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Fisiologia vegetal: nutrição, transporte e reprodução das plantas

A fisiologia vegetal é um ramo da Botânica focado no estudo dos processos fundamentais da fisiologia das plantas. No artigo a seguir explicaremos com mais detalhes esse campo de estudos. Boa leitura!

O que é fisiologia vegetal?

A fisiologia vegetal é um ramo de estudos da Botânica focado na investigação do:

• Metabolismo das plantas;
• Desenvolvimento das plantas;
• Reprodução das plantas;
• Processos fundamentais para a fisiologia dos vegetais como nutrição, fotossíntese, respiração, hormônios e relação das plantas com a água. 

Ao longo deste artigo iremos explicar com mais detalhes alguns desses processos estudados pela fisiologia vegetal. 

Nutrição vegetal

Recebe o nome de nutrição vegetal ou nutrição das plantas, o estudo dos nutrientes inorgânicos essenciais para o crescimento de uma planta. Os elementos essenciais consistem naqueles elementos químicos cruciais para o desenvolvimento da planta. Esses elementos estão divididos em:

• Macronutrientes – aqueles que a planta demanda em grande quantidade. Exemplos: hidrogênio, oxigênio, carbono, fósforo, potássio, entre outros.
• Micronutrientes – os nutrientes que a planta precisa numa quantidade inferior. Exemplos: manganês, cloro, cobre, níquel, boro, molibdênio entre outros. 

Fotossíntese

As plantas realizam a chamada fotossíntese para assegurar a quantidade necessária de nutrientes orgânicos. Esse é um processo que usa energia luminosa para a transformação de gás carbônico e água em compostos orgânicos. 

Transporte da água 

Nas plantas, a água é transportada através do xilema (tecido condutor) da raiz até as folhas. A água entra na planta por meio das suas células da raiz até chegar ao xilema que é o responsável pelo seu transporte. 

Ao chegar às folhas, a água sai dos elementos condutores passando então para o mesófilo das folhas. Estando neste local, a água pode ser eliminada como vapor pela transpiração. 

Reprodução 

As plantas apresentam duas formas de reprodução: assexuada e sexuada.

Reprodução assexuada

Na reprodução assexuada um indivíduo idêntico ao indivíduo de origem é formado. Em outras palavras, se forma um clone da planta de origem. A reprodução assexuada pode acontecer por brotamentos de caules, folhas ou esporos. Sua principal vantagem é ser um método simples e rápido que não depende de polinizadores. 

Reprodução sexuada

A reprodução sexuada consiste na união de dois gametas através da fecundação. Nesse processo há recombinação e variabilidade genética. Os gametas feminino e masculino podem ser encontrados nos órgãos reprodutivos da planta. Nesse tipo de reprodução ocorre a alternância de gerações, a planta se alterna entre a fase de:

• Gametófito;
• Haplóide (n);
• Esporófito;
• Diploide (2n).

O gametófito é o local onde o gameta masculino se junta ao gameta feminino para a formação do zigoto e do esporófito. Após sofrer meiose, o esporófito, produz vários esporos para originar novos gametófitos. Assim o ciclo se completa. 

Ciclos reprodutivos das plantas

É importante destacar que cada tipo de planta tem um ciclo reprodutivo distinto uma vez que elas apresentam características morfofisiológicas e comportamentais diferentes. 

A seguir explicaremos como é o processo de reprodução em cada grupo de plantas. 

Briófitas

• A reprodução assexuada ocorre em algumas espécies. 
• Esse tipo de reprodução acontece através da fragmentação de várias partes da planta mãe para a formação de novos indivíduos. 
• Há alternância de gerações na reprodução sexuada. O gametófito (2n) é a fase dominante. 
• Os esporos germinam no solo e originam os gametófitos.
• Os gametas femininos e masculinos, após a chuva, podem entrar em contato.
• Assim ocorre a fecundação e se forma o zigoto (2n).
• O zigoto se desenvolve, e através de meiose forma a estrutura temporária conhecida como esporófitos (n).
• Dessa forma, os esporos são liberados no solo e então recomeça o ciclo com um novo gametófito. 

Pteridófitas

• Também apresentam reprodução assexuada por brotamento.
• Contudo, na reprodução sexuada é o esporófito (2n) a fase dominante.
• Tal característica persiste em todas as plantas vasculares.
• Nos soros (pequenas estruturas), ficam reunidos os esporófitos que produzem esporos (n). 
• Os esporos são liberados no ambiente quando os soros se rompem. 
• Ao cair no solo, os esporos germinam o gametófito (n).
• O gametófito é responsável por produzir gametas femininos e masculinos.
• Na presença de água, os gametas maduros fecundam e formam o zigoto (2n).
• Finalmente, o zigoto se desenvolve e o gametófito se degenera.
• Resta então a planta adulta. 

Gimnospermas

• A partir desse grupo, a reprodução acontece sem a necessidade de água e com a formação de sementes.
• Os gametas se formam nos estróbilos.
• O gameta masculino corresponde aos grãos de pólen.
• O gameta feminino equivale aos óvulos. 
• O vento carrega os grãos de pólen que, então, chegam ao tubo polínico onde encontra o óvulo.
• Dessa forma acontece a fecundação que forma o zigoto e em seguida o embrião. 
• O óvulo se transforma então em uma semente para proteger o embrião contra a dessecação.
• A semente passa pela dispersão no solo e recomeça o ciclo. 

Angiospermas

• Essas plantas possuem flores e frutos, trata-se do grupo mais diverso.
• Nessas plantas, a flor é o órgão reprodutivo dessas plantas.
• A flor possui grande diversidade de cores e cheiros para atrair os animais polinizadores.
• Os frutos também são um atrativo para os animais. Contudo, auxiliam mais na dispersão das sementes.
• No processo de reprodução o grão de pólen é depositado sobre o estigma (aparelho reprodutor feminino) e origina dois gametas. 
• Também forma o tubo polínico que levará os gametas ao óvulo.
• O zigoto se origina a partir da fecundação do óvulo por um gameta.
• Forma-se então o embrião que será desenvolvido em plântula até chegar a maturidade e se tornar adulta. 
• O outro gameta se funde aos núcleos do gametófito feminino, dando origem ao endosperma (3n). 

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