CALIPTRA: RECURSOS E FUNÇÕES - BIOLOGIA - 2025

Caliptra é um termo usado principalmente em botânica para definir vários tipos de tecidos protetores. A palavra deriva do grego antigo καλύπτρα (kaluptra) que significa cobrir, velar ou cobrir.

O termo caliptra é usado para definir, nas plantas de briófita, um tecido fino em forma de sino que protege o esporófito durante o desenvolvimento; nas plantas com flores e frutíferas, é uma cobertura em forma de chapéu que protege essas estruturas e, na raiz, é uma camada protetora do sistema apical.

Caliptra do musgo Physcomitrella patens. Tirado e editado de: Ralf Reski

Em zoologia, por outro lado, o termo caliptra é usado para definir uma pequena estrutura membranosa bem definida, localizada no topo do segundo par de asas modificadas (halteres) de moscas e mosquitos, e que possui alto interesse taxonômico. Neste artigo, apenas o significado botânico do termo será considerado.

História

O uso do termo caliptra remonta a muito tempo, a mais de 1800 anos, nos escritos do gramático romano Sexto Pompeu Festus, que o utilizou em sua obra De Significatione Verborum.

Já entre os séculos V e XV (Idade Média), o termo foi utilizado para designar as capas de alguns tipos de sementes. A partir do século 18, os botânicos da época o usaram para designar o remanescente do arquegônio de musgos.

No final do século XIX, o famoso micologista e botânico francês Philippe Édouard Léon Van Tieghem usou o termo para definir uma espessa membrana do parênquima que protege a área de crescimento apical radical das plantas vasculares, o que hoje na botânica também chamam Lidar.

Caracteristicas

Fonte: Meristema apical da raiz da cebola (»Allium cepa») recoberto pelo calibrador. Madrid, 25/03/2007. Fotografia: Luis Fernández García {{cc-by-sa-2.5-es}}

O calibrador é composto de células vivas do tecido do parênquima. Geralmente contém amiloplastos especiais com grânulos de amido. Possui células de média a curta vida que ao morrer são substituídas pelo meristema radical.

Essas células são distribuídas em linhas radiais. Nas células centrais de Gymnospermae dos gêneros Pinus e Picea (por exemplo), elas formam um eixo denominado columela e o meristema é do tipo aberto, e em outros grupos de plantas as células são dispostas em fileiras longitudinais.

Nas briófitas, é usado para definir a parte aumentada do órgão sexual multicelular (arquegônio), que contém o óvulo ou gameta feminino do musgo, enquanto em alguns espermatófitos com flores, é o tecido protetor dos estames e pistilos.

O termo gorro é sinônimo de caliptra, e ambos são usados ​​para descrever o tecido que recobre a região apical das raízes, que se encontra no final da raiz e tem a aparência de um cone.

Treinamento

O calyptra se origina de diferentes lugares nas plantas.

Pteridófitas

Nas samambaias (Pteridófitas), tanto na raiz quanto no caule, há uma célula apical tetraédrica que produz células por divisão em cada uma de suas quatro faces. Essas células crescem para fora para formar o calibrador e outros tecidos por meio de divisão posterior.

Espermatófitas

Em plantas gimnospermas e angiospermas, sua formação em geral não é muito clara. Porém, sabe-se que nas gimnospermas o meristema apical não apresenta uma célula meristemática apical, e sim dois grupos de células iniciais (interno e externo).

O grupo interno é responsável por formar a massa principal do corpo radicular por meio de divisões anticlinal e especialista alternadas, enquanto o grupo externo é responsável pela produção do tecido cortical e dos calibradores.

Por outro lado, nas angiospermas, existe um centro de formação estratificado de grupos iniciais de células independentes na extremidade apical da raiz. Diferentes tecidos adultos são formados a partir desse centro, como a pinça e a epiderme, entre outros.

A estrutura de treinamento inicial pode variar em alguns casos. Em plantas monocotiledôneas, como gramíneas, forma-se em uma camada meristemática chamada de caliptrógeno.

Essa camada externa (caliptrogênio) é unida à protoderme (que produz o tecido superficial da raiz), bem como à camada meristemática subjacente, formando um grupo inicial único de onde provém o tecido cortical.

Na maioria das plantas dicotiledôneas, o caliptra é formado no caliptrodermatogênio. Isso ocorre por divisões anticlinal do mesmo grupo inicial que também forma a protoderme.

Recursos

A principal função do calibrador é fornecer proteção. Nos musgos é responsável por proteger o esporófito, onde os esporos são formados e amadurecidos, enquanto nas plantas espermatófitas forma uma camada protetora ou tecido nos pistilos e estames.

Na raiz, é o revestimento protetor da estrutura meristemática, fornece proteção mecânica quando a raiz cresce e se desenvolve através do substrato (solo). As células do calibrador são constantemente renovadas, pois o crescimento da raiz envolve muita fricção e perda ou destruição celular.

Caliptra participa da formação de mucigel ou mucilagem, uma substância gelatinosa e viscosa composta principalmente por polissacarídeos que recobre as células meristemáticas recém-formadas e lubrifica a passagem da raiz pelo solo. As células de caliptra armazenam esse mucigel nas vesículas do aparelho de Golgi até que seja liberado no meio.

Organelas de grandes células (estatólitos) são encontradas na columela das pinças, que se movem dentro do citoplasma em resposta à ação da força gravitacional. Isso indica que o calibrador é o órgão encarregado de controlar a georreação da raiz.

Fim de uma raiz, visto com ampliação de 100x. Legenda: 1) meristema, 2) columela do caliptra (estatócitos com estatólitos), 3) porção lateral da raiz, 4) células mortas do descolamento do caliptra, 5) da zona de alongamento. Tirado e editado de: SuperManu.

Geotropismo e hidrotropismo

As raízes das plantas respondem à gravidade da Terra, que é chamada de geotropismo (ou gravitropismo). Essa resposta é positiva, ou seja, as raízes tendem a crescer para baixo. Possui grande valor adaptativo, pois determina a correta ancoragem da planta ao substrato, e a absorção da água e nutrientes presentes no solo.

Se uma mudança ambiental, como um deslizamento de terra, faz com que uma planta perca sua verticalidade subterrânea, o geotropismo positivo faz com que o crescimento geral da raiz seja reorientado para baixo.

Aminoblastos, ou plastídios que contêm grãos de amido, atuam como sensores de gravidade celular.

Quando a ponta da raiz é direcionada para o lado, esses plastídios se acomodam na parede lateral inferior das células. Parece que os íons de cálcio dos aminoblastos influenciam a distribuição dos hormônios de crescimento na raiz.

Por sua vez, a caliptra columella desempenha um papel importante tanto no geotropismo quanto no hidrotropismo positivo (atração para regiões do solo com maiores concentrações de água).

Importância científica

Do ponto de vista filogenético e taxonômico, o estudo dos calibradores tem sido uma ferramenta útil, visto que seu tipo de desenvolvimento, bem como as estruturas que esse tecido protege diferem dependendo do grupo de plantas.

Outras investigações relevantes em relação ao caliptra são sobre o geotropismo, georreação e gravitropismo da raiz. Onde vários estudos têm demonstrado que o calibrador possui células e também organelas celulares (amiloplastos ou estatólitos) que transmitem estímulos gravitacionais para a membrana plasmática que os contém.

Esses estímulos são traduzidos em movimentos da raiz e vão depender do tipo de raiz e da forma como ela cresce. Por exemplo, descobriu-se que quando as raízes crescem verticalmente, os estatólitos estão concentrados nas paredes inferiores das células centrais.

Mas, quando essas raízes são colocadas na posição horizontal, os estatólitos ou amiloplastos se movem para baixo e se localizam em áreas que antes eram paredes orientadas verticalmente. Em pouco tempo as raízes são reorientadas verticalmente e, assim, os amiloplastos voltam à posição anterior.

Referências

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10. J.-J. Zou, Z.-Y. Zheng, S. Xue, H.-H. Li, Y.-R. Wang, J. Le (2016). O papel da proteína 3 relacionada à actina de Arabidopsis na sedimentação de amiloplasto e transporte de auxina polar no gravitropismo radicular. Journal of Experimental Botany.