O que é microsporogênese? - Ciência - 2023

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o microsporogêneseNa botânica, é uma das etapas de formação dos grãos de pólen. Especificamente, compreende a formação de um micrósporo. Ocorre nas anteras da flor, a partir de células chamadas microsporócitos.

Em essência, o processo envolve a divisão meiótica dos microsporócitos, levando à formação de células chamadas micrósporos. À medida que o microsporócito sofre meiose, para cada célula inicial são obtidas quatro filhas com redução da carga genética.

O destino do micrósporo é se transformar em uma célula com dois núcleos. Durante o seu desenvolvimento, o micrósporo aumenta progressivamente seu volume, evento que está associado à formação de um vacúolo. Paralelamente, ocorre o deslocamento do núcleo da célula.

Esse processo dá origem ao grão de pólen, que sofre transformações sucessivas após a fertilização. O processo pelo qual um micrósporo se transforma em pólen é denominado microgametogênese.

Assim que o pólen desce do estigma, ocorre novamente a duplicação de um dos núcleos, conhecido como núcleo de esperma. Dessa forma, o gametófito masculino é constituído por uma célula com três estruturas nucleares.

Microsporogênese

O pólen

Um grão de pólen é uma estrutura de tamanho mais ou menos microscópico que corresponde ao gametófito masculino de plantas com sementes ou espermatófitas.

A porção da antera que contém os grãos é chamada de saco polínico, localizado na zona masculina da flor: os estames.

Microsporogênese: primeiro estágio do desenvolvimento do pólen

A vida desse gametófito masculino ocorre em três fases bem definidas: um estágio inicial de desenvolvimento que dentro do tecido esporofítico masculino denomina-se microsporogênese; seguido por um estágio independente de viagem para um estigma compatível e, finalmente, uma fase de crescimento rápido no tecido esporofítico feminino.

O primeiro estágio é a microsporogênese e ocorre dentro das anteras. Isso compreende uma série de divisões meióticas de células chamadas microsporócitos ou "pólen-mãe", que são encapsuladas em uma parede espessa de calosidade.

Formação de tétrades

O resultado dessa divisão é uma tétrade de células, onde cada uma se desenvolverá em um gametófito masculino. Cada uma dessas células é encapsulada em uma segunda parede calosa.

Lembre-se de que a meiose é um processo de divisão celular com propriedades redutoras. A carga genética da célula-mãe não é a mesma encontrada nas filhas.

No caso dos microsporócitos, eles são diplóides, então as células filhas resultantes da divisão inicial são haplóides. O número de cromossomos resultantes depende da espécie.

Citocinese

A divisão meiótica nuclear é seguida por citocinese. Esta etapa é decisiva para a formação final da tétrade, uma vez que existem múltiplos padrões ou tipos de disposições para ela.

A citocinese sucessiva ocorre quando cada divisão celular é acompanhada por uma divisão do citoplasma, fenômeno típico das monocotiledôneas. Quando isso acontecer, veremos que os micrósporos estão dispostos em um único plano, seja na forma de uma tétrade, um losango ou formando uma letra T.

A divisão alternada é conhecida como citocinese simultânea, onde as paredes se formam no final da meiose. Ocorre no grupo das dicotiledôneas. Esse padrão resulta na dispersão de micrósporos em vários planos.

Formação de parede de pólen

As paredes do pólen começam a se formar quando os micrósporos ainda estão no arranjo de tétrades e encapsulados pelas paredes calosas.

A primeira etapa envolve a deposição de uma substância chamada primexina na superfície do micrósporo. Isso é seguido pela deposição dos precursores da esporopolenina. O processo termina com a deposição de esporopolenina, molécula de natureza impermeável, resistente ao ataque de produtos químicos.

As aberturas se desenvolvem nas regiões onde a deposição de primexina foi impedida, pela ação do retículo endoplasmático.

Papel da esteira no desenvolvimento e transporte do pólen

Durante a formação do pólen, o tapete desempenha um papel crucial. Isso compreende uma camada de células localizadas na antera que envolve as células-tronco do micrósporo. Existem dois tipos de células no tapete: secretoras e amebóides.

Essas células são muito especializadas e têm uma vida útil bastante curta. Com o passar do tempo, as células perdem sua organização e são finalmente reabsorvidas.

Seu papel principal no desenvolvimento do pólen envolve o fornecimento de nutrição ao micrósporo. Além disso, eles têm a capacidade de sintetizar uma série de enzimas e produzir o "cimento" do pólen ou pollenkit.

O kit de pólen é um material de natureza heterogênea (lipídios, flavonóides, carotenóides, proteínas, polissacarídeos, etc.) e de consistência pegajosa que ajuda a manter os grãos de pólen juntos durante o transporte e os protege de dessecação, luz ultravioleta e outros fatores que podem afetar sua qualidade.

Microgametogênese

Para concluir, vamos explicar brevemente em que consiste a microgametogênese, a fim de mostrar de forma conclusiva como ocorre a gênese de um grão de pólen. Este processo varia em angiospermas e gimnospermas, a saber:

Angiospermas

Nas angiospermas, a microgametogênese compreende a primeira e a segunda divisões mitóticas do pólen, levando à formação de gametas masculinos.

Esse processo começa com a formação de um vacúolo localizado no centro da célula, evento que força o movimento do núcleo. Este movimento nuclear marca a transição de um micrósporo para um grão de pólen jovem.

A primeira divisão mitótica é seguida por uma segunda divisão assimétrica, onde uma porção gerativa e uma vegetativa são formadas. Este último compreende um volume maior e contém um grande núcleo difuso. No caso da porção geradora, ela contém um núcleo menor e condensado.

Posteriormente, ocorre uma divisão simétrica, onde a célula generativa dá origem a duas células espermáticas.

Gimnospermas

Em contraste, a microgametogênese nas gimnospermas se desenvolve por meio de múltiplas divisões mitóticas. A maioria dos grãos de pólen nesta linhagem de planta é composta por mais de uma célula.

Referências

Blackmore, S., & Knox, R. B. (Eds.). (2016).Evolução e Ontogenia de Microsporos: Evolução e Ontogenia. Academic Press.
Davies, P. J. (Ed.). (2013).Hormônios vegetais: fisiologia, bioquímica e biologia molecular. Springer Science & Business Media.
Hesse, M., Halbritter, H., Weber, M., Buchner, R., Frosch-Radivo, A., Ulrich, S., & Zetter, R. (2009).Terminologia do pólen: um manual ilustrado. Springer Science & Business Media.
López, B. P., Calvarro, L. M., & Garay, A. G. (2014). Embriogênese do pólen (embriogênese gamética).REDUCA (Biologia), 7(2).
Smith H. e Grierson D. (Ed.). (1982) The Molecular Biology of Plant Development. University of California Press.