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Capa Saintpaulia sp (Violeta-africana). Arquivo pessoal. Ilustrações e fotos Luci Veiga de Freitas

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Universidade Federal do Rio de Janeiro Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho Polo Avançado de Xerém Programa de Pós-Graduação em Formação Científica para Professores de Biologia

Aulas de Botânica Material teórico-prático direcionado a professores e alunos do 2º segmento do Ensino Fundamental

Luci Veiga de Freitas Rio de Janeiro 2014

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SUMÁRIO

1. Apresentação ........................................................................................................ 4 2. Introdução ao estudo das plantas ......................................................................... 4 3. Capítulos ............................................................................................................... 6 3.1

Capítulo 1- As Briófitas ................................................................................ 7

3.2

Capítulo 2 – As Pteridófitas ....................................................................... 12

3.3

Capítulo 3 – A raiz e a absorção de água ................................................. 17

3.4

Capítulo 4 – O caule e a condução da seiva ............................................. 22

3.5

Capítulo 5 – A importância da folha ........................................................... 27

3.6

Capítulo 6 – Os pigmentos vegetais .......................................................... 34

3.7

Capítulo 7 – A fotossíntese ........................................................................ 39

3.8

Capítulo 8 – A transpiração ....................................................................... 44

3.9

Capítulo 9 – A respiração .......................................................................... 49

3.10 Capítulo 10 – Os movimentos vegetais ..................................................... 54 3.11 Capítulo 11 – A importância da flor ........................................................... 59 3.12 Capítulo 12 – O fruto e o pseudofruto ....................................................... 66 3.13 Capítulo 13 – A importância da semente .................................................. 73 4

Considerações finais .......................................................................................... 78

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Referências ........................................................................................................ 79

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1. APRESENTAÇÃO Este manual é direcionado aos professores de Ciências do ensino fundamental. Nele são apresentadas atividades simples que os alunos poderão desenvolver em sala de aula, com a orientação do professor. Tais atividades visam facilitar a compreensão dos conceitos básicos relacionados à morfologia e fisiologia das plantas. Ao todo são 13 capítulos, cada qual dividido em 4 etapas denominadas: Entendendo, Experimentando, Fixando e Sugerindo. Na 1ª etapa, Entendendo, são explorados, de forma didática, os conceitos básicos do assunto a ser abordado no capítulo. Na 2ª etapa, Experimentando, é apresentado um protocolo experimental para a realização de uma atividade, sempre a partir de um objetivo pré-determinado. Na 3ª etapa, Fixando, são formuladas algumas questões sobre a atividade realizada na 2º etapa (Experimentando) e também sobre o conteúdo apresentado na 1ª etapa (Entendendo). Esta etapa tem a intenção de levar o aluno, a partir da leitura, da observação e da experimentação, a refletir, construir ideias e levantar hipóteses sobre o material analisado ou sobre o resultado do experimento. A 4ª etapa, Sugerindo, é bem diversificada. Como demonstrado pelo próprio nome, nessa etapa é sugerida uma atividade que pode ser uma nova prática ou a elaboração de algum produto necessário à realização da atividade proposta na 2ª etapa ou, ainda, alguma informação complementar aos conceitos apresentados na 1ª etapa. De qualquer forma, a mesma está sempre relacionada ao capítulo no qual está inserida. . 2. INTRODUÇÃO AO ESTUDO DAS PLANTAS Acredita-se que as plantas, organismos do Reino Plantae, evoluíram a partir de um grupo de algas pluricelulares. Nas algas, as células se organizam para formar um talo (sem raiz, caule ou folhas). Por viverem dentro d’água não correm risco de ressecar nem de desidratar. Também não possuem vasos condutores de seiva, porém seu talo é permeável e a absorção das substâncias do meio aquático se dá por toda sua superfície corporal. Seus tecidos não são resistentes e a própria água do ambiente em que vivem, dá sustentação ao talo. Os gametas das algas são flagelados e o meio aquático favorece o encontro dos mesmos e a fecundação. No decorrer da evolução algumas algas passaram a apresentar estruturas, semelhantes a raízes, para fixação nas rochas à beira-mar. Essas estruturas são chamadas de rizóides (rhiza = raiz; óide = semelhante a).

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As algas e os organismos do Reino Plantae são eucariontes e autótrofos, necessitando apenas de substâncias inorgânicas obtidas do meio ambiente em que vivem. Estas substâncias são: gás oxigênio, gás carbônico, água e sais minerais. Além disso, necessitam de uma fonte de energia, a luz, com a qual produzem seu próprio alimento através da fotossíntese. Na vida aquática, porém, existem algumas dificuldades: o gás oxigênio e o gás carbônico não circulam com a mesma facilidade que no ar e a luz penetra somente até uma determinada profundidade (cerca de 200 m). Assim a conquista do ambiente terrestre foi um evento importante para as plantas, pois na atmosfera há luz em abundância e os gases circulam com grande facilidade. Durante a evolução novas estruturas que se desenvolveram permitiram essa conquista: órgãos para fixação e absorção de água e sais minerais que estão no solo (as raízes) e epiderme com revestimento (cutícula) para impedir a transpiração excessiva e a desidratação. Mas havia um problema a ser superado: se a água não saísse pelas folhas, também não entraria pelas raízes. Porém, durante a evolução, surgiram pequenos poros nas folhas, os estômatos. Esses poros podem se abrir ou se fechar, dependendo, por exemplo, da quantidade de água no solo. Eles também permitem a passagem dos gases para a respiração e para a fotossíntese. Mas nem tudo aconteceu tão rápido assim, e nem de uma só vez... a evolução das plantas foi gradual! Em cada capítulo vamos apresentar partes e processos relativos aos quatro grandes grupos do Reino Plantae: Briófitas, Pteridófitas, Gimnospermas e Angiospermas. No entanto, as características específicas de cada grupo também serão abordadas para que você possa perceber a grande diversidade de organismos que pertencem a este Reino! As Briófitas e Pteridófitas, por exemplo, apresentam órgãos reprodutores que não são facilmente visíveis. O gameta masculino, por ser flagelado, necessita estar em ambiente úmido para encontrar o gameta feminino! Já as Gimnospermas e Angiospermas possuem órgãos reprodutores bem visíveis (estróbilos ou flores) e a reprodução independe da água! Estas e outras questões serão abordadas com mais detalhes nos próximos capítulos! Agora, boa leitura e mãos à obra!

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3. CAPÍTULOS 1. As Briófitas; 2. As Pteridófitas; 3. A raiz e a absorção de água; 4. O caule e a condução da seiva; 5. A importância da folha; 6. Os pigmentos vegetais; 7. A fotossíntese; 8. A transpiração; 9. A respiração; 10. Os movimentos vegetais; 11. A importância da flor; 12. O fruto e o pseudofruto. 13. A importância da semente;

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CAPÍTULO 1 AS BRIÓFITAS

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1. Entendendo: As Briófitas. As Briófitas foram os primeiros vegetais a colonizar o ambiente terrestre. Por serem revestidas por uma camada de cera muito fina, só podem viver em ambientes úmidos e sombreados. Seus representantes mais conhecidos são os musgos (fig. 1) e as hepáticas. São plantas pequenas (em média 2 cm) que ainda dependem da água para reprodução, já que o gameta masculino é flagelado. Não apresentam vasos condutores de seiva e, assim, não possuem raiz, nem caule, nem folhas verdadeiras. O corpo dessas plantas é formado por estruturas conhecidas como rizóides, caulóide e filóides. Seu ciclo de vida consta de duas fases: 1ª fase: gametófito - produz gametas, dura mais tempo, é verde, faz fotossíntese; 2ª fase: esporófito - produz esporos, dura pouco e não faz fotossíntese.

Fig. 1: Musgos

Por serem avasculares, a água é absorvida do ambiente por toda superfície da planta e é transportada de célula a célula, ao longo do corpo. Sendo um transporte relativamente lento, elas não desenvolvem tamanho maior. Sendo assim, apresentam pequeno porte. Os rizóides são responsáveis pela fixação da planta ao substrato. Os musgos vivem agrupados e a água da chuva ou do orvalho permite o encontro dos gametas. A fecundação ocorre no gametófito feminino (local onde se encontra o gameta feminino). Assim, forma-se o zigoto que se desenvolve sobre o gametófito feminino, formando o esporófito. O esporófito consta de uma haste que cresce sobre o gametófito feminino e, em sua ponta, forma-se uma cápsula (esporângio), onde são produzidos os esporos. Quando a cápsula se abre, libera os esporos que são levados pelo vento para novos ambientes. Ao caírem em local úmido, germinam e dão origem a novos gametófitos (femininos e masculinos) que irão produzir gametas. Os gametas masculinos são denominados anterozóides e os femininos, oosferas. O ciclo descrito acima pode ser observado na figura 2.

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2. Experimentando: Observando musgos. Objetivo: Reconhecer as partes que compõem o corpo dos musgos Material: Musgos Lupa Tampa plástica de vidro de conserva Pinça Palitos Borrifador Água Folha de papel Caneta ou lápis Procedimento: 1. Com a pinça, retire um pezinho de musgo e coloque sobre a tampa de plástico; 2. Observe com o auxílio da lupa; 3. Com um palito separe os filóides para melhor observação de todas as partes da planta; 4. Mantenha os musgos úmidos borrifando água sobre os mesmos; 5. Faça um desenho do que você está observando.

Cápsula do esporófito

Esporófito maduro

Gotas d’água Esporófito crescendo sobre o gametófito feminino

Gametófito

Esporos

Anterozóide Esporo germinando

Fecundação!

Esporo germinando Anterídio

Gametófito masculino

Gametófito feminino

Fig. 2: Ciclo de vida de um musgo

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3. Fixando: A partir do que você leu e observou, resolva as questões abaixo. 1) O esquema abaixo representa um pezinho de musgo. Identifique as partes numeradas: 2 6

1. _______________________________ 2. _______________________________

5

3. _______________________________ 4. _______________________________

1

5. _______________________________ 4

6. _______________________________

3 Fig. 3: Esquema de musgo

2) Responda: a) Qual a fase sexuada: gametófito ou esporófito? Justifique: ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. b) Por que as Briófitas não podem atingir tamanho maior? ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. c) Por que as Briófitas são dependentes da água para a reprodução? ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. d) Por que as Briófitas só se desenvolvem em ambientes úmidos e sombreados? ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. e) Qual a importância da produção de esporos para os musgos? ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. f) Como se chama o gameta masculino dos musgos? E o gameta feminino? .............................................................................................................................

