Ciências 7º ano
Yüklə 248,72 Kb.
|
Página 32 Atividades Reveja 1. Mycobacterium tuberculosis, também conhecido como bacilo de Koch, é o nome científico do ser vivo causador de uma doença conhecida como tuberculose. Esse bacilo é unicelular e seu material genético não está localizado no interior de um núcleo. Com base nessas características, responda à questão a seguir. • A que reino pertence o bacilo de Koch? 2. Com relação ao número de células e ao núcleo, como são os organismos dos reinos Monera e Protista? 3. Escreva no caderno a alternativa que apresenta um conjunto que reúne vários tipos de seres vivos que poderiam estar presentes no ambiente representado na imagem de abertura da unidade, mas que não aparecem nela. Em seguida, responda qual instrumento teríamos que utilizar para enxergá-los. a) Bactérias. b) Protozoários. c) Plâncton. d) Protistas. e) Moneras. 4. O que quer dizer plâncton? 5. Cite um exemplo de ser vivo pertencente ao reino Monera que seja parasita. 6. Cite adaptações das plantas terrestres que permitem controlar a perda de água. 7. O que garante a algumas plantas a capacidade de atingir grande altura? 8. O que caracteriza a reprodução sexuada? Explique 9. Em um laboratório, parte dos frascos é guardada em uma estufa, da qual se retira toda a umidade, e outra parte é guardada em armário comum, no qual circula ar úmido. Em qual dos dois grupos de frascos é mais provável o crescimento de bactérias? 10. Se você tivesse de diferenciar seres do reino Monera de seres do reino Protista citando apenas uma característica das que aprendeu neste capítulo, qual seria essa característica? 11. Procure em rótulos de produtos alimentícios ou de cosméticos a presença de substâncias como ágar, alginato, carragenina ou outro material extraído de algas. Anote no caderno os nomes do produto e da substância encontrada. Você pode usar a internet como fonte de consulta. Troque informações em classe. DESAFIO Inúmeras notícias chegam até nós com informações sobre derramamento de óleo no mar. • O que aconteceria com os seres vivos que habitam o mar se, como consequência de um desastre ambiental, as algas não pudessem realizar fotossíntese?
Derramamento de óleo próximo a uma praia localizada na Flórida, EUA, em 2010. Jim Edds/Science Photo Library/Latinstock
[...]
De onde surgem os seres vivos? [...] Ao longo dos séculos, houve diferentes visões a respeito dessa questão. Muitas pessoas acreditavam que os seres vivos menores e mais simples poderiam surgir sem pais, por um processo que chamamos de “geração espontânea”. Os cogumelos e musgos pareciam brotar por si mesmos, sem sementes. [...] Atualmente não se aceita que os seres vivos que conhecemos — nem os maiores, nem os menores — sejam produzidos espontaneamente. Acredita-se que todos os animais e plantas nascem a partir de outros seres vivos semelhantes. [...] Embora a questão da geração espontânea dos seres vivos fosse um tema discutido há muitos séculos, pode-se dizer que os debates e experimentos realizados sobre esse assunto no século XIX foram muito importantes. [...] Em 1856 o médico e naturalista Félix Archimède Pouchet (1800 - 1876) [...] iniciou a publicação de uma série de pesquisas favoráveis à geração espontânea de organismos microscópicos. Realizou vários experimentos nos quais procurava primeiramente destruir todos os organismos existentes no material estudado, e depois de algum tempo notava o aparecimento de microrganismos. [...] Os experimentos de Pouchet produziram forte repercussão na Academia de Ciências de Paris. [...] [...] Pasteur tentou mostrar que não surgiam microrganismos quando se fervia água contendo levedo de cerveja, desde que esse líquido fosse mantido sem contato direto com o ar ambiente. Continuavam não aparecendo infusórios ou bolores quando se introduzia ar que tinha sido aquecido a uma alta temperatura [...]. Mas, se fosse introduzido um pedaço de algodão contendo poeira, logo apareciam microrganismos em grande quantidade no líquido. A interpretação de Pasteur era que a infusão não produzia geração espontânea, e que os infusórios surgiam apenas porque a poeira continha alguns microrganismos, ou seus ovos, ou esporos. [...] MARTINS, L. A. P. Pasteur e a geração espontânea: uma história equivocada. Filosofia e história da biologia, São Paulo, 2009, v. 4, p. 65-100. Disponível em: Infusório: Conjunto de microrganismos presentes em líquidos utilizados nos experimentos. Em Ciência, o planejamento e a realização de experimentos controlados têm a intenção de testar uma hipótese. Os resultados experimentais servem, muitas vezes, como elemento estruturador de uma argumentação científica, seja contra a hipótese testada ou a favor dela. A proposta da discussão em grupo permite que mais elementos sejam considerados no momento do planejamento experimental. Quando os cientistas criam uma teoria ou uma explicação plausível para um fenômeno ou evento, eles apresentam os resultados dos trabalhos e as suas ideias em um congresso. Nessa apresentação, é fundamental uma boa argumentação, com apoio em resultados de trabalhos já realizados por outros cientistas e nos seus próprios resultados. Uma argumentação com caráter científico deve apresentar uma linguagem também científica.
