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BOTÂNICA PARA FARMÁCIA-BIOQUÍMICA
BIB-304
2011
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PLANTAS MEDICINAIS
PRINCIPAL RECURSO DE QUE DISPUNHAM OS MÉDICOS ATÉ UM SÉCULO ATRÁS.
A BOTÂNICA ERA UMA ÁREA MÉDICA - MATERIA MEDICA.
MEDICINA E BOTÂNICA ERAM CIÊNCIAS INDISSOCIÁVEIS.
APENAS NO SÉCULO PASSADO OS ALUNOS DEIXARAM DE TER BOTÂNICA NO CURSO MÉDICO.
A BOTÂNICA PERMANECEU NOS CURSOS DE FARMÁCIA.
EM TODAS AS CIVILIZAÇÕES DA ANTIGUIDADE, A MEDICINA AS PLANTAS ERAM O PRINCIPAL RECURSO MEDICINAL.
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GRÉCIA ANTIGA
HIPÓCRATES (~ 400 a. C.) - pai da medicina
THEOPHRASTO (~ 300 a. C.) - discípulo de Aristóteles e pai da Botânica
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ROMA
DIOSCÓRIDES (séc. I - contemporâneo do imperador Nero) - autor de um dos mais importantes tratados sobre plantas medicinais da história: De Materia Medica
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weblog.bezembinder.nl/361-375/ DIOSCÓRIDES
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O DIOSCORIDES FOI A OBRA MAIS LIDA DURANTE A IDADE MÉDIA, EXCETUANDO-SE A BÍBLIA
APENAS NO SÉC. XVII APARECERAM LIVROS SUBSTITUINDO OU COMPLEMENTANDO O CONTEÚDO DO DIOSCORIDES
DURANTE TODO ESSE PERÍODO, O USO DE PLANTAS MEDICINAIS FOI UM MISTO DE RACIONALIDADE, OBJETIVIDADE, MISTICISMO E SUPERSTIÇÃO
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COM O CRESCIMENTO DA QUÍMICA ORGÂNICA DE SÍNTESE NA PRIMEIRA METADE DO SÉCULO PASSADO, A IMPORTÂNCIA DAS PLANTAS EM MEDICINA DECLINOU.
O NÚMERO DE PLANTAS MEDICINAIS NAS FARMACOPÉIAS REDUZIU-SE RAPIDAMENTE.
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A PARTIR DE ~1970, VOLTOU, EM GRAU
CRESCENTE, O INTERESSE PELAS
PLANTAS MEDICINAIS.
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SOCIEDADE
CIÊNCIA
TECNOLOGIA
INDÚSTRIA FARMACÊUTICA
INDÚSTRIA DE COSMÉTICOS
INDÚSTRIA DE ALIMENTOS
TODOS ESSES SETORES VOLTARAM SUA ATENÇÃO PARA
AS PLANTAS MEDICINAIS
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LEVANTAMENTO RECENTE
CONSTATOU QUE, NO
BRASIL, HÁ 160 ESPÉCIES
DE PLANTAS USADAS EM
FITOTERAPIA.
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TAMBÉM OS GRANDES
LABORATÓRIOS
FARMACÊUTICOS
INTERESSAM-SE POR
FÁRMACOS NATURAIS.
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POR QUE O NOVO INTERESSE EM TORNO DAS PLANTAS MEDICINAIS?
1. INTERESSE DOS GRANDES LABORATÓRIOS FARMACÊUTICOS
A PRODUÇÃO DE CERTOS FÁRMACOS ORIUNDOS
DIRETA OU INDIRETAMENTE DE PLANTAS CONFIGURA-
SE COMO IMPORTANTE ATIVIDADE NA ECONOMIA
MUNDIAL.
AS PLANTAS MEDICINAIS FIGURAM ENTRE OS ARGUMENTOS
MAIS FREQUENTEMENTE USADOS PARA REALÇAR A
IMPORTÂNCIA DA PRESERVAÇÃO DE ECOSSISTEMAS.
AS PLANTAS SÃO FONTES DE VALIOSOS FÁRMACOS
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Catharanthus roseus - APOCYNACEAE
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OH
Vindesina
16
O NH2
16R= CHO : Vincristina
: VinblastinaR= CH3
H
O C O CH3
CO2 CH3H
RCH3 O
OH
CH3O2 C
HN
N
N
N
ALCALÓIDES BINÁRIOS ANTITUMORAIS DE CATHARANTHUS ROSEUS
HÁ MAIS DE 100 ALCALÓIDES CONHECIDOS NA ESPÉCIE.
LEUCEMIA AGUDA - MAL DE HODGKIN - CÂNCER DOS SEIOS - CÂNCER UTERINO - CÂNCER DOS TESTÍCULOS - VÁRIOS SARCOMAS
LIGAM-SE À TUBULINA E PREVINEM A FORMAÇÃO DO FUSO ACROMÁTICO.
1 g = US$ 1.200,00
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Digitalis purpurea
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GLICOSÍDEO LARGAMENTE USADO EM CASOS DE INSUFICIÊNCIA CARDÍACA
H O
Digitoxina
OHOH
OH
OH
OO
OO
OO
OO
DIGITOXINA
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AS SAPOGENINAS OBTIDAS DE
MONOCOTILEDÔNEAS COMO AGAVE,
DIOSCOREA E SMILAX SÃO USADAS NA
INDÚSTRIA QUÍMICO-FARMACÊUTICA PARA
PRODUÇÃO DE CORTISONA E HORMÔNIOS
ANTI-CONCEPCIONAIS
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2. INTERESSE DE GRANDE PARCELA DA POPULAÇÃO
RETORNO À VALORIZAÇÃO DO “NATURAL”. REJEIÇÃO DOS MEDICAMENTOS PRODUZIDOS PELOS GRANDES LABORATÓRIOS:
- DESCRENÇA NA SUA EFICÁCIA;
- TEMOR DE EFEITOS COLATERAIS;
- ALTO CUSTO DOS MEDICAMENTOS DOS GRANDES LABORATÓRIOS
TODOS ESSES FATORES FAVORECEM O CRESCIMENTO DA INDÚSTRIA DE FITOTERÁPICOS
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3. INTERESSE PELA INDÚSTRIA DE BEBIDAS
- INDÚSTRIA CERVEJEIRA - Humulus lupulus – CANNABACEAE
- CAFÉ
- CHÁ
- INDÚSTRIA DE REFRIGERANTES:
LIMÃO, LARANJA – Citrus - RUTACEAE
QUINA - Água tônica e vinho quinado – Cinchona spp. - RUBIACEAE
COCA-COLA E SIMILARES - Erythroxylum coca (RHIZOPHORACEAE) e Kola nitida (MALVACEAE)
- PERNOT – Pimpinella anisum - APIACEAE
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PLANTAS MEDICINAIS É UM TEMA
FREQUENTEMENTE USADO COMO
ARGUMENTO PARA A PRESERVAÇÃO DE
ECOSSÍSTEMAS.
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TEMAS PRIORITÁRIOS EM DISCIPLINAS DE BOTÂNICA PARA FARMÁCIA
A DISCIPLINA É UM REQUISITO PARA FARMACOBOTÂNICA E FARMACOGNOSIA.
A IDENTIFICAÇÃO DE DROGAS VEGETAIS REQUER O EXAME DE SUA MORFOLOGIA E ANATOMIA (ANÁLISES MACRO E MICROSCÓPICA).
PORTANTO, CONTEÚDOS DE MORFOLOGIA E DE ANATOMIA VEGETAIS SÃO NECESSÁRIOS.
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LIGUSTRUM TOMATEIR
O
TOCOYENA FORMOSA
A FOLHA DO TOMATEIRO POSSUI TRICOMAS GLANDULARES.
NA FOLHA DE T. FORMOSA, HÁ TRICOMAS TECTORES.
A FOLHA DE LIGUSTRUM NÃO POSSUI TRICOMAS.
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A DIVERSIDADE DE FÁRMACOS NATURAIS ESTÁ INTIMAMENTE LIGADA À DIVERSIDADE DE ESPÉCIES DE PLANTAS. A COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS DROGAS DEPENDE DE SUA PROVENIÊNCIA TAXONÔMICA.
PORTANTO, CONTEÚDOS SOBRE DIVERSIDADE VEGETAL E CLASSIFICAÇÃOBOTÂNICA SÃO RELEVANTES EM FARMÁCIA.