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4. Sugerindo: Montagem de um terrário com musgos. Musgos podem ser encontrados agrupados em locais úmidos e sombreados como, por exemplo, num cantinho de muro, rente ao chão, principalmente logo após uma chuva. Corte uma garrafa pet incolor conforme demonstrado na figura 4. Prepare uma espécie de terrário colocando um pouco de terra bem úmida no fundo da garrafa e, sobre ela, deposite os musgos coletados (fig. 5). Para colhê-los, utilize uma pazinha de bordas finas e colete-os pela base, juntamente com o substrato sobre o qual estão se desenvolvendo. Borrife água sobre os musgos e feche o terrário com a outra parte da garrafa pet. Envolva a junção das duas partes do terrário com fita adesiva (fig. 6). Isso evita que a água do terrário evapore, mantendo, assim, a umidade no interior. Esta parte será a tampa Aqui você vai colocar terra

Fig. 4: Demonstração de como cortar a garrafa pet

Fig 5: Musgos depositados sobre a terra

Fig. 6: Terrário fechado e lacrado

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CAPÍTULO 2 AS PTERIDÓFITAS

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1. Entendendo: As Pteridófitas. As Pteridófitas mais conhecidas são as samambaias (fig. 1) e as avencas (fig. 2). Durante a evolução das plantas, estes vegetais foram os primeiros a apresentarem vasos condutores de seiva. Vivem em ambientes úmidos e sombreados e, assim como as Briófitas, dependem da água para a reprodução. Seu corpo é formado de raiz, caule e folhas verdadeiros. A raiz é responsável pela fixação da planta ao substrato e também pela absorção de água e sais minerais. O caule, na maioria das vezes subterrâneo, é chamado de rizoma. As folhas, em muitas espécies, são divididas em pequenas partes chamadas folíolos. Seu ciclo reprodutivo consta de 2 fases: 1ª fase: esporófito - produz esporos, é a fase duradoura da planta e faz fotossíntese; 2ª fase: gametófito - produz gametas, dura pouco tempo, é bem pequeno e também faz fotossíntese. É conhecido como protalo.

Fig. 1: Folha de samambaia

Fig. 2: Folha de avenca

Fig. 3: Protalo (gametófito)

A água com sais minerais, absorvida do ambiente pela raiz, é transportada através dos vasos condutores do caule até as folhas. Sendo um transporte mais eficiente, estas plantas desenvolveram um porte maior que o das Briófitas. Na superfície inferior dos folíolos da samambaia ou da avenca (os esporófitos) formam-se pequenos manchas marrons, os soros. Alí estão os esporângios que produzem esporos. Quando maduros, os esporângios se abrem e liberam os esporos que, ao caírem no solo, germinam produzindo uma pequena plantinha em forma de coração. Ela mede pouco mais de 0,5 cm de diâmetro e é chamada de protalo (fig. 3). O protalo é um gametófito hermafrodita, pois nele são produzidos os gametas masculinos (anterozóides) e femininos (oosferas). Na presença de algumas gotas de água, os gametas masculinos alcançam os gametas femininos e ocorre a fecundação. Forma-se o zigoto que cresce sobre o protalo, dando origem a uma nova planta, um novo esporófito. O ciclo de vida de uma samambaia pode ser observado na figura 4.

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2. Experimentando: Observando samambaias. Objetivo: Reconhecer as partes reprodutoras de uma samambaia Material: Folha de samambaia com soros Protalo cultivado Lupa Tampa plástica de vidro de conserva Palitos Água Borrifador Folha de papel Caneta ou lápis Procedimento: 1. Destaque um folíolo da folha de samambaia e coloque sobre a tampa; 2. Observe com o auxílio da lupa; 3. Com um palito toque nos soros para ver o pozinho que se desprende dos

mesmos; 4. Faça um desenho do que você está observando; 5. Com a lupa, observe o protalo, não esquecendo de borrifar água sobre o mesmo; 6. Faça um desenho do que você está observando. Esporângio Esporófito Soro adulto Esporos Folíolos com soros Gotas d’água

Esporo germinando

Esporófito jovem Fecundação! Anterozóide

Fig. 4: Ciclo de vida de uma samambaia Gametófito hermafrodita Fig. 4: Ciclo de vida de uma samambaia

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3. Fixando: A partir do que você leu e observou, resolva as questões abaixo. 1) O esquema abaixo representa um pé de samambaia. Identifique as partes numeradas: 4

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1. _______________________________ 2. _______________________________ 3

3. _______________________________ 4. _______________________________ 5. _______________________________

2

1

Fig. 5: Esquema de samambaia

2) Responda: a) As samambaias que usamos para decorar nossas casas representam a fase sexuada ou assexuada da planta? Justifique: ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. b) Por que as Pteridófitas podem alcançar porte maior que as Briófitas? ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. c) Por que as Pteridófitas são dependentes da água para a reprodução? ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. d) Qual a importância dos soros? ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. e) Qual a importância do protalo? ............................................................................................................................. .............................................................................................................................

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4. Sugerindo: Cultivando esporos de samambaias. Colete algumas folhas de samambaia ou avenca que contenham soros (fig. 7). Deposite-as, separadamente, entre as páginas de um jornal. Coloque um peso sobre o jornal e deixe por alguns dias, em lugar seco e ventilado. Depois desse tempo, abra as folhas e recolha o pozinho que se depositou sobre o jornal. São os esporos que caíram dos esporângios. Coloque um pouco de terra dentro de uma tampa plástica de vidro de conserva e borrife água. Espalhe o pozinho que você coletou sobre essa terra. Envolva com plástico filme (fig. 8) para manter o ambiente interno úmido e aguarde. Depois de alguns dias começarão a brotar os protalos.

Fig. 7: Folha de samambaia com soros

Fig. 8: Cultivando esporos

Em algumas espécies de samambaia os esporos demoram muito para germinar. Às vezes demoram semanas. Por isso, se pretende fazer esta prática, comece com bastante antecedência. Vale a pena!

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CAPÍTULO 3 A RAIZ E A ABSORÇÃO DE ÁGUA

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1. Entendendo: A raiz e a absorção de água. A raiz é o órgão da planta responsável pela sua fixação e pela absorção de água e sais minerais que estão no solo. Para executar adequadamente suas funções, a raiz tem regiões especializadas para tal. Podemos observar essas regiões na figura 1. colo

zona de ramificação

raízes laterais

zona pilífera zona de crescimento coifa Fig. 1: Regiões da raiz

1. Coifa: protege a ponta da raiz do desgaste causado pelo atrito com as partículas

do solo. Protegido pela coifa encontra-se um tecido cujas células se dividem continuamente, permitindo o crescimento da raiz, o tecido meristemático; 2. Zona de crescimento: Neste local as células produzidas no tecido meristemático, se alongam muito contribuindo para o crescimento da raiz; 3. Zona pilífera: Apresenta pelos absorventes, que se infiltram entre as partículas do solo (fig. 2). Esses pelos aumentam consideravelmente a área de absorção de água e sais minerais da raiz; 4. Zona suberosa ou de ramificação: Região de onde partem as raízes laterais. ar

célula epidérmica água partícula do solo

pelo absorvente

Fig. 2: Pelos absorventes

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2. Experimentando: Comprovando a absorção de água pela raiz. Objetivo: Reconhecer que a raiz realiza a absorção de água. Material: Um molho de coentro 1 copo Água Óleo Caneta marcadora permanente (para escrever em vidro, CD etc) Procedimento: 1. Coloque o molho de coentro dentro do copo; 2. Coloque água dentro do copo até uma altura que permita que as raízes fiquem totalmente submersas; 3. Com a caneta, marque o nível da água no copo (fig. 3); 4. Adicione cuidadosamente o óleo sobre a água. Não se preocupe se o óleo, de início, afundar. Como ele é menos denso que a água, em alguns minutos flutuará formando uma película. Para melhor visualização é sugerido que se coloque óleo até que essa película tenha cerca de 0,5 cm; 5. Exponha o conjunto à luz solar indireta, em local ventilado e aguarde por 30 minutos; 6. Após decorrido esse tempo, marque o nível da água no copo; 7. Caso não haja ventilação suficiente, deixe o experimento repousar durante algumas horas a fim de obter um resultado visível.

óleo

marca do nível da água

água

Fig. 3: Experimento montado

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3. Fixando: A partir do resultado obtido com a experimentação, responda às perguntas abaixo. 1) Que diferença você observou no nível da água do copo ao final do experimento? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 2) Como você pode explicar essa diferença? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 3) Se deixarmos o experimento em repouso de um dia para o outro, como deverá estar o nível da água ao final desse período: igual ou mais baixo? Justifique: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 4) Quais os nomes dos fenômenos envolvidos no experimento: Realizado pela raiz: .................................................................................................. Realizado pelas folhas: ............................................................................................ 5) Qual a importância de adicionar óleo à água, de modo a formar uma película sobre a mesma? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 6) Observando-se a copa de uma árvore podemos entender porque a área ocupada pela mesma seja extensa: é através das folhas, que compõem a copa, que as plantas absorvem gás carbônico e energia luminosa para produzirem seus alimentos através da fotossíntese. Se pudéssemos observar o sistema radicular (conjunto de todas as raízes de uma planta), veríamos que este sistema, muitas vezes, ocupa uma área bem mais extensa que a copa da mesma planta. Quais as vantagens que uma planta pode ter em função de um sistema radicular tão extenso? .................................................................................................................................. ..................................................................................................................................

