SISTEMA RADICULAR Morfologia externa e interna A raiz

SISTEMA RADICULAR Morfologia externa e interna

A raiz é o órgão da planta que geralmente cresce dentro do solo fixando a planta, bem como, absorvendo a água e os sais minerais em solução; Realizam funções especiais, tais como armazenamento de reservas nutritivas e aeração, divergindo dos tipos mais comuns;

São órgãos cilíndricos, subterrâneos e aclorofilados.

Externamente, a raiz distingue-se do caule por não apresentar nós e entrenós, nem gemas laterais ou folhas.

ORIGEM: No interior da semente há uma planta em miniatura – o embrião. Este eixo possui na sua porção superior, um ou mais cotilédones mais a plúmula, o primórdio do sistema caulinar, e na porção inferior está à radícula, o primórdio do sistema radicular, já revestida pela coifa, que é um tecido de proteção.

MORFOLOGIA EXTERNA: As raízes têm as mesmas características e a mesma conformação geral, e nelas podemos observar as mesmas regiões a partir de sua extremidade livre, ou seja: coifa, zona lisa ou de crescimento, zona pilífera, zona suberosa ou de ramificação.

Coifa: também denominada caliptra, é um tecido que reveste o ápice vegetativo da raiz, protegendo o meristema apical. Suas células são vivas e estão em contínua divisão; As células mais velhas, situadas na periferia, vão morrendo e se destacando, sendo continuamente substituídas por células novas recém formadas;

Zona lisa ou Zona de crescimento: acima do ápice meristemático, as células recém formadas estão se alongando rapidamente, promovendo assim, o crescimento longitudinal da raiz. Não há pelos absorventes nessa zona.

Zona pilífera ou Zona dos pelos absorventes: (pelos radiciais ou radiculares), são prolongamentos das células epidérmicas e têm como função absorver a água e os minerais, aumentando a superfície de absorção das raízes. Têm duração limitada e à medida que novos pelos vão sendo formados, os mais antigos vão sendo eliminados.

Zona suberosa ou de ramificação: região mais velha da raiz, localizada logo acima da zona pilífera, e que pode ser facilmente reconhecida pelo seu aspecto escurecido e rugoso. Após a queda dos pelos absorventes mais velhos, as células epidérmicas suberinizam suas paredes, formando um envoltório protetor para a raiz. Nessa região são formadas as raízes laterais, e por isto, ela é também denominada zona de ramificação.

O colo ou coleto é a região de transição entre raiz e caule. Nos cortes histológicos essa região pode ser facilmente identificada, devido às modificações observadas na distribuição do xilema e floema que, na raiz primária, estão distribuídos de maneira alternada e, no caule primário, reunidos em feixes.

A RAIZ E O MEIO: As raízes podem ser classificadas, segundo o meio em que se encontram, em: terrestres, aquáticas e aéreas.

Terrestres ou subterrâneas: Raízes que se desenvolvem nas plantas que crescem em solos firmes. Apresentam 2 tipos principais: 1. Sistema pivotante ou axial: apresenta raiz principal, maior e mais desenvolvida, que penetra perpendicularmente no solo e forma muitas raízes secundárias, cada vez mais finas, que crescem em direção oblíqua. Nesse sistema todas as raízes são formadas a partir de um único meristema, e ocorre em gimnospermas e dicotiledôneas.

2. Sistema radicular fasciculado ou em cabeleira: formado por inúmeras raízes adventícias, uma vez que, a raiz primária não tem um desenvolvimento acentuado, ou logo se degenera, tornando impraticável a distinção entre elas. As raízes adventícias formam-se a partir de outros órgãos, principalmente a partir do caule. O sistema radicular fasciculado é então, um sistema formado por muitos meristemas e não apenas pelo meristema presente na radícula do embrião, e ocorre em monocotiledôneas.

