Estame: órgão reprodutor masculino em plantas com flores
Leia este artigo para aprender sobre o estame: o órgão reprodutor masculino em plantas com flores!
Estame é o órgão reprodutor masculino ou microsporophyll de uma flor. Consiste em duas partes, filamento e antera. O filamento é longo e esguio. Está ligado proximalmente ao tálamo, pétala ou tepal. Distalmente, tem uma antera. A antera é uma parte mais fértil, semelhante a um botão, do estame. Consiste em um ou dois lobos de antera e, consequentemente, as anteras são chamadas de monotecas ou ditecosas.
Os dois lobos das anteras são separados na região anterior por um sulco profundo, mas são fixados um ao outro no lado posterior por um tecido parenquimatoso estéril chamado conjuntivo. Connective possui uma vertente vascular. O conectivo está ausente no estame monotóxico.
(a) Estrutura da Antera:
É uma parte fértil bilobada, oblonga, tetragonal e oblonga do estame. Cada lobo da antera contém dois sacos de pólen longos ou cilíndricos ou microsporangia. Assim, uma antera ditécica é tetrassoragiada, enquanto o estame monotóxico é bisporangiado. Raramente, um lobo de antera tem apenas um microsporângio, por exemplo, Wolffia, ou há apenas um microsporângio por antera, por exemplo, Arceuthobium. Os quatro microsporangia de uma antera estão em seus quatro cantos.
Eles correm paralelos um ao outro. Os dois microsporangios de um lobo antera são separados um do outro por um sulco raso no exterior e uma tira de tecido parenquimatoso estéril internamente. Todos os microsporangia são cobertos no exterior por uma epiderme comum bem definida da antera.
As células da epiderme geralmente se esticam e murcham na maturidade. Os microsporangia desenvolvem-se hipodérmicamente em anteras de tiras de células arcosporiais, isto é, o desenvolvimento de microsporangia é eusporangiado. As células arcosporiais dividem-se periclinalmente para formar células parietais subepidérmicas externas e células esporogênicas internas. As células parietais se dividem ainda mais pelas paredes periclinais para produzir uma parede microsporangial de 3 a 5 camadas que consiste em endotécio, camadas intermediárias e tapete.
Microsporangium:
Um microsporângio ou um futuro saco de pólen é um saco cilíndrico que parece circular na seção transversal. Consiste em duas partes, parede externa e tecido esporogênico homogêneo central. A parede de Microsporangial tem quatro tipos de camadas epiderme (cobertura de antera comum), endothecium, 1-3 camadas médias e tapetum.
Os três externos executam a função de proteção na antera jovem e o mecanismo de deiscência na antera madura. Ambos endotécio e tapete consistem em células maiores. Em uma antera típica, as células endoteliais desenvolvem espessamentos fibrosos de celulose nas paredes interna e radial e se tornam mortas.
Devido à presença de espessamentos fibrosos, o endotécio também é chamado de camada fibrosa. No sulco raso presente entre os dois microsporangia de um lobo anterino, as células hipodérmicas situadas no nível do endotélio permanecem com paredes finas. Eles constituem o stomium ou linha de deiscência.
Células das camadas médias degeneram para nutrir as células mãe do micrósporo em crescimento. As células do tapete aumentam radialmente e enchem-se de densos conteúdos protoplasmáticos e nutrientes. Eles se tornam multinucleados ou seu núcleo se torna poliploide devido à endoploidia. O tapete é de dois tipos: amebóide (invasivo, periplasmodium) e secretor (= glandular, parietal).
No tipo amebóide, as células do tapete se fundem para formar um plasmódio ou periplasmodium, porque ele passa entre as células esporogênicas para nutri-las. As células do tapete secretor expelem substâncias sobre as células esporogênicas para seu crescimento e diferenciação. Em última análise, ambos os tipos de tapetum degeneram.
Tapetum tem várias funções: (i) Nutrição das células mãe de micrósporos em desenvolvimento e grãos de pólen; (ii) Produz grânulos de Ubisch ricos em lipídios contendo esporopol lenina para formação de exinas, pólen (cobertura oleosa, pegajosa de lipídios e carotenóides) em caso de grãos de pólen entomófilos, proteínas especiais para os grãos de pólen para reconhecer a compatibilidade e hormônio IAA. (iii) secreta enzimas como a calase, responsável pela degradação da calosidade ao redor do pólen tétrade.
(b) Microsporogenesis (Desenvolvimento de grãos de pólen):
O tecido esporogênico preenche todo o interior de um microsporângio. Suas células se dividem com o crescimento das anteras e aumentam seu número. Em última análise, eles são transformados em células mãe microspore ou pólen (PMC). Os últimos são diplóides, ou seja, possuem dois genomas ou conjuntos de cromossomos.
As células mãe microspore ou microsporócitos desenvolvem uma camada interna de calosidade (β-1, 3 glucana) que rompe as conexões plasmóides entre si. As células-mãe separadas terminam e sofrem meiose para produzir tétrades de micrósporos haplóides ou grãos de pólen.
O fenômeno é chamado de micro-esporogênese. Os grãos de pólen de um tétrade crescem e se separam um do outro. Normalmente, o arranjo de micrósporos em um tetrad é tetraédrico (tipo mais comum) ou isobilateral. No entanto, tetrads decussate, linear e em forma de T também são encontrados (Fig. 2.5). Em Aristolochia elegans, todos os cinco tipos de tetrads foram registrados.
Principalmente, todos os 4 núcleos em um tetrad permanecem funcionais para formar 4 microspores. No entanto, na economia, apenas uma funciona e, portanto, apenas um micrósporo em vez de 4 é formado por uma meiose. Em alguns casos, todos os 4 pólens permanecem ligados formando grãos de pólen compostos, por exemplo, Juncus, Jatropha, Typha.
Em Calotropis e plantas relacionadas, todos os grãos de pólen de um lobo antera permanecem unidos em um único saco chamado polinio. Duas polínias de anteras adjacentes são anexadas para produzir um tradutor. Polyspory é a ocorrência de mais de quatro esporos em um tétrade. Até 11 microsporos são observados em um 'tetrad' em Cuscuta.
Deiscência da Antera:
A antera madura seca. A tira estéril presente entre os dois sacos de pólen de cada lobo anteróide desintegra-se para formar uma única cavidade. Portanto, a antera madura tem apenas duas cavidades ou tecas, com uma teca em cada lobo antera. Com a perda de água, as células mortas diferencialmente espessas do endotécio se contraem a partir de suas paredes finas externas.
Estes últimos tornam-se côncavos. Isso traz suas paredes radiais externas para mais perto. Como resultado, o endotécio encurta e rompe a parede do lobo da antera na região do stomium. A linha de deiscência é longitudinal em tais casos, por exemplo, Mostarda. Linha de deiscência, bem como grãos de pólen podem ser observados, colocando um dedo sobre a antera madura. Uma linha de massa amarelada de grãos de pólen aparecerá sobre o dedo.
O mesmo pode ser colocado sobre uma gota de água tomada em uma lâmina e observada sob o microscópio. Os esporos expostos são escolhidos por várias agências para polinização. A degradação local da parede ocorre em outros tipos de deiscência, como válvulas em Barberry, poros em Solanum e rupturas irregulares em Najas.
c) Estrutura do Grão de Pólen (Figs. 2.6-8):
É comumente globular em linhas gerais, embora várias outras formas também sejam encontradas. O diâmetro é de 25 a 50 µm. Existe uma parede altamente resistente no exterior e conteúdo celular no interior. Seu citoplasma é rico em amido e óleos insaturados. Os últimos protegem os cromossomos dos danos causados por radiação.
O protoplasto de grãos de pólen é uninucleado no começo, mas no momento da liberação ele se torna de 2 a 3 células. Parede ou cobertura de grãos de pólen é chamado de esporoderma. Tem duas camadas, exine exterior e intine interior. Intine é peto-celulósico por natureza. Em lugares contém proteínas enzymatic (Knox e Heslop-Harrison, 1971). Exine é feito de uma substância gordurosa altamente resistente chamada esporopollenin (Zelisch, 1932). A esporopollenina não é degradada por nenhuma enzima.
Não é afetado pela alta temperatura, ácido forte ou alcalino forte. Por causa da esporopollenina, os grãos de pólen são bem preservados como microfósseis. Em lugares, exine possui proteínas de reações enzymatic e de compatibilidade. O exino é diferenciado em ektexina externa (sexina) e endexina interna (nexina). O Ektexine é ainda constituído por uma camada de pé contínua interna, uma camada de baculate descontínua média e um teto descontínuo mais externo.
O teto fornece uma escultura característica ou projeta sobre a superfície do grão de pólen, por exemplo, cordilheiras, tubérculos, espinhos, reticulações. Pode ajudar os especialistas a identificar os grãos de pólen e encaminhá-los para sua família, gênero ou espécie. O estudo da morfologia externa dos grãos de pólen maduros é chamado de palinologia.
Em grãos de pólen polinizados por insetos, a exina é espinhosa e coberta por uma camada pegajosa e oleosa, amarelada e amarelada, chamada pólenkit. O Pollenkit é composto de lipídios e carotenóides. Em certos lugares, a exina é fina ou ausente. As áreas podem ter intine espessada ou deposição de calosidades. Eles são chamados de poros germinativos (se arredondados) ou sulcos germinais (se alongados). Os grãos de pólen geralmente são tricolpados (com três poros germinativos) em dicotiledôneas e monocolpados (com sulco germinativo único) em monocotiledôneas.
Viabilidade do Pólen:
É o período em que os grãos de pólen retêm a capacidade de germinar. A viabilidade do pólen é pequena nas flores que são polinizadas na condição de brotamento. São 30 minutos de arroz e trigo. Em outros, o período de viabilidade é longo, até meses em alguns membros da família das rosáceas, leguminosas e solanáceas. No entanto, depende das condições ambientais de temperatura e umidade. É possível armazenar grãos de pólen durante anos em nitrogênio líquido (- 196 ° C) em bancos de pólen para uso posterior em programas de melhoramento de plantas.
Alergia a pólen:
Os grãos de pólen são produzidos em grande número, especialmente em espécies anemófilas. Flutuam no ar e entram em linhas aéreas. Alguns indivíduos desenvolvem alergia a eles, produzindo distúrbios respiratórios como rinite, asma e bronquite - alergia aos brônquios. (Febre do Feno) O maior contribuinte para a alergia ao pólen é o Cenot Grass, Parthenium.
Entrou na Índia como contaminante do trigo importado, mas se espalhou por todas as partes do país. Chenopodium, Amaranthus, Sorghum, Ricinus, Prosopis, Cynodon são outras fontes comuns de alergia ao pólen. Como diferentes plantas produzem grãos de pólen em diferentes estações do ano, as calandras de pólen da atmosfera podem ser escaneadas e a reação alérgica apontada para determinadas plantas.
Produtos de pólen:
Os grãos de pólen especialmente aqueles coletados por abelhas estão sendo usados para uma variedade de propósitos como cura natural, cosméticos e suplementos alimentares. Acredita-se que os grãos de pólen sejam ricos em nutrientes (Proteína 7-26%, carboidratos 24-48%, gorduras 0, 9 - 14, 5%). Eles são tomados como comprimidos de xaropes para melhorar a saúde, melhorar o desempenho de atletas e cavalos de corrida.
(d) Estrutura e Desenvolvimento do Gametófito Masculino (Microgametogênese; Fig. 2.9):
Desenvolvimento Pré-Polinização:
O grão de pólen ou micrósporo é a primeira célula do gametófito masculino e representa o gametófito masculino imaturo. O desenvolvimento do gametófito masculino é precoce, isto é, começa dentro do microsporângio ou saco de pólen. Quando formado pela primeira vez, o micrósporo ou o grão de pólen jovem tem um núcleo colocado centralmente no citoplasma denso coberto pela membrana plasmática. Ela cresce em tamanho com o influxo de nutrientes. Os vacúolos desenvolvem e promovem o rápido crescimento do grão de pólen.
Os vacúolos empurram o núcleo de grão de pólen para um lado perto da parede. O protoplasto então se divide mitoticamente para formar duas células desiguais - pequena célula generativa e grande tubo ou célula vegetativa. Uma camada de calose se desenvolve em torno da célula geradora que separa a célula da parede de grãos de pólen. Mais tarde, a calose se dissolve e a célula geradora nua fica livremente no citoplasma da célula do tubo.
A célula do tubo tem um citoplasma vacuolado que é rico na reserva alimentar (amido, proteína, gordura com ácidos graxos principalmente insaturados) e organelas celulares. Seu núcleo se torna grande e irregular. A célula generativa tem forma de fuso de contorno esférico com citoplasma denso e fino ao redor de um núcleo proeminente.
Em algumas espécies, a célula geradora divide-se em dois gametas masculinos não-motilados, antes da deiscência da antera e da liberação dos grãos de pólen. Portanto, no momento da polinização, o grão de pólen é ou 2-celular (célula de tubo + célula geradora; encontrado em mais de 60% de plantas com flores, principalmente dicotiledôneas) ou 3-células (célula de tubo + dois gametas masculinos).
Desenvolvimento pós-polinização:
No estigma, o grão de pólen compatível absorve água e nutrientes da secreção estigmática através de seus poros germinativos. O tubo ou célula vegetativa aumenta. Ele sai do grão de pólen através de um dos poros germinativos ou sulcos germinais para formar um tubo polínico. O tubo polínico é coberto por in-tine.
Foi relatado por um matemático italiano Amici (1824) em Portulaca. Ele segrega pectinases e outras enzimas hidrolíticas para criar uma passagem para ela no estilo, se esta for sólida. O tubo polínico absorve a nutrição das células do estilo para o seu crescimento.
O núcleo do tubo desce até a ponta do tubo polínico. A célula geradora (ou seus produtos) também passa para ela. Logo se divide em dois gametas machos não-motil, se já não estiver dividido. Cada gameta masculino é lenticular a esférico em contorno. Possui um grande núcleo circundado por uma fina camada de citoplasma. Cada gameta masculino é considerado uma célula. O núcleo do tubo pode degenerar completamente.
O tubo polínico é glandular, secretor e absortivo. Possui (i) zona de crescimento na ponta (bloco cap) com citoplasma ativo denso rico em vesículas, (ii) zona nuclear contendo núcleo de tubo e gametas masculinos, (iii) zona de vacuolização rica em citoplasma vacuolado entre citoplasma ativo e inativo com uma série de tampões de calos para separar o citoplasma inativo mais antigo.
O tubo de pólen não apenas carrega gametas masculinos, mas também segrega hormônios e absorve alimentos de estilo. Um grão de pólen com tubo polínico transportando gametas masculinos representa gametófitos masculinos maduros. É de 3 células (uma célula de tubo + 2 gametas masculinos) e 3 estruturas nucleadas formadas por duas divisões mitóticas.
