Aldeídos e cetonas

 • Aldeído

Os aldeídos são caracterizados pela presença do grupo funcional formila na ponta de uma cadeia carbônica. Dessa forma, sua fórmula geral pode ser assim representada:

O aldeído estruturalmente mais simples, e também o mais conhecido, é o metanal (H2CO), usualmente chamado de aldeído fórmico ou formaldeído. Trata-se de um gás incolor, bastante solúvel em água, com odor muito forte e irritante.

Na prática, ele é usado na forma de solução aquosa, recebendo o tão famoso nome de “formol”. O formol, muito usado nos produtos para alisamento de cabelo, está sendo substituído por outros produtos, devido ao seu caráter danoso para a saúde humana: segundo a ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária), os vapores do formol são altamente agressivos às mucosas, olhos e aparelhos respiratórios. Ainda assim, muitos salões de beleza continuam utilizando produtos com acima de 0,2% de formol em sua composição, ultrapassando o limite permitido pela ANVISA.

Além do uso cosmético, o metanal também é utilizado como desinfetante e na fabricação de medicamentos, plásticos e explosivos. Na medicina, ele serve como conservador de cadáveres e de peças anatômicas.

Outro aldeído muito importante é o etanal (H4C2O), também chamado aldeído acético. Assim como o metanal, tem cheiro forte e é solúvel em água. É usado na fabricação de pesticidas, medicamentos, inseticidas e espelhos.

• Nomenclatura dos aldeídos:

Acrescenta-se ao nome do radical hidrocarboneto o sufixo “al”, indicador da função aldeído. As insaturações e ramificações da cadeia do radical hidrocarboneto devem vir indicadas por números. A numeração deve começar a partir do grupo carbonila. Veja os exemplos:

• Cetona 

São compostos orgânicos caracterizados por apresentarem dois radicais hidrocarbonetos ligados entre si pelo grupo carbonila (CO). Fórmula geral:

 

A mais comum das cetonas é a propanona, conhecida comercialmente como acetona. Trata-se de um líquido incolor, solúvel em água, de cheiro agradável, volátil (evapora com facilidade) e inflamável. Usada como solvente de esmaltes, graxas, vernizes e resinas, a propanona também é utilizada na extração de óleos de sementes vegetais, na fabricação de anidrido acético e medicamentos.

As cetonas são encontradas na natureza em flores e frutos. Cetonas artificiais e naturais são usadas como perfumes e alimentos.

• Nomenclatura das cetonas:

Acrescenta-se ao nome do hidrocarboneto correspondente o sufixo “ona”, indicador da função cetona. Quando houver acima de três carbonos na cadeia, deve-se indicar a posição do grupo carbonila por números. Na nomenclatura usual das cetonas, dá-se o nome dos radicais presos à carbonila e, em seguida, coloca-se a palvra “cetona”.

Exemplos: 

Flores

As flores representam um sistema de reprodução das angiospermas. Cada flor é uma reunião de folhas modificadas presas a um receptáculo floral. O receptáculo floral se apóia no pedúnculo floral, que é o “cabinho” da flor.

As folhas modificadas de uma flor são na verdade as sépalas, pétalas, estames e carpelos.

Sépalas: são as folhas mais externas, de cor verde, e tem como função proteger o botão floral na fase em que a flor ainda não se abriu. O conjunto de sépalas é chamado de cálice.

Pétalas: são as folhas grandes e coloridas, utilizadas para atrair os agentes polinizadores. O conjunto de pétalas é chamado de corola. Na base das pétalas há glândulas que produzem o néctar, que servem de alimento e atração para os polinizadores. O conjunto cálice+corola é chamado de perianto.

Estames: os estames são a parte masculina de uma flor (o conjunto de estames é chamado de androceu), formado por uma haste fina, o filete, que sustenta a antera, onde são produzidos os grãos de pólen.

Carpelo: o carpelo, ou pistilo, é o componente do gineceu, ou parte feminina da flor. È formado pelo estigma (receptora de pólen), estilete e ovário, onde estão os óvulos. 

Angiospermas

As angiospermas são o grupo de plantas mais desenvolvidas e que apresentam como característica marcante a presença de flores e frutos protegendo as sementes. Hoje em dia, representam a maioria das plantas que temos em casa e que vemos por aí.

Os componentes principais de uma angiosperma são as raízes (servem para a fixação e para a absorção de água e sais minerais), o tronco (órgão responsável pela formação dos galhos e folhas, além de sustentar os tecidos condutores) e as folhas (local onde ocorre a fotossíntese). As flores aparecem anualmente e é nelas que ocorre a reprodução sexuada dessas plantas.