• Em grupos, planejem um experimento cujos resultados sirvam como argumento contra a ideia da geração espontânea. Escrevam os procedimentos experimentais e apresentem o plano ao professor. Página 34 No laboratório Identificação de microrganismos: modelo de chave de classificação Um cientista consegue identificar a que categorias taxonômicas pertencem muitas espécies de microrganismos. Como os estudantes podem identificar as espécies se não são especialistas? As chaves de classificação são instrumentos usados por taxonomistas ou qualquer estudante para orientar a identificação e a separação de seres vivos em grupos, segundo as semelhanças com seres já estudados. Observe as informações contidas na tabela abaixo e responda. • Que características podem ser utilizadas para classificar esses microrganismos? Material Figura 34 Organismo visto ao microscópio Desenho do microrganismo observado Descrição de algumas características É um ser vivo constituído por uma única célula e que vive em água doce, principalmente. Seu material genético fica separado do restante da célula por meio de uma membrana (núcleo celular). Esse microrganismo é capaz de produzir o próprio alimento e se movimenta graças ao batimento do flagelo. Esse ser vivo é constituído por uma única célula, tem vida livre e é incapaz de produzir o próprio alimento. Sua célula é delimitada por uma membrana plasmática e seu material genético encontra-se disperso no citoplasma. É um ser vivo unicelular e incapaz de produzir o próprio alimento. Sua célula é delimitada por uma membrana plasmática e seu material genético encontra-se disperso no citoplasma. Essa espécie se movimenta graças a um flagelo e é patogênica. É um ser vivo constituído por uma única célula e incapaz de produzir o próprio alimento. Seu material genético fica separado do restante do conteúdo celular por uma membrana, formando o núcleo celular. A B C D Aumento aproximado de 350 vezes e colorido artificial. Aumento aproximado de 12 mil vezes e colorido artificial. Aumento aproximado de 5 300 vezes e colorido artificial. Aumento aproximado de 90 vezes e colorido artificial. Os elementos das imagens estão fora de escala de tamanho entre si. As cores não correspondem aos tons reais. Ilustrações: Paulo Nilson. Fotos: A. Steve Gschmeissner/SPL/Latinstock; B. Dr. Kari Lounatmaa/SPL/Latinstock; C. Eye of Science/SPL/Latinstock; D. Astrid & Hanns-Frieder Michler/SPL/Latinstock Chave de classificação (ou chave dicotômica de classificação): tabela que apresenta as características morfológicas, fisiológicas ou moleculares dos seres vivos e que orienta a separação dos organismos em grupos. Flagelo: estrutura longa, com forma semelhante à de um chicote, com a qual alguns organismos unicelulares podem se deslocar por meio dos seus batimentos. Página 35 Procedimento A. Observe as fotografias e os desenhos dos quatro seres vistos ao microscópio e leia a breve descrição de cada um deles. Você vai usar um modelo-chave para classificar os microrganismos A, B, C e D. B. Considerando as características visíveis nas imagens, copie e complete o esquema a seguir em seu caderno. O quadro (1) apresenta uma característica que separa os microrganismos em dois grupos: deslocamento por batimento do flagelo. Escreva no quadro (2) os seres que apresentam a característica do quadro (1) e no quadro (3) os seres que não a apresentam. Figura 35 (2) (3) (1) locomove-se por flagelo sim não
Ao separar os microrganismos em dois grupos, você começou a construir uma chave dicotômica de classificação. C. Agora, escreva na frente do quadro (2) uma característica capaz de separar os organismos desse grupo. Faça o mesmo para separar os organismos do quadro (3). Figura 36 (1) (2) (4) (6) (3) (5) (7) sim sim locomove-se por flagelo não não não sim
Os microrganismos mencionados nesta atividade são bastante comuns no ambiente. São eles: A – euglena; B – lactobacilos; C – vibrião da cólera; D – ameba. O que você construiu é um modelo de chave de classificação. Quando um taxonomista precisa identificar um ser vivo, seja uma planta, um animal ou qualquer outro, o trabalho é realizado com chaves que apresentam um número maior de características do ser vivo analisado.
Na imagem ao lado, o xilogravurista J. Borges retrata plantas frequentemente consumidas no Nordeste brasileiro. 1. Quais plantas você consegue reconhecer na imagem? 2. A maioria das plantas representadas na imagem serve de alimento. Quais delas você já experimentou? Figura 1 Xilogravura Sítio dos sabores, do artista pernambucano José F. Borges (1935-). J. Borges. Sítio dos Sabores. 2010. Xilogravura. Coleção particular As plantas, também chamadas de vegetais, são organismos que ocupam a maior parte dos ambientes terrestres do planeta. Elas são importantes para a sobrevivência de todos os seres vivos. Além disso, grande parte dos alimentos que ingerimos é de origem vegetal. NESTA UNIDADE
Há cerca de 450 milhões de anos, os oceanos já estavam intensamente povoados por algas, mas os continentes continuavam desabitados. Uma alga marinha que ficasse fora da água morreria em pouco tempo. Enquanto as algas vivem mergulhadas na água, as plantas terrestres possuem estruturas para captar água do solo, evitar que se ressequem, sustentar-se acima da superfície e transportar substâncias pelos ramos. As plantas vivem em diversos tipos de ambientes terrestres, tanto secos como úmidos, e estão espalhadas por todo o planeta. Mas como elas surgiram? Os principais grupos de plantas são: briófitas (musgos), pteridófitas (samambaias), gimnospermas (pinheiros) e angiospermas (plantas que produzem flores, sementes e frutos, como uma laranjeira). O esquema a seguir representa, de modo simplificado, alguns eventos importantes na evolução das plantas.
algas verdes 450 milhões de anos 250 milhões de anos briófitas pteridófitas gimnospermas angiospermas origem das plantas primeiras plantas vasculares (com vasos condutores) plantas com sementes plantas com sementes, flores e frutos Os elementos da imagem estão fora de escala de tamanho entre si. As cores não correspondem aos tons reais. Relações evolutivas dos grandes grupos de plantas. Note que as briófitas já existiam antes do aparecimento da primeira planta com vasos condutores. Walter Caldeira Como podemos ver no esquema, cada ponto de ramificação indica o surgimento de uma característica. Neste caso, a característica “plantas vasculares (com vasos condutores)” marca uma das ramificações. Assim, todos os grupos à esquerda dessa ramificação não apresentam essa característica, enquanto todas as ramificações à sua direita possuem vasos condutores. PENSE E RESPONDA Observe novamente a imagem ao lado e responda.
