Estruturas da Célula Vegetal e Tecidos Principais

Estruturas Características da Célula Vegetal

Parede Celular

É formada por microfibrilas de celulose e contém polissacarídeos não celulósicos como hemicelulose e pectina. Entre as substâncias orgânicas, destacam-se lignina, proteínas e lipídeos. Como substância proteica, tem a extensina (confere rigidez à parede). A parede primária permanece até o crescimento secundário; ela é delgada (fina), elástica e plástica. A parede secundária é depositada entre a parede primária e a membrana plasmática. Pode ter na composição lignina, suberina e cutina.

Vacúolo

Com a pressão exercida por esta organela (pressão de turgor), a fina camada de citoplasma fica junto à membrana plasmática (MP). Os vacúolos ocupam grande parte do volume da célula madura. Possuem apenas uma membrana lipoproteica chamada tonoplasto. O conteúdo vacuolar (suco celular) é constituído por:

• Água
• Substâncias inorgânicas: íons de cálcio, potássio, cloro, sódio e fósforo.
• Substâncias orgânicas: açúcares, ácidos orgânicos, proteínas, alcaloides.

O conteúdo geralmente é ácido.

Plastídeos

Têm formas e tamanhos diferentes. Existem 3 grupos principais:

• Cloroplastos: Contêm clorofila (pigmento fotossintético).
• Cromoplastos: Contêm outros pigmentos (carotenoides).
• Leucoplastos: Ausência de pigmentos; armazenam substâncias (amido, óleos, proteínas).

Os plastídeos possuem duas membranas lipoproteicas e uma matriz interna chamada estroma, que contém DNA, RNA, ribossomos e enzimas para transcrição e tradução de proteínas.

Tecidos Vegetais

Meristemas

O meristema é um conjunto de células e tecidos não especializados (indiferenciados), que se dividirão e diferenciarão nos tecidos primários e secundários das plantas. Suas células podem se modificar em células da epiderme, floema, xilema, parênquima, colênquima ou esclerênquima.

Meristema Primário

Responsável pelo crescimento primário da planta (alongamento da raiz e do caule) e pela formação dos tecidos primários:

• Protoderme: Forma uma camada contínua de células em volta dos ápices caulinar e radicular; responsável pela formação dos tecidos dérmicos ou de revestimento primários (epiderme).
• Meristema Fundamental: Envolve o procâmbio por dentro e por fora, originando os tecidos primários de preenchimento ou fundamentais (parênquima, colênquima, esclerênquima).
• Procâmbio: Fica no interior dos ápices caulinares e radiculares, origina os tecidos condutores primários (xilema e floema primários).

Meristema Secundário

São responsáveis pelo crescimento secundário (espessamento ou engrossamento) das estruturas e pela formação de tecidos definitivos secundários. Existem dois tipos:

• Câmbio Vascular: Fica no cilindro central, localizado exteriormente ao xilema primário e interiormente ao floema primário. Origina xilema secundário e floema secundário.
• Câmbio Suberofelogênico (Felogênio): Com origem em células do córtex, epiderme ou mesmo do floema. O conjunto de súber (felema), câmbio suberofelogênico (felogênio) e feloderme chama-se periderme.

Epiderme

É o tecido mais externo dos órgãos vegetais no crescimento primário. Originada da protoderme (meristema apical dos caules e raízes).

• Geralmente possui uma única camada de células.
• Pode originar uma epiderme com mais de uma camada de células (epiderme múltipla).

Funções da Epiderme Vegetal

• Proteção da superfície vegetal.
• Controle de trocas gasosas (através dos estômatos).
• Absorção de água e sais (principalmente na raiz).
• Revestimento.
• Proteção contra radiação solar.
• Produção de estruturas relacionadas à reprodução.

Células da Epiderme

São células vivas, vacuoladas, justapostas. Podem conter taninos, mucilagens, cristais, pigmentos (antropos) ou cloroplastos (em plantas aquáticas ou de sombra). Algumas são secretoras (nectários, coléteres) ou modificadas (células-guarda dos estômatos, tricomas).