As angiospermas também possuem ciclo de vida haplodiplobionte, como as briófitas, pteridófitas e gimnospermas. Nelas, a geração diplóide é a duradoura, sendo o esporófito muito mais complexo que o gametófito (para mais explicações sobre ciclo de vida, acesse briófitas).

Na parte masculina do esporófito, a antera (para mais explicações, acesse flores) produz micróporos (n) por meiose que germinam no esporângio, formando os gametófitos masculinos, ou microprótalos, ou grãos de pólen. Os grãos de pólen possuem apenas duas células, uma que formará o tubo polínico e outra que dará origem a dois núcleos gaméticos.

Na parte feminina do esporófito, os megásporos (n) são produzidos por meiose já no ovário, e sofrem sucessivas divisões para formar formam um gametófito de apenas sete células (também chamado de saco embrionário), incluindo uma oosfera, que será fecundada pelo núcleo gamético do pólen.

Na fecundação, o grão de pólen forma o tubo polínico e um dos núcleos gaméticos fecunda a oosfera, dando origem ao zigoto. O outro núcleo gamético vindo do grão de pólen participa de uma segunda fecundação, com dois núcleos isolados no centro do saco embrionário, formando uma célula triplóide, que dera origem ao endosperma, tecido que cobrirá o embrião, formando a semente. A semente continuará envolta pelo ovário, que dará origem ao fruto.

A dispersão do grão de pólen até o carpelo de outra flor é comumente realizada por insetos polinizadores, que, quando se alimentam de um néctar de uma flor, acabam levando consigo um pouco de pólen dela pra outra flor, com é possível observar na foto da abelha abaixo.

Assim, cada espécie de planta utiliza alguns polinizadores preferenciais e se adaptou para produzir flores mais chamativas e nutritivas esses determinados polinizadores, a fim de atraí-los e garantir que eles levem consigo o pólen para novas flores. Do mesmo modo, os frutos também são uma forma de dispersão das sementes e são atrativos para alguns animais que iram carregar as sementes para locais mais distantes. Existem até mesmo plantas que só germinam após a semente passar pelo trato digestivo de certo animal, interessante não?

Gimnospermas

As gimnospermas, representadas pelos pinheiros e araucárias, são um grupo de plantas que dominaram o ambiente terrestre por muito tempo, principalmente na época dos dinossauros. Já apresentam modificações que permitiram viver em ambientes mais distantes da água, bem como estruturas de sustentação mais rígidas e tecidos condutores mais sofisticados que as briófitas e pteridófitas, permitindo um aumento muito grande em tamanho.

Aqui há uma inovação significativa: o aparecimento das sementes. Essas sementes ainda não são envoltas em fruto, como nas Angiospermas, mas são produzidas em estruturas conhecidas como cones ou estróbilos, que popularmente chamamos de “pinha” e enfeitamos para colocar em nossas árvores de Natal. E sabe aquele pinhão que comemos em festas juninas? O pinhão é a semente da araucária, que também é formado em uma pinha.

Muitas gimnospermas apresentam porte arbóreo, com tronco espesso, muitos galhos, com folhas diferenciadas, em forma de agulhas ou em forma de escamas.

As gimnospermas também possuem ciclo de vida haplodiplobionte, onde a fase diplóide é a mais duradoura. O esporófito (2n) é a árvore que produz os estróbilos (as “pinhas”), sendo que há estróbilos femininos que produzem os megásporos, e estróbilos masculinos que produzem os micrósporos, ambos por meiose.

Na parte feminina, o megásporo dá origem ao gametófito feminino (também chamado de megaprotalo), que germina dentro do próprio esporângio, amadurece e produz oosferas por mitose. Na parte masculina, os micrósporos também não saem do esporângio, e germinam lá mesmo, formando o gametófito masculino, ou microprótalo, ou também chamados de grãos de pólen.

Os grãos de pólen são liberados e chegam até o gametófito feminino por ação do vento (não é mais por água, como nas Briófitas e Pteridófitas). Lá eles amadurecem, formando o tubo polínico, que libera o gameta para fecundar o gametófito feminino. Assim é formado o zigoto (esporófito 2n), que ficará dentro da semente (lembre-se do pinhão!) e será disperso para crescer em uma nova árvore.

