Morfologia Vegetal

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1 - Botânica | Introdução

EVERT, Ray F.; EICHHORN, Susan E.; VIEIRA, Claudia M. Grupo Gen PDF Criptografado

2   Biologia Vegetal

CAPÍTULO

1

Botânica | Introdução

Mudança de habitat.  Embora as plantas sejam adaptadas

primariamente à vida terrestre, algumas delas, como a Nymphaea fabiola (nenúfar, ninfeia), retornaram para a existência aquá­tica.

As evidências da passagem terrestre dos ancestrais dos nenúfares incluem uma camada externa cérea e resistente à água – cutícula –, assim como estômatos através dos quais ocorre a troca gasosa e um sistema de transporte interno extremamente elaborado.

Sumário

Evolução das plantas

Evolução das comunidades

O aparecimento dos seres humanos

“O que guia a vida é... um pequeno fluxo, mantido pela luz do

Sol”, escreveu o vencedor do prêmio Nobel Albert Szent‑Györgyi.

Com esta simples frase, ele resumiu uma das grandes maravilhas da evolução – a fotossíntese. Durante o processo fotossintético, a energia radiante do Sol é capturada e usada para formar os açúca‑ res dos quais depende a vida de todos os seres, inclusive a nossa.

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2 - Composição Molecular das Células Vegetais

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18   Biologia Vegetal

CAPÍTULO

2

Composição Molecular das Células Vegetais

A quí­mica das pimentas.  À medida que as pimentas

amadurecem, ocorre a produção de seus pigmentos carotenoides e a coloração delas muda de verde para amarelo e vermelho. A capsaicina, a molécula que provoca a sensação de queimação quando comemos as pimentas, impede a ingestão das pimentas por mamíferos mas não afeta os pássaros, que comem as pimentas e propagam as sementes em seus excrementos.

Sumário

Moléculas orgânicas

Carboidratos

Lipídios

Proteí­nas

Ácidos nucleicos

Metabólitos secundários

Tudo o que há na Terra – inclusive o que vemos neste momento e o ar que o envolve – é formado por elementos quí­micos em variadas combinações. Os elementos são substâncias que não podem ser quebradas e transformadas em outras pelos meios comuns. O carbono é um elemento, assim como o hidrogênio e o oxigênio. Dos 92 elementos que ocorrem naturalmente na

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3 - Célula Vegetal e Ciclo Celular

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38   Biologia Vegetal

CAPÍTULO

Célula Vegetal e

Ciclo Celular

3

Central energética da célula vegetal.  O cloroplasto é o local

 onde a energia luminosa é utilizada para produzir as moléculas orgânicas necessárias para a célula vegetal. Nessa imagem, as membranas achatadas e empilhadas dos grana (grânulos) podem ser ­visua­lizadas no interior do cloroplasto. A clorofila e outros pigmentos contidos nas membranas dos cloroplastos capturam a energia solar, a primeira etapa no processo essencial à vida – a fotossíntese.

Sumário

Procariotos e eucariotos

Célula vegetal | Sinopse

Núcleo

Cloroplastos e outros plastídios

Mitocôndrias

Peroxissomos

Vacúo­los

Retículo endoplasmático

Aparelho de Golgi

Citoesqueleto

Flagelos e cílios

Parede celular

Ciclo celular

Interfase

Mitose e citocinese

No capítulo anterior abordamos desde os átomos e as peque‑ nas moléculas até as complexas e grandes moléculas, como as proteí­nas e os ácidos nucleicos. A cada nível de organização, surgem novas propriedades. A água não é apenas a soma das pro‑ priedades dos elementos hidrogênio e oxigênio, que são gases.

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18 - Gimnospermas

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430   Biologia Vegetal

CAPÍTULO

Gimnospermas

18

Um pinheiro ameaçado.  Crescendo em grandes

altitudes, nas encostas varridas pelo vento, Pinus albicaulis, o pinheiro‑de‑casca‑branca, tem um importante papel ecológico por prover alimentos essenciais para uma ampla variedade de espécies, incluindo ursos, esquilos e aves. Embora alguns pinheiros apresentem resistência, as ferrugens causadas pelo fungo Cronartium ribicola têm matado muitas árvores. Também as mudanças climáticas associadas a anos de ausência de queimadas têm contribuído para uma nova ameaça – Dendroctonus ponderosae, o besouro‑do‑pinheiro‑da‑montanha.

SUMÁRIO

Evolução da semente

Progimnospermas

Gimnospermas extintas

Gimnospermas atuais

Filo Coniferophyta

Outros filos de gimnospermas atuais | Cycadophyta,

Ginkgophyta e Gnetophyta

Uma das mais espetaculares inovações que surgiram durante a evolução das plantas vasculares foi a semente. As sementes são um dos principais fatores responsáveis pela dominância das plantas com sementes nas floras atuais – uma dominân‑ cia que se tornou progressivamente maior durante um período de centenas de milhões de anos. A razão é simples: a semente apresenta um grande valor de sobrevivência. A proteção que uma semente proporciona ao embrião bem como a reserva de nutrientes que lhe está disponível nos estágios críticos de sua germinação e do seu estabelecimento dão uma grande vanta‑ gem seletiva às plantas com sementes em relação a seus ances‑ trais e parentes com esporos livres, ou seja, plantas que liberam seus esporos.

