-Función de nutrición de las plantas.
En el caso de las talofitas (musgos), todas sus células intervienen
en las funciones vitales (nutrición, relación y reproducción). Ya que
no sufren diferenciación celular (son todas iguales), no presentan
tejidos, ni órganos,ni aparatos.
Son unas talofitas muy evolucionadas,siendo las primeras plantas terrestres.No
presentan raíz, sino rizoides con la función de fijar la planta al sustrato.
Tampoco presenta tallo, ni vasos conductores lo que las obliga a
vivir en lugares húmedos, donde toman agua del aire a través de sus célulasfotosintéticas. El
resto de los nutrientes son transportados de célula en célula por difusión,
osmosis y transporte activo. Recordemos que la difusión es el movimiento que se
da en una disolución hasta que se igualan las concentraciones a favor del
gradiente de concentración. La osmosis es el movimiento del agua (disolvente)
contra el gradiente de concentración s través de una membrana semipermeable,
siendo el mecanismo universal de transporte delos seres vivos sin
consumo de energía. El transporte activo es el movimiento del soluto contra el
gradiente de concentración, con un consumo de energía y de transportador.
En el caso de la nutrición de las cormofitas todas sus
células necesitan de monómeros que utilizan para obtener energía, necesaria
para todas las actividades (respiración celular, etc.) y otros monómeros con los cuales
fabrican su propia materia (polímeros). Las plantas al ser autótrofas fabrican
sus monómeros mediante fotosíntesis, que ocurre en ciertas partes de la planta,
en concreto en las partes verdes, captando CO2+H2O+ sales
minerales+luz, para fabricar monómeros + O2. Estos monómeros sedistribuyen
hasta las células no fotosintéticas.
- Absorción de nutrientes.
Los nutrientes de la fotosíntesis son el CO2+H2O+ sales minerales y seobtienen
de estas maneras.
- Absorción del agua y sales minerales.La absorción del agua se realiza a través de los pelos absorbentes de la raíz, dichos pelos son evaginaciones de las células epidérmicas. El agua entra desde el suelo mediante ósmosis, la diferencia de presión osmótica nunca desaparece ya que tanta agua que entra porla raíz se evapora por lasestomas, manteniendo la presión osmótica en la raíz. Esto se consigue porvarias condiciones, como la gran tensión superficial de agua.
La tensión superficial del agua es la resistencia de un
líquido a la introducción de un solido en su seno. Es una medida de la tensión
que hay entre las moléculas del líquido debiéndose esto a que agua tiene mucha
carga. Mas la capilaridad del xilema (tubo capilar) produce la ascensión porcapilaridad.
Esta ascensión que alcanza un líquido en un tubo es inversamente proporcional
al diámetro del tubo. Las moléculas de aguaestán en fila dentro del
capilar donde caben pocas moléculas al mismo tiempo. Son empujadas hacia arriba por la
evaporación, mediante la transpiración en los estomas en el cada vez
que una molécula se evapora empuja entra otra en la raíz. Esto se conoce como
la teoría coeheso-tenso- transpiratória la cual explica la ascensión de la
savia bruta.
Las sales minerales son absorbidas desde el suelo (también por los pelosabsorbes)
contra el gradiente de concentración, con un consumo de energía mediante
transporte activo. Estas sustancias deben encontrarse en forma iónica y según
la especie vegetal necesita una cantidad u otras, pero todas precisan de K+,
Na+, Ca2+, Mg2+, Fe+, NO3-,PO43- y
SO32-, y una serie variable de oligoelementos como Mo6+,
Zn2+, Mn7+.
- Gases.
El CO2 se necesita para la fotosíntesis y se
desprende en la respiración celular. El O2se desprende en la
fotosíntesis y se necesita para la respiración celular. Se intercambian por las
estomas en las hojas y porlas lenticelas en troncos y raíces, una vez
dentro de la planta se difunden por los espacios intercelulares.
- Transporte
de la savia bruta.
La savia bruta esta formada por H2O +
sales minerales, es absorbida por la raíz y se transporta por los vasos
capilares del xilema. Ascendiendo según la Teoría de
coeheso-tenso-transpiratoria, a favor de un gradiente de potencial hídrico
(medida de la energía del agua, para su capacidad de moverse o para intervenir
en reacc. químicas). El paso del suelo a la raíz y este a la planta hasta legar
a la atmósfera son un continuo del gradiente de potencial hídrico. Enlos estomas
es donde se encuentra el mayor potencial hídrico, producido por el
calor del sol donde se aspira/succiona el agua del xilema. Esto es solo
posiblepor el agua gracias a su tensión superficial y a estar en un vaso
capilar.
- Transporte
de la savia elaborada.
La savia elaborada es una disolución que por difusión
va desde la hoja o losórganos de reserva distribuyéndose por toda
la planta a través del floema.Los monómeros pasan al floema por transporte
activo y por osmosis el agua, llegando a los lugares donde
se consumen (partes no verdes) o losórganos de reserva. Los monómeros
llegan a las células que los utilizan en su metabolismo, en algunos
casos para obtener polímeros mediante el anabolismo y en otros para obtener
energía para su funcionamiento mediante catabolismo (respiración celular,
combustión con O2). Cuando se consumen los monómeros el H2O
pasa de nuevo al xilema por osmosis.
- Transpiración.
Es la evaporación del H2O en los estomas,
permitiendo la entrada de aguapor la raíz. Permite la ascensión de la
savia bruta y mantiene la temperatura de la hoja, como si“sudara”. La
intensidad de la transpiración depende de la temperatura, de la humedad en el
aire y del viento. Factores que determinan la apertura y cierre de los estomas
para favorecerla o dificultarla.
- Fotosíntesis.
Ocurre en las partes verdes de la planta, mayoritariamente
en las hojas, donde se encuentra la savia bruta procedente de la raíz con el CO2intercambiado por los estomas. Al
unirse el CO2+ savia bruta + luz se produce una reacción
química que da lugar a la savia elaborada compuestapor H2O +
monómeros y O2.Esta savia elaborada se distribuye por toda
la planta.
Es la eliminación de los desechos del metabolismo
(catabolismo). Losdesechos gaseosos se eliminan por las estