biomassa, produtividade, ciclo global do carbono . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Estoque de biomassa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Capítulo 20. Produtividade

Michael L. Cain; William D. Bowman; Sally D. Hacker Grupo A PDF Criptografado

20

CONCEITOS-CHAVE

CONCEITO 20.1  A energia nos ecossistemas origina-se com a produção primária pelos autótrofos.

CONCEITO 20.2 

A produção primária líquida

é limitada por fatores ambientais físicos e bióticos.

CONCEITO 20.3 

Os padrões globais de produção primária líquida são reflexo das limitações climáticas e dos tipos de biomas.

CONCEITO 20.4 

A produção secundária é gerada por meio do consumo de matéria orgânica pelos heterótrofos.

Produtividade

Vida nas profundezas submarinas:

Estudo de Caso

Ecólogos já consideraram as profundezas submarinas como equivalentes a um deserto. O ambiente físico a profundidades entre 1.500 e 4.000 m não parecia favorável à vida como conhecíamos. É completamente escuro nessas profundidades, não sendo viável a fotossíntese. A pressão da água alcança valores 300 vezes maiores do que aqueles da superfície do oceano, similar à pressão usada para esmagar carros em um ferro-velho. Pensava-se que os organismos que vivem nas profundezas do oceano adquiriam energia exclusivamente da precipitação eventual de materiais mortos oriundos da zona fótica nas camadas superiores, onde a luz solar penetra e os fitoplânctons fazem fotossíntese. A maioria dos organismos conhecidos das profundezas do mar se alimentava de detritos, como equinodermas (p. ex., estrelas-do-mar), moluscos, crustáceos e vermes poliquetas.

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Capítulo 3. A biosfera

Michael L. Cain; William D. Bowman; Sally D. Hacker Grupo A PDF Criptografado

3

CONCEITOS-CHAVE

CONCEITO 3.1  Os biomas terrestres são caracterizados pelas formas de crescimento da vegetação dominante.

CONCEITO 3.2  As zonas biológicas nos ecossistemas de água doce estão associadas à velocidade, profundidade, temperatura, transparência e composição química da água.

CONCEITO 3.3  As zonas biológicas marinhas são determinadas pela profundidade do oceano, disponibilidade de luz e estabilidade do substrato do fundo.

A biosfera

O Serengeti americano – 12 séculos de alterações nas Grandes Planícies: Estudo de Caso

Hoje em dia, a região que abrange a porção central da América do Norte, conhecida como as Grandes Planícies, mantém pouca semelhança com a Planície Serengeti da África. A diversidade biológica é muito baixa em muitas partes da paisagem atual, que contém grandes manchas uniformes de plantas cultivadas (que muitas vezes são até mesmo geneticamente iguais) e poucas espécies de herbívoros domesticados. No Serengeti, por outro lado, algumas das maiores e mais diversas manadas de animais selvagens do mundo vagam em uma pitoresca savana (Figura 3.1). Entretanto, se não fosse por uma série de importantes alterações ambientais, os dois ecossistemas poderiam parecer muito similares.

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Capítulo 2. O ambiente físico

Michael L. Cain; William D. Bowman; Sally D. Hacker Grupo A PDF Criptografado

2

CONCEITOS-CHAVE

CONCEITO 2.1  O clima é o componente mais importante do ambiente físico.

CONCEITO 2.2  Os ventos e

as correntes oceânicas resultam de diferenças na radiação solar ao longo da superfície terrestre.

CONCEITO 2.3  Os padrões de circulação atmosférica e oceânica de larga escala estabelecem os padrões globais de temperatura e precipitação.

CONCEITO 2.4  Os climas

regionais refletem a influência de oceanos e continentes, montanhas e vegetação.

CONCEITO 2.5  As variações climáticas sazonais e de longo prazo estão associadas a variações na posição da Terra em relação ao Sol.

CONCEITO 2.6  Salinidade, acidez e concentração de oxigênio são os principais determinantes do ambiente químico.

O ambiente físico

A variação climática e a abundância do salmão: Estudo de Caso

Os ursos-pardos da costa noroeste do Pacífico presenteiam-se sazonalmente com os salmões que chegam em grandes números para se reproduzir nos riachos da região (Figura 2.1). Os salmões são anádromos, isto

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Capítulo 17 - Embriogênese

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17

Embriogênese

A

s plantas mostram um intrigante contraste no desenvolvimento em relação aos animais, não somente com respeito às suas diversas formas, mas também em como essas formas surgem. Uma sequoia, por exemplo, pode crescer por milhares de anos antes de alcançar um tamanho suficientemente grande para um automóvel passar através de seu tronco. Por outro lado, um indivíduo de Arabidopsis pode completar seu ciclo de vida em pouco mais de um mês, dificilmente produzindo mais do que um punhado de folhas (Figura 17.1). Mesmo sendo diferentes, as duas espécies utilizam mecanismos de crescimento comuns a todas as plantas multicelulares, nas quais a forma é elaborada gradualmente por meio de processos adaptativos de crescimento pós-embrionário. Animais, em comparação, em geral têm um padrão de desenvolvimento mais previsível, no qual o plano básico corporal é amplamente determinado durante a embriogênese.

Essas diferenças entre plantas e animais podem ser compreendidas parcialmente em termos de estratégias de sobrevivência contrastantes. Sendo fotossintéticas, as plantas dependem de padrões de crescimento flexíveis que permitem a elas se adaptar a locais fixos onde as condições podem ser inferiores ao ideal, especialmente em relação à luz solar, e variar com o tempo.

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Capítulo 9. Evolução

Andreas Bresinsky; Christian Körner; Joachim W. Kadereit; Gunther Neuhaus; Uwe Sonnewald Grupo A PDF Criptografado

Capítulo 9

Evolução

9.1

Variação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

558

9.1.1

9.1.2

9.1.2.1

9.1.2.2

9.1.2.3

9.1.2.4

9.1.2.5

9.1.2.6

9.1.3

9.1.3.1

9.1.3.2

9.1.3.3

9.1.3.4

Plasticidade fenotípica. . . . . . . . . . . . . . . . . .

Variação genética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Mutação gênica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Mutação cromossômica . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Mutação genômica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Recombinação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Herança extranuclear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Transferência gênica horizontal . . . . . . . . . . . . .

Sistema de recombinação . . . . . . . . . . . . . . .

Sistema de fertilização . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Polinização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Capítulo 23. Biologia da conservação

Michael L. Cain; William D. Bowman; Sally D. Hacker Grupo A PDF Criptografado

23

CONCEITOS-CHAVE

CONCEITO 23.1  A biologia da conservação é uma ciência interdisciplinar que aplica os princípios da ecologia para a conservação da biodiversidade.

CONCEITO 23.2 

A biodiversidade está sendo reduzida globalmente.

CONCEITO 23.3 

As principais ameaças à biodiversidade incluem perda de hábitat, espécies invasoras, sobre-exploração, poluição, doenças e mudanças climáticas.

CONCEITO 23.4  Biólogos da conservação usam muitas ferramentas e trabalham em múltiplas escalas para manejar as populações em declínio.

CONCEITO 23.5  Priorizar espécies ajuda a maximizar a biodiversidade que pode ser protegida com recursos limitados.

Biologia da conservação

Pássaros e bombas podem coexistir?

Estudo de Caso

Será que usar áreas como testes de bombardeios pode ser o segredo para o sucesso da conservação? Embora possa parecer estranho, décadas de bombardeios na base militar de Fort Bragg, na região de Sandhills,

Carolina do Norte, protegeram inadvertidamente milhares de hectares de savana de pinheiros-de-folhas-longas, ajudando nos esforços para salvar o ameaçado pica-pau-de-topete-vermelho (Figura 23.1).

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Capítulo 6. Fisiologia do Desenvolvimento

Andreas Bresinsky; Christian Körner; Joachim W. Kadereit; Gunther Neuhaus; Uwe Sonnewald Grupo A PDF Criptografado

Capítulo 6

Fisiologia do Desenvolvimento

6.1

Princípios fundamentais da fisiologia do desenvolvimento . . . . . . . . . . . . . . . .

376

6.1.1

Crescimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

378

6.2

Bases genéticas do desenvolvimento .

380

6.2.1

6.2.1.1

6.2.1.2

6.2.1.3

6.2.2

6.2.2.1

6.2.2.2

6.2.2.3

Sistemas genéticos da célula vegetal . . . . .

Genoma nuclear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Genoma plastidial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Genoma mitocondrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bases da atividade gênica . . . . . . . . . . . . . . .

Estrutura gênica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Processo de transcrição . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Controle da transcrição . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

380

380

396

396

399

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