Ciclo reprodutivo dos vegetais: o que cai no ENEM e nos vestibulares

Resumo rápido

As plantas não se reproduzem sempre do mesmo jeito. Ao longo da evolução, o ciclo de vida dos vegetais passou por uma grande mudança: a chamada alternância de gerações. Isso significa que, na vida de uma planta, duas fases se revezam: uma fase que produz esporos, chamada esporófito, e outra fase que produz gametas, chamada gametófito. O esporófito é diploide, ou seja, tem dois conjuntos de cromossomos (2n), e forma esporos por meiose. O gametófito é haploide (n) e forma gametas por mitose. Quando os gametas se unem na fecundação, surge um novo esporófito, e o ciclo recomeça.

Essa ideia simples explica quase tudo o que o ENEM e os vestibulares cobram sobre o tema. Nas briófitas, como os musgos, o gametófito é a fase dominante, aquela que a gente vê no chão úmido, e o esporófito vive grudado nele, dependendo dele para se nutrir. Nas pteridófitas, como as samambaias, o jogo vira: o esporófito é a planta grande que conhecemos, e o gametófito é pequeno e passageiro. Nas gimnospermas, como os pinheiros, e nas angiospermas, como as plantas com flor, o gametófito ficou tão reduzido que mal dá para ver a olho nu: ele vive protegido dentro do esporófito, dentro do óvulo ou do grão de pólen.

Outra tendência evolutiva fundamental é a independência da água. Briófitas e pteridófitas ainda precisam de água para que o gameta masculino, o anterozoide, nade até a oosfera, o gameta feminino. Por isso, elas vivem em ambientes úmidos ou dependem da chuva. Já gimnospermas e angiospermas libertaram a reprodução da água líquida: o grão de pólen viaja pelo vento ou por animais polinizadores, e a fecundação acontece dentro do óvulo, protegida. Essa conquista permitiu que as plantas com sementes colonizassem ambientes secos e se espalhassem pelo planeta inteiro.

Nas angiospermas, o grande destaque é a flor, a polinização e a dupla fecundação: um núcleo espermático fecunda a oosfera e forma o zigoto, que vai virar o embrião, enquanto outro núcleo espermático se une a dois núcleos polares e forma o endosperma, o tecido nutritivo da semente. Depois da fecundação, o ovário se transforma em fruto, e o óvulo se transforma em semente. O fruto protege a semente e ajuda na dispersão, seja pelo vento, pela água ou por animais que comem o fruto e carregam as sementes para longe.

Além da reprodução sexuada, muitas plantas também se reproduzem de forma assexuada, sem gametas e sem fecundação, por meio de brotamento, estolões, rizomas, bulbos, tubérculos ou pela ação humana, como na estaquia e na enxertia. Nesse caso, os descendentes são geneticamente iguais à planta-mãe, o que é ótimo para ocupar rápido um ambiente favorável, mas ruim quando o ambiente muda, porque não há variabilidade genética nova. Já a reprodução sexuada, com meiose e fecundação, gera variabilidade, e é essa variabilidade que permite a evolução e a adaptação das espécies ao longo do tempo.

Incidência: ♨️ Morno. O tema aparece com frequência moderada nas provas, quase sempre dentro de questões sobre Botânica, evolução vegetal, polinização e dispersão de sementes. Vale a pena dominar a tabela de comparação entre os grupos, porque ela resolve boa parte das questões de forma direta. Para revisar outros temas de Botânica, visite a lista de matérias de Biologia e a sala de estudo do Clique Vestibular.

O que é a alternância de gerações

Imagine que a vida de uma planta fosse um filme com dois protagonistas que se revezam no palco. Primeiro entra o esporófito, depois o gametófito, depois o esporófito de novo. Esse revezamento é a alternância de gerações, também chamada de ciclo haplodiplobionte. Ele é a marca registrada do ciclo de vida das plantas terrestres, e entender esse revezamento é o primeiro passo para não confundir nada na prova.

O ciclo começa no esporófito adulto, que é diploide (2n). Em estruturas chamadas esporângios, algumas células passam por meiose e produzem esporos haploides (n). O esporo é uma célula de resistência e de dispersão: ele pode viajar pelo vento, cair em um lugar favorável e germinar. Ao germinar, o esporo não vira diretamente um esporófito novo. Ele forma, por mitoses sucessivas, o gametófito, que é haploide. Repare no detalhe que mais cai em prova: o gametófito produz gametas por mitose, e não por meiose, porque ele já é haploide. Se ele fizesse meiose, os gametas ficariam com metade dos cromossomos de uma célula haploide, o que não faz sentido.

O gametófito produz gametas em estruturas especiais: o anterídio, que produz o gameta masculino, e o arquegônio, que produz o gameta feminino, a oosfera. Quando os gametas se encontram, acontece a fecundação, e surge o zigoto diploide (2n). O zigoto se divide por mitose e cresce, formando um novo esporófito. Pronto: o ciclo fechou. Esporófito faz meiose e gera esporos; esporos germinam e geram o gametófito; gametófito faz mitose e gera gametas; gametas se unem e geram o zigoto; zigoto cresce e vira esporófito.

É importante não confundir alternância de gerações com metagênese dos animais, nem com o ciclo de vida dos fungos. Nas plantas, as duas gerações são multicelulares, ou seja, tanto o esporófito quanto o gametófito são formados por muitas células e vivem um tempo considerável, ainda que, nos grupos mais evoluídos, o gametófito seja microscópico e de vida curta. Essa redução progressiva do gametófito é uma das tendências mais importantes da evolução das plantas, e o próximo tópico mostra exatamente como isso aconteceu.

Esporófito e gametófito: quem é quem

O esporófito e o gametófito são as duas gerações do ciclo vegetal, e as provas adoram perguntar qual delas é dominante, qual é diploide, qual produz esporos e qual produz gametas. Vamos organizar isso de uma vez, sem margem para confusão.

O esporófito é a geração diploide (2n). Ele se origina do zigoto e cresce por mitose. Quando chega à fase adulta, ele produz esporângios, onde ocorre a meiose, que forma os esporos haploides. Em outras palavras: esporófito (2n) → meiose → esporos (n). Nas plantas mais evoluídas, o esporófito é a fase dominante, duradoura e independente, com raiz, caule e folhas bem desenvolvidos, vasos condutores de seiva e tecidos de sustentação. É ele quem faz fotossíntese em grande escala e sustenta a planta que conhecemos.

O gametófito é a geração haploide (n). Ele se origina da germinação do esporo e cresce por mitose. Quando chega à fase adulta, ele produz gametângios: o anterídio, que forma anterozoides, e o arquegônio, que forma a oosfera. Como já vimos, os gametas são produzidos por mitose, porque o gametófito já é haploide. Depois da fecundação, o zigoto diploide inicia um novo esporófito. O resumo fica assim: gametófito (n) → mitose → gametas (n) → fecundação → zigoto (2n) → esporófito.

Outro ponto importante é a dominância. Dominante, nesse contexto, não significa mais forte, e sim a fase mais desenvolvida, mais duradoura e, nos grupos primitivos, independente do ponto de vista nutricional. Nas briófitas, o gametófito é dominante e o esporófito depende dele. Nas pteridófitas, gimnospermas e angiospermas, o esporófito é dominante e o gametófito depende dele, total ou parcialmente. Nas plantas com sementes, essa dependência é total: o gametófito feminino vive dentro do óvulo, e o gametófito masculino é o grão de pólen, que só completa seu desenvolvimento depois de chegar ao estigma da flor.

Reprodução em briófitas

As briófitas, representadas pelos musgos, hepáticas e antóceros, são as plantas terrestres mais simples e as que mais lembram as algas ancestrais. Elas são pequenas, não têm vasos condutores de seiva verdadeiros, não têm raiz, caule e folha de verdade, e vivem em ambientes úmidos e sombreados, como barrancos, troncos de árvores e margens de riachos. O ciclo reprodutivo delas é o mais didático para entender a alternância de gerações, porque as duas fases são bem visíveis.

No musgo, a fase dominante é o gametófito. Aquele tapete verde e macio que você vê é o gametófito haploide, com estruturas parecidas com folhas, chamadas de filoides, e com rizoides, que fixam a planta no substrato, mas não absorvem água como uma raiz verdadeira. Na ponta dos gametófitos, formam-se os gametângios: os anterídios, que produzem anterozoides flagelados, e os arquegônios, que produzem uma única oosfera cada. Muitas espécies têm sexos separados, com plantas masculinas e femininas, enquanto outras têm os dois tipos de gametângio na mesma planta.

Para a fecundação acontecer, é preciso água. Quando chove ou quando há orvalho, os anterozoides nadam com a ajuda de seus flagelos até o arquegônio e fecundam a oosfera. Sem água, não há fecundação. Por isso, as briófitas dependem de ambientes úmidos, e esse é um dos motivos pelos quais elas não crescem muito: sem vasos condutores e sem independência da água, elas ficam restritas a locais sombreados e úmidos, onde a dessecação é menor.

Depois da fecundação, o zigoto diploide cresce sobre o gametófito feminino e forma o esporófito. O esporófito do musgo tem uma haste fina, a seta, e na ponta uma cápsula, onde ficam os esporângios. Dentro da cápsula, ocorre a meiose e formam-se os esporos haploides. Quando a cápsula abre, os esporos são levados pelo vento. Se caírem em um lugar úmido, germinam e formam um filamento chamado protonema, que depois dá origem a novos gametófitos. O esporófito, vale reforçar, nunca se separa do gametófito: ele vive grudado nele e depende dele para nutrição durante toda a sua vida.

Reprodução em pteridófitas

As pteridófitas, representadas pelas samambaias, avencas e cavalinhas, deram um salto evolutivo importante: elas foram as primeiras plantas terrestres a desenvolver vasos condutores de seiva, o xilema e o floema, além de raiz, caule e folhas verdadeiras. Por isso, elas crescem mais do que as briófitas e ocupam ambientes variados, embora ainda prefiram locais úmidos e sombreados. O ciclo delas também tem alternância de gerações, mas com uma inversão em relação às briófitas.

Na samambaia, a fase dominante é o esporófito. A planta grande, com folhas recortadas chamadas de frondes, é o esporófito diploide. Na parte de baixo das folhas adultas, formam-se pontinhos marrons chamados de soros. Cada soro é um conjunto de esporângios, e dentro deles ocorre a meiose, que produz esporos haploides. Quando os esporângios se abrem, os esporos são dispersos pelo vento. Se caírem em solo úmido, germinam e formam o gametófito, chamado de protalo: uma lâmina verde em forma de coração, de poucos milímetros, com rizoides na parte inferior.

O protalo é monoico, ou seja, produz anterídios e arquegônios na mesma planta, geralmente na face inferior. Os anterídios liberam anterozoides flagelados, que nadam em uma película de água até o arquegônio e fecundam a oosfera. Mais uma vez, a água é indispensável. Sem ela, o gameta masculino não chega ao gameta feminino. Por isso, mesmo tendo vasos condutores e porte maior, as pteridófitas ainda dependem de ambientes úmidos para se reproduzir sexuadamente.

Depois da fecundação, o zigoto cresce sobre o protalo e forma um novo esporófito, que no início depende do gametófito, mas logo se torna independente, desenvolve raiz, caule e folhas, e o protalo morre. A partir daí, o esporófito vive sozinho por muitos anos, produzindo esporos em ciclos sucessivos. Essa independência do esporófito é a grande diferença em relação às briófitas: aqui, a fase diploide é a que domina a paisagem, e a fase haploide é pequena, transitória e dependente de umidade.

Reprodução em gimnospermas

As gimnospermas, como os pinheiros, as araucárias, os ciprestes e as cicas, representam uma revolução na história das plantas: o surgimento da semente e do grão de pólen. A palavra gimnosperma significa semente nua, porque a semente não fica dentro de um fruto: ela fica exposta, geralmente sobre as escamas de um cone, o estróbilo. As gimnospermas são plantas tipicamente de clima frio ou temperado, mas a araucária, símbolo do Sul do Brasil, mostra que elas também têm grande importância por aqui.

O esporófito é a fase dominante, e é a árvore que vemos. Ele produz dois tipos de cones: os cones masculinos, menores, que produzem grãos de pólen, e os cones femininos, maiores, que produzem os óvulos. O grão de pólen é o gametófito masculino, muito reduzido, formado por poucas células e protegido por uma parede resistente. O gametófito feminino vive dentro do óvulo, no interior do cone feminino, e produz a oosfera. Repare que, nas gimnospermas, o gametófito já não vive livre no ambiente: ele depende totalmente do esporófito.

A polinização nas gimnospermas é feita, na maioria das vezes, pelo vento, a chamada anemofilia. O vento carrega o pólen dos cones masculinos até os cones femininos. Depois que o grão de pólen chega ao óvulo, ele forma o tubo polínico, que cresce até o gametófito feminino e leva os núcleos espermáticos até a oosfera. A fecundação, portanto, não precisa de água líquida: o tubo polínico substitui a natação do anterozoide. Essa é a libertação da água que faltava nas briófitas e pteridófitas, e é uma das conquistas evolutivas mais cobradas em prova.

Depois da fecundação, o zigoto se desenvolve e forma o embrião, que fica dentro da semente, junto com um tecido nutritivo. A semente, quando madura, é dispersa, muitas vezes pelo vento, e pode ficar dormente por um tempo, esperando condições favoráveis para germinar. Quando germina, o embrião cresce e forma um novo esporófito. O pinhão da araucária é um exemplo famoso de semente de gimnosperma, muito consumido no inverno no Sul do Brasil, e um ótimo exemplo para lembrar que semente não é sinônimo de fruto.

Para o estudante de ENEM, o resumo das gimnospermas é: esporófito dominante, gametófito reduzido e dependente, semente nua, polinização pelo vento, tubo polínico, independência da água, ausência de flor e de fruto, e tecido nutritivo haploide. Se a questão falar em pinheiro, araucária, cone, estróbilo ou pinhão, a resposta quase sempre passa por essas características.

Reprodução em angiospermas

As angiospermas são as plantas com flor e com fruto, o grupo mais diverso e mais bem-sucedido do reino vegetal, com centenas de milhares de espécies, desde gramíneas e orquídeas até árvores frutíferas. A palavra angiosperma significa semente protegida, porque a semente fica dentro do fruto, formada a partir do ovário da flor. A flor é a grande inovação desse grupo, e entender a flor é entender a reprodução das angiospermas.

A flor típica tem quatro verticilos, ou conjuntos de peças: o cálice, formado pelas sépalas, que protege o botão floral; a corola, formada pelas pétalas, geralmente coloridas e perfumadas, que atraem polinizadores; o androceu, o conjunto de estames, que é a parte masculina; e o gineceu, formado por um ou mais carpelos, que é a parte feminina. Cada estame tem um filete e uma antera, onde se formam os grãos de pólen. Cada carpelo tem ovário, estilete e estigma, e dentro do ovário ficam os óvulos.

O ciclo começa no esporófito, que é a planta com flor que conhecemos. Nas anteras, ocorre a meiose e formam-se os micrósporos, que se desenvolvem e viram grãos de pólen, o gametófito masculino. Nos óvulos, ocorre a meiose e forma-se o megásporo, que se desenvolve e vira o saco embrionário, o gametófito feminino, com sete células e oito núcleos, incluindo a oosfera e dois núcleos polares. Mais uma vez, o gametófito é microscópico e dependente do esporófito, vivendo dentro da flor.

A polinização, tema frequente no ENEM, é a transferência do grão de pólen da antera para o estigma. Ela pode ser feita pelo vento, pela água, por insetos, por aves, por morcegos ou até pelo ser humano, e cada tipo de polinização está associado a características da flor: flores polinizadas por insetos costumam ser coloridas, perfumadas e com néctar; flores polinizadas pelo vento costumam ser pequenas, sem perfume e com muito pólen leve. A polinização cruzada, entre plantas diferentes, aumenta a variabilidade genética, enquanto a autopolinização, dentro da mesma flor ou da mesma planta, garante a reprodução mesmo sem polinizadores, mas reduz a variabilidade.

Depois que o grão de pólen chega ao estigma, ele germina e forma o tubo polínico, que cresce pelo estilete até o ovário e penetra no óvulo. É aí que acontece a dupla fecundação, exclusiva das angiospermas. O grão de pólen leva dois núcleos espermáticos: um deles fecunda a oosfera e forma o zigoto diploide, que vai originar o embrião; o outro se une aos dois núcleos polares e forma uma célula triploide, que vai originar o endosperma, o tecido nutritivo da semente. É por isso que a semente das angiospermas tem reserva nutritiva triploide, um detalhe que as provas adoram cobrar.

Após a fecundação, o óvulo se transforma em semente, e o ovário se transforma em fruto. O zigoto se desenvolve e forma o embrião, com radícula, caulículo e cotilédones, e o endosperma acumula reservas. A semente pode entrar em dormência e esperar o momento certo para germinar. Quando germina, o embrião cresce e forma uma nova planta, um novo esporófito, e o ciclo recomeça. As angiospermas também dominaram os ambientes por causa da coevolução com os polinizadores e com os dispersores de sementes, que levam o pólen e as sementes para longe, aumentando as chances de sucesso reprodutivo.

Polinização e fecundação: o passo a passo

A polinização e a fecundação são dois momentos diferentes, e confundir os dois é um erro comum. A polinização é a chegada do grão de pólen ao estigma, ou, nas gimnospermas, ao óvulo. A fecundação é a união dos gametas, que acontece depois, dentro do óvulo, com a participação do tubo polínico. Pode haver polinização sem fecundação, por exemplo, quando o pólen chega a uma flor incompatível, mas não há fecundação sem polinização anterior.

Os agentes polinizadores são variados, e cada um tem um nome específico que pode aparecer na prova. A polinização pelo vento é a anemofilia; por insetos, a entomofilia; por aves, a ornitofilia; por morcegos, a quiropterofilia; pela água, a hidrofilia; e pelo ser humano, a polinização artificial, muito usada na agricultura, como na produção de maracujá, em que o agricultor transfere o pólen manualmente. As abelhas são os polinizadores mais importantes do mundo, e a queda das populações de abelhas preocupa agricultores e cientistas, porque sem polinização não há fruto nem semente em muitas culturas.

Depois da polinização, o grão de pólen germina sobre o estigma e forma o tubo polínico, que cresce em direção ao óvulo, guiado por sinais químicos. Nas angiospermas, o tubo polínico leva dois núcleos espermáticos e realiza a dupla fecundação, como já vimos. Nas gimnospermas, o tubo polínico também leva os núcleos espermáticos até a oosfera, mas a fecundação é simples, e o tecido nutritivo já existia antes. Em ambos os casos, o tubo polínico é a solução evolutiva que dispensou a água: em vez de o gameta nadar, ele viaja protegido dentro do tubo.

Por fim, é importante lembrar que a fecundação não é o fim da história, e sim o começo de uma nova fase. O zigoto formado vai se dividir muitas vezes e formar o embrião, que é uma planta em miniatura, com as primeiras estruturas prontas para germinar. O embrião fica protegido dentro da semente, com alimento e com uma casca resistente, esperando o momento certo. É essa proteção que permite que as plantas com sementes atravessem períodos secos, frios ou desfavoráveis, e colonizem praticamente todos os ambientes terrestres.

Semente e fruto: proteção e dispersão

A semente é uma das invenções mais bem-sucedidas da evolução vegetal. Ela é formada pelo óvulo fecundado e contém três partes principais: o embrião, que é a nova planta em formação; o tecido nutritivo, que alimenta o embrião durante a germinação; e o tegumento, a casca que protege tudo. Nas angiospermas, o tecido nutritivo é o endosperma triploide; nas gimnospermas, é um tecido haploide formado antes da fecundação. Em algumas sementes, como as do feijão, a reserva fica nos cotilédones, e o endosperma é consumido ainda durante o desenvolvimento.

A semente pode ficar dormente por semanas, meses ou até anos, esperando condições favoráveis de água, temperatura e luz para germinar. Essa dormência é uma estratégia de sobrevivência: se todas as sementes germinassem ao mesmo tempo, uma seca ou uma geada poderia acabar com toda a geração. A germinação começa com a absorção de água, a ativação do metabolismo do embrião e o rompimento do tegumento pela radícula, a primeira raiz, seguida pelo caulículo, o primeiro caule, e pelas primeiras folhas.

O fruto, por sua vez, é exclusivo das angiospermas e tema recorrente no vestibular e se forma a partir do ovário da flor, depois da fecundação. Em alguns casos, outras partes da flor também participam da formação do fruto, como no morango, em que a parte carnosa é o receptáculo floral, e os pontinhos na superfície é que são os frutos verdadeiros. O fruto tem duas funções principais: proteger a semente durante o desenvolvimento e ajudar na sua dispersão, levando a semente para longe da planta-mãe, onde haverá menos competição por luz, água e nutrientes.

A dispersão pode ser feita pelo vento, a anemocoria, como nas sementes com penugem do dente-de-leão; pela água, a hidrocoria, como nos coquinhos que viajam pelo mar; por animais, a zoocoria, como nos frutos carnosos comidos por aves e mamíferos, que depois eliminam as sementes nas fezes, prontas para germinar; ou pela própria planta, a autocoria, como nas vagens que se abrem com força e lançam as sementes. Cada tipo de dispersão está associado a características do fruto e da semente, e as provas gostam de pedir essa associação.

É fundamental não confundir fruto com legume, no sentido culinário, nem fruto com semente. O tomate, o pepino, a abóbora e a berinjela são frutos, do ponto de vista botânico, porque se originam do ovário da flor. O feijão que comemos é a semente, e a vagem é o fruto. O milho que comemos é um fruto seco chamado cariopse, em que a semente está grudada na parede do fruto. E o pinhão, como já vimos, é uma semente nua, e não um fruto, porque as gimnospermas não formam frutos.

Reprodução assexuada: clones da planta-mãe

Nem toda reprodução vegetal passa por esporos e gametas. Muitas plantas também se multiplicam de forma assexuada, ou vegetativa, em que uma parte da planta-mãe dá origem a uma nova planta, geneticamente idêntica a ela, sem meiose e sem fecundação. Os exemplos mais comuns são: os estolões, caules horizontais que crescem sobre o solo e formam novas plantas nos nós, como no morangueiro; os rizomas, caules subterrâneos horizontais, como no gengibre e na samambaia; os tubérculos, caules subterrâneos inchados de reserva, como na batata; os bulbos, como na cebola e no alho; e o brotamento, em que gemas laterais formam novos ramos.

O ser humano aproveita essa capacidade há milhares de anos. A estaquia consiste em cortar um ramo e plantá-lo, para que ele enraíze e forme uma nova planta, como se faz com a roseira e a mandioca. A enxertia consiste em unir um ramo de uma planta, o enxerto, ao caule de outra, o porta-enxerto, combinando características desejáveis, como frutos de qualidade com raízes resistentes. A alporquia e a mergulhia são outras técnicas em que um ramo enraíza ainda ligado à planta-mãe, antes de ser separado. E a cultura de tecidos, usada em laboratório, permite produzir milhares de mudas idênticas a partir de poucas células.

A grande vantagem da reprodução assexuada é a rapidez e a fidelidade: a nova planta já nasce adaptada ao ambiente, porque é geneticamente igual à planta-mãe, que já provou ser bem-sucedida ali. Isso é ótimo para a agricultura, que quer frutos iguais, plantas iguais e produção previsível. A grande desvantagem é a falta de variabilidade genética: se surgir uma praga, uma doença ou uma mudança climática, todas as plantas, por serem clones, podem ser afetadas da mesma forma, sem indivíduos resistentes para manter a população.

Nas provas, as questões sobre reprodução assexuada costumam pedir para identificar o tipo de propagação vegetativa, para comparar vantagens e desvantagens em relação à sexuada, ou para relacionar a clonagem com a agricultura e com a biotecnologia. Um exemplo clássico é a banana: as bananeiras comerciais são clones, propagadas por brotos, e por isso são vulneráveis a doenças que afetam todas as plantas ao mesmo tempo. O mesmo vale para muitas lavouras de cana-de-açúcar e de batata.

Essas duas tabelas resumem o essencial para a prova. Se você decorar apenas uma coisa desta matéria, que seja a primeira tabela: ela permite responder questões sobre dominância, dependência de água, semente, flor e fruto em qualquer grupo, sem precisar reler o texto inteiro. Para aprofundar outros temas de Botânica, consulte a sala de estudo e a lista de Biologia do Clique Vestibular.

Mapa mental

• Ciclo reprodutivo dos vegetais
  • Alternância de gerações
    • Esporófito (2n) → meiose → esporos (n)
    • Esporos germinam → gametófito (n)
    • Gametófito (n) → mitose → gametas (n)
    • Gametas + fecundação → zigoto (2n) → novo esporófito
  • Briófitas
    • Gametófito dominante e visível
    • Esporófito dependente, com seta e cápsula
    • Anterozoide flagelado, precisa de água
    • Sem vasos, sem sementes, sem flores
  • Pteridófitas
    • Esporófito dominante, a samambaia
    • Soros com esporângios na face inferior das folhas
    • Gametófito pequeno, o protalo
    • Anterozoide flagelado, precisa de água
    • Com vasos, sem sementes, sem flores
  • Gimnospermas
    • Esporófito dominante, árvore com cones
    • Semente nua, sem fruto e sem flor
    • Polinização pelo vento, tubo polínico
    • Independente da água, tecido nutritivo haploide
  • Angiospermas
    • Esporófito dominante, planta com flor
    • Flor: sépalas, pétalas, estames e carpelos
    • Polinização por vento, insetos, aves e morcegos
    • Dupla fecundação: embrião + endosperma triploide
    • Óvulo vira semente, ovário vira fruto
  • Semente e fruto
    • Semente: embrião + reserva + tegumento
    • Fruto: protege e dispersa a semente
    • Dispersão: vento, água, animais e pela própria planta
  • Reprodução assexuada
    • Sem gametas, sem fecundação, por mitose
    • Estolão, rizoma, tubérculo, bulbo, estaquia, enxertia
    • Vantagem: rapidez e fidelidade; desvantagem: clones vulneráveis
  • Ideia central
    • Gametófito diminui e esporófito domina ao longo da evolução
    • Reprodução se liberta da água com o pólen e o tubo polínico
    • Sexuada gera variabilidade; assexuada gera rapidez

SAQ — Perguntas e respostas curtas

1. Pergunta: O que é alternância de gerações?
   Resposta: É o revezamento entre o esporófito, que produz esporos, e o gametófito, que produz gametas, no ciclo de vida das plantas.

2. Pergunta: Quem é diploide e quem é haploide no ciclo vegetal?
   Resposta: O esporófito é diploide (2n) e o gametófito é haploide (n).

3. Pergunta: Como são produzidos os gametas nas plantas?
   Resposta: Por mitose, a partir do gametófito haploide, e não por meiose.

4. Pergunta: Em qual grupo o gametófito é dominante?
   Resposta: Nas briófitas, como os musgos, em que o gametófito é a planta verde que vemos.

5. Pergunta: O que é o protalo?
   Resposta: É o gametófito das pteridófitas, uma lâmina verde pequena em forma de coração.

6. Pergunta: Por que gimnospermas e angiospermas não precisam de água para a fecundação?
   Resposta: Porque o grão de pólen viaja pelo vento ou por polinizadores e o tubo polínico leva o núcleo espermático até a oosfera.

7. Pergunta: O que é a dupla fecundação?
   Resposta: É a fecundação exclusiva das angiospermas, em que um núcleo espermático forma o embrião e outro forma o endosperma triploide.

8. Pergunta: Qual é a diferença entre semente e fruto?
   Resposta: A semente vem do óvulo fecundado e contém o embrião; o fruto vem do ovário e protege e dispersa a semente.