Resumidamente:

Esporófito (2n) --> megásporos e micrósporos, que formam os esporos (n) --> Gametófito (n) feminino germina dentro do esporângio e forma a oosfera (gameta (n) ) e masculino forma o grão de pólen, que amadurece em tubo polínico, formando gametas (n) --> formação de sementes --> Esporófito (2n)

--> meiose --> mitose

O interessante é perceber a mudança evolutiva entre os diversos grupos estudados. Enquanto nas briófitas a geração haplóide era predominante e facilmente distinguida morfologicamente, nas pteridófitas essa fase já é reduzida, mas ainda é possível observar pela presença dos protalos em forma de coração. Aqui a fase haplóide é ainda mais reduzida e ocorre dentro das estruturas reprodutivas. Assim, sempre observamos uma planta diplóide na natureza, e nunca a haplóide, porque ela não chega a formar uma estrutura em forma de planta passível de observação. 

Pteridófitas

As pteridófitas, tendo as samambaias como representantes mais conhecidos, são o primeiro grupo de plantas a possuir tecidos condutores.

O caule das pteridófitas normalmente é subterrâneo, e é chamado de rizoma. As folhas, normalmente muito longas, são dividas em folíolos. São nas folhas que aparecerem os soros, unidades de reprodução que formam vários pontinhos pretos nas folhas (dê uma espiada naquela samambaia da sua avó!).

 

O ciclo de vida das pteridófitas é haplodiplobionte, mas ao contrário das briófitas, a geração diplóide dessa planta é mais duradoura do que a haplóide. (dúvidas sobre ciclo de vida? acesse a aula de briófitas!).

O esporófito (2n) é o que produz os soros, que é o local onde são formados os esporos (n) por meiose. O esporo cresce formando o gametófito (n), também chamado de protalo, com aspecto de um coração. Aqui, mas uma novidade: o protalo produz por mitose tanto anterozóides (equivalente a espermatozóides) como oosferas (equivalente a óvulos) - Lembre-se que nas briófitas existiam gametófitos masculinos e femininos separadamente, aqui o gametófito é hermafrodita.

Os órgãos reprodutores, anterídios e arquegônios, ficam na face virada para o solo, e, na presença de água, liberam os gametas masculinos (anterozóides) que nadam até os femininos (oosferas), formando novamente o esporófito, que nada mais é do que a samambaia adulta.

Esporófito (2n) --> esporos (n) formados no soro --> Gametófito ou protalo (n) --> gametas (n) --> Esporófito (2n) ou samambaia adulta

  --> meiose --> mitose 

Para revisar, vamos pontuar algumas diferenças entre as briófitas e as pteridófitas: 

Tecidos condutores: Xilema ou Lenho

O xilema, ou lenho é um tipo de tecido condutor de água e sais minerais encontrado nas plantas vasculares, englobando as Pteridófitas, Gimnospermas e Angiospermas.

O xilema transporta água e sais minerais dissolvidos da raiz até as folhas. Esse líquido contendo água e sais também é chamado de seiva bruta.

As células do xilema possuem parede celular reforçada com lignina, um composto impermeável e rígido. Quando completamente formadas, essas células morrem devido a penetração da lignina e dão espaço para a passagem da seiva bruta na direção vertical e para os tecidos circundantes. Há dois tipos de células condutoras: as traqueídes e os elementos de vaso, sendo que ambas possuem diversos poros para permitir a passagem da seiva bruta.

Abaixo, uma foto de um corte longitudinal, onde em marrom estão representados os vasos do xilema, e na foto seguinte um corte longitudinal, onde se pode ver a estrutura de sustentação de um desses vasos. 

 

 A presença de tecido condutores nas plantas vasculares, também chamadas de traqueófitas, é um dos fatores responsáveis por sua maior estatura e independência dos ambientes aquáticos.

Briófitas

As briófitas, sendo os musgos seus representantes mais conhecidos, são plantas avasculares (sem xilema e floema), de pequeno porte (até 10cm) que vivem em ambiente aquático doce ou terrestre úmido.

Esses organismos foram os primeiros vegetais complexos a surgirem na Terra, e possuem importância ecológica para manter as encostas de rios e lagos, através do entrelaçamento de seus rizóides.

O transporte de água e minerais ao longo do corpo da planta ocorre por difusão célula a célula (veja figura abaixo), sendo um processo bem lento. Como essas plantas também não possuem raízes desenvolvidas, apenas rizóides, a absorção de água é um processo também lento, o que impede a planta de possuir um porte maior.