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4. Sugerindo: Demonstrando a reprodução vegetativa em raiz tuberosa. Esta atividade pode desempenhar um importante papel enquanto elemento lúdico-pedagógico, pois, além de demonstrar cientificamente que determinadas raízes podem originar novas plantas, é sensorialmente estimulante no sentido de fornecer ao jovem aluno a oportunidade de explorar o desenvolvimento de um ser vivo. Material: Batata doce 1 copo transparente Água Palitos de dentes Papel Lápis ou caneta Procedimento: 1. Espete três palitos na região mediana da batata doce, equidistantes um do outro; 2. Coloque água dentro do copo e acomode a batata doce de modo que sua parte inferior (aquela onde podem ser observados alguns fios ou raízes) fique dentro da água (fig. 4); 3. Deixe o experimento em repouso por pelo menos uma semana em lugar ventilado e com iluminação indireta, observando sempre a quantidade de água e trocando-a de 2 em 2 dias (para evitar a postura de ovos por mosquitos); 4. Faça um desenho do experimento ao final desse período;

Fig. 4: Experimento montado

Resultados esperados: Ao final de alguns dias é esperado que surjam pequenas folhas na parte superior da batata doce. Com o passar do tempo se desenvolverá uma folhagem exuberante. Os alunos podem ser estimulados a descobrir de onde a plantinha em crescimento obteve substâncias que permitissem seu desenvolvimento e, assim, associar o fato ao armazenamento de amido como substância de reserva. Também pode ser explorado o tipo de reprodução (vegetativa ou assexuada), dando origem a exemplares geneticamente idênticos à planta original, preservando, nos descendentes, características que possam interessar aos agricultores.

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CAPÍTULO 4 O CAULE E A CONDUÇÃO DA SEIVA

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1. Entendendo: O caule e a condução da seiva. Nas plantas vasculares, a água com sais minerais precisa subir da raiz até as folhas, local onde ocorre a fotossíntese. Esse líquido, absorvido do solo pelas raízes, compõe a seiva bruta e seu transporte se dá através de finíssimos tubos (vasos condutores) que existem no interior da planta. Após a ocorrência da fotossíntese e a síntese de matéria orgânica, forma-se a seiva elaborada que deve ser distribuída para as demais partes do vegetal. Esse transporte ocorre através de outro tipo de vasos condutores. Temos então, no interior da planta, um tecido de condução especializado no transporte da seiva bruta e da seiva elaborada, que se distribui da seguinte maneira (fig. 1): 1. Vasos lenhosos, cujo conjunto é chamado de xilema, transportam a seiva bruta da raiz até as folhas. A seiva bruta é constituída de água e sais minerais absorvidos do solo através dos pelos absorventes da raiz; 2. Vasos liberianos, cujo conjunto é chamado de floema, transportam a seiva elaborada das folhas para as demais partes da planta. A seiva elaborada contém, além da água e dos sais minerais, as substâncias orgânicas produzidas nas folhas durante fotossíntese.

Folha (fotossíntese)

Fruto (com açúcares)

Vasos liberianos (transportam a seiva elaborada)

Vasos lenhosos (transportam a seiva bruta) Caule (transporte)

Raiz (absorção) Fig.1: O caule e seus vasos condutores.

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2. Experimentando: Comprovando o transporte de seiva através do caule. Objetivo: Reconhecer que a seiva bruta sobe pelo interior da planta, para as partes aéreas. Material: Duas flores brancas iguais (cravo, rosa etc) com haste Dois copos Tesoura Água Corante alimentício (anilina vermelha ou azul) Caneta marcadora permanente (para escrever em vidro, CD etc) Folha de papel Caneta ou lápis Procedimento: 1. 2. 3. 4.

Com a caneta, identifique os copos com as letras A e B; Coloque água em ambos os copos; Coloque uma flor em cada copo; Ainda dentro da água, corte mais ou menos 2 cm da haste de cada flor, de forma oblíqua (fig. 2); 5. Coloque anilina apenas no copo A; 6. Deixe o experimento durante algumas horas, em um lugar ventilado e iluminado (fig. 3); 7. Após haver decorrido esse tempo, observe e registre o que observou.

Fig. 2: Como cortar a haste

Fig. 3: Experimento montado

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3. Fixando: A partir do resultado obtido com a experimentação, responda às perguntas abaixo. 1) Que diferença de coloração você observou entre as flores do copo A e do copo B? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 2) Como você explica essa diferença? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 3) Que estruturas levaram a água com anilina até as pétalas da flor? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 4) Supondo que no lugar da flor houvesse uma folha e que o experimento fosse exposto à luz, que fenômeno teria ocorrido? .................................................................................................................................. 5) Nesse caso (pergunta 4) que seiva teria sido formada? .................................................................................................................................. 6) Que estruturas distribuiriam a seiva recém formada para todo o corpo da planta? .................................................................................................................................. 7) Com relação à constituição, qual a principal diferença entre a seiva bruta e a seiva elaborada? .................................................................................................................................. ..................................................................................................................................

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4. Sugerindo: Variação da prática de condução da seiva através do caule. Uma variação interessante dessa prática, que pode ser feita com os alunos, consiste em cortar a haste da flor longitudinalmente até certa altura, colocando cada metade da haste em um copo. Cada copo deve conter anilina de cores diferentes. Material: Uma flor branca com haste Dois copos Tesoura Estilete Água Corante alimentício (anilina) nas cores vermelha e azul Procedimento: 1. Com o estilete, corte longitudinalmente a haste da flor até certa altura; 2. Coloque água nos dois copos; 3. Coloque anilina vermelha em um copo e a anilina azul no outro; 4. Coloque cada parte da haste da flor em um copo (fig. 4); 5. Deixe a flor nessa situação durante algumas horas em lugar ventilado e iluminado. Fig. 4: Experimento montado

Se o experimento for realizado pelos alunos, é aconselhável que o corte com o estilete seja executado por um adulto.

Para saber mais: O fenômeno da capilaridade permite que a água suba através dos vasos condutores. Esse fenômeno ocorre em conseqüência da força intermolecular (força de atração entre as moléculas). Estabelece-se, dessa forma, uma corrente contínua de água até as pétalas. Ao cortarmos a haste em meio aéreo, forma-se uma bolha de ar que interrompe a subida da água. Cortando-se a haste dentro d’água, eliminase a parte da haste que contém a bolha e a água volta a fluir normalmente, com velocidade. O corte diagonal fornece maior área de contato com a água, favorecendo uma absorção maior de água.

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CAPÍTULO 5 A IMPORTÂNCIA DA FOLHA

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1. Entendendo: A importância da folha. Ao olharmos as plantas podemos observar a enorme diversidade de tamanho que as folhas apresentam. Em algumas espécies as folhas são muito pequenas, enquanto que em outras, são enormes. Quanto ao formato, as folhas também podem ser muito diversificadas. Podem apresentar a forma de lança, de coração, de foice, de seta e até mesmo de uma palma de mão. O bordo das folhas também pode variar muito: existem folhas de bordos lisos, dentados, ondulados, partidos. Mas seja qual for o tamanho ou a forma, as folhas têm uma importante função para a planta: ela é responsável pela sua nutrição. É através da fotossíntese, realizada pelas folhas, que a planta produz seu alimento. Para facilitar o estudo das plantas e também o estudo das folhas, os botânicos deram nomes a cada uma de suas partes (fig. 1). A maior parte de uma folha é uma lâmina achatada chamada limbo. É nessa parte que ocorre a fotossíntese. No limbo encontramos estruturas semelhantes às veias dos animais. Essas estruturas são as nervuras, constituídas pelos vasos condutores do xilema e do floema. É através das nervuras que a água com sais minerais chega a cada uma das células que formam o limbo, e é através das nervuras que os açúcares produzidos na fotossíntese são transportados da folha, para as demais partes da planta. O cabinho que prende a folha ao caule é chamado pecíolo. Dentro dele correm os vasos condutores. O pecíolo está preso ao caule através de uma base mais larga chamada bainha.

Nervuras Pecíolo Gema axilar

Limbo

Bainha

Fig. 1: As partes de uma folha

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Mas nem todas as folhas apresentam todas estas partes. Algumas não apresentam bainha, outras não apresentam pecíolo e em outras, ainda, o limbo é tão reduzido que perdeu sua função, a fotossíntese. Mas isso não causa problema para a planta, já que essa função passou, nesse caso, a ser realizada pelo caule que é clorofilado. Um exemplo dessa situação é encontrado nos cactos (fig. 2).

caule clorofilado folhas transformadas em espinhos

Fig. 2: Cactus

Algumas plantas possuem folhas cujo limbo é inteiro, sem nenhuma divisão. Elas são chamadas de folhas simples (fig. 3); em outras o limbo é dividido em várias partes chamadas folíolos. Nesse caso a folha é dita composta (fig. 4). Mas como saber se uma folha é simples ou composta? Basta olhar o local de inserção do pecíolo no caule. Neste local sempre existe uma gema, estrutura constituída de tecido meristemático que, ao se desenvolver, dará origem a flores e a novos ramos.

folíolos

pecíolo limbo

pecíolo

gema gema

Fig. 3: Folha simples

Fig. 4: Folha composta

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Há ainda folhas que assumem cores exuberantes, simulando as pétalas de uma flor. Este tipo de folha é denominado bráctea. Isso geralmente ocorre quando as flores são pequenas e podem passar despercebidas aos olhos dos polinizadores. Nesse caso, as brácteas indicam aos animais onde estão as flores com o néctar (fig. 5).

Flores Brácteas

Fig.5: Brácteas de Boungainvillea sp.

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2. Experimentando: Observando as partes que formam uma folha. Objetivo: Observar a estrutura anatômica da folha. Material: Folhas de diversos formatos Lápis Borracha Papel Procedimento: 1. 2. 3. 4.

Escolha uma das folhas para esta atividade; Observe-a com atenção procurando identificar todas as partes que a constituem; Faça um desenho do que você está observando e nomeie todas as partes; Utilizando as figuras abaixo, classifique a folha que você desenhou quanto à forma (fig. 6) e quanto ao bordo (fig. 7) do limbo.

1. lanceolada 4. elíptica 7. ovada

2. palmatilobada 5. orbicular 8. reniforme

Fig. 6: Forma do limbo

3. cordada 6. hastada 9. sagitada

1. lisa 3. lobada 5. serrada 7. partida Fig. 7: Bordo do limbo

2. ondulada 4. crenada 6. fendida 8. cortada

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3. Fixando: A partir do que você aprendeu sobre a função das folhas e baseado no texto abaixo, responda às perguntas a seguir. “Além da fotossíntese, as folhas também realizam a transpiração que nada mais é do que a eliminação de vapor d’água para a atmosfera. Graças à transpiração ocorre uma coluna contínua de água desde a raiz até as folhas, sendo o excesso eliminado através de microscópicos poros geralmente situados na face inferior do limbo, os estômatos.” Agora responda: 1) Em que ecossistema brasileiro você acha que podemos encontrar plantas com folhas de limbos grandes: Floresta Amazônica ou Caatinga? Justifique: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 2) Com base no texto acima, cite uma adaptação dos cactos a regiões áridas e justifique: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 3) A imagem abaixo representa um antúrio na época da floração. As minúsculas flores se reúnem em uma inflorescência chamada espádice que tem a forma de uma espiga longa e relativamente fina. Envolvendo essa inflorescência há uma folha modificada que, dependendo da espécie, pode assumir diversas cores: vermelha, branca, rosa ou amarela.

Inflorescência

Fig. 8: Antúrio

Sabendo que as plantas com flores geralmente dependem da polinização para se reproduzirem e sendo as flores do antúrio tão pequenas, como você explica que essa planta consiga atrair os polinizadores? ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................

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4. Sugerindo: Montagem de um painel com folhas. Uma atividade muito prazerosa pode ser realizada em grupo pelos alunos com as folhas que eles trouxerem. Depois de completa, pode ser exposta em um mural valorizando o trabalho do grupo. Material: Folhas de tamanhos e formatos diferentes Cartolina Cola Plástico contact transparente Lápis ou caneta Borracha Procedimento: 1. Distribua as folhas sobre a cartolina da maneira que desejar. Aqui vale a sua imaginação e criatividade; 2. Cole cada folha na posição que você determinou; 3. Se você souber o nome da planta de onde a folha foi retirada, escreva embaixo. Seu professor poderá ajudá-lo nessa tarefa; 4. Seu trabalho ficará mais interessante se você escrever o nome dado à forma e ao bordo de cada folha (fig. 9). 5. Cubra o trabalho com plástico contact transparente.

O ESTUDO DA FOLHA

Folha de .....

Folha de .....

Folha de .....

Limbo .........

Limbo .........

Limbo .........

Borda .........

Borda .........

Borda .........

Fig. 9: Esquema de montagem do trabalho. Neste caso, há apenas 3 folhas, mas você pode colar quantas folhas couberem na cartolina.

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CAPÍTULO 6 OS PIGMENTOS VEGETAIS

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1. Entendendo: Os pigmentos vegetais. Ao passarmos por um jardim observamos a grande variedade de cores encontradas nas plantas. A maioria apresenta folhas de cor verde, que já sabemos ser dada pelo pigmento clorofila. Porém, é comum observarmos também a presença de folhas vermelhas, púrpuras, violetas, roxas, laranjas etc. A que se devem essas colorações? Será que a clorofila também está presente nessas folhas? Os frutos também apresentam grande variedade de cores. Que pigmentos acessórios estão presentes nessas folhas e nesses frutos? São dois os principais grupos de pigmentos acessórios que determinam a coloração dos vegetais: a)

as antocianinas, responsáveis pelas cores que vão do vermelho ao azul e todas as suas gradações. É por intermédio das antocianinas e da mistura de diferentes proporções de azul e vermelho que surgem os tons de roxo, magenta, lilás e vinho. b) os carotenóides, que abrangem as colorações de amarelos, alaranjados e até os avermelhados. Será que esses pigmentos podem ajudar no processo da fotossíntese? Sabemos que a clorofila absorve energia luminosa para que a planta realize a fotossíntese, mas a luz branca é formada por várias cores que correspondem aos seus comprimentos de onda. A clorofila absorve luz nos comprimentos de onda do azul e do vermelho (fig. 1). Já os carotenóides absorvem luz em comprimentos de ondas diferentes (por exemplo, o verde), transferindo a energia absorvida para a clorofila. Esta, por sua vez, a transfere para as reações químicas que ocorrem com o gás carbônico e a água para formar açúcares. É certo que os pigmentos acessórios captam pouca quantidade de energia luminosa, mas sua importância é pela capacidade de absorver luz em comprimentos de onda diferentes dos da clorofila. Isso faz com que a luz que incide na planta seja mais aproveitada pela folha. Luz incidente

Luz refletida

Folha com clorofila Fig. 1: Absorção de luz pela folha

As antocianinas ocorrem com maior freqüência em flores e frutos. Estes pigmentos colaboram para a atração de animais polinizadores (os que transportam os grãos de pólen da parte masculina para a parte feminina da flor) e animais dispersores de sementes (os que se alimentam dos frutos, eliminando as sementes junto com as fezes).

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2. Experimentando: Extraindo os pigmentos das folhas. Objetivo: Reconhecer que, apesar das folhas poderem apresentar outras cores, elas também possuem clorofila. Material: Folhas de Coleus (Solenostemon sp) que apresentem pigmentos vermelhos Papel-filtro para coar café Copo Álcool Socador de alho Tesoura Gaze Funil Tampa plástica de vidro de conserva Procedimento: 1. Pegue três folhas da planta, picote-as com uma tesoura; 2. Coloque os pedaços dentro do socador de alho; 3. Coloque um pouco de álcool dentro do socador e macere as folhas até obter um extrato foliar (líquido obtido a partir da maceração das folhas); 4. Coloque a gaze no fundo do funil e deposite o funil sobre o copo; 5. Despeje o extrato sobre a gaze, de modo a recolher o filtrado no copo; 6. Coloque um pouco desse filtrado dentro de uma tampa plástica de vidro de conserva; 7. Corte uma tira do papel-filtro de aproximadamente 10 cm x 10 cm, tomando cuidado para não engordurar o papel com a gordura da mão; 8. Dobre levemente o papel-filtro ao meio e coloque-o, em pé, dentro da tampa plástica, em contato com o filtrado (fig. 2); 9. Aguarde e observe. As cores poderão ser facilmente distinguidas se, após a ascensão do filtrado, deixarmos o papel-filtro secar durante alguns minutos. Fig. 2: Experimento montado

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3. Fixando: A partir do resultado obtido com a experimentação, responda às perguntas abaixo.

Fig. 3: Duas variedades de Coleus (Solenostemon sp)

1) Observando a planta desta aula, que cores você pode identificar? .................................................................................................................................. 2) Reproduza com lápis de cor, no quadro abaixo, a distribuição dos pigmentos que você observou nessa prática:

3) Agora, observando o desenho que você coloriu, responda: a) Existe clorofila na folha de Coleus? .................................................................... b) Existem outros pigmentos? ................................................................................. c) Qual seria a função desses outros pigmentos nas folhas? ............................................................................................................................. .............................................................................................................................

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4. Sugerindo: Demonstrando a decomposição da luz. A luz branca é, na verdade, composta por várias cores. Podemos observar isso facilmente quando olhamos para um arco-íris. As cores que vemos são o resultado da decomposição da luz branca ao atravessar as gotículas de água dispersas na atmosfera, após uma chuva (fig. 4).

Gotas de água

Luz branca

V Fig. 4: Decomposição da luz branca

Luz solar

Luz refletida

Luz solar

Fig. 5: Absorção e reflexão

Luz refletida

As cores que vemos nos objetos resultam da reflexão das cores que compõem a luz branca. Por exemplo, um tomate tem a cor vermelha porque absorve todas as cores que compõem a luz branca, exceto o vermelho que é refletido e alcança nossos olhos; já uma folha é verde porque a clorofila reflete a luz verde, absorvendo as demais cores (fig. 5). Quando todas as cores são refletidas e atingem simultaneamente nossos olhos, temos a sensação visual da luz branca.

Uma demonstração da decomposição da luz branca pode ser realizada utilizando-se um CD. A simples exposição da área de dados (lado que reflete) do CD à luz nos permite visualizar essa decomposição (fig. 6). Você pode brincar com as cores fazendo incidir um feixe de luz (pode ser de uma lanterna), sobre o CD. Fig. 6: Decomposição da luz no CD

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CAPÍTULO 7 A FOTOSSÍNTESE

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1. Entendendo: A fotossíntese. A fotossíntese é o processo através do qual os seres clorofilados produzem matéria orgânica (açúcares) a partir de substâncias inorgânicas (gás carbônico e água). Para que as plantas consigam realizar a fotossíntese é necessária a energia luminosa que é absorvida pela clorofila, pigmento verde existente dentro dos cloroplastos das células vegetais. Como resíduo deste processo temos o gás oxigênio que a planta elimina para a atmosfera (fig. 1).

GÁS OXIGÊNIO

ENERGIA DA LUZ AÇÚCARES

GÁS CARBÔNICO

ÁGUA

Fig. 1: Esquema da fotossíntese Fig. 1: Esquema da fotossíntese

Grande parte dos açúcares produzidos durante a fotossíntese é armazenada sob a forma de amido, tanto nas próprias folhas, quanto em órgãos de reserva como caules do tipo tubérculo (batata inglesa) e raízes do tipo tuberosa (batata doce). Um desses açúcares, a glicose, é utilizado na respiração celular, processo pelo qual as plantas e a maioria dos seres vivos obtêm energia química. Além disso, a partir dos açúcares produzidos na fotossíntese, as plantas sintetizam outras substâncias importantes para o seu metabolismo e formam a celulose que compõe as paredes de suas células. Mas será que a fotossíntese também ocorrerá sem a presença da luz, ou seja, no escuro?

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2. Experimentando: Comprovando a necessidade da luz para a fotossíntese. Objetivo: Reconhecer que a fotossíntese só ocorre na presença da luz. Material: Ramos de Elódea (planta aquática) Recipiente de vidro grande e largo Copo transparente pequeno Água Bicarbonato de sódio Fonte de Luz Papel Lápis ou caneta Procedimento: 1. Coloque água dentro do recipiente de vidro grande até enchê-lo quase totalmente; 2. Dissolva uma colher de café de bicarbonato na água; 3. Coloque alguns ramos de Elódea dentro desse recipiente; 4. Encha o copo com a mesma água e inverta-o sobre a Elódea, de modo que a planta fique totalmente acomodada dentro dele. Procure não deixar nenhuma bolha de ar dentro do copo (fig. 2); 5. Coloque o conjunto num local em que receba luz direta ou ilumine com uma lâmpada fluorescente, observe durante alguns minutos e anote o que ocorre; 6. Coloque o conjunto em um lugar onde não receba luz, observe durante alguns minutos e anote o que ocorre; 7. Deixe o conjunto exposto à luz durante 30 minutos; 8. Após haver decorrido esse tempo, observe e anote a diferença que você pode observar dentro do copo (aquele que estava invertido sobre a Elódea). Recipiente de vidro Copo com elódea Água com bicarbonato Fig. 2: Experimento montado

Ramos de Elódea podem ser adquiridos em lojas de aquariofilia.

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3. Fixando: A partir do resultado obtido com a experimentação, responda às perguntas abaixo. 1. O bicarbonato, ao ser dissolvido na água, libera gás carbônico. Para a Elódea qual a importância desse fato? .................................................................................................................................. ................................................................................................................................. 2. O que ocorreu quando colocamos o conjunto exposto à luz (procedimento 5)? ................................................................................................................................. 3. Como você justifica esse fato? ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. 4. O que ocorreu quando retiramos o conjunto da luz (procedimento 6)? .................................................................................................................................. 5. Como você justifica esse fato? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 6. Comparando os resultados obtidos com os procedimentos 5 e 6, a que conclusão você chegou sobre a influência da luz? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 7. Após 30 minutos, o que é possível observar dentro do frasco menor (procedimento 7)? .................................................................................................................................. 8. Como você justifica esse fato? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 9. O que a planta precisa para fazer a fotossíntese? .................................................................................................................................. 10. O que a planta produz quando faz a fotossíntese? ..................................................................................................................................

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4. Sugerindo: Comprovando que a planta produz e armazena amido. Para provar que a planta produz amido, é necessário demonstrar uma das propriedades dessa substância. Isso pode ser feito com o experimento abaixo. Material: Amido de milho (maisena) Copo Água Tintura de iodo Batata doce ou batata inglesa Faca de plástico 1º Procedimento: 1. Coloque água no copo até a altura de 2 cm; 2. Faça uma solução de amido, dissolvendo um pouco de maisena na água que está no copo; 3. Pingue algumas gotas de tintura de iodo sobre a solução de amido e observe. Resultado esperado: Em contato com amido, a tintura de iodo adquire uma coloração que pode variar do azul-escuro ao preto. Isso ocorre porque o iodo combina-se com as moléculas de amido formando um composto que apresenta essa coloração. 2º Procedimento: 1. Corte a batata doce em fatias; 2. Pingue algumas gotas de tintura de iodo sobre uma fatia e observe; 3. Proceda da mesma forma com a batata inglesa. Resultado esperado: Como grande parte dos açúcares produzidos é armazenada na forma de amido em órgãos de reserva, é possível demonstrar sua presença através da mudança de coloração observada após a adição de algumas gotas de tintura de iodo sobre os alimentos. A partir do experimento, o aluno pode ser estimulado a raciocinar sobre a relação entre o armazenamento de amido pela planta e o período em que ela não faz fotossíntese. Além disso, o aluno também pode entender como as plantas conseguem sobreviver sem dificuldades no inverno, quando os dias são mais curtos e sombrios e a intensidade da luz é menor.

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CAPÍTULO 8 A TRANSPIRAÇÃO

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1. Entendendo: A transpiração. Nas plantas vasculares, a água é absorvida do solo pela raiz, sobe pelos vasos condutores do caule e chega às folhas. Lá ocorre a fotossíntese, processo através do qual a planta transforma gás carbônico e água em açúcares. Mas nem toda a água que chega às folhas é utilizada na fotossíntese. A maior parte dela é eliminada para o ambiente pela transpiração, contribuindo, dessa forma, para a manutenção da umidade do ar e para o ciclo da água na natureza. A transpiração é a perda de água na forma de vapor. Graças a ela forma-se uma corrente contínua de água desde a raiz até as folhas. Esse fato, é claro, contribui para a realização da fotossíntese, mas, além disso, a transpiração ajuda a manter a temperatura da planta em um nível adequado à sua sobrevivência. A exposição direta da planta aos raios solares provoca um aquecimento que pode ser fatal. A transpiração não permite que isso ocorra porque, ao evaporar, a água “rouba” calor da planta, diminuindo sua temperatura. A maior parte da transpiração ocorre através de poros microscópicos existentes nas folhas, os estômatos (fig. 1). Estes poros, que podem abrir ou fechar, permitem as trocas gasosas entre a planta e o ar atmosférico durante a respiração e a fotossíntese, mas também permitem a saída de água na forma de vapor. É possível, então imaginar que durante o dia, em situação de disponibilidade de água no solo, os estômatos estão abertos e a transpiração é intensa. Já durante a noite ou quando a água no solo é escassa, os estômatos estão fechados e a transpiração diminui muito. Estômatos

Fig.1: Folha mostrando, em aumento maior, os estômatos.

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2. Experimentando: Comprovando que a planta transpira. Objetivo: Reconhecer que a planta elimina água na forma de vapor. Material: Um vaso pequeno com planta Saco plástico transparente Fita adesiva Água Procedimento: 1. Molhe a terra do vaso, mas sem encharcá-la; 2. Envolva um ramo da planta com o saco plástico; 3. Fixe o saco plástico ao ramo com a fita adesiva, de modo a não deixar nenhum

espaço por onde o ar possa sair ou entrar (fig. 2); 4. Exponha o experimento à luz solar e observe depois de 30 minutos.

Fig. 2: Experimento montado

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3. Fixando: A partir do resultado obtido com a experimentação e do entendimento do texto, responda às perguntas abaixo. 1) O que você observou de diferente no experimento depois de 30 minutos? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 2) Como você explica essa diferença? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 3) Qual a importância de molhar a terra antes de envolver a planta com o saco plástico? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 4) Imagine dois ambientes diferentes: o primeiro é uma mata onde existem muitas árvores; o segundo uma região seca com alguns cactos. Em qual dos dois a umidade do ar é maior? Por quê? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 5) Os cactos são plantas que sobrevivem sem dificuldade em ambientes áridos. Suas folhas são tão reduzidas que se transformaram em espinhos e, dessa forma não podem mais fazer fotossíntese. Nesses vegetais, esse fenômeno passou a ser realizado pelo caule que é clorofilado e apresenta menos estômatos, se comparado com outras plantas. Que vantagem os cactos obtêm por terem suas folhas tão reduzidas e menor número de estômatos no caule? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 6) Como as plantas contribuem para o ciclo da água na natureza? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 7) É costume colocarmos alface ou outra folhagem, comprada em um hortifruti, na geladeira dentro de um saco plástico. Qual a importância desse procedimento? .................................................................................................................................. ..................................................................................................................................

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4. Sugerindo: Comprovando que a luz solar influencia na transpiração. No intuito de levar os alunos a uma reflexão sobre as condições que permitem maior ou menor transpiração por parte da planta, pode ser realizado o experimento abaixo: Material: Dois vasos pequenos com plantas da mesma espécie e do mesmo porte Dois sacos plásticos transparentes Fita adesiva Água Procedimento: 1. Molhe a terra dos vasos, mas sem encharcá-la; 2. Envolva um ramo de cada planta com um saco plástico. Procure trabalhar com ramos que apresentem a mesma quantidade de folhas; 3. Fixe os sacos plásticos aos respectivos ramos com a fita adesiva, de modo a não deixar nenhum espaço por onde o ar possa sair ou entrar; 4. Exponha um dos experimentos à luz solar; 5. Deixe o segundo experimento em local sem luz; 6. Observe ambos os experimentos depois de decorridos 30 minutos. Resultado esperado: É esperado que no experimento exposto à luz haja maior taxa de transpiração, o que pode ser comprovado pela quantidade de gotículas de água aderidas à face interna do saco plástico. O vaso exposto à luz simula o comportamento da planta de dia e o vaso que ficou no escuro simula o seu comportamento à noite. Dessa forma, os alunos podem ser estimulados a pensar em que situação os estômatos se encontram de dia e à noite (abertos ou fechados) e relacionar este fato com a ocorrência ou não da fotossíntese.

Para que o experimento tenha o sucesso almejado é indicado que seja realizado entre 10:00 e 16:00 horas.

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CAPÍTULO 9 A RESPIRAÇÃO

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1. Entendendo: A respiração. A respiração, fenômeno que ocorre dentro de cada célula de um organismo, é o processo através do qual os seres vivos obtêm a energia que necessitam para todas as suas atividades. Esta energia está contida nos alimentos. A respiração pode ocorrer de forma anaeróbia (sem o uso do gás oxigênio) ou aeróbia (com o uso do gás oxigênio). As plantas, assim como os animais, realizam a respiração aeróbia. Na respiração aeróbia, que ocorre com a participação do gás oxigênio obtido da atmosfera, a glicose (um açúcar) é desmontada, resultando, então, em gás carbônico (eliminado para a atmosfera), água e energia, que é liberada para as atividades celulares (fig. 1). Como as células precisam de energia o tempo todo, podemos entender que a respiração ocorre continuamente, sem parar, tanto durante o dia quanto durante a noite.

GÁS OXIGÊNIO

GÁS CARBÔNICO

Fig. 1: Esquema dos gases trocados na respiração

Nas folhas das plantas, as trocas gasosas se dão através de diminutos orifícios chamados estômatos (fig. 2). Estômatos

Fig. 2: Folha mostrando, em aumento maior, os estômatos

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2. Experimentando: Comprovando que a planta respira. Objetivo: Reconhecer que as plantas respiram. Material: Dois ramos frescos de espinafre Um recipiente de vidro estreito e alto com tampa Água de cal Copo transparente Canudo Plástico filme Papel Caneta ou lápis Procedimento: 1ª parte: 1. Coloque água de cal dentro do recipiente até a altura de 4 cm; 2. Coloque os ramos de espinafre dentro do recipiente, de modo que os talos fiquem imersos na água de cal. As folhas devem ficar fora da água; 3. Feche o recipiente; 4. Deixe o experimento em repouso de um dia para o outro.

Fig. 3: Experimento montado

2ª parte: (no dia seguinte) 1. 2. 3. 4.

Coloque água de cal dentro de um copo até a altura de 4 cm; Tampe o copo com plástico filme a fim de isolar a água de cal, do ar; Faça um pequeno furo no plástico filme que tampa o copo e introduza o canudo; Através do canudo (sem encostá-lo na água), sopre lentamente dentro do copo cerca de 5 vezes, para que o ar expelido se misture com o ar que está dentro do copo; 5. Sacuda o copo, de modo a misturar o ar que está em seu interior com a água de cal; 6. Observe como ficou a água de cal e registre a informação; 7. Sacuda o recipiente com o espinafre (aquele do item 4, 1ª parte), de modo a misturar o ar que está em seu interior com a água de cal; 8. Observe como ficou a água de cal deste recipiente e registre a informação; 9. Compare a água de cal deste recipiente com a água de cal do copo; 10. Registre o que você observou (semelhante/diferente);

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3. Fixando: A partir do resultado obtido com a experimentação e da leitura do texto abaixo, responda às perguntas a seguir. “Uma das propriedades do gás carbônico é a capacidade de reagir com a água de cal formando uma substância chamada carbonato de cálcio. Esta substância dá um aspecto leitoso à água de cal, demonstrando a presença de gás carbônico na solução.” 1. Dentro do copo, qual o aspecto da água de cal depois de misturada com o ar que foi soprado com o canudo? (Veja o que você registrou no item 6 da 2ª parte) .................................................................................................................................. 2. O aspecto da água de cal indica o gás que é eliminado na respiração. Que gás é esse? .................................................................................................................................. 3. Dentro do recipiente com o espinafre, qual o aspecto da água de cal depois de misturada com o ar? (Veja o que você registrou no item 8 da 2ª parte) .................................................................................................................................. 4. O aspecto da água de cal do recipiente com o espinafre indica a presença de um gás. Que gás é esse? .................................................................................................................................. 5. Como você justifica a presença desse gás dentro do recipiente com o espinafre? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 6. Nas plantas, que estruturas possibilitam as trocas gasosas com o ar? .................................................................................................................................. 7. Em que parte da planta estas estruturas geralmente são encontradas? ..................................................................................................................................

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4. Sugerindo: Preparando água de cal. Material: Cal virgem Água Funil Colher de sobremesa de plástico Papel-filtro para coar café Duas garrafas de plástico com tampa Procedimento: 1ª parte: 1. 2. 3. 4.

Coloque cerca de 500 mL de água dentro de uma das garrafas; Adicione aos poucos, três colheres bem cheias de cal virgem à água; Mexa bem e tampe a garrafa; Deixe em repouso de um dia para o outro;

2ª parte: (no dia seguinte) 1. Coloque o funil sobre a segunda garrafa; 2. Acomode o papel filtro dentro do funil; 3. Despeje cuidadosamente a parte líquida da água de cal dentro do funil para filtrála, desprezando o conteúdo que se depositou no fundo; 4. Se for necessário, troque o papel de filtro; 5. Tampe bem a garrafa. Agora você tem a água de cal para usar em seus experimentos.

A cal virgem pode ser adquirida em lojas de materiais de construção.

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CAPÍTULO 10 OS MOVIMENTOS VEGETAIS

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1. Entendendo: Os movimentos vegetais. Os vegetais não são imóveis. Eles realizam movimentos em resposta a estímulos ambientais. Esses movimentos são chamados tropismos e são regulados por substâncias, chamadas hormônios, produzidas pelos vegetais. É fácil perceber que em uma planta as raízes crescem para baixo e os caules crescem para cima. Dizemos, então, que os caules, por terem seu crescimento orientado por influência da luz, apresentam fototropismo positivo e geotropismo negativo. Já as raízes, por terem seu crescimento orientado para o centro da Terra, sob a influência da gravidade, apresentam geotropismo positivo e fototropismo negativo. Como as plantas são beneficiadas com tais fenômenos? Os caules, ao crescerem para cima e, sendo a maioria deles, ramificados, conseguem expor uma grande área de suas folhas à luz solar e, dessa forma aumentar a capacidade de absorção de energia luminosa para a realização da fotossíntese. Assim, as plantas produzem seu próprio alimento, a matéria orgânica. Já as raízes, ao crescerem em direção ao solo e nele penetrarem e se ramificarem, conseguem abranger uma grande área para absorção de água e sais minerais, elementos indispensáveis à fotossíntese (fig. 1). Com o fototropismo e o geotropismo positivos a planta consegue obter tudo aquilo que necessita para sobreviver e se desenvolver, já que a absorção de gás carbônico também é favorecida pelo fototropismo positivo do caule.

Sob o estímulo da luz, o caule cresce para cima.

Sob o estímulo da gravidade, a raiz cresce para baixo. Fig. 1: Esquema do desenvolvimento do caule e das raízes

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2. Experimentando: Observando os movimentos dos vegetais. Objetivo: Reconhecer que o caule apresenta fototropismo positivo e a raiz apresenta geotropismo positivo. Material: Sementes de feijão previamente deixadas dentro de água de um dia para o outro Recipiente de vidro de pequeno diâmetro Algodão Água Papel Caneta ou lápis Procedimento: 1. Coloque algodão dentro do recipiente de modo a enchê-lo completamente; 2. Coloque as sementes de feijão dentro do vidro de modo que fiquem entre o 3. 4. 5. 6. 7.

algodão e o vidro permitindo sua visualização (fig. 2); Molhe bastante o algodão; Observe durante 4 ou 5 dias, mantendo sempre o algodão molhado; Faça um desenho do experimento ao final desse período, detalhando a maneira como as estruturas que emergiram da semente se desenvolveram; Decorridos 5 dias, inverta a posição do recipiente e observe por mais 4 ou 5 dias. Faça um desenho do experimento ao final desse período.

Fig. 2: Experimento montado

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4. Fixando: A partir do resultado obtido com a experimentação e da leitura do texto, responda às perguntas abaixo. 1. Descreva o comportamento da raiz depois de decorridos os cinco primeiros dias do experimento (aquele que você desenhou no procedimento 5): .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 2. Descreva o mesmo para o caule: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 3. Descreva o comportamento da raiz depois de decorridos cinco dias desde que você inverteu a posição do recipiente (aquele que você desenhou no procedimento 7): .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 4. Descreva o mesmo para o caule: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 5. O que você pode concluir a respeito dos tropismos observado no caule e na raiz? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 6. Qual a vantagem que o fototropismo positivo do caule traz para a planta? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 7. Qual a vantagem que o geotropismo positivo da raiz traz para a planta? .................................................................................................................................. ..................................................................................................................................

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4. Sugerindo: Demonstrando o crescimento do caule em direção à luz. Com esta prática é possível demonstrar o (estiolamento) do caule em busca de luz.

crescimento exagerado

Material: Sementes de feijão previamente deixadas dentro de água de um dia para o outro Dois recipientes pequenos (copo, tampa de vidro de conserva etc) Uma caixa de sapatos com tampa Caneta marcadora permanente (para escrever em vidro, CD etc) Algodão Água Procedimento: 1. Com a caneta marcadora, identifique os recipientes com os números 1 e 2; 2. Coloque algodão dentro dos recipientes e molhe bastante; 3. Coloque algumas sementes de feijão dentro de cada recipiente, sobre o algodão; 4. Faça uma abertura com um diâmetro de aproximadamente 5 cm na tampa da caixa; 5. Deposite o recipiente 1 dentro dessa caixa e coloque a tampa com a abertura em posição oposta à posição do recipiente com os feijões (fig. 3); 6. Coloque essa caixa onde receba luz solar indireta; 7. Coloque o recipiente 2 em local protegido do vento, mas onde receba luz solar indireta; 8. Acompanhe o experimento por cerca de 7 a 10 dias, tomando o cuidado de conservar o algodão de ambos os recipientes sempre molhado. Abertura para entrada de luz

Recipiente com feijão Fig. 3: Experimento montado.

Resultado esperado: Espera-se que o caule do feijão do recipiente 1 se alongue demasiadamente (estiolamento) em busca de luz até sair pela abertura da caixa, enquanto que o feijão do recipiente 2 deve crescer normalmente. Os alunos poderão ser estimulados a raciocinar sobre a causa do estiolamento, ou seja, que a planta direcionou todos os nutrientes dos cotilédones para o alongamento do caule a fim de expor suas folhas à luz. No recipiente 2 isso não foi necessário já que havia luz em abundância. Neste caso a planta se desenvolveu normalmente.

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CAPÍTULO 11 A IMPORTÂNCIA DA FLOR

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1. Entendendo: A importância da flor. Grandes ou pequenas, coloridas e perfumadas, as flores enfeitam nossas casas, nossos jardins e nossas praças. Mas, para a planta, a flor tem uma função muito especial: a reprodução. É nela que são produzidos os gametas e é nela que ocorre a fecundação e a formação de um embrião que ficará protegido dentro de uma semente. Enquanto é um botão, a flor é protegida por pequenas peças verdes chamadas sépalas. Quando o botão floral se abre, aparecem peças geralmente coloridas, as pétalas, que variam do amarelo ao vermelho, do lilás ao violeta. Elas atraem os animais polinizadores, aqueles que transportam os grãos de pólen produzidos na parte masculina (androceu), para a parte feminina (gineceu) (fig. 1).

estigma

antera estame

estilete

filete

gineceu

ovário (conjunto = androceu) pétala (conjunto = corola)

óvulo

sépala (conjunto = cálice) receptáculo pedúnculo Fig. 1: As partes de uma flor hermafrodita

As flores podem apresentar muitas formas diferentes e, em alguns casos, pétalas ou sépalas podem faltar. A maioria das plantas apresenta flores hermafroditas, ou seja, com androceu e gineceu na mesma flor. No entanto existem plantas que apresentam androceu e gineceu em flores separadas, ou seja, algumas flores são masculinas e outras, femininas. As peças que formam a flor estão dispostas sobre o receptáculo floral. Em algumas espécies, pétalas e sépalas podem estar soltas; em outras podem se apresentar soldadas umas às outras formando uma só peça. O androceu é formado por estames que podem estar soltos, presos às pétalas ou até mesmo unidos, formando um tubo que envolve o gineceu, como no caso do Hibisco. O número de estames pode variar dependendo da espécie estudada. No gineceu, o ovário pode estar situado sobre o receptáculo ou inserido nele. Algumas flores não apresentam diferenciação entre pétalas e sépalas. Neste caso, ambas (pétalas e sépalas) apresentam a mesma coloração e forma e são, então, chamadas de tépalas. Um exemplo de flor deste tipo é a Palma de Santa Rita.

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Fecundação é a união do gameta masculino com o gameta feminino. Esse fenômeno ocorre nas plantas, assim como nos animais. Mas nas Angiospermas, onde são produzidos os gametas? O gameta masculino é produzido pelo grão de pólen, enquanto que o gameta feminino (oosfera) está no interior do óvulo. O grão de pólen, portador do gameta masculino, é produzido na antera do estame que é uma das partes que formam o androceu. O óvulo, portador do gameta feminino, está protegido dentro do ovário que é uma das partes do gineceu. Para haver fecundação, é necessário que os dois gametas se encontrem. Uma das etapas que permite este acontecimento é a polinização, ou seja, o transporte do grão de pólen da antera até o estigma. O vento, os insetos, as aves e até os morcegos são ótimos agentes polinizadores. Atraídos pelas cores ou pelo odor exalado pelas flores, esses animais realizam a polinização e, em troca, recebem das flores, o néctar. O grão de pólen é depositado sobre o estigma, mas a fecundação ainda não ocorreu, pois o óvulo (onde se encontra o gameta feminino) está lá embaixo, no ovário. A superfície do estigma é pegajosa e serve para grudar o grão de pólen e ajudá-lo a germinar. Ao germinar, o grão de pólen forma um longo tubo, o tubo polínico. Este tubo, levando o gameta masculino, desce pelo estilete até atingir o ovário e penetrar no óvulo. Agora sim, o gameta masculino se une ao gameta feminino, ocorrendo a fecundação. A partir da fecundação inúmeras modificações ocorrem na flor terminando por originar o fruto: pétalas, sépalas e estames murcham e caem; o ovário se desenvolve e se transforma em fruto; o óvulo se desenvolve e se transforma em semente; o gameta masculino e o gameta feminino, que se uniram, dão origem ao embrião de uma nova planta, que fica protegido dentro da semente. O ciclo descrito está representado na figura 2. Polinização! Antera

Estigma

Tubo polínico Fruto Ovário

Semente

Óvulo Embrião Germinação da semente

Fecundação!

Semente liberada

Fig. 2: Ciclo de vida de uma Angiosperma.

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2. Experimentando: Observando as partes que formam uma flor. Objetivo: Identificar as partes que formam uma flor Material: Flores (um ramo de palma de Santa Rita (Gladiolus sp.) e dois hibiscos (Hibiscus sp.) Lupa Estilete Palitos de dentes Sendo o experimento realizado pelos Cartolina alunos, é aconselhável que o corte Lápis dos ovários das flores seja executado Borracha Lápis de cor por um adulto. Cola Plástico contact transparente Procedimento: 1. Comece com a palma de Santa Rita (fig. 3). Separe uma das flores e procure

identificar todas as partes indicadas, obedecendo às etapas abaixo: a. Observação das tépalas: observe que nesta flor não há diferenciação entre sépalas e pétalas. Estes elementos são totalmente soltos um do outro. Conteas e anote. b. Observação do androceu: Com a lupa, observe a antera de um dos estames. Veja se há um pozinho amarelado sobre a antera. Eles são os grãos de pólen. c. Observação do gineceu: observe o estigma com a lupa. Veja como é sua superfície: seca ou úmida; lisa ou áspera. Isso é importante para a retenção do grão de pólen. Abaixo do estigma há um tubo, o estilete, no final do qual há uma porção um pouco dilatada, o ovário. Corte o ovário ao meio e observe seu interior com a lupa. Com o palito de dentes, destaque as inúmeras “bolinhas” esbranquiçadas, os óvulos. Procure contá-los e anote. d. Faça o mesmo com um dos hibiscos (fig. 4), porém perceba que nesta flor sépalas e pétalas são diferentes entre si. Além disso, as sépalas são parcialmente unidas, mas as pétalas são totalmente soltas umas das outras. Conte-as e anote. Perceba, também, que os estames são unidos na base formando um tubo que envolve o gineceu. Nesta flor, o estilete passa por dentro desse tubo e o que vemos no ápice é o estigma, que é dividido em cinco partes.

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2. Escolha uma das flores para fazer seu trabalho, desenhe-a e pinte-a em um

canto da cartolina. A seguir, separe todas partes da flor escolhida e cole-as, separadamente, na folha de cartolina, escrevendo abaixo de cada parte o nome correspondente. Se a flor escolhida for o hibisco, não esqueça de colar e identificar separadamente as sépalas e as pétalas. Se a flor escolhida for a palma de Santa Rita, não esqueça de colar as tépalas juntas, identificando-as.

3. No gineceu, identifique as partes que o formam: estigma, o estilete e o ovário. 4. No androceu, identifique as partes que formam os estames: o filete e a antera. 5. Cubra todos os elementos da flor que você colou na cartolina com o plástico

contact. Seu trabalho estará pronto para exposição (fig. 5)

Fig. 3: Esquema da flor da palma de Santa Rita

Fig. 4: Esquema da flor de hibisco

Fig. 5: Trabalho pronto para exposição https://www.youtube.com/watch?v=EfjY6LIP-OY – Acesso em ag. 2013

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3. Fixando: A partir do entendimento do texto e do que você observou na atividade, responda às perguntas abaixo. 1. Em ambas as flores você observou o ovário e, dentro deles, os óvulos. Após a fecundação, que estrutura se originará do desenvolvimento do ovário? .................................................................................................................................. 2. Após a fecundação, que estruturas se originarão do desenvolvimento dos óvulos? .................................................................................................................................. 3. Supondo-se que todos os óvulos do ovário da palma de Santa Rita sejam fecundados, quantas sementes, aproximadamente, existirão dentro do fruto que se formará? ................................................................................................................................. 4. Quem provavelmente será o polinizador destas duas plantas: o vento ou um animal? Justifique: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 5. As Angiospermas, assim como as Gimnospermas, são plantas independentes da água para a reprodução. Este fato contribuiu para que estas plantas se disseminassem e conquistassem o ambiente terrestre. Qual a grande inovação surgida nestes grupos que tornou estas plantas independentes da água para a reprodução? Justifique: .................................................................................................................................. ..................................................................................................................................

Caso seja interessante, utilize o quadro abaixo. Isso facilitará a identificação das peças que formam a flor.

CÁLICE

COROLA

PÉTALA

TÉPALA ANDROCEU ESTAME

SÉPALA FILETE

ANTERA

GINECEU

ESTIGMA ESTILETE

OVÁRIO

ÓVULOS

GRÃOS DE PÓLEN

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4. Sugerindo: Diferenciando Monocotiledôneas de Dicotiledôneas. As angiospermas, plantas que produzem flores, são divididas em dois grupos: Monocotiledôneas e Dicotiledôneas. Veja, no quadro abaixo, algumas características distinguem um grupo do outro: DIFERENÇAS MORFOLÓGICAS ENTRE DICOTILEDÔNEAS E MONOCOTILEDÔNEAS Órgão da planta

Semente

Flor

Folha

Dicotiledôneas

Monocotiledôneas

2 cotilédones

1 cotilédone

Sépalas e pétalas em número de 5 ou 4 (raramente 2)

Tépalas (sépalas e pétalas iguais) em número de 3

Nervuras reticuladas

Nervuras paralelas

Luci Freitas/2013 Quadro 1: Algumas diferenças entre monocotiledôneas e dicotiledôneas

Agora responda: 1) Em qual grupo pode ser classificada a palma de Santa Rita?

.................................................................................................................................. 2) Em qual grupo pode ser classificado o hibisco?

..................................................................................................................................

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CAPÍTULO 12 O FRUTO E O PSEUDOFRUTO

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1. Entendendo: O fruto e o pseudofruto. O fruto é uma estrutura exclusiva das Angiospermas. Origina-se do ovário da flor após a fecundação. Dentro do fruto encontram-se as sementes que se desenvolveram a partir dos óvulos fecundados (fig. 1). Dentro de cada semente há o embrião de uma nova planta, que se originou da união dos gametas masculino e feminino. Fruto em desenvolvimento

óvulo ovário

semente fruto

Fig. 1: Desenvolvimento do fruto e da semente

Muitos frutos são apreciados como alimento. Laranja, manga, pêssego, abacate, tangerina e mamão são alguns exemplos. Estes frutos são popularmente chamados de frutas. Há, no entanto, frutos que não são considerados frutas. Apesar de cientificamente serem frutos, são popularmente chamados de legumes. São exemplos de frutos conhecidos como legumes o tomate, a abóbora, o pepino, a berinjela, o pimentão e o quiabo. Dentro destes “legumes” são encontradas as sementes. Isso é uma prova de que eles são frutos, ou seja, originaram-se dos ovários das flores. Legume não é um termo científico para designar esses frutos. Algumas outras estruturas produzidas pelas Angiospermas, por serem suculentas e geralmente adocicadas, são chamadas popularmente de frutas, no entanto não são frutos verdadeiros, pois não se originaram do ovário, mas de outras partes da flor. Estas estruturas são chamadas de pseudofrutos ou falsos frutos. Elas podem se originar do desenvolvimento do pedúnculo, do receptáculo e até mesmo das pétalas. Neste caso, após a fecundação, estas partes se desenvolvem e se tornam suculentas e, assim são conhecidas como frutas, mas cientificamente não são frutos. São exemplos de pseudofrutos a maçã (fig. 2), o caju (fig. 4), o morango (fig. 6), o abacaxi, a pêra e o figo. O desenvolvimento de três pseudofrutos - maçã, caju e morango – estão representados, respectivamente nas figuras 3, 5 e 7.

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flor da macieira

Fig. 2: Maçã - um pseudofruto pseudofruto em desenvolvimento

óvulo

semente

ovário

fruto

receptáculo

pseudofruto

Fig. 3: Maçã - desenvolvimento do pseudofruto

flor do cajueiro Fig. 4: Caju - um pseudofruto

óvulo ovário pedúnculo

pseudofruto em desenvolvimento

semente fruto pseudofruto

Fig. 5: Caju – desenvolvimento do pseudofruto

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Fig. 6: Morango - um pseudofruto flor do morangueiro pseudofruto em desenvolvimento ovários com óvulos

receptáculo

frutos com sementes

pseudofruto

Fig. 7: Morango – desenvolvimento do pseudofruto

Nos frutos podemos identificar duas partes principais: o pericarpo e a semente. O pericarpo é dividido em epicarpo, mesocarpo e endocarpo. Em alguns frutos como, por exemplo, o abacate, o mesocarpo é a parte comestível (fig. 5); em outros como, por exemplo, a laranja, a parte comestível é o endocarpo (fig. 6). pericarpo epicarpo mesocarpo endocarpo

semente Fig. 8: Abacate – partes do fruto

Fig. 9: Laranja – partes do fruto

Os frutos protegem as sementes e auxiliam na sua dispersão para novos ambientes. Há uma série de estratégias que facilitam essa dispersão como, por exemplo, frutos que apresentam expansões simulando asas (são transportados pelo vento); frutos que possuem ganchos que lhes permitem se fixar ao corpo de algum animal que realize seu transporte; frutos adocicados e suculentos que são apreciados por diversos animais (suas sementes são eliminadas nas fezes) e frutos que acumulam ar em seu mesocarpo, permitindo que flutuem na água.

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2. Experimentando: Observando as partes de um fruto. Objetivo: Identificar as partes que constituem um fruto Material: Frutos conhecidos por legumes (pimentão, quiabo, tomate, abóbora etc) Frutos conhecidos como frutas (laranja, abacate, kiwi, goiaba, mamão etc) Faca de plástico Pratinhos de plástico Papel Lápis ou caneta Procedimento: 1. 2. 3. 4. 5.

Coloque cada fruto sobre um pratinho de plástico; Corte os frutos (o legume e a fruta) longitudinalmente; Observe as sementes no seu interior; Faça um desenho do que você está observando; Identifique as principais partes (pericarpo e semente) que constituem cada fruto.

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3. Fixando: A partir do entendimento do texto e do que você observou na atividade, responda às perguntas abaixo. 1) O que você observou dentro do fruto conhecido popularmente como fruta? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 2) O que você observou dentro do fruto conhecido popularmente como legume? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 3) Os legumes estudados são frutos verdadeiros? Justifique: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 4) Por que frutas como morango, maçã e caju não são consideradas frutos verdadeiros? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 5) Cite as funções dos frutos: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 6) Observe as imagens abaixo e tente identificar o agente dispersor de cada fruto:

a) __________________________

b) __________________________

c) __________________________

d) __________________________

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4. Sugerindo: Observando pseudofrutos. A fim de complementar a prática anterior, alguns pseudofrutos podem ser adicionados à experimentação. Para facilitar, os alunos devem consultar as imagens 3, 5 e 7 e comparar com os pseudofrutos que estarão observando. Material: Morango Maçã Caju Faca de plástico Pratinhos de plástico Procedimentos: 1. Coloque cada fruta sobre um pratinho de plástico; 2. Observe externamente o morango e procure identificar os pequenos pontos escuros em sua superfície. Eles são os verdadeiros frutos; 3. Corte o morango longitudinalmente; 4. Observe seu interior e identifique o receptáculo; 5. Corte a maçã longitudinalmente; 6. Observe seu interior e tente identificar o verdadeiro fruto com as sementes; 7. Observe externamente o caju e identifique o verdadeiro fruto, a castanha; 8. Corte a parte comestível do caju e observe se há sementes em seu interior. Resultados esperados: Com esta prática os alunos podem comprovar que as frutas observadas não são frutos verdadeiros, já que em seu interior não são encontradas sementes. No caso da maçã, é interessante que os alunos observem que há sementes em seu interior, no entanto a parte comestível deriva do desenvolvimento do receptáculo, sendo, portanto, um pseudofruto. O verdadeiro fruto, aquele derivado do desenvolvimento do ovário, é a parte interna que contém as sementes, conforme mostra a figura 2.

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CAPÍTULO 13 A IMPORTÂNCIA DA SEMENTE

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1. Entendendo: A importância da semente. Todos os seres vivos nascem, crescem, reproduzem-se e morrem. Um pintinho, por exemplo, nasce do ovo, cresce porque obtém matéria prima e energia dos alimentos que ingere, transforma-se em adulto, acasala-se e põe ovos, isto é, reproduz-se, e um dia morre. Os demais animais, com algumas variações, apresentam o mesmo ciclo de vida. As plantas, como também são seres vivos, nascem, crescem, reproduzem-se e, mais cedo ou mais tarde, morrem. Assim como o embrião de muitos animais fica no ovo antes de nascer, o embrião da maioria das plantas fica nas sementes antes delas germinarem. As Gimnospermas, por só possuírem óvulos, só produzem sementes, que são, por isso, chamadas de sementes nuas (fig. 1). Já as Angiospermas apresentam seus óvulos dentro de estruturas das flores chamadas ovários. Após a fecundação, os ovários se desenvolvem em frutos. Os óvulos fecundados, que estavam dentro do ovário, se desenvolvem em sementes. Logo, nas Angiospermas, as sementes estão no interior dos frutos (fig. 2) e cada semente apresenta, em seu interior, o embrião de uma nova planta.

Semente

Fig. 1: pinhão (semente do Pinheiro-do-Paraná)

Fig. 2: Abacate (fruto) e semente (caroço)

Além do embrião, as sementes possuem reservas nutritivas que irão alimentálo durante as primeiras etapas de seu desenvolvimento. Em condições adequadas de temperatura e água, a semente germina dando origem a uma nova planta (fig. 3).

Fig. 3: (a), (b), (c) Etapas do desenvolvimento do embrião do abacateiro

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2. Experimentando: Observando o interior de uma semente. Para esta prática é conveniente deixar os feijões dentro de um copo com água de um dia para o outro. Dessa forma, absorverão água e incharão, facilitando a retirada da casca.

Objetivo: Observar as partes que compõem uma semente. Material: Vagens Feijões deixados de molho de um dia para o outro Estilete Faca de plástico Papel Lápis ou caneta Procedimento: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Com a faca, abra a vagem; Observe as sementes em seu interior; Faça um desenho do que você está observando; Descasque um dos feijões com cuidado e abra-o ao meio; Observe o seu interior com uma lupa; Faça um desenho do que você está observando. folha

flor

semente

fruto

Fig. 4: Feijoeiro com flor e fruto

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3. Fixando: A partir do entendimento do texto e do que você observou no experimento, resolva as questões abaixo. 1) O esquema abaixo representa uma vagem, fruto do feijoeiro. Identifique as partes numeradas: 1

1. _______________________________ 2. _______________________________ 2

Fig. 5: Vagem

2) O esquema abaixo representa uma semente de feijão. Identifique as partes numeradas: 1 2

1. _______________________________ 2. _______________________________

Fig. 6: Grão de feijão aberto

3) Responda: a) De que parte da flor se originou o fruto do feijão (a vagem)? ............................................................................................................................. b) De que parte da flor se originou a semente de feijão? ............................................................................................................................. c) O que você encontrou dentro da semente de feijão? ............................................................................................................................. d) De onde o embrião retira nutrientes para se desenvolver no início da germinação, enquanto não faz fotossíntese? .............................................................................................................................

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4. Sugerindo: Comprovando que a água é indispensável à germinação. A fim de complementar a prática anterior, os alunos podem ser orientados a realizar, em casa, o experimento a seguir. Material: Dois copos Algodão Água Sementes de feijão (deixe metade das sementes imersas em água no dia anterior) Caneta marcadora permanente (para escrever em vidro, CD etc) Procedimentos: 1. Com a caneta marcadora identifique os copos com as letras A e B; 2. Coloque um pedaço de algodão no fundo de cada copo (fig. 7); 3. Molhe bem o algodão do copo A e deposite as sementes de feijão previamente umedecidas sobre o algodão; 4. Deposite as sementes de feijão secas sobre o algodão do copo B; 5. Coloque os copos em local protegido do vento e da luz solar direta; 6. Molhe o algodão do copo A diariamente, não deixando que ele fique seco, mas mantenha o algodão do copo B, sempre seco; 7. Observe e desenhe diariamente o comportamento das sementes dos dois copos durante 5 (cinco) dias. A

B

algodão Fig. 7: Demonstração da montagem do experimento

Resultado esperado: É esperado que apenas os feijões do copo A germinem. Dessa forma os alunos podem perceber a importância da água no processo da germinação. Também podem observar que, enquanto o feijoeiro se desenvolve, os cotilédones murcham e caem. A partir dessa observação, podem discutir o motivo pelo qual isso ocorre e como o feijoeiro vai sobreviver quando isso acontecer. Os alunos podem, ainda, ser estimulados a pensar sobre o fato de no abacate haver apenas uma semente, enquanto que na vagem existem várias e, assim, relacionar esse fato à quantidade de óvulos presentes no ovário de cada flor (do abacateiro e do feijoeiro).

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4. CONSIDERAÇÕES FINAIS Após a leitura e execução das atividades propostas neste manual, podemos entender os principais eventos que ocorreram, durante a evolução das plantas, que permitiram seu desenvolvimento no ambiente terrestre. Em ordem cronológica esses eventos foram: 1º) O surgimento dos vasos condutores de seiva e de uma cutícula protetora, que permitiram o desenvolvimento das plantas no ambiente terrestre; 2º) O surgimento do grão de pólen que, por transportar em seu interior o gameta masculino completamente protegido, ofereceu maior eficiência no processo de reprodução no ambiente terrestre. Além disso, o grão de pólen forma um tubo através do qual o gameta masculino é conduzido ao encontro do gameta feminino, não necessitando da água para que ocorra a fecundação; 3º) O surgimento da semente que, por guardar o embrião em seu interior, ofereceu melhores condições para o seu desenvolvimento, protegendo-o e nutrindo-o durante suas primeiras fases de desenvolvimento (enquanto ainda não faz fotossíntese); 4º) O surgimento das flores que, por serem coloridas, perfumadas e produtoras de néctar, ofereceram maiores oportunidades de polinização, já que atraem diferentes polinizadores que as buscam para se alimentarem; 5º) O surgimento do ovário que origina o fruto. Este, por sua vez, ofereceu proteção para a semente e maior oportunidade para sua dispersão, pois os animais ao comê-lo, por exemplo, depositam as sementes com as fezes, distantes da planta mãe, evitando assim a competição pelos nutrientes (água e sais minerais) existentes no solo. Assim, as Angiospermas se disseminaram pelo planeta e conquistaram todos os ambientes.

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5. REFERÊNCIAS FERRI, M. G. Botânica: morfologia externa das plantas (organografia). 15. ed. São Paulo: Nobel, 1983. 149 p. FERRI, M. G. Botânica: morfologia interna das plantas (anatomia). 10. ed. São Paulo: Nobel, 1996. 113 p. JOLY, A. B. Botânica: introdução à taxonomia vegetal. 5. ed. São Paulo: Ed. Nacional, 1979. 777 p. PURVES, W. K.; SADAVA, D.; ORIANS, G. H.; HELLER, C. H. Vida: a ciência da biologia. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2002. V. 3. 357 p. RAVEN, P. H.; EVERT, R. F.; EICHHORN, S. E. Biologia vegetal. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. 906 p. VIDAL, W. N. Botânica – organografia: quadros sinóticos ilustrados de fanerógamos. 4. ed. Viçosa: UFV, 2010. 124 p.