De acordo com o esquema da página anterior, podemos concluir que pinheiros e plantas com flores produzem sementes, mas musgos e samambaias, não. Isso ocorre porque, evolutivamente, o desenvolvimento de plantas com sementes é mais recente do que o desenvolvimento de plantas com vasos condutores. Podemos dizer, então, que a produção de sementes é uma característica comum a pinheiros e laranjeiras, por exemplo, mas não a todas as plantas terrestres. Briófitas: características e reprodução Figura 2 5 cm a 10 cm Musgos do gênero Polytrichum. blickwinkel/Alamy/Latinstock Os musgos são as plantas mais conhecidas do filo das briófitas. São plantas pequenas, com alguns centímetros de altura, que vivem em ambientes úmidos e prendem-se ao solo por meio de rizoides, estruturas parecidas com raízes. Os musgos não têm vasos condutores, são avasculares, e o tamanho reduzido deles está relacionado a esse fato, pois o transporte de água e nutrientes é dificultado e se dá essencialmente de célula para célula, sendo eficiente apenas em corpos pequenos. Estruturas chamadas filoides, semelhantes a folhas, contêm estômatos, formados por células que atuam no controle da perda de água para o ar.
gota de água com gametas masculinos planta macho planta fêmea gameta feminino encontro de gametas filoides Os elementos da imagem estão fora de escala de tamanho entre si. As cores não correspondem aos tons reais. Esquema do encontro de gametas em briófitas (reprodução sexuada). Ilustração produzida com base em: REECE, J. B. et al. Campbell Biology. San Francisco: Benjamin Cummings, 2008. Walter Caldeira Os musgos se reproduzem sexuadamente. Para ocorrer o encontro de gametas, é preciso haver bastante água perto da planta, pois os gametas masculinos nadam até encontrar o gameta feminino, que fica fixo em outra planta. Por isso dizemos que as briófitas, embora vivam no solo, dependem da água para a reprodução. Sem a água das chuvas ou os respingos de uma cachoeira, por exemplo, o encontro de gametas não ocorre. As briófitas não formam sementes, flores ou frutos.
Representação de estômatos na superfície da folha observados ao microscópio. Ilustração produzida com base em: RAVEN, P. H. et al. Biologia vegetal. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. p. 365. Walter Caldeira Os elementos da imagem estão fora de escala de tamanho entre si. As cores não correspondem aos tons reais. estômatos Os estômatos estão presentes em quase todos os grupos de plantas. Cada estômato é formado por células especiais que criam uma pequena abertura, chamada poro, na superfície da folha. Quando, por exemplo, o ambiente fica seco, essa abertura se fecha, diminuindo a perda de água da planta por evaporação. • Por que o aparecimento dos estômatos foi importante para a evolução das plantas?
As pteridófitas são plantas vasculares, ou seja, têm vasos condutores para o transporte de substâncias. As células dos vasos condutores possuem parede celular com bastante lignina e celulose, o que dá rigidez ao tecido. Isso possibilita maior crescimento das pteridófitas em relação às briófitas. Existem samambaias com mais de 20 m de altura e com folhas de mais de 5 m. Além das samambaias, outras espécies fazem parte do grupo das pteridófitas, por exemplo, a cavalinha, a avenca, entre outras. Muitas vezes, encontramos estruturas marrons e arredondadas na superfície inferior de folhas de pteridófitas. São cápsulas cheias de esporos, os quais, quando maduros, caem no solo e germinam, dando continuidade ao ciclo de desenvolvimento dessas plantas pela reprodução assexuada.
As samambaias são plantas vasculares, isto é, têm vasos condutores. Fotos: Fabio Colombini 3 m a 5 m Figura 6 Aglomerados de esporos em uma folha de samambaia. Cada aglomerado tem, aproximadamente, 2 mm de diâmetro. Esporo: estrutura de reprodução assexuada presente no ciclo de vida de muitos organismos (fungos, musgose samambaias, por exemplo). Os esporos não são gametas. Página 41 Assim como nos musgos, a reprodução sexuada das samambaias depende da água: o gameta masculino nada até encontrar o gameta feminino. As samambaias não formam sementes, flores nem frutos. Entre as pteridófitas há mais de 12 mil espécies que vivem em florestas úmidas tropicais.
As sementes são estruturas que protegem e nutrem o embrião até o momento da germinação. Hoje em dia, as plantas com sementes dominam a paisagem terrestre: há cerca de 260 mil espécies vivas, o que representa quase 90% das espécies de planta do planeta. Aproximadamente 860 dessas espécies formam o grupo das gimnospermas, termo que significa “semente nua”, indicando a principal característica desse grupo de plantas, ou seja, presença de sementes e ausência de frutos. As gimnospermas são divididas em quatro grupos e o principal deles é composto de árvores de grande porte como os pinheiros e as sequoias. A maioria dos pinheiros alcança entre 24 m e 35 m de altura, enquanto as sequoias chegam a medir mais de 100 m de altura. Os pinheiros são plantas vasculares: o transporte de água até as folhas e a sustentação do vegetal são feitos por vasos condutores enrijecidos pela lignina. Algumas adaptações dos pinheiros para diminuir a perda de água são os estômatos e a impermeabilização das folhas com uma camada de cera. Figura 7 10 m a 35 m 5 cm O pinheiro-do-paraná, também chamado de araucária, é um exemplo de gimnosperma. No detalhe, pinhões, que são as sementes do pinheiro - do-paraná. Camanducaia, MG, 2011. Fabio Colombini Luis Salvatore/Pulsar 5 cm 5 cm Página 42 Nos pinheiros, o gameta masculino se desenvolve dentro de um grão de pólen, protegido da dessecação, e o grão de pólen é transportado pelo vento até o ovário. Assim, os pinheiros não dependem da água para que ocorra reprodução sexuada. O embrião gerado no encontro dos gametas masculino e feminino se desenvolve dentro de uma semente.