Sistema fasciculado Sistema axial

Aquáticas: Raízes que se formam em plantas aquáticas e destacam-se pela abundância em aerênquima, um tecido com um grande volume de espaços internos, que auxiliam a planta na flutuação e na respiração. As plantas aquáticas podem ser classificadas em:

Aéreas: Raízes que se desenvolvem parcialmente ou totalmente em contato com a atmosfera. As raízes aéreas são comuns entre as plantas epífitas e são todas consideradas adventícias quanto à origem.

TIPOS ESPECIAIS DE SISTEMAS RADICULARES: Quando as raízes desenvolvem diferentes funções, além da fixação e absorção, elas geralmente apresentam características morfológicas especiais. Dentre elas, podemos destacar: 1. Raízes subterrâneas tuberosas; 2. Raízes subterrâneas contrateis; 3. Raízes aéreas suporte; 4. Raízes aéreas tabular; 5. Raízes aéreas escora; 6. Raízes aéreas cintura; 7. Raízes aéreas grampiformes; 7. Raízes aéreas pneumatóforos; 8. Raízes aéreas sugadoras;

Raízes subterrâneas 1. Tuberosas: estruturas de reserva, tornando-se intumescida. O acúmulo de substâncias de reserva pode ocorrer na raiz principal, como em cenoura, ou nas raízes laterais, como em batata doce. São comuns em plantas que crescem em regiões secas ou que apresentam invernos rigorosos, reservando água e alimento para por longos períodos.

2. Contráteis: possuem capacidade de contrair-se e, ao fazerem esta contração, aprofundam-se no solo, puxando para baixo as partes da planta onde estão inseridas. Tais raízes são reconhecidas por apresentarem a superfície enrugada transversalmente. Ao permitirem o aprofundamento de colmos, bulbos e rizomas no solo, estão protegendo as gemas vegetativas de inúmeras adversidades, como o fogo ou a seca. Ex: ginseng (Panax ginseng) e lírio (Lilium sp. ). Lilium sp.

Raízes aéreas 1. Suporte: sistema radicular bem desenvolvido, formando outras raízes adventícias acima do solo denominadas de raízes suporte, ajudando a manter a estabilidade em ambientes diversos: qualidade do substrato [encharcamento - pandano], planta ser relativamente alta para sua reduzida base [milho], exercendo papel na fixação e absorção de nutrientes. Pandano (Pandanus sp. ) Milho (Zea mays)

2. Tabulares: aspecto de tábuas ou pranchas verticais, dispostas radialmente em torno da base do caule, aumentando a base de apoio de plantas de grande porte (equilíbrio/sustentação/aeração); são variações das raízes suporte e encontradas em algumas grandes árvores das florestas tropicais úmidas. Figueiras (Ficus sp. )

3. Escora: quando a copa da árvore alcança grande desenvolvimento, numerosas raízes adventícias começam a formar-se a partir dos ramos laterais e, ao atingirem o chão, penetram no solo (confundida com o caule), auxiliando a condução da água e sais minerais do solo até a copa. Exemplo: as raízes escora formam- se em algumas figueiras. (Ficus bengalensis, Moraceae)

4. Cintura ou estrangulante: uma variação de raiz escora é o que se vê nas figueiras mata-pau (Ficus sp. - Moraceae) que iniciam sua vida como epífitas. O indivíduo jovem forma inúmeras raízes adventícias que envolvem o tronco da planta hospedeira, como um denso sistema radicular. Essas raízes crescem em direção ao solo e, ao atingi-lo, ramificam-se e começam a crescer em espessura, especialmente nas partes aéreas.

5. Grampiformes ou aderentes: permitem a fixação do vegetal em lugares íngremes como muros e pedras, formando-se voltadas para o substrato, na face sombreada do caule, e a função de absorção de água e sais é realizada quase que completamente pelas outras raízes da planta que se fixam no solo. Essas raízes podem ser encontradas em hera (Hedera helix Araliaceae) e hera-miúda (Ficus repens - Moraceae). Hera-miúda (Ficus repens - Moraceae) Hera (Hedera helix - Araliaceae)

6. Pneumatóforos: emitem ramificações verticais ascendentes, de geotropismo negativo, que crescem para fora do solo encharcado dos mangues e pântanos como, por exemplo, (Rhizophora mangle Rhizophoraceae). Essas raízes apresentam estruturas de aeração, denominadas pneumatódios, que auxiliam a planta na obtenção do oxigênio atmosférico, tão escasso no solo encharcado.