Periderme

Substitui a epiderme em órgãos com crescimento secundário. É o tecido de revestimento secundário.

• Ocorre após o crescimento primário em caules e raízes, acompanhando o crescimento secundário dos tecidos vasculares.
• Periderme + Xilema secundário + Floema secundário = Corpo secundário das Gimnospermas e Dicotiledôneas lenhosas.
• Felogênio: Meristema secundário que origina a periderme.
• Crescimento centrífugo (para fora): origina o Felema (súber ou cortiça). Células retangulares, quadradas ou em paliçada; parede celular espessada, rígida e impregnada com suberina; protoplasto morto na maturidade. Forma a "casca" externa protetora.
• Crescimento centrípeto (para dentro): origina a Feloderme. Células parenquimáticas ativas, alinhadas ao felogênio, formando até 4 camadas de células que podem ter cloroplastos.
• Lenticelas: Regiões da periderme com crescimento acentuado do felogênio, formando áreas porosas com espaços intercelulares que permitem trocas gasosas entre os tecidos internos e o ambiente.
• Ritidoma: Tecido morto mais externo em caules lenhosos, composto por camadas de peridermes antigas e tecidos isolados por elas (casca externa espessa e gretada).

Funções da Periderme

Proteção mecânica e contra desidratação, cicatrização, estrutural. A periderme encontra-se em árvores de grande porte, como gimnospermas (ex: pinheiros) e dicotiledôneas lenhosas.

Grupos de Plantas Mencionados

• Gimnospermas: Ex: Pinheiros (semente nua).
• Angiospermas: Plantas com flores e frutos (semente protegida). Ex: Soja, trigo, milho, manga.
  • Dicotiledôneas: Ex: Soja, ervilha, lentilha, grão-de-bico, girassol, etc.
  • Monocotiledôneas: Ex: Capim, banana, milho, arroz, trigo, etc.

Estômatos

Estruturas epidérmicas responsáveis pelas trocas gasosas e transpiração. São constituídos por:

• Duas células-guarda (que controlam a abertura).
• Uma fenda estomática (ostíolo).
• Células subsidiárias (células epidérmicas vizinhas modificadas ou não).

Desenvolvem-se durante o crescimento foliar. Estão relacionados com a entrada e saída de gases (CO₂, O₂, vapor d'água) no interior dos órgãos. Localizam-se principalmente na epiderme inferior das folhas. Contêm um canal para trocas gasosas e transpiração do vegetal.

Tipos de Estômatos (Classificação baseada nas células subsidiárias):

• Anomocítico: Células subsidiárias indistinguíveis das demais células epidérmicas.
• Anisocítico: 3 células subsidiárias de tamanhos desiguais em volta.
• Paracítico: 2 células subsidiárias com eixo longitudinal paralelo à fenda do estômato.
• Diacítico: 2 células subsidiárias cujo eixo maior é perpendicular à fenda estomática.
• Tetracítico: 4 células subsidiárias (2 paralelas às células-guarda e 2 polares menores).

Tricomas

Apêndices epidérmicos, variáveis na estrutura.

Tricomas Tectores (Não Glandulares)

• Origem epidérmica.
• As paredes são celulósicas, podem sofrer lignificação.
• O conteúdo celular pode ter cloroplastos, cistólitos, cristais.
• Tricoma Tector Unicelular: Comuns, variam de tamanho, forma, espessura da parede.
• Tricoma Tector Pluricelular Unisseriado: Única fileira de células.
• Tricoma Tector Escamiforme: Achatado e pluricelular.

Tricomas Glandulares (Secretores)

• Envolvidos com a secreção de óleos, resinas, néctar, sais, mucilagens, sucos digestivos, água.
• Possuem uma cabeça (uni ou multicelular) e uma haste (pedúnculo uni ou multicelular).
• As células da cabeça são secretoras e contêm várias mitocôndrias.
• Presentes em plantas carnívoras e na Urtica (urtiga), que possui substâncias urticantes.

Outras Células Epidérmicas Especializadas

• Células suberosas e silicosas (comuns em gramíneas).
• Células buliformes (relacionadas ao enrolamento/desenrolamento de folhas).
• Litocistos (células contendo cistólitos, concreções de carbonato de cálcio).
• Coléteres (estruturas glandulares que secretam mucilagem).