As plantas frutíferas, aquelas que desenvolvem flores, frutos e sementes, são classificadas no grupo das angiospermas, no qual há aproximadamente 300 mil espécies. Além de formarem flores, frutos e sementes, as angiospermas possuem vasos condutores com lignina e estruturas nas folhas que as protegem da perda excessiva de água, como os estômatos e uma camada de cera. Figura 8 Margaridas (à esquerda) e cacto (à direita) são exemplos de angiospermas: plantas com flores, frutos e sementes. irin-k/Shutterstock/Glow Images Fabio Colombini Reprodução sexuada nas plantas com flores As flores possuem formas, cores e tamanhos diversos. Elas estão presentes nos mais diferentes ambientes: nas florestas (em árvores e arbustos), em lagos (em plantas como aguapé, elódea e vitória-amazônica) e até em ambientes secos (como nos cactos). As flores são os órgãos que apresentam as estruturas reprodutoras das angiospermas, com elementos masculinos e femininos, que podem ou não estar em uma mesma flor. Uma flor típica completa pode ser vista na página a seguir.
Sueli Ângelo Furlan. São Paulo: Oficina de Textos, 2007. O livro esclarece o que são plantas exóticas, nativas, endêmicas e plantas sob risco de extinção. O leitor conhecerá fatos e curiosidades da história das plantas.
Oficina de Textos Página 43 Uma flor completa Figura 10 Pedúnculo: é a haste que sustenta a flor. Estilete: filamento que liga o ovário a uma extremidade globosa e pegajosa conhecida como estigma. Estame: filamento em cuja extremidade encontra-se uma estrutura escura ou amarela chamada antera. Pétalas: geralmente, são os elementos vistosos e coloridos da flor, os quais atraem animais polinizadores. estigma
antera Os elementos das imagens estão fora de escala de tamanho entre si. As cores não correspondem aos tons reais. Representação de uma flor de lírio-vermelho. Walter Caldeira
estigma
estigma autopolinização polinização cruzada borboleta leva pólen de uma flor a outra antera antera
Representação da autopolinização e da polinização cruzada. Paulo Nilson A polinização Durante a reprodução das angiospermas é preciso que os grãos de pólen, que estão nas anteras das flores, sejam levados até o estigma. Esse processo é chamado de polinização. Algumas flores, como as do lírio, apresentam os grãos de pólen (elemento masculino) e o ovário (elemento feminino) na mesma flor, porém é pouco comum que elas realizem a autopolinização, isto é, que o pólen de uma flor atinja o estigma da mesma flor. Quando o grão de pólen de uma flor atinge o estigma de outra flor, dizemos que houve polinização cruzada. O transporte de grãos de pólen pode ser feito por animais, como insetos, aves ou mamíferos. Nesses casos, em geral, as flores apresentam características que atraem esses animais. Página 44 Figura 12 1 cm
Polinização por inseto. irin-k/Shutterstock/Glow Images Uma dessas características é a presença de néctar, que é produzido na base do pedúnculo das flores e é fonte de alimento de muitos animais. As cores e os aromas das flores também são características que atraem os animais, tornando-as facilmente identificáveis e atrativas. Isso aumenta a chance de o grão de pólen ser levado de uma flor a outra da mesma espécie. Em muitas plantas, a polinização das flores depende do vento. Nesses casos, é comum que as flores produzam muito pólen, aumentando a probabilidade de ele alcançar outras flores. Figura 13 Flores de grama com cerca de 2 cm de comprimento. À esquerda, é possível ver os estames maduros (marrons); à direita, os estigmas brancos plumosos, que ajudam a segurar o pólen trazido pelo vento. Bjorn Svensson/SPL/Latinstock Bruno Petriglia/SPL/Latinstock Depois da fecundação, ou seja, do encontro dos gametas masculino e feminino, o óvulo se transforma em uma semente com um embrião dentro. O ovário, então, cresce formando o fruto em volta da semente. EXPLORE Um mamífero polinizador Figura 14 10 cm
O pólen é transportado principalmente nos pelos da cabeça do morcego. Crai/Science Source/Diomedia Entre as mais de mil espécies de morcego conhecidas, a maioria alimenta-se de flores, frutos, insetos e pequenos vertebrados; somente algumas espécies se alimentam de sangue. Cerca de 250 espécies de morcego utilizam-se de néctar e pólen para compor a sua dieta alimentar. As flores visitadas por esses morcegos são grandes, produzem bastante néctar, têm pétalas pouco vistosas e em forma tubular; além disso, exalam odores característicos e, geralmente, só abrem à noite. Essas características das flores favorecem a polinização por morcegos, uma vez que, em geral, esses animais possuem olfato bastante desenvolvido, focinho alongado, língua comprida e hábito noturno. Ao se alimentarem, uma parte do pólen fica presa nos pelos dos morcegos, que, ao visitarem novas flores, deixam nelas o pólen responsável pela fecundação dos gametas femininos. • Por que é pouco provável que essas flores sejam polinizadas por outros animais que também se alimentam principalmente de néctar, como, por exemplo, os beija-flores ou abelhas? Página 45 Atividades Reveja 1. Reveja a imagem apresentada na abertura desta Unidade. Qual grupo de plantas está representado na xilogravura de J. Borges? 2. Um estudante plantou musgos em um vaso de fibra de coco e procurou cuidar deles com todo o cuidado. Ele o deixou em um local iluminado, mas coberto, e, como os musgos vivem em ambiente úmido, passou a colocar água diariamente na base de apoio do vaso. O estudante jamais jogava água diretamente nas plantinhas, embora isso ocorra em locais descobertos quando chove. • Os musgos desse vaso conseguirão se reproduzir sexuadamente? Justifique sua resposta. 3. Que característica do grupo das samambaias permite que algumas espécies tenham muitos metros de altura? 4. Quando uma flor é fecundada, o óvulo e o ovário se desenvolvem e geram novas estruturas. Quais são essas estruturas? 5. Qual é o processo em que os grãos de pólen são levados para o estigma de uma flor da mesma espécie? Explique 6. Um agricultor que cultiva laranjas pediu a um produtor de mel que levasse várias caixas de abelha para a plantação na época da florada. As abelhas circulavam entre as flores das laranjeiras e voltavam para as caixas. Para o produtor de mel, isso foi vantajoso, pois aumentou a produção de mel. • Que vantagem isso pode ter representado para o produtor de laranjas? 7. Se em uma floresta houver redução do número de borboletas, abelhas e beija-flores, o que tende a acontecer com as árvores que produzem flores coloridas? 8. Considere as imagens a seguir. Figura 15 Sementes. Christine Langer-Pueschel/Shutterstock/Glow Images
Folhas.
happykanppy/Shutterstock/Glow Images Figura 17 Flor.
Otto Stadler/Photographer’s Choice/Getty Images Figura 18 Esporos agrupados. Edson Grandisoli/Pulsar • Escreva em seu caderno quais dessas estruturas são encontradas em: a) angiospermas; b) gimnospermas; c) pteridófitas. Página 46 CAPÍTULO 2 - Os órgãos das plantas e a fotossíntese Em muitas plantas é fácil reconhecer seus órgãos: raiz, caule, folhas, flores, frutos e sementes. Veja as imagens a seguir e identifique os órgãos de cada uma destas plantas.
50 cm
Gengibre. Deni Bown/Garden World Images/Easypix Figura 2 40 cm
Orquídea. Marcio Lourenço/Pulsar Figura 3 10 cm
Cacto. AuaEedStudio/Shutterstock/Glow Images Nem todas as plantas têm caules e raízes, nem todas produzem sementes, e só as angiospermas formam flores e frutos.
• É possível reconhecer folha e caule nas três imagens ao lado? Raízes Figura 4 30 cm
Muda de laranjeira. sevenke/Shutterstock/Glow Images Figura 5 20 cm
Muda de equinócea. Alena Brozova/Shutterstock/Glow Images As raízes são responsáveis pela fixação da planta e pela absorção de água e sais minerais, necessários ao seu crescimento. Estudos sobre a nutrição de plantas mostraram que há elementos químicos essenciais para o crescimento delas. Entre eles estão enxofre, nitrogênio, fósforo, magnésio, potássio, cálcio, ferro, manganês, zinco e muitos outros. Todos esses elementos estão em pequenas quantidades nas plantas e são absorvidos do solo pelas raízes. Há dois tipos básicos de desenvolvimento de raízes: pivotante e fasciculado. No sistema pivotante, há uma raiz principal bastante desenvolvida, da qual saem ramificações. A maioria das árvores e muitos arbustos têm raízes desse tipo. No sistema fasciculado, todas as raízes partem do caule e nenhuma delas é mais desenvolvida do que as outras. As raízes crescem e atingem tamanhos semelhantes.
18 m
Figueira. Zé Paiva/Pulsar Figura 7 2 m
Milho. Fabio Colombini Figura 8 7 cm
Beterrabas. Anne Greenwood/Shutterstock/Glow Images Figura 9 18 cm
Cenouras. Denis and Yulia Pogostins/Shutterstock/Glow Images Figura 10 30 cm
Mandiocas. Fabio Colombini Algumas plantas com raízes muito superficiais, como é o caso do milho e da figuera, possuem também raízes do tipo escora, que ficam acima do solo. Essas raízes ajudam na fixação e na sustentação da planta. O mesmo acontece com plantas que crescem em terrenos moles ou pantanosos. Muitas plantas possuem raízes que armazenam substâncias nutritivas: são as raízes tuberosas. Cenoura, batata-doce, beterraba, nabo e mandioca são alguns exemplos. Um tipo de raiz comum em angiospermas que habitam terrenos encharcados, como os mangues, são as raízes de aeração, também chamadas de respiratórias ou pneumatóforos. Algumas crescem para cima e saem do solo, absorvendo gás oxigênio do ar. Essas raízes estão presentes, por exemplo, em plantas como o mangue-preto (também conhecido como siriúba).
até 18 m Raízes de aeração em manguezal. Jericoacoara, CE, 2012. Fabio Colombini Página 48 EXPERIMENTO DA HORA O crescimento da raiz Não é comum observarmos o crescimento das raízes de uma planta, pois elas normalmente se localizam no interior do solo. O caule, por sua vez, é mais fácil de ser observado, uma vez que, normalmente, está acima do nível do solo. Em condições de laboratório é possível acompanhar o desenvolvimento de plantas e realizar testes biológicos, desde a germinação da semente até a produção de frutos. Uma questão que foi bastante estudada é: a raiz e o caule têm uma direção definida de crescimento? Antes de iniciar a atividade, conheça a semente do feijoeiro. Dentro da semente há um embrião que se desenvolve quando a semente encontra um ambiente favorável para a germinação. Figura 12 tegumento hilo Sementes do feijoeiro. Jiri Hera/Shutterstock/Glow Images Agora, realize a atividade a seguir. Material • uma caixa de CD vazia; • quatro sementes de feijão embebidas em água desde a noite anterior; • uma folha de papel-filtro (coador de papel para café tamanho 103); • uma caixa de sapatos sem a tampa; • etiqueta; • água.