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GRANDES GRUPOS VEGETAIS
O ESTABELECIMENTO DOS GRUPOS DE ORGANISMOS VEM SENDO FEITO COM BASE EM EVIDÊNCIAS DA FILOGENIA MOLECULAR
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SEQUENCIAMENTO DE DNA: ASPIRAÇÃO ANTIGA DE TODA A COMUNIDADE CIENTÍFICA
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A COMPARAÇÃO DAS SEQUÊNCIAS DE BASES
DE ÁCIDOS NUCLÉICOS PERMITE O
ESTABELECIMENTO DE RELAÇÕES DE
ANCESTRALIDADE E DESCENDÊNCIA ENTRE
OS GRUPOS DE SERES VIVOS
ADMITE-SE ATUALMENTE QUE OS SERES VIVOS COMPREENDEM NÃO CINCO REINOS (COMO SE ADMITIA ATÉ ALGUM TEMPO ATRÁS) MAS TRÊS DOMÍNIOS
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CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS EM CINCO REINOS
MONERA – seres procariotos: sem núcleo organizado e sem organelas com duplas membranasPROTISTAS – seres eucariotos, a maioria unicelulares, e as algas
FUNGI
ANIMALIA
PLANTAE
ESTA CLASSIFICAÇÃO
ESTÁ ULTRAPASSADA
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CIANOBACT.
BACT. GRAM-POSIT.
BACTERIA
ARCHAEA
EUKARYA
Thermococcus
FUNGOS
PLANTAS
ANIMAIS
MIXOMICETOS
TRICOMÔNADAS
A “ÁRVORE DA VIDA” E SEUS TRÊS DOMÍNIOS
RELACIONAMENTOS OBTIDOS COM SEQUENCIAMENTO DE RNA RIBOSSÔMICO
VISÃO MODERNA DA CLASSIFICAÇÃO DOS ORGANISMOS
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BACTERIA E ARCHAEA
ORGANISMOS PROCARIOTOS: CÉLULAS SEM NÚCLEO DIFERENCIADOAS ARCHAEA SÃO ALGAS MUITO SIMPLES, QUE RESISTEM A ALTAS TEMPERATURAS. ALGUMAS RESISTEM TAMBÉM A ALTAS PRESSÕES.
COSTUMA-SE DIZER QUE SÃO ORGANISMOS EXTREMÓFILOS.
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(a) Clostridium botulinum, fonte de toxina que causa morte; é um bactéria alongada (bacilo). (b) Micrococcus luteus; é uma bactéria esferoidal (coco).
SÃO ORGANISMOS DO DOMÍNIO BACTERIA.
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AS CIANOBACTÉRIAS ERAM INCLUÍDAS ENTRE AS ALGAS. ERAM AS “ALGAS AZUIS” OU “ALGAS AZUIS-ESVERDEADAS”.
ALGUMAS SÃO EXTREMAMENTE IMPORTANTES ECOLOGICAMENTE, PORQUE FIXAM O NITROGÊNIO ATMOSFÉRICO.
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Três gêneros de cianobactérias: (a) Oscillatoria; (b) Calothrix; (c) Nostoc commune
AS CIANOBACTÉRIAS PERTENCEM AO DOMÍNIO BACTERIA.
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A CLASSIFICAÇÃO DOS ORGANISMOS
EUCARIOTOS (QUE POSSUEM NÚCLEO
DIFERENCIADO, OU SEJA, COM CARIOTECA) VEM
SENDO FEITA, COM BASE EM SEQUENCIAMENTO
DE RNA RIBOSSÔMICO.
AS EVIDÊNCIAS INDICAM QUE OS EUCARIOTOS
DISTRIBUEM-SE EM OITO GRANDES GRUPOS.
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ANIMAIS
FUNGOS
DIATOMÁCEAS
ALGAS PARDAS
TRIPANOSOMAS
LEISHMANIAS
AMEBAS
ALVEOLATACERCOZOA
PLANTAE
AMEBOZOA
OPHISTOKONTAEXCAVATA
DISCICRISTATA
HETEROKONTA
OS OITO GRANDES GRUPOS DE EUCARIOTOS.FILOGENIA BASEADA NO RNA DA PEQUENA UNIDADE RIBOSSÔMICA.