Parênquima

É o tecido de preenchimento das plantas, com diversas funções metabólicas.

• Origem: Meristema fundamental, no ápice do caule e raiz.
• Características Celulares: Células vivas, formato frequentemente isodiamétrico, parede celular primária delgada, campos primários de pontoação, espaços intercelulares comuns.
• Funções: Fotossíntese, reserva, secreção, excreção, preenchimento.

Classificação do Parênquima

• Parênquima Clorofiliano (Clorênquima): Realiza fotossíntese.
  • Paliçádico: Células alongadas, ricas em cloroplastos, geralmente sob a epiderme superior da folha.
  • Esponjoso (Lacunoso): Células de formato irregular, com grandes espaços intercelulares (lacunas), facilitando trocas gasosas.
• Parênquima de Reserva: Armazena substâncias.
  • Amilífero: Armazena amido (Ex: batata-doce, mandioca).
  • Aerífero (Aerênquima): Grandes espaços intercelulares preenchidos com ar, comum em plantas aquáticas (Ex: vitória-régia), fornece flutuação e aeração.
  • Aquífero: Armazena água, comum em plantas de deserto (suculentas).

Colênquima

Tecido de sustentação, caracterizado por paredes celulares primárias com espessamentos irregulares de celulose e pectina.

• Origem: Meristema fundamental.
• Função: Sustentar regiões e órgãos da planta em crescimento primário (flexibilidade).
• Características Celulares: Células vivas na maturidade, alongadas, parede celular primária com espessamentos de celulose, pectina e água.
• Localização: Presente logo abaixo da epiderme, nos feixes vasculares, nervuras das folhas, periferia de caules jovens, eixo floral, pecíolos, frutos e raízes (menos comum).

Classificação do Colênquima (baseada no espessamento da parede)

• Angular: Espessamento nos ângulos onde as células se encontram. Ocorre em caules e pecíolos.
• Lamelar: Espessamento nas paredes tangenciais (paralelas à superfície do órgão).
• Anelar (ou Lacunar): Espessamento mais uniforme ao redor da célula, ou com espessamentos voltados para espaços intercelulares. Ex: Begônia.

Esclerênquima

Tecido de sustentação com paredes celulares secundárias espessadas e lignificadas.

• Função: Sustentação e proteção de partes da planta que já cessaram o crescimento em alongamento.
• Características Celulares: Células frequentemente mortas na maturidade (sem protoplasto vivo), parede secundária espessa com celulose, hemicelulose, pectina e alta porcentagem de lignina (até 35%), conferindo rigidez.

Tipos de Células do Esclerênquima

• Fibras: Células longas e afiladas nas extremidades, com parede secundária grossa. Presentes na forma de cordões ou capas ao redor do xilema e floema, ou dispersas em outros tecidos. Proporcionam resistência e flexibilidade (dependendo da lignificação).
• Esclereídes (Células Pétreas): Células de formato variado (isodiamétricas, ramificadas, etc.), parede secundária muito espessada e lignificada, com pontoações visíveis. Ocorrem isoladas ou em grupos. Ex: na polpa de peras, casca de nozes, tegumento de sementes (soja, camélia). Tudo que tem caroço ou casca dura geralmente contém esclereídes.

Xilema (Lenho)

Tecido complexo responsável pelo transporte de água e solutos (seiva bruta) a longas distâncias, da raiz para as folhas, e também pela sustentação.

• Origem: Procâmbio (origina xilema primário) e Câmbio Vascular (origina xilema secundário).

Estrutura do Xilema

• Elementos Traqueais (Condutores): Células mortas na maturidade, com paredes secundárias lignificadas.
  • Traqueídes: Células alongadas, imperfuradas (água passa através de pontoações), presentes em todas as plantas vasculares (incluindo Gimnospermas). Dispostas em fileiras longitudinais.
  • Elementos de Vaso: Células mais curtas e largas que as traqueídes, com placas de perfuração nas paredes terminais (áreas abertas), formando tubos contínuos (vasos). Presentes principalmente em Angiospermas.
• Células Parenquimáticas: Células vivas.
  • Axial: Células alongadas na vertical, fazem armazenamento e translocação de curta distância de água e solutos.
  • Radial (Raios): Células dispostas horizontalmente (formando raios), atuam no armazenamento e translocação lateral de água e solutos.
• Fibras: Células de esclerênquima (geralmente fibras libriformes) que atuam na sustentação, conferindo rigidez ou flexibilidade à madeira. Têm forma alongada para sustentar o caule.

Xilema Primário

• Protoxilema: Primeiros elementos condutores a se diferenciarem, formados em órgãos ainda em alongamento. Geralmente têm menor diâmetro e espessamentos anelados ou espiralados (permitem estiramento).
• Metaxilema: Diferenciação mais tardia, após o órgão cessar o alongamento. Células de maior diâmetro, com paredes mais espessadas (pontoações escalariformes ou reticuladas).

Xilema Secundário (Madeira)

Produzido pelo câmbio vascular, responsável pelo crescimento em espessura do corpo vegetal em caules e raízes de gimnospermas e dicotiledôneas lenhosas. É a madeira propriamente dita, geralmente mais rígida.

Floema (Líber)

Tecido complexo responsável pela condução de fotoassimilados (seiva elaborada: açúcares, principalmente sacarose), aminoácidos, ácidos nucleicos, hormônios, vitaminas, íons inorgânicos. O transporte ocorre dos órgãos fonte (onde são produzidos ou armazenados, ex: folhas maduras) para os órgãos dreno (onde são consumidos ou armazenados, ex: raízes, frutos, folhas jovens, meristemas).

• Origem: Procâmbio (origina floema primário) e Câmbio Vascular (origina floema secundário).

Células do Floema

• Elementos Crivados (Condutores): Células vivas na maturidade, mas com núcleo degenerado e vacúolo alterado.
  • Células Crivadas: Longas, com paredes terminais oblíquas e áreas crivadas (poros) laterais. Associadas a células albuminosas. Típicas de Gimnospermas e Pteridófitas.
  • Elementos de Tubo Crivado: Células mais especializadas, com placas crivadas (áreas com poros maiores) nas paredes terminais. Associadas a células companheiras. Típicas de Angiospermas.
• Células Associadas (Parenquimáticas Especializadas):
  • Célula Companheira: Conecta-se intimamente ao elemento de tubo crivado por numerosos plasmodesmos. Possui núcleo e citoplasma densos, metabolicamente ativa, controlando o carregamento e descarregamento de assimilados do elemento de tubo crivado. Presente em Angiospermas.
  • Célula Albuminosa: Funcionalmente similar à célula companheira, mas não ontogeneticamente relacionada à célula crivada. Presente em Gimnospermas.
  • Célula Intermediária: Tipo de célula companheira com muitos plasmodesmos ramificados, envolvida no carregamento simplástico do floema.
• Células Parenquimáticas: Atuam no armazenamento e translocação radial.
• Fibras e Esclereídes: Células de esclerênquima que fornecem sustentação.

Floema Primário

• Protofloema: Constituído por elementos crivados que se diferenciam no início, em partes da planta ainda em alongamento. Frequentemente são obliterados mais tarde.
• Metafloema: Constituído por elementos crivados que se diferenciam mais tardiamente, em partes que pararam de crescer em extensão. Funciona por mais tempo que o protofloema.

Floema Secundário

Produzido pelo câmbio vascular.

• Sistema Axial: Elementos crivados, células companheiras/albuminosas, células parenquimáticas e esclerênquima, orientados verticalmente.
• Sistema Radial: Constituído por células parenquimáticas formando raios, orientados horizontalmente.

Transporte no Floema

• Substâncias Floemáticas (Seiva Elaborada): São produzidas principalmente nas folhas (órgãos fonte) através da fotossíntese.
• Órgãos Dreno: São aqueles que vão receber ou consumir os fotoassimilados (ex: caule, raiz, frutos em desenvolvimento, sementes, flores, folhas jovens, meristemas).