A flor como órgão de reprodução sexuada
A principal característica distintiva das plantas angiospermas é a presença de uma flor, um órgão gerador que assegura a reprodução sexuada. As estruturas reprodutivas-chave da flor são os estames e os pistilos.
- O estame é a parte masculina da flor, consistindo na antera e no filamento estaminal.
- O pistilo é a parte feminina, formada pelo estigma, pelo estilete e pelo ovário.
Quanto à presença de estruturas reprodutivas, as flores são classificadas em: hermafroditas (contêm tanto estames quanto pistilos); unissexuais dividem-se em masculinas (apenas estames) e femininas (apenas pistilos).
Gametófitos das angiospermas
Nas plantas com flores, as gerações sexuais são fortemente reduzidas. O gametófito masculino é o grão de pólen, e o gametófito feminino é o saco embrionário. Sua formação ocorre em diferentes partes da flor e é denominada micromicrosporogênese (masculina) e megasporogênese (feminina, referida na aula como macrosporogênese).
Megasporogênese e formação do saco embrionário
O processo ocorre no ovário do pistilo, no interior do óvulo.
- A célula mãe diploide (2n) divide-se por meiose, originando quatro células haploides (n).
- Três megasporos degeneram, restando apenas uma célula funcional haploide.
- Esta célula sofre três divisões por mitose, resultando na formação de um saco embrionário octanucleado.
- Dois núcleos polares fundem-se para formar a célula central diploide (2n), localizada no meio do saco embrionário.
- Das seis células haploides restantes, uma torna-se a oosfera (célula ovo), e as outras cinco desempenham funções auxiliares (sinérgides e antípodas).
Microsporogênese e formação do grão de pólen
A microsporogênese ocorre nas anteras dos estames.
- A célula-mãe diploide divide-se por meiose, produzindo quatro micrósporos haploides.
- Cada micrósporo divide-se por mitose, formando um grão de pólen maduro composto por duas células: a vegetativa e a generativa.
- A célula generativa divide-se mitoticamente mais uma vez, originando dois espermatozoides (gametas masculinos).
Dessa forma, o grão de pólen maduro contém uma célula vegetativa e dois espermatozoides — as células reprodutivas masculinas das angiospermas, desprovidas de flagelos.
Mecanismo da dupla fecundação
A dupla fecundação foi descoberta por S. G. Navashin em 1898 e é uma característica marcante das angiospermas.
- O grão de pólen pousa no estigma do pistilo (polinização).
- A célula vegetativa germina, formando o tubo polínico, que cresce através do estilete em direção ao ovário.
- Dois espermatozoides deslocam-se pelo tubo polínico em direção ao saco embrionário.
- Através da micropila, os espermatozoides penetram no interior do óvulo.
- O primeiro espermatozoide (n) funde-se com a oosfera (n), formando o zigoto diploide (2n), a partir do qual o embrião se desenvolve.
- O segundo espermatozoide (n) funde-se com a célula central diploide (2n), formando uma célula triploide (3n) — a base do futuro endosperma.
Formação da semente e do fruto
Após a dupla fecundação, ocorre o desenvolvimento da semente:
- O embrião da planta desenvolve-se a partir do zigoto.
- O endosperma forma-se a partir da célula triploide, funcionando como um tecido de reserva que nutre o embrião.
- A testa (tegumento da semente) forma-se a partir dos tegumentos do óvulo.
- O pericarpo desenvolve-se a partir das paredes do ovário do pistilo, formando o fruto.
O significado biológico da dupla fecundação reside no fato de que o endosperma se forma simultaneamente com o embrião e apenas sob a condição de uma fecundação bem-sucedida, o que poupa recursos para a planta.
Pontos-chave
- A dupla fecundação é a marca registrada das angiospermas, descoberta por S. G. Navashin.
- O gametófito masculino é o grão de pólen (célula vegetativa + 2 espermatozoides), e o feminino é o saco embrionário octanucleado.
- A megasporogênese ocorre no ovário do pistilo, e a microsporogênese ocorre nas anteras dos estames.
- Um espermatozoide (n) + oosfera (n) → zigoto (2n) → embrião.
- O segundo espermatozoide (n) + célula central (2n) → célula triploide (3n) → endosperma.
- O endosperma é triploide e exerce função nutritiva para o embrião.
- O tegumento da semente desenvolve-se a partir dos invólucros do óvulo, e o fruto, a partir das paredes do ovário.
- O tubo polínico garante a entrega dos espermatozoides ao saco embrionário através da micropila.