• Formule a sua hipótese: para que direção a raiz de cada semente crescerá? E. Feche a caixa de CD de modo que os feijões não saiam da posição quando a caixa for manuseada. Se necessário, utilize um pedaço de fita adesiva. F. Em uma etiqueta, desenhe uma seta para cima e escreva o dia da montagem. Cole a etiqueta em uma das extremidades da caixa de CD, conforme mostrado na imagem da página seguinte. Página 49 Figura 13 As cores não correspondem aos tons reais. Esquema da montagem do experimento. Note que o hilo de cada semente está voltado para um lado: para a esquerda, para cima, para a direita e para baixo. Rafael Herrera G. Mantenha a caixa de CD encostada em algum objeto (parede ou armário) de modo que a seta fique apontada para cima. Utilize um apoio para manter a caixa de CD na posição vertical e cubra-a com uma caixa de papelão. H. Observe diariamente e, se necessário, umedeça o papel de filtro. Após quatro dias, os feijões deverão ter germinado e suas raízes já apresentarão alguns centímetros de comprimento. Se as raízes ainda não tiverem crescido, espere mais um dia. Observe os resultados.
A água e os sais minerais absorvidos pelas raízes são transportados até as folhas pelos vasos condutores que compõem o caule. Além disso, os caules sustentam as folhas, fazendo que elas recebam luz de maneira adequada. Portanto, as duas funções principais dos caules são o transporte de substâncias e a sustentação. Os caules podem ser aéreos, como o de uma palmeira, ou subterrâneos, como o da grama e o da cebola. Alguns caules armazenam substâncias nutritivas e são utilizados na alimentação. A cana-de-açúcar e a batata são alguns exemplos.
20 cm
caule O caule da grama é subterrâneo. design56/Shutterstock/Glow Images Algumas partes do caule são modificadas, formando estruturas com funções especiais. Uma das modificações do caule são as gavinhas, que são filamentos com capacidade de se enrolar em outras plantas ou em um objeto qualquer. As videiras (pés de uvas), as aboboreiras e os chuchuzeiros têm gavinhas. Figura 15 15 cm
gavinha Gavinha em chuchuzeiro. Fabio Colombini
A folha é um órgão que tem a função básica de produzir alimento para a própria planta. Isso é possível porque a fotossíntese – processo de captação e transformação de energia luminosa em nutrientes – ocorre principalmente nas folhas. Graças aos estômatos, as folhas ajudam a regular a perda de água da planta. Na natureza há folhas de formatos muito variados. Além disso, muitas folhas passaram por transformações durante o processo evolutivo e desempenham diversas funções, como é o caso das folhas modificadas em espinhos.
• Por que é importante, para o cacto, ter suas folhas modificadas em espinhos? Figura 16 20 cm
Os espinhos dos cactos são folhas modificadas. Curioso/Shutterstock/Glow Images Página 51 As estruturas coloridas que ficam ao redor das flores do bico-de-papagaio e da primavera (ou buganvília) são parecidas com pétalas, mas, na verdade, são folhas modificadas que contribuem para atrair animais polinizadores. Figura 17 A B
6 cm 4 cm
Em A, bico-de-papagaio; em B, primavera ou buganvília. Teri Virbickis/Shutterstock/Glow Images suradech sribuanoy/Shutterstock/Glow Images As substâncias nutritivas produzidas pelas folhas são transportadas até outras partes da planta pelos vasos condutores. Há folhas que exercem a função de armazenar nutrientes. É o caso das folhas que formam o bulbo da cebola.
6 cm
folhas Cebola em corte. Valentyn Volkov/Shutterstock/Glow Images Entre tanta variedade, há também as plantas que não têm folhas. Nelas, a fotossíntese é realizada pelo próprio caule, como no aspargo. Analisando as folhas de uma árvore, notamos que elas estão dispostas de modo que recebam o máximo de luz. A realização da fotossíntese depende da quantidade de luz recebida. Observe a imagem.
30 m a 40 m folhas inferiores e internas folhas da copa e externas Carvalho. kosam/Shutterstock/Glow Images PENSE E RESPONDA • Que folhas, nessa árvore, tendem a apresentar maior taxa de fotossíntese? Justifique.
Já vimos que as flores são os órgãos reprodutivos das plantas angiospermas. Em geral, flores isoladas são produzidas nas terminações dos caules, ou seja, uma única flor surge na extremidade de um ramo. Isso acontece em laranjeiras, pessegueiros e em muitas outras plantas. Em outras espécies, várias flores ficam agrupadas na extremidade do mesmo ramo, formando as inflorescências, que variam muito no modo como as flores se ligam ao ramo e no número de flores formadas. A margarida e o girassol, por exemplo, têm dezenas de flores em um mesmo ramo.