Questões comentadas

Questão 1. Em uma aula de campo, um professor mostra aos alunos um tapete verde de musgo e, sobre ele, hastes finas com uma cápsula na ponta. Ele pergunta qual é a fase haploide e qual é a fase diploide observadas. A resposta correta é:

• A) O tapete verde é o esporófito diploide e a haste é o gametófito haploide.
• B) O tapete verde é o gametófito haploide e a haste é o esporófito diploide.
• C) Tanto o tapete quanto a haste são gametófitos haploides.
• D) Tanto o tapete quanto a haste são esporófitos diploides.
• E) O tapete verde é o protonema diploide e a haste é o esporo haploide.

Gabarito: B. Nas briófitas, o gametófito é dominante e é o tapete verde que vemos. O esporófito é a haste com cápsula, que vive sobre o gametófito e depende dele. A alternativa A inverte as fases. As alternativas C e D erram porque as duas fases são diferentes em ploidia. A alternativa E confunde o protonema, que é a fase filamentosa inicial do gametófito, com o tapete adulto, e o esporo com o esporófito.

Questão 2. Uma samambaia adulta apresenta, na face inferior de suas folhas, pontinhos marrons agrupados. Um estudante afirma que esses pontinhos são flores em miniatura. Essa afirmação está errada porque esses pontinhos são:

• A) Soros, conjuntos de esporângios onde ocorre meiose e se formam esporos.
• B) Frutos secos que protegem as sementes da samambaia.
• C) Gametófitos adultos prontos para a fecundação.
• D) Anterídios que liberam grãos de pólen no vento.
• E) Arquegônios que produzem o endosperma triploide.

Gabarito: A. Os soros são conjuntos de esporângios, onde a meiose forma esporos haploides. As samambaias não têm flores, frutos nem sementes, o que elimina a alternativa B. O gametófito da samambaia é o protalo, e não o soro, o que elimina a alternativa C. Grãos de pólen só existem em plantas com sementes, o que elimina a alternativa D. Endosperma triploide só existe nas angiospermas, o que elimina a alternativa E.

Questão 3. Um pesquisador compara duas plantas: uma precisa de uma película de água para que o gameta masculino chegue ao gameta feminino, e a outra forma tubo polínico. A primeira e a segunda planta pertencem, respectivamente, a grupos que podem ser:

• A) Angiospermas e briófitas.
• B) Gimnospermas e pteridófitas.
• C) Pteridófitas e gimnospermas.
• D) Briófitas e angiospermas, sem exceção em nenhum dos dois casos.
• E) Pteridófitas e briófitas.

Gabarito: C. Pteridófitas têm anterozoides flagelados que nadam até a oosfera, precisando de água. Gimnospermas formam tubo polínico e dispensam a água líquida. A alternativa A inverte a lógica. A alternativa B inverte os grupos. A alternativa D erra porque briófitas também precisam de água, e não formam tubo polínico. A alternativa E erra porque briófitas não formam tubo polínico.

Questão 4. Durante a formação da semente de uma planta com flor, um núcleo espermático fecunda a oosfera e outro se une a dois núcleos polares. Esse processo, chamado de dupla fecundação, tem como consequência direta a formação de:

• A) Um embrião haploide e um fruto diploide.
• B) Um embrião diploide e um endosperma triploide.
• C) Dois embriões diploides dentro da mesma semente.
• D) Um gametófito diploide e um esporófito haploide.
• E) Um endosperma haploide e um embrião triploide.

Gabarito: B. A união do núcleo espermático com a oosfera forma o zigoto diploide, que origina o embrião. A união do outro núcleo espermático com os dois núcleos polares forma uma célula triploide, que origina o endosperma. As demais alternativas trocam as ploidias ou inventam estruturas que não se formam nesse processo.

Questão 5. Um agricultor percebe que suas bananeiras, todas propagadas por brotos da mesma planta-mãe, foram atacadas ao mesmo tempo por uma doença, sem que nenhuma planta resistisse. A melhor explicação para esse fato é que a propagação por brotos é uma reprodução:

• A) Sexuada, que gera clones sem variabilidade genética.
• B) Assexuada, que gera descendentes geneticamente idênticos, sem variabilidade.
• C) Sexuada, que gera variabilidade, mas não resistência a doenças.
• D) Assexuada, que gera variabilidade por meiose e fecundação.
• E) Por esporos, que gera plantas haploides frágeis.

Gabarito: B. A propagação por brotos é assexuada: não há gametas nem fecundação, e os descendentes são clones da planta-mãe. Sem variabilidade genética, não há indivíduos resistentes para manter a população. A alternativa A confunde os tipos de reprodução. A alternativa C erra porque a reprodução sexuada gera variabilidade. A alternativa D erra porque a reprodução assexuada não passa por meiose nem fecundação. A alternativa E erra porque brotos não são esporos.

Questão 6. Um estudante afirma que o pinhão é um fruto da araucária e que a pinha é a flor do pinheiro. O erro do estudante está em que:

• A) O pinhão é uma semente nua e a pinha é um cone, pois gimnospermas não têm flor nem fruto.
• B) O pinhão é um fruto seco e a pinha é uma flor com pétalas reduzidas.
• C) O pinhão é um gametófito e a pinha é um esporo gigante.
• D) O pinhão é um endosperma triploide e a pinha é um ovário carnoso.
• E) O pinhão é uma raiz de reserva e a pinha é um caule modificado.

Gabarito: A. Gimnospermas têm sementes nuas, sem fruto, e cones, e não flores verdadeiras. O pinhão é a semente da araucária, e a pinha é o cone feminino. As demais alternativas atribuem às gimnospermas estruturas exclusivas das angiospermas, como flor e fruto, ou confundem semente com gametófito, esporo, endosperma triploide ou raiz.

Dica do professor

Se você só tiver dez minutos para revisar este tema antes da prova, faça o seguinte: desenhe o ciclo em quatro setas, sem olhar o caderno. Esporófito (2n) → meiose → esporo (n) → gametófito (n) → mitose → gameta (n) → fecundação → zigoto (2n) → esporófito. Depois, escreva ao lado a tabela dos quatro grupos, com uma coluna para a fase dominante e outra para a dependência de água. Com essas duas ferramentas, você resolve a maioria das questões, porque quase todas perguntam quem é dominante, quem precisa de água, quem tem semente e quem tem flor e fruto.

Outra dica valiosa: aprenda os nomes das estruturas como se fossem personagens. Anterídio produz anterozoide; arquegônio produz oosfera; esporângio produz esporo; antera produz pólen; ovário vira fruto; óvulo vira semente. Quando a questão mencionar uma dessas palavras, você já sabe de que fase e de que grupo ela está falando, antes mesmo de ler as alternativas. E cuidado com as palavras parecidas: esporo não é semente, pólen não é gameta pronto, polinização não é fecundação, e fruto não é semente.

Atenção / cuidado

O primeiro cuidado é não confundir meiose com produção de gametas nas plantas. Nas plantas, a meiose produz esporos. Os gametas são produzidos por mitose, a partir do gametófito haploide. Quem escreve que o gametófito faz meiose para produzir gametas está transferindo a lógica dos animais para as plantas, e erra a questão. Guarde: animal faz meiose para gerar gameta; planta faz meiose para gerar esporo.

O segundo cuidado é não chamar tudo de flor e de fruto. Samambaias não têm flor, pinheiros não têm fruto, e musgos não têm semente. Cada grupo tem suas estruturas próprias: briófitas têm cápsula; pteridófitas têm soros e protalo; gimnospermas têm cones e sementes nuas; angiospermas têm flores, frutos e sementes protegidas. Se a alternativa atribuir flor ou fruto a um grupo que não os tem, ela está errada, mesmo que o resto pareça plausível.

O terceiro cuidado é com a ploidia do tecido nutritivo. Nas gimnospermas, o tecido nutritivo da semente é haploide e se forma antes da fecundação. Nas angiospermas, o endosperma é triploide e se forma pela dupla fecundação. Trocar esses dois valores é um erro frequente em questões comparativas. Da mesma forma, não confunda embrião com endosperma: o embrião é a nova planta, diploide, e o endosperma é o alimento, triploide nas angiospermas.

Conexão com outras áreas

O ciclo reprodutivo dos vegetais se conecta diretamente com a Evolução, porque mostra como as plantas conquistaram o ambiente terrestre: primeiro, com a alternância de gerações e a proteção do embrião; depois, com os vasos condutores; depois, com a semente e o pólen; e, por fim, com a flor e o fruto e a parceria com polinizadores e dispersores. Cada inovação resolveu um problema: a dessecação, o transporte de água, a dependência da água para a fecundação e a dispersão dos descendentes. Entender essa sequência é entender a história evolutiva das plantas.

Há também uma forte conexão com a Ecologia. A polinização sustenta a produção de frutos e sementes, que alimentam aves, mamíferos e insetos, e a dispersão de sementes sustenta a regeneração das florestas. A queda das abelhas, o desmatamento e as mudanças climáticas afetam diretamente a reprodução das plantas, e, por consequência, toda a cadeia alimentar. Por isso, questões do ENEM sobre meio ambiente, agricultura e conservação quase sempre têm um pé na Botânica reprodutiva.

Na Genética, tema da sala de estudo, o tema se conecta com a meiose, a fecundação e a variabilidade genética. A reprodução sexuada gera novas combinações de genes, e a polinização cruzada aumenta ainda mais essa variabilidade. Já a reprodução assexuada gera clones, o que é explorado na agricultura e na biotecnologia, mas também cria vulnerabilidade a pragas. Na Agricultura, o conhecimento do ciclo permite melhorar a polinização, produzir sementes de qualidade, propagar plantas por estaquia e enxertia, e planejar o plantio de acordo com a dormência e a germinação das sementes.