 

Dizemos que essas plantas ainda não possuem raízes, caule e folhas desenvolvidos, e denominamos essas estruturas de rizóides (fixam a planta e absorvem água e sais minerais), caulóides (haste de onde partem os filóides) e filóides (estruturas capazes de fazer fotossíntese), para diferenciar das plantas mais desenvolvidas.

O mais difícil de entender quando estudamos plantas são os ciclos de vida. Vamos começar pensando em nós mesmos, humanos. Possuímos uma geração diplóide (ou seja, com os pares de cromossomos) muito longa, durante toda a nossa vida. Mas, nós também temos uma geração haplóide (com somente um cromossomo de cada par) quando somos ainda gametas. Nas plantas ocorre o mesmo, apenas com a distinção de que a geração haplóide pode também ser longa, ou até de maior duração que a diplóide.

Quando há a presença de ciclo de vida em que se alternam gerações haplóides e diplóides, dizemos que o ciclo de vida é haplodiplobionte. Nos musgos, as duas gerações se alternam e o organismo muda de forma e tamanho dependendo da geração em que se encontra.

Quando ele está na geração diplóide, é chamado de esporófito (2n), e quando está na geração haplóide de gametófito (n) – Para não esquecer, lembre-se que nossos gametas, espermatozóides e óvulos, também são haplóides! 

Quando ele é um gametófito, ele produz gametas para se reproduzir, através de mitose. Quando ele é um esporófito, ele produz esporos para se reproduzir, através de meiose.

Esporófito (2n) --> esporos (n) --> Gametófito (n) --> gametas (n) --> Esporófito (2n)

--> meiose -->  mitose

Nos gametófitos, há órgãos especializados para a produção de gametas, os gametângios, sendo que no sexo masculino são chamados de anterídeos e produzem anterozóides (equivalente a testículos e espermatozóides nos animais), e no sexo feminino de arquegônios que produz oosferas (equivalente a ovários e óvulos nos animais). Mas, diferentes de nós, os gametas nas briófitas são produzidos por mitose. Para os gametas se unirem, os anterozóides se deslocam na água até atingir o arquegônio, para fecundar a oosfera, formando o zigoto.

O zigoto cresce e forma o esporófito, que é 2n (diplóide), e que, curiosamente, cresce dentro do arquegônio, em cima do gametófito feminino. Em seu crescimento, ele rompe o arquegônio e carrega um pedaço em forma de um “boné”, chamado de caliptra. Em baixo da caliptra se desenvolve o esporângio, onde são produzidos os esporos por meiose.

E= esporófito, G=gametófito

Assim, quando há uma haste acima dos filóides, dizemos que é um esporófito (primeira foto abaixo). Quando não há uma haste, mas há uma estrutura terminal, os gametângios, semelhantes a filóides, dizemos que estamos vendo os gametófitos (segunda figura abaixo). Nessas plantas, o comum é que a fase de gametófito seja mais duradoura que a de esporófito. 

Tecidos condutores: Floema ou Líber

O floema, ou líber é um tipo de tecido condutor de água e compostos orgânicos encontrado nas plantas vasculares, englobando as Pteridófitas, Gimnospermas e Angiospermas.

O floema transporta água e compostos orgânicos dissolvidos, principalmente glicose, das folhas até o caule e as raízes. Esse líquido contendo água e nutrientes é chamado de seiva elaborada.

Os vasos do floema são formados por células vivas, mas que perderam o núcleo durante o processo de diferenciação. A passagem da seiva elaborada de célula a célula é facilitada pela existência de placas crivadas, que são perfurações nas paredes das células que se tocam.

Na foto abaixo é possível observar duas células do floema cortadas de maneira transversal, onde os poros representam a placa crivada. Na figura logo abaixo, está um corte longitudinal do floema, onde é possível ver as células pela coloração nem azul.

A presença de tecido condutores nas plantas vasculares, também chamadas de traqueófitas, é um dos fatores responsáveis por sua maior estatura e independência dos ambientes aquáticos.

Cadeia alimentar

A cadeia alimentar é um tipo de esquematização para representar o fluxo de energia entre diversos organismos de diversas espécies, baseado na premissa de “quem como quem”.

A cadeia alimentar possui alguns níveis tróficos:

• Produtores – normalmente são as plantas fotossintetizantes, que transformam a energia solar em energia química, contida nos alimentos. Alguns outros organismos produtores podem ser bactérias foto ou quimiosintetizantes.

• Consumidores primários – são os animais herbívoros, ou seja, que se alimentam das plantas, dos produtores.

• Consumidores secundários – são os carnívoros, que se alimentam dos herbívoros, ou seja, dos consumidores primários. Podem haver também consumidores terciários e quaternários que se alimentam, respectivamente, dos consumidores secundários e terciários.

• Decompositores – em sua maioria são as bactérias e fungos que se alimentam dos restos dos demais serves vivos, devolvendo ao ambiente os nutrientes, que serão reutilizados pelos produtores.

Veja o exemplo a seguir de uma cadeia alimentar:

Neste exemplo, a planta é o produtor, o pássaro o consumidor primário, a cobra a consumidor secundário e as bactérias os decompositores. O fluxo de energia flui de um organismo a outro e retorna para o consumidor primário de maneira indireta, pois volta primeiro para o ambiente para ser incorporado novamente. Não podemos nos esquecer que tanto a planta, como o pássaro também morrem e são decompostos pelas bactérias. Com isso começamos a perceber que o fluxo não é unidirecional, e, na verdade, forma uma teia de interações, a teia alimentar.

Alguns animais, como nós mesmos, são onívoros, ou seja, se alimentam tanto de vegetais como de animais. Neste caso, quando nos alimentamos de alface, por exemplo, estamos nos comportando como consumidores primários, mas quando comemos carne de boi, como consumidores secundários.

O diagrama que representa o que ocorre na cadeia alimentar é chamado de pirâmide energética. Cada organismo obtém energia de uma fonte (de um vegetal ou de um animal), e utiliza essa energia para suas reações metabólicas, além de certa parte ser perdida na forma de calor. A energia restante é armazenada nos tecidos. Assim, em cada nível trófico um pouco de energia é consumida e o restante é passada para o próximo consumidor, até que ainda exista alguma energia a ser passada. Com isso, o número possível de níveis tróficos é limitada, e os últimos consumidores são de número mais reduzido, pois precisam se alimentar de muitos animais para conseguir energia suficiente para seu próprio metabolismo, como exemplificado na pirâmide abaixo:

Botânica – o Reino Plantae

A botânica é o ramo da biologia que se dedica ao estudo das plantas, as quais são classificadas dentro do Reino Plantae. Para alguns, as plantas são seres parados, quase sem vida e sem graça, mas quando são estudadas a fundo percebemos sua importância e até mesmo sua “esperteza” para lidar com diversas situações adversas encontradas no meio ambiente.

Não podemos esquecer que as plantas são a base de nossa cadeia alimentar, ou seja, sem as plantas não existiriam a maioria dos animais e até mesmo nós, humanos. Isso acontece porque esses organismos possuem a fantástica capacidade de transformar algo inóspito, inorgânico, em alimento, em moléculas orgânicas através da fotossíntese. Esses alimentos servem de energia para as plantas crescerem e se desenvolverem, mas também servem de energia para os animais que se alimentam delas, portanto a energia que é produzida na planta passa por toda a cadeia alimentar.

Como sabemos, a vida surgiu na água. Mas foram as plantas que invadiram o meio terrestre e evoluíram para plantas adaptadas a esse meio. Para isso, algumas adaptações morfológicas foram necessárias, como:

• Absorção de sais e água do solo

• Condução da água e materiais até as células mais distantes

• Impermeabilização das superfícies para evitar a desidratação (perda de água)

• Trocas gasosas

• Sustentação do corpo por tecidos rígidos

• Reprodução na ausência de água

• Surgimento das sementes

Por isso, esse reino é divido em um gradiente de plantas que ainda são dependentes de meio aquático até plantas totalmente adaptadas ao meio terrestre, sendo que os principais grupos são:

Briófitas - ainda muito dependentes de água, vivem em ambientes aquáticos ou úmidos, possuem tamanho reduzido pela ausência de um sistema condutor de água e sais e ausência de tecido rígidos e a reprodução é dependente de água.

Pteridófitas – já possuem vasos condutores de água e sais e presença de tecido rígido, mas ainda são dependentes de água para a reprodução.

Gimnospermas – possuem sistema vascular mais evoluído, permitindo a planta crescer em tamanho e atingir regiões menos úmidas. A reprodução tem ainda certa dependência de água e não possuem flores.

Angiospermas – representa o grupo de plantas mais adaptadas, totalmente independentes de meio aquático, possuindo uma reprodução mais robusta, com a presença de flores e sementes mais adaptadas. Todos esses grupos serão exemplificados em tópicos específicos, bem como haverá tópicos sobre estruturas específicas de cada grupo. Então, bons estudos!