De acordo com a disposição das flores no caule, as inflorescências adquirem formas características. Alguns tipos de inflorescência e seus esquemas florais estão representados a seguir. Figura 20 1 2 3 4
15 cm 15 cm
20 cm 7 cm
Exemplos de inflorescências e suas respectivas representações: 1. flamboaiã-mirim (cacho); 2. pimpinela-branca (umbela); 3. girassol (capítulo); 4. trigo (espiga). Ilustrações: Walter Caldeira. Fotos: 1. Du Zupanni/Pulsar; 2. Stefan Holm/Shutterstock/Glow Images; 3 e 4. Zeljko Radojko/Shutterstock/Glow Images CIÊNCIA E SAÚDE Medicamentos fitoterápicos As plantas não se locomovem, não têm sistema nervoso e não têm órgãos dos sentidos para perceber a presença de um herbívoro. Como, então, elas conseguem proteger-se de lagartas, vírus, bactérias, vertebrados herbívoros e outros seres vivos que se alimentam delas? As defesas das plantas podem ser físicas (presença de espinhos, folhas duras e indigeríveis, folhas com as bordas cortantes) e químicas (produção de substâncias tóxicas e/ou de sabor desagradável). Em alguns casos, as substâncias produzidas pelas plantas são utilizadas com finalidade medicinal. Nesse caso, as susbstâncias são conhecidas como princípio ativo. A dedaleira (Digitalis purpurea), por exemplo, é uma planta muito tóxica, mas que também é usada na medicina. A ingestão de partes dessa planta pode causar grave intoxicação, até mesmo levando à morte. Entretanto, o uso de seu princípio ativo em pequenas doses, quando extraído em laboratórios farmacêuticos e indicado por profissionais, é benéfico para pacientes com insuficiência cardíaca. Figura 21 1,5 m
Dedaleira. phildaint/Shutterstock/Glow Images 1. De acordo com o texto, as plantas podem ser benéficas quando utilizadas para fins medicinais? Explique. 2. Reflita e discuta sobre a importância das plantas utilizadas para fins curativos pelas comunidades humanas do passado. Página 53 Frutos A estrutura que se desenvolve a partir do ovário da flor é chamada de fruto. As sementes das angiospermas encontram-se dentro do fruto. Há frutos que têm apenas uma semente e outros que têm muitas. Figura 22 8 cm
9 cm 6 cm
14 cm Tomates e laranjas têm muitas sementes em seu interior, enquanto abacates e pêssegos têm apenas uma semente. Kozini/Shutterstock/Glow Images Stockbyte/Stockbyte/Getty Images Nattika/Shutterstock/Glow Images Nattika/Shutterstock/Glow Images Os frutos apresentam adaptações que aumentam as chances de as sementes se espalharem pelo ambiente. Há os frutos carnosos, que têm uma parte suculenta e nutritiva que atrai animais e lhes serve de alimento. Após ingerir os frutos, os animais liberam as sementes com as fezes; isso faz as sementes se espalharem pelo ambiente. Os frutos secos não têm parte suculenta, mas alguns deles se abrem liberando as sementes, como acontece com os frutos da paineira, do urucum, da andiroba, do cedro-rosa, do feijoeiro, do mulungu e do ipê.
24 cm
tomate laranja
abacate pêssego
Quando o dia está seco, a vagem do mulungu se rompe e expulsa as sementes maduras que estão em seu interior. Luiz Augusto Gomes de Souza/Pesquisador Titular MCTI-INPA Alguns frutos secos apresentam estruturas que facilitam a dispersão pelo vento, como estruturas em forma de plumas. Há ainda frutos que apresentam adaptações, como ganchos, espinhos, pelos ou substâncias aderentes, como o carrapicho. Figura 24 A B
3 cm 2 cm
Dispersão de sementes (A) e frutos (B). Brian A Jackson/Shutterstock/Glow Images Scott Camazine/Photo Researchers/Getty Images
• Como as sementes do dente-de-leão e os frutos do carrapicho, representados nessas fotografias, são dispersos? Página 54 A fotossíntese As plantas e os animais são seres vivos e, assim, apresentam várias características em comum. Por exemplo, são formados por células, realizam trocas de substâncias com o ambiente, crescem e se reproduzem. Podemos dizer que a diferença mais relevante entre plantas e animais é a capacidade que as plantas têm de realizar fotossíntese. Na fotossíntese, as plantas usam substâncias simples e energia luminosa do ambiente para produzir os nutrientes de que necessitam para viver. Já os animais precisam comer outro ser vivo para sobreviver. Esta é uma importante característica que distingue as plantas dos animais.
Durante muito tempo, acreditou-se que as plantas retiravam seu alimento do solo por meio das raízes. Essa ideia prevaleceu até o século XVII, quando o pesquisador belga J. B. van Helmont (1577-1644) realizou um experimento que colocou em xeque essa concepção e ajudou a compreender a nutrição das plantas. Suas conclusões foram as seguintes: • não é do solo que a planta retira seu alimento; • a água deve ter um papel importante no processo de nutrição. Já no século XVIII, mais conhecimentos sobre o ar e a queima de objetos revelavam semelhanças entre a respiração animal e as combustões. Os cientistas diziam que o ar que permitia a combustão era purificado (ou ar vital) e aquele que não permitia a combustão ou a respiração era um ar viciado. Joseph Priestley (1733-1804), então, colocou um ramo vivo de hortelã em uma campânula em que o ar estava viciado pela queima de uma vela.