7. Sugadoras ou haustórios: as plantas parasitas necessitam retirar água ou seu alimento de um hospedeiro, com prejuízos para o mesmo. No ponto de contato do caule da planta parasita com o hospedeiro forma-se, inicialmente, uma raiz adventícia. Algumas células do centro penetram na casca do hospedeiro, formando os haustórios, que se ramificam e crescem até atingir os tecidos vasculares do hospedeiro. Erva de passarinho (Struthantus flexicaulis)

Existem dois tipos de parasitismo: 1. Holoparasitismo: quando a planta parasita é desprovida de clorofila, ela retira do hospedeiro a água e todos os nutrientes necessários à sua sobrevivência. Ex: cipó-chumbo (Cuscuta racemosa - Convolvulaceae).

2. Hemiparasitismo: quando a planta parasita depende parcialmente do hospedeiro, retirando apenas água e sais minerais, pois realiza a sua fotossíntese pelas folhas e ramos jovens clorofilados. Exemplo: erva-depassarinho (Struthanthus flexicaulis - Loranthaceae).

Algumas raízes mantêm relações simbiônticas com outros seres vivos. De acordo com a associação simbiótica entre fungos e bactérias nas raízes são reconhecidas: Micorrizas: relação simbiótica entre certas raízes e os fungos, sendo comum em várias plantas, principalmente em espécies de florestas úmidas ou em orquídeas; As micorrizas desempenham um papel importante, aumentando a absorção de P e outros minerais essenciais às plantas; Podem ser ectotróficas ou ectomicorrizas (quando as hifas do fungo envolvem externamente a raiz, sem penetrá-las) ou endotróficas ou endomicorrizas (quando as hifas do fungo efetivamente penetram as células da raiz, através de suas paredes); As orquídeas e muitas espécies apresentam micorrizas em suas raízes.

Nódulos radiculares: aparecem nas raízes de muitas plantas da família Leguminosae ou Fabaceae, como conseqüência da infestação por bactérias fixadoras de N 2 atmosférico; Essas bactérias penetram na raiz por meio dos pelos radiculares, multiplicam-se e estimulam a divisão celular, formando assim o nódulo; As bactérias são responsáveis pelo processo de fixação do nitrogênio, isto é, transformam o N 2 (gás) disponível no solo para NH 4+ (nitrato), que é a forma em que o nitrogênio é utilizável pelas plantas.

Velame: algumas das adaptações morfológicas mais notáveis das epífitas envolvem a diferenciação de raízes especiais com a função de acumular a água da umidade atmosférica ou da superfície do hospedeiro; Nas orquídeas (Orchidaceae) pode existir um tecido armazenador de água no caule (pseudobulbos), nas folhas, ou nas raízes que são dotadas de uma epiderme pluriestratificada denominada velame; VELAME

Ausência de raiz em plantas vasculares: o conceito de epifitismo Uma epífita é uma planta autótrofa e auto-suficiente que vive sobre algum substrato, em geral outra planta. Neste caso, não prejudica sua hospedeira, pois dela nada retira (inquilinismo). Nas Bromeliaceae epifíticas, freqüentemente o sistema radicular é reduzido à função fixadora ou as raízes podem estar completamente ausentes como em barba-de-velho (Tillandsia usneoides Bromeliaceae) e a absorção de água e sais é feita por meio de escamas absorventes. Barba de velho Tillandsia stricta

Modificações radiculares: Algumas espécies apresentam raízes onde as modificações são mais acentuadas para atender a funções especiais: 1. Gavinhas: as raízes transformam-se em estruturas de fixação semelhantes a uma mola. Enrolam-se ao tocar em um suporte porque são sensíveis ao estímulo do contato. Exemplo: (Vanilla sp. - Orchidaceae).

2. Espinhos: em algumas buritiranas (Arecaceae) as raízes podem transformar-se em espinhos. O espinho é uma estrutura complexa, um órgão modificado (raiz, caule ou folha) e que, portanto, apresenta tecido de revestimento, sustentação e até mesmo vascularização própria, enquanto o acúleo das roseiras é apenas uma formação epidérmica.

Morfologia interna: Origem e crescimento dos tecidos primários O crescimento de muitas raízes é, um processo contínuo que cessa apenas sob condições adversas, como a seca ou baixas temperaturas; Durante o seu crescimento no solo, as raízes seguem o caminho que oferece menos resistência e frequentemente ocupam espaços deixados pelas raízes que morreram e já se decompuseram; O ápice das raízes é envolvido pela coifa, que produz mucilagem!

O ápice da raiz é recoberto pela coifa, um conjunto de células parenquimáticas vivas, semelhante a um dedal, que reveste e protege o meristema apical e ajuda a raiz a penetrar no solo; À medida que a raiz cresce e a coifa é empurrada para a frente, as células periféricas da coifa vão descamando; Células se destacando

A longevidade das células da coifa varia de 4 a 9 dias, dependendo da espécie e comprimento; À medida que as células da coifa vão se destacando, novas células vão sendo adicionadas a ela pelo meristema apical.

O crescimento em comportamento das raízes ocorre próximo do seu ápice: A região com células em intensa divisão – o meristema apical – comumente é denominada região de divisão celular (alongamento – crescimento da raiz); Acima desta região, a raiz não cresce mais em comprimento; A região de alongamento é seguida pela região de maturação ou de diferenciação, onde a maioria das células dos tecidos primários completa a sua maturação (produção de pelos radiculares); Existe uma transição gradual entre uma região da raiz para a outra. As regiões não estão precisamente delimitadas umas das outras; A protoderme, o meristema fundamental e o procâmbio podem ser distinguidos muito próximos do meristema apical. Estes são meristemas primários que se diferenciam em epiderme, tecidos do córtex e tecidos vasculares primários, respectivamente.

Pólos de protoxilema Pólos de protofloema Periciclo Elementos de xilema maduro Pelos radiculares Córtex Epiderme Endoderme madura com estria de Caspary v Elementos de xilema imaturos Endoderme imatura Parte madura do elemento crivado Parte imatura do elemento crivado vv Protoderme Meristema fundamental Procâmbio Promeristema Coifa

Estrutura primária: Em comparação com o caule, a estrutura interna da raiz é, em geral, relativamente mais simples. Isto se dá, em grande parte, pela ausência de folhas e, consequentemente, de nós e entrenós; Os 3 sistemas de tecidos da raiz no estágio primário de crescimento – a epiderme (sistema dérmico), o córtex (sistema fundamental) e os tecidos vasculares (sistema vascular) – podem ser facilmente distinguidos um do outro.

A epiderme das raízes jovens absorve água e nutrientes minerais: A absorção de água e nutrientes minerais pela raiz são facilitadas pela presença de pelos radiculares, que aumentam muito a superfície de absorção da raiz.

O cilindro vascular da raiz é constituído pelos tecidos vasculares primários e por uma ou mais camadas de células de tecidos não vasculares, o PERICICLO, que envolve completamente os tecidos vasculares (importante na formação de raízes laterais, câmbio vascular, etc. )

Origem das raízes laterais: Na maioria das plantas com sementes, as raízes laterais se originam no periciclo, e são consideradas endógenas, o que significa “de origem interna”. As divisões do periciclo que originam as raízes laterais ocorrem a uma certa distância após a região de alongamento. À medida que a jovem raiz lateral aumenta em tamanho, ela se projeta através do córtex, desenvolvendo a coifa e o meristema apical.