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19 - Introdução às Angiospermas

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Capítulo 19 | Introdução às Angiospermas   457

CAPÍTULO

Introdução às

Angiospermas

19

Polinização.  As abelhas forrageiras (Bombus fervidus)

depositaram os grãos de pólen de muitas flores de Mimulus ringens

(Scrophulariaceae) sobre o estigma (em cinza) de uma única flor.

Alguns dos grãos de pólen (em amarelo) germinaram formando tubos polínicos, os quais transportam os gametas masculinos aos

óvulos localizados no interior da flor. Grãos de pólen de diferentes doadores frequentemente fecundam óvulos adjacentes, que resultam em descendentes geneticamente distintos dentro do fruto.

SUMÁRIO

Diversidade no filo Anthophyta

A flor

Ciclo de vida das angiospermas

As angiospermas – as plantas com flores – representam a maior parte das plantas modernas do mundo visível. Árvores, arbus‑ tos, gramados, jardins, plantações de trigo e de milho, flores do campo, frutas e verduras na mercearia, o brilho salpicado de co‑ res na janela da florista, o gerânio nos corredores dos prédios, a lentilha‑d’água e as ninfeias, a valisnéria e os juncos, os cactos como Carnegiea gigantea e Opuntia – qualquer lugar em que estejamos, as plantas com flor também estarão.

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22 - Desenvolvimento Inicial do Corpo da Planta

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526   Biologia Vegetal

CAPÍTULO

22

Desenvolvimento Inicial do Corpo da Planta

Processo de cura das azeitonas.  A azeitona – uma drupa

contendo uma semente dentro de um caroço – é apreciada há milhares de anos, e as antigas árvores ornamentam a paisagem no

Mediterrâneo. Por ocasião de sua colheita, as azeitonas têm sabor fortemente amargo em virtude dos taninos, que são removidos por uma variedade de métodos de cura. Em seguida, as azeitonas podem ser prensadas para a produção do azeite de oliva de odor agradável, conhecido pelo seu sabor característico e pelas suas propriedades de redução do colesterol.

SUMÁRIO

Formação do embrião

Embrião maduro

Maturação da semente

Requisitos para a germinação da semente

Do embrião à planta adulta

senvolvimento, também conhecido em inglês como evo‑devo).

Grandes avanços têm sido feitos com o estudo de genes bem conservados – genes com sequências de DNA semelhantes em organismos relativamente distantes – que regulam padrões‑cha‑ ve do desenvolvimento. A maior parte do que sabemos dessa regulação vem dos estudos sobre mutações, que alteram o desen‑ volvimento normal do embrião.

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23 - Células e Tecidos do Corpo da Planta

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538   Biologia Vegetal

CAPÍTULO

23

Células e Tecidos do

Corpo da Planta

Tecido de linho fabricado a partir das fibras do linho.  Após a

 sua colheita e secagem, o linho (Linum usitatissimum) é tratado para remover os materiais não aproveitáveis da planta, e as fibras dos caules são ripadas e separadas em fios de linho para a tecelagem em tecido. Amplamente cultivado no Antigo Egito, o linho era usado para envolver as múmias. Em uma caverna pré‑histórica da

República de Geórgia (Cáucaso), foram encontradas fibras secas de linho que datam de 30.000 a.C.

SUMÁRIO

Meristemas apicais e suas derivadas

Crescimento, morfogênese e diferenciação

Organização interna do corpo da planta

Tecidos fundamentais

Tecidos vasculares

Tecidos dérmicos

Como foi abordado no capítulo anterior, o processo de embrio‑ gênese estabelece o eixo apical‑basal da planta, com o meriste‑ ma apical do caule em uma extremidade e o meristema apical da raiz em outra. Durante a embriogênese, o padrão radial dos sistemas de tecidos dentro do eixo também é determinado. A em‑ briogênese, entretanto, é somente o início do desenvolvimento do corpo da planta. A maior parte do desenvolvimento da planta ocorre após a embriogênese por meio da atividade dos meriste­ mas. Essas regiões com tecidos ou populações de células em‑ brionárias retêm o potencial para se dividir após a embriogênese ter terminado. Durante a germinação da semente, o meristema apical da raiz e o meristema apical do caule do embrião produ‑ zem células que dão origem a raiz, caule, folha e flor da planta adulta.