ALGAS VERMELHAS
PLANTAS TERRESTRES
ALGAS CARÓFITAS
ALGAS VERDES
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OPHISTOKONTA – UM ÚNICO FLAGELO NAS CÉLULAS REPRODUTORAS E CRISTAS DAS MITOCÔNDRIAS ACHATADAS
EXCAVATA – NÃO POSSUEM MITOCÔNDRIAS
DISCICRISTATA – CRISTAS MITOCONDRIAIS DISCÓIDES
HETEROKONTA – DOIS FLAGELOS DESIGUAIS (algas pardas, diatomáceas)
ALVEOLATA – ALVÉOLOS CORTICAIS ABAIXO DA MEMBRANA PLASMÁTICA
CERCOZOA – AMEBAS COM PSEUDÓPODES FILIFORMES, VIVENDO GERALMENTE NO INTERIOR DE CONCHAS DURAS
PLANTAE – FOTOSSINTETIZANTES, COM CLOROPLASTOS PROVIDOS DE DUAS MEMBRANAS
AMEBOZOA – AMEBAS SEM CONCHAS E COM PSEUDÓPODES LOBOSOS
ALGUMAS CARACTERÍSTICAS FENOTÍPICAS DOS GRANDES GRUPOS DE EUCARIOTOS
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Scutellinia scutellata
FUNGOSASCOMICETOS
COMPREENDE FUNGOS
COMPLEXOS E OUTROS
SIMPLES, COMO AS
LEVEDURAS.
A LEVEDURA MAIS CONHECIDA
É SACCHAROMYCES
CEREVISIAE, O FERMENTO.
CÉLULAS DE S. CEREVISIAE www.diwinetaste.com
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(a) Amanita muscaria; (b) Polyporus arcularius; (c) Ganoderma applanarum
A CLASSE QUE INCLUI TAMBÉM OS COGUMELOS COMESTÍVEIS
(a) (b) (c)
BASIDEOMICETOS
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(a) Psilocybe mexicana; (b) A xamã come Psilocybe em cerimônia religiosa; (c) estrutura da psilocibina (um derivado da triptamina, que provém do triptofano).
(a) (b) (c)
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DEUTEROMICETOS
IMAGEM AO MICROSCÓPIO DE UM DEUTEROMICETO
SÃO TERRESTRES. ALGUMAS ESPÉCIES SÃO SAPRÓFITAS.
MUITAS DOENÇAS SÃO CAUSADAS POR ESSES FUNGOS, COMO A CANDIDÍASE E O PÉ-DE-ATLETA.
PENICILLIUM É UM GÊNERO DE DEUTEROMICETOS. INCLUI ESPÉCIES IMPORTANTES ECONOMICAMENTE, POR EXEMPLO, PARA A PRODUÇÃO DE PENICILINA E QUEIJOS (ROQUEFORT E CAMEMBERT).
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ALGAS PARDAS
PHAEOPHYTA
Durvillea antarctica
Fucus vesiculosusLaminaria sp.
ALGAS
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Ulva sp.
Alface-do-mar
ALGAS VERDES
CHLOROPHYTA
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(a) Chara (classe Charophyceae); (b) Chara mostrando gametângios - a estrutura superior é um oogônio e a inferior, um anterídio.
ALGAS CARÓFITAS
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PLANTAS TERRESTRES
ADMITE-SE QUE AS PLANTAS TERRESTRES DESCENDEM DE UM ANCESTRAL QUE SERIA MUITO SEMELHANTE ÀS ATUAIS ALGAS VERDES OU ÀS ALGAS CARÓFITAS
SEMELHANÇAS ENTRE AS ALGAS VERDES E CARÓFITAS E PLANTAS TERRESTRES:
- CLOROFILAS a E b
- AMIDO COMO CARBOIDRATO DE RESERVA
- SEQUÊNCIAS DE ÁCIDOS NUCLEICOS
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ANTÓCEROS
MUSGOS
HEPÁTICASBRIÓFITAS
LICÓFITAS
SAMAMBAIAS
EQUISETUM
MARATTIA
OPHIOGLOSSUM
PSILOTUM
PTERIDÓFITAS
CONÍFERAS
GNETOPHYTACYCADOPHYTA
GINKGO
GIMNOSPERMAS
ANGIOSPERMAS
ALGAS VERDES
CLOROFILAS a E b
AMIDO
TERRESTRES
AVASCULARES
SEMENTES
DESPROTEGIDAS
SEMENTES
NO INTERIOR DE FRUTOS
FILOGENIA DE PLANTAS TERRESTRES
Baseada em sequências de DNA
GRUPO NÃO MAIS ACEITO EM TAXONOMIA
TERRESTRES VASCULARES
MONILÓFITAS
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BRIÓFITAS
PLANTAS TERRESTRES
AVASCULARES
NÃO POSSUEM FOLHAS
COMPREENDEM AS HEPÁTICAS, OS ANTÓCEROS E OS MUSGOS
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Gametófitos de Marchantia: em (a), anterídios; em (b), arquegônios
HEPÁTICAS
a
b
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Anthoceros. (a) um gametófito ligado a esporófitos (alongados); (b) quando maduro, o esporângio é cilindrico e os esporos são liberados
ESPORÂNGIO MADURO ABRE-SE, LIBERANDO OS ESPOROS
GAMETÓFITO
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Musgos da classe Bryidae. (a) Polytrichum juniperinum; (b) Thuidium abietinum.
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SPHAGNUM SP.MUSGOS
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PTERIDÓFITAS
PLANTAS VASCULARES
POSSUEM FOLHAS
NÃO POSSUEM FLORES, FRUTOS, E SEMENTES
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Dicksonia sp. (uma samambaia arborescente). Secção transversal de parte da região vascular do rizoma.
MEDULA FLOEMA XILEMA FLOEMA CÓRTEX
0,1 mm
XIL
EM
A E
FLO
EM
A:
TEC
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AS
CU
LA
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LICÓFITAS
COMPREENDEM OS
LICOPÓDIOS E AS
SELAGINELAS.
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ESTRÓBILOS
ESPOROFILO COM ESPORÂNGIOS
LYCOPODIUM CLAVATUM
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SELAGINELLA SP.
ESTRÓBILO
SECÇÃO LONGITUDINAL DE ESTRÓBILO COM ESPORÂNGIOS
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MONILÓFITAS
COMPREENDEM AS
CAVALINHAS (EQUISETUM) E
AS SAMAMBAIAS, ENTRE
OUTRAS PLANTAS
VASCULARES.
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Equisetum. (a) Ramos férteis, sem clorofila. (b) Equisetum arvense – ramos vegetativos
PLANTAS TÓXICAS PARA EQUINOS – contêm tiaminase.
ESTRÓBILOS COM ESPORÂNGIOS CAVALINHA
S
a b
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(a) Lindsaea sp. (b) Cyathea sp. (uma samambaia arbórea)
FILICÍNEAS (SAMAMBAIAS) – grupo mais numeroso de monilófitas
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GIMNOSPERMAS
PLANTAS VASCULARES COM SEMENTES
COMPREENDEM AS CONÍFERAS, CYCADOPHYTA, GINKGO E GNETOPHYTA.
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Pinus contorta
Taxus bacata
Taxus bacata
ALGUNS EXEMPLOS DE CONÍFERAS
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Encephalartos ferox
CYCAS REVOLUTA
CYCAS – MEGASPOROFILOS COM SEMENTES
EXEMPLOS DE CYCADOPHYTA
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Folhas e sementes
Folhas no outono-inverno
GINKGO BILOBA
ESPÉCIE MEDICINAL IMPORTANTE NA ATUALIDADE
ESPÉCIE CONSIDERADA UM FÓSSIL VIVO
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GNETOPHYTA
GNETUM, EPHEDRA, WELWITSCHIA
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EPHEDRA VIRIDIS
ESTRÓBILOS MASCULINOS
ESPÉCIES DE EPHEDRA PRODUZEM EFEDRINA, UM ALCALÓIDE VASOCONSTRITOR, ESTIMULANTE CARDÍACO E ENERGÉTICO. USADO ABUSIVAMENTE COMO RECURSO PARA EMAGRECIMENTO.
O FUTEBOLISTA MARADONA FOI PUNIDO NA COPA DE ’94 POR USO DE EFEDRINA.
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ANGIOSPERMAS
PLANTAS VASCULARES COM FLORES, FRUTOS E SEMENTES
OS ÓVULOS E SEMENTES POSSUEM ENVOLTÓRIOS PROTETORES (OVÁRIO E PERICARPO, RESPECTIVAMENTE)
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A CLASSIFICAÇÃO DAS ANGIOSPERMAS É UM
PROCESSO EM CONTÍNUO ANDAMENTO.
A RECONSTRUÇÃO DA FILOGENIA DAS
ANGIOSPERMAS ESTÁ SENDO FEITA COM BASE
PRINCIPALMENTE EM SEQUÊNCIAS DE DNA DO
NÚCLEO E DO CLOROPLASTO E MÉTODOS DE
BIOINFORMÁTICA
O ÚLTIMO SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO DAS
ANGIOSPERMAS PUBLICADO É O APG III
(2009).
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BUXACEAE
CORNALES
FAGALES, CUCURBITALES
ROSALES, FABALES
ZYGOPHYLLALES
CELASTRALES, OXALIDALESMALPIGHIALES
SAPINDALES, MALVALES
BRASSICALES
CROSSOSOMATALESMYRTALESGERANIALES
SAXIFRAGALES
LAMIALES, SOLANALESGENTIANALES, GARRYALES
ASTERALES, DIPSACALESAPIALES, AQUIFOLIALES
ERICALES
CARYOPHYLLALESBERBERIDOPSIDALESSANTALALES
GUNNERALES
TROCHODENDRACEAE
PROTEALES
SABIACEAE
RANUNCULALES
CANELLALES, PIPERALESMAGNOLIALES, LAURALES
CHLORANTHACEAE
CERATOPHYLLACEAE
MONOCOTILEDÔNEAS
TRIMENIACEAE
SCHISANDRACEAE
AUSTROBAILEYACEAE
NYMPHAEACEAEAMBORELLACEAE
GIMNOSPERMAS ATUAIS
EUROSÍDEAS I
FABÍDEAS
EUROSÍDEAS II
MALVÍDEAS
EUASTERÍDEAS I LAMIIÍDEAS
EUASTERÍDEAS II CAMPANULÍDEAS
MAGNOLÍÍDEAS
RO
SÍD
EA
SA
ST
ER
ÍDE
AS
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B
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ILE
DÔ
NE
AS
ADAPTADO DE
SOLTIS, SOLTIS, ENDRESS, CHASE (2005) PHYLOGENY AND EVOLUTION OF ANGIOSPERMS.
APG RESUMIDO
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OS CARACTERES
MORFOLÓGICOS MAIS
IMPORTANTES PARA A
TAXONOMIA DAS
ANGIOSPERMAS SÃO OS
DERIVADOS DA FLOR
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PISTILOESTIGMA
ESTILETE
OVÁRIO
PÉTALA
DIPLÓIDE
HAPLÓIDE
ÓVULO
ESTAMEANTERAS
(MICROSPO
-RÂNGIOS)
FILETE
RECEPTÁCULOMUITOS GRÃOS DE
PÓLEN NA ANTERA
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GRÃO DE PÓLEN
OS GRÃOS DE PÓLEN POSSUEM UMA CÉLULA (GAMETA MASCULINO) QUE SE UNE À OOSFERA CONTIDA NOS ÓVULOS, PROMOVENDO A FERTILIZAÇÃO.
ANTERAESTIGMA
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ESTIGMA
ESTILETE
OVÁRIO
ÓVULOS
PAREDEDO OVÁRIO PERICARPO
SEMENTES
O OVÁRIO FERTILIZADO E DESENVOLVIDO CONVERTE-SE EM FRUTO, CONTENDO EM SEU
INTERIOR AS SEMENTES
EPICARPO
MESOCARPO
ENDOCARPO
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AS ANGIOSPERMAS CORRESPONDEM AO GRUPO VEGETAL COM O MAIOR NÚMERO DE ESPÉCIES, ESTIMADO EM APROXIMADAMENTE 230.000.
APRESENTAM A MAIOR DIVERSIDADE DE SUBSTÂNCIAS ÚTEIS PARA A PRODUÇÃO DE MEDICAMENTOS.
POR ESSA RAZÃO, A GRANDE MAIORIA DAS PLANTAS MEDICINAIS INCLUI-SE NO GRUPO DAS ANGIOSPERMAS.