As cores não correspondem aos tons reais. Esquema da montagem do experimento de Priestley. Dawidson França Dez dias depois, ele verificou que dentro da campânula outra vela poderia ser acesa. Concluiu, com essas observações, que a planta havia purificado o ar. Trabalhos posteriores mostraram que essa purificação do ar só ocorria quando a planta era iluminada e só quando se usavam partes verdes dos vegetais. No início do século XIX sabia-se que, a partir de ar viciado e água, as plantas verdes na presença de luz purificavam o ar e produziam o próprio alimento. Essa ideia é representada pelo esquema:
• Após a leitura do texto, você pode concluir que o conhecimento científico é produzido com base no experimento de um único cientista? Justifique sua resposta com exemplos disponíveis no próprio texto. Página 55 Desde os experimentos de Van Helmont, os conhecimentos sobre Química, Física e Biologia aumentaram muito, e o processo de nutrição das plantas agora é mais bem compreendido. Por meio de experimentos, constatou-se que os gases envolvidos no processo de nutrição vegetal – a fotossíntese – e na combustão são os mesmos. O gás carbônico é usado pelas plantas durante a fotossíntese e é o gás produzido na combustão; o gás oxigênio é consumido durante a combustão e é o gás produzido pela fotossíntese. Os cientistas também constataram que, do mesmo modo que os animais, as plantas também respiram o tempo todo. A respiração e a combustão consomem gás oxigênio e produzem gás carbônico. Quando as plantas estão bem iluminadas, a produção de gás oxigênio na fotossíntese supera o consumo dele na respiração. O excedente de gás oxigênio é, então, eliminado para o ambiente. Devemos lembrar que a respiração e a fotossíntese são processos celulares e que os gases envolvidos nos processos são os mesmos, ou seja, a fotossíntese consome gás carbônico e produz gás oxigênio, enquanto a respiração consome gás oxigênio e produz gás carbônico.
Com o avanço dos estudos sobre as células vegetais, observou-se que no citoplasma delas há uma estrutura chamada cloroplasto. No interior do cloroplasto há um pigmento verde que recebeu o nome de clorofila. A clorofila é capaz de absorver energia luminosa. Figura 26 30 cm
cloroplastos Folhas de espinafre. Células de folha de espinafre. (Aumento aproximado de 5 mil vezes e colorido artificial.) Karin Hildebrand Lau/Shutterstock/Glow Images Biophoto Associates/Photoresearchers/SPL/Latinstock Muitos cientistas trabalharam para a compreensão da nutrição vegetal como um todo. Hoje, sabemos que a fotossíntese é um processo em que o gás carbônico e a água são transformados em nutriente (glicose) e gás oxigênio a partir da energia luminosa absorvida pela clorofila. Simplificadamente, a fotossíntese pode ser representada pelo esquema:
Algumas espécies de plantas conseguem digerir animais para obter certos nutrientes, mesmo que a fotossíntese continue sendo sua principal fonte nutricional. Uma dessas plantas é a chamada papa-moscas, ou dioneia. Figura 27 2,5 cm
A dioneia é uma planta carnívora. Ela faz fotossíntese e produz flores. Fabio Colombini Em geral, essas plantas carnívoras são encontradas nos terrenos pobres em compostos de nitrogênio, fósforo e potássio, essenciais para o desenvolvimento de qualquer vegetal. Os animais aprisionados por elas compensam a falta desses minerais no solo. • Por que não é comum encontrarmos dioneia em solos adubados? Justifique. A relação entre os seres produtores e consumidores Todos os organismos que fazem fotossíntese usam a energia luminosa para produzir nutrientes, os quais serão usados na construção do corpo do ser vivo ou serão armazenados como material de reserva. As plantas, por exemplo, armazenam amido, óleos e outras substâncias em suas raízes, folhas, sementes e caule. De acordo com o modo de conseguir o alimento, os seres vivos são divididos em duas categorias: • os organismos fotossintetizantes são chamados de produtores, já que produzem o próprio alimento; • os organismos que não fazem fotossíntese são chamados de consumidores, pois se alimentam de outros seres vivos. A busca por alimento é constante na natureza. Animais alimentam-se de plantas e/ou de outros animais. Com isso, os animais utilizam parte do que ingeriram na produção de novas células e de substâncias que compõem o próprio corpo, ou seja, a matéria-prima para a produção de penas, pelos, células de todo tipo, substâncias diversas etc. provém do alimento ingerido. Um modo de representar a transferência de matéria e energia de um ser vivo para outro é a cadeia alimentar. Os esquemas a seguir indicam como alguns consumidores obtêm a energia de que precisam para viver. Note que o primeiro elemento dos esquemas são as plantas, ou seja, são os seres produtores; a seguir, estão representados os consumidores, animais que comem plantas ou parte delas. Seguem-se, então, os outros animais consumidores. Além das plantas, as algas e muitas espécies de bactérias realizam fotossíntese; portanto, também são organismos produtores. Figura 28 Os elementos da imagem estão fora de escala de tamanho entre si. As cores não correspondem aos tons reais. Esquemas desse tipo são chamados cadeias alimentares. A direção das setas indica o caminho percorrido pela energia. Walter Caldeira
Leia a notícia a seguir. Incêndio que devastou banco genético da USP foi intencional, diz Ibama [...]
O incêndio que atingiu o banco genético da Universidade de São Paulo (USP) de Ribeirão Preto, em agosto, e destruiu 27,3 hectares de floresta foi intencional, afirma o técnico [...] do Centro Nacional de Prevenção e Combate a Incêndios Florestais [...], do Ibama. [...] A floresta queimada tem 75 hectares, sendo que 45 deles fazem parte do banco genético – plantas e sementes de espécies das bacias hidrográficas dos rios Pardo e Mogi, além de mamíferos, aves, fungos, insetos e animais de solo. [...] Segundo a pesquisadora [...], na parte do banco genético incendiado existiam 45 espécies arbóreas com 3 375 progênies (matrizes para preservação da variabilidade genética) que serviriam para a criação de novas florestas. [...] Foi perdido, segundo a USP, material genético de insetos, de aves, de ninhos de passarinhos, além de árvores de várias espécies [...]. MONTEMURRO, Giovanna. Incêndio que devastou banco genético da USP foi intencional, diz Ibama. O Estado de S. Paulo, São Paulo, 9 set. 2011. Disponível em: Yüklə 248,72 Kb. Dostları ilə paylaş:
|