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24 - Raiz | Estrutura e Desenvolvimento

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558   Biologia Vegetal

CAPÍTULO

24

Raiz | Estrutura e

Desenvolvimento

Figueira‑estranguladora.  Começando a sua vida como

semente depositada na parte alta de uma árvore por um pássaro ou por um macaco, a figueira‑estranguladora (Ficus gibbosa) cresce inicialmente como epífita e, em seguida, estende suas raízes em direção ao solo, à medida que circunda a sua hospedeira. Nesta fotografia, o hospedeiro é Ta Prohm, um templo em Angkor Wat no

Camboja (Ásia). O hábito de crescimento da figueira‑estranguladora

é uma adaptação para o seu desenvolvimento em florestas densas, onde existe uma intensa competição pela luz solar e por nutrientes.

SUMÁRIO

Sistemas radiculares

Origem e crescimento dos tecidos primários

Estrutura primária

Efeito do crescimento secundário no corpo primário da raiz

Origem das raízes laterais

Raízes aéreas e raízes de aeração

Adaptações para o armazenamento de substâncias |

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25 - Sistema Caulinar | Estrutura Primária e Desenvolvimento

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Capítulo 25 | Sistema Caulinar | Estrutura Primária e Desenvolvimento   579

CAPÍTULO

25

Sistema Caulinar |

Estrutura Primária e

Desenvolvimento

Sistema caulinar em expansão.  Durante o inverno, este

sistema caulinar de cária (Carya ovata) estava com os entrenós muito comprimidos e tinha a aparência de uma gema terminal apenas. A expansão da gema fez com que as escamas protetoras marrons se separassem e dobrassem para fora. Quando o sistema caulinar está totalmente expandido, uma nova gema terminal se forma e passa por um perío­do de dormência antes que seja também capaz de se expandir e repetir o ciclo.

SUMÁRIO

Origem e crescimento dos tecidos primários do caule

Estrutura primária do caule

Relação entre os tecidos vascula­res do caule e da folha

Morfologia e estrutura da folha

Folhas de gramíneas

Desenvolvimento da folha

Abscisão foliar

Transição entre o sistema v

­ ascular da raiz e do sistema caulinar

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26 - Crescimento Secundário em Caules

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614   Biologia Vegetal

CAPÍTULO

26

Crescimento

Secundário em Caules

Madeira petrificada.  Acredita‑se que há aproximadamente

225 milhões de anos, no Triássico tardio, quando os dinossauros começaram a aparecer, uma erupção vulcânica tenha derrubado coníferas atualmente extintas na luxuriante área tropical, que se tornou o nordeste do Arizona. Carregadas para terras baixas, as árvores ficaram impregnadas de água e afundaram. A cinza vulcânica dissolvida na água forneceu sílica, que substituiu as células vegetais nesse corte de tronco de árvore – principalmente o xilema secundário – com quartzo colorido.

SUMÁRIO

Plantas anuais, bienais e perenes

Câmbio vascular

Efeito do crescimento secundário no corpo primário do caule

Madeira | Xilema secundário

Em muitas plantas – isto é, na maioria das monocotiledôneas e certas eudicotiledôneas herbáceas, como ranúnculo ou bo‑ tão‑de‑ouro (Ranunculus) – o crescimento em certas partes do corpo cessa com a maturação dos tecidos primários. No outro extremo estão as gimnospermas, as magnoliídeas lenhosas e as eudicotiledôneas lenhosas, nas quais a raiz e o caule continuam a aumentar em diâmetro em regiões que não estão mais se alon‑ gando (Figura 26.1). Esse crescimento em espessura ou circun‑ ferência do corpo da planta – denominado crescimento secundário – resulta da atividade de dois meristemas laterais: o câmbio vascular e o câmbio da casca.

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Glossário

EVERT, Ray F.; EICHHORN, Susan E.; VIEIRA, Claudia M. Grupo Gen PDF Criptografado

G LO S S Á R I O

A

Å: Ver ångstrom.

a(n)‑ (do grego: an‑, não, sem): Prefixo de negação da palavra que lhe segue.

abscisão: A queda de folhas, flores e frutos ou outras partes das plantas, geral‑ mente após a formação de uma zona de abscisão.

ácido: Uma substância que se dissocia na água liberando ío­ns hidrogênio (H+) e causando, assim, aumento relativo na concentração desses ío­ns; apresenta, em solução, pH inferior a 7; um doador de prótons; o oposto de “base”.

ácido abscísico (do latim: abscissus, cortar): Hormônio vegetal que induz a dormência em gemas, mantém a dormência das sementes e induz o fechamen‑ to de estômatos, entre outros efeitos.

ácido desoxirribonucleico (DNA): Transportador da informação genética nas células; constituí­do por cadeias de fosfato, moléculas de açúcar (desoxirribo‑ se) e bases púricas e pirimídicas; ácido nucleico; é capaz de autoduplicar‑se e determina a síntese de RNA.

ácido giberélico: A principal giberelina encontrada em culturas de fungos; em plantas é encontrada raramente, mas é muito usada na maltagem da cevada e na gestão das colheitas de frutas.

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