Meristemas: características e tipos - Ciência - 2023

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o meristemas (ou meristemas) são as populações de células embrionárias localizadas nas regiões de crescimento de plantas vasculares. O corpo da planta é uma combinação de tecidos adultos e juvenis.

Após a formação do zigoto, as plantas vasculares iniciam um processo de divisão celular que durará o resto de suas vidas e determinará o crescimento e a formação dos órgãos.

Inicialmente, a multiplicação celular ocorre em todo o embrião. Perto do final do desenvolvimento embrionário, essa multiplicação começa a se concentrar em certas regiões, os meristemas, que não perderam nem recuperaram sua natureza embrionária original.

Pelo menos em teoria, a maioria das células vegetais são totipotentes. Se necessário, a atividade meristemática pode ressurgir em quase todas as células maduras que permaneceram pouco diferenciadas. No entanto, para iniciar a formação de um novo meristema, a célula deve retornar ao seu estado embrionário original.

Classificação meristema

Classificação com base no seu desenvolvimento: primário e secundário

Os meristemas de uma planta adulta são considerados primários quando descendem diretamente de células formadas durante a embriogênese e que nunca deixaram de ter atividade meristemática. Eles são considerados secundários quando descendem de células que se diferenciaram e, posteriormente, recuperaram a atividade meristemática.

Por exemplo, o câmbio fascicular (composto por procâmbia e câmbio vascular derivado de procâmbia) é um meristema primário porque se origina do meristema apical, que é primário.

O câmbio interfascicular é um meristema secundário porque surge de tecido parenquimatoso que recuperou a atividade meristemática.

Classificação com base em sua posição: apical, lateral e intercalar

Com base em sua posição no corpo da planta, são classificados como apicais, laterais e intercalares. Os meristemas apicais são primários. Os meristemas laterais podem ser primários (câmbio fascicular) ou secundários (câmbio interfascicular; felogênio). Os meristemas intercalares são secundários.

Os meristemas apicais, além de serem os tecidos que dão origem às plantas, são os centros de coordenação dominantes na morfogênese. Eles estão localizados nas pontas dos caules, ramos e raízes. Eles expandem o corpo da planta, determinando sua altura e diâmetro.

Os meristemas laterais estão localizados paralelos (ou concentricamente) ao eixo central do caule e raízes. Eles aumentam o volume dos tecidos que conduzem água, solutos minerais e seiva por toda a planta. Eles engrossam o caule, ramos e raízes. Eles formam o tecido de suporte.

Os meristemas intercalares, típicos das gramíneas, são tecidos inseridos em tecidos não meristemáticos. Eles estão restritos à base dos entrenós (os nós são os locais de fixação das folhas ao caule). Eles causam alongamento internodal, aumentando a separação longitudinal das folhas. Eles compensam o pastoreio de herbívoros.

Outros tipos de meristema secundário podem ser reconhecidos, nomeadamente basais (das folhas, flores e frutos) e traumáticos (dos tecidos em regeneração).

Meristema de caule apical

O estágio de desenvolvimento da planta que produz sua forma básica e origina novos órgãos é chamado de crescimento primário. Este é o resultado da atividade dos meristemas apicais. Um deles é o raiz. O outro é o caule. Este último gera o caule e seus órgãos laterais (folhas e botões).

O meristema apical do caule tem uma posição distal e é circundado ou coberto por folhas imaturas. É uma estrutura dinâmica que muda continuamente durante o ciclo de formação do caule e da folha. Este ciclo geralmente depende de variações climáticas sazonais.

Ao contrário do meristema da raiz apical, o meristema do caule não apresenta regiões bem definidas. As zonas funcionais são reconhecidas com base no tamanho, orientação e atividade das células, planos de divisão celular e presença / ausência de vacúolos.

O centro do meristema do caule apical contém um grupo de células vacuoladas relativamente grandes. Esta área central é cercada por células periféricas menores.

Sob esta zona central estão algumas "costelas" de células que originam os tecidos internos do caule. As células do centro são aquelas que originam as células periféricas e as células das "costelas".

Meristema apical da raiz

A raiz é o órgão da planta que cresce dentro do solo e que tem a função de fixar e absorver água e nutrientes minerais. A raiz cresce e se desenvolve a partir de sua extremidade distal.

A extremidade distal da raiz, ou ápice, é dividida em quatro regiões de desenvolvimento: 1) caliptra (ou cap); 2) região meristemática da raiz; 3) zona de alongamento; 4) zona de maturação.

O caliptra protege o meristema apical da raiz do desgaste mecânico conforme a raiz se move pelo solo. O caliptra tem um comprimento constante: as células que ele perde por fricção são continuamente substituídas.

A região meristemática da raiz, ou meristema apical da raiz, é o local da divisão celular que faz com que a raiz primária cresça. Não produz apêndices laterais.

A zona de alongamento é a região da raiz na qual as células não se dividem, mas multiplicam seu comprimento muitas vezes extensa e rapidamente.

A zona de maturação é a região em que as células cessam o alongamento e adquirem suas características diferenciais.

Crescimento celular

Em muitos fetos, a célula inicial causa uma distribuição regular das células do meristema apical. Em espermatófitos, a divisão celular é menos precisa. Sua velocidade e direção determinam a diferenciação regional dos meristemas.

Nos meristemas, se a divisão celular for rápida, aparecem regiões com células pequenas. Se for lento, aparecem regiões com células grandes. Se acontecer em múltiplos planos ou tangencialmente, há crescimento de volume. Se acontecer anticlinal, há crescimento superficial.

A fase embrionária do crescimento celular começa com a preparação para a divisão. O aumento no número de células não causa um aumento acentuado em seu volume. O meristema primário aparece. Formam-se protoplastídeos, característicos das células meristemáticas, que dão origem aos cloroplastos e outras organelas celulares.

Na fase de expansão do crescimento celular, o vacúolo central aparece, a água se acumula e a taxa metabólica aumenta. As células crescem em volume. A intensa biossíntese de proteínas, característica dos tecidos meristemáticos ativos, se desenvolve.

Na fase de diferenciação do crescimento celular, aparecem meristemas secundários. Diferentes tipos de tecidos e estruturas morfológicas se desenvolvem graças à atividade dos meristemas.

Meristemas e tecidos

Os meristemas produzem tecidos simples (parênquima, colênquima, esclerênquima) e complexos (xilema, floema, epiderme, tecidos secretores).

No parênquima, presente em toda a planta, as células são arredondadas, com citoplasma vivo e membranas celulares delgadas e não lignificadas. Quando não têm cloroplastos, essas células armazenam água e alimentos. Quando o fazem, formam clorênquima.

No colênquima, as células são alongadas, com citoplasma vivo e paredes espessas e irregulares. Eles geralmente são encontrados logo abaixo da epiderme. Eles fornecem suporte flexível.

No esclerênquima, as células se dividem em esclereidas e fibras. Essas células possuem paredes espessas impregnadas de lignina que, quando amadurecem, morrem e fornecem um suporte mais ou menos rígido.

O xilema e o floema carregam água, sais minerais e açúcares. Os canais condutores desses tecidos são compostos de células mortas (traqueídeos, elementos de vasos condutores) ou células vivas (células de peneira, células albuminosas, elementos de tubo de peneira, células companheiras).

Na epiderme, que recobre e protege os órgãos, predominam as células parenquimatosas, acompanhadas por células especializadas em movimentar água e gases para dentro e para fora da planta. Em plantas lenhosas, a epiderme se transforma em uma periderme, ou casca. Os tecidos secretores produzem néctar, óleos, mucilagem, látex e resinas.

Reparação de danos traumáticos

Os meristemas permitem que as plantas sobrevivam a traumas físicos ou químicos que danificam seus tecidos.

Meristemas latentes (botões dormentes) são ativados quando há destruição dos meristemas apicais. A heterogeneidade das populações de células meristemáticas causada pela divisão mitótica assíncrona e outros fatores torna as células apropriadas disponíveis para diferentes tipos de lesão.

Meristemas e fitohormônios

O crescimento das plantas depende diretamente da ação de fitormônios e de fatores ambientais. Entre estes últimos estão a temperatura e a disponibilidade de luz, água, dióxido de carbono e nutrientes minerais.

Os fitohormônios são compostos orgânicos naturais multivalentes e polifuncionais, presentes em baixas concentrações nas plantas, que participam da ativação interdependente de suas células, tecidos e órgãos. A biossíntese de fitohormônios ocorre nos meristemas.

Os fitohormônios são classificados em cinco grupos: 1) auxinas; 2) citocininas; 3) giberelinas; 4) abscissinas; 5) etileno.

Através dos fitormônios, os meristemas iniciam e controlam os mecanismos fisiológicos programados e estimulam ou inibem os processos ontogenéticos nas plantas.

Meristemas e poliploidia

A poliploidia é uma mutação que faz com que uma nova geração tenha duas ou mais vezes o número de cromossomos que a geração anterior.

Em plantas, a poliploidia é um importante mecanismo de especiação e evolução. A maioria das linhagens de plantas experimentou poliploidia em algum momento de sua história.

A poliploidia pode surgir por meio de dois mecanismos diferentes. Primeiro, produzindo gametas que possuem mais de um conjunto de cromossomos como resultado de uma falha na separação dos cromossomos homólogos. Em segundo lugar, dobrando o número de cromossomos em um indivíduo após a reprodução sexual.

Uma variante rara do segundo mecanismo envolve a duplicação de cromossomos no meristema apical de uma haste, de modo que essa haste se torna tetraplóide.

As flores neste caule podem então produzir gametas diplóides (em vez de haplóides) que poderiam gerar descendentes viáveis ao se juntar a outros gametas diplóides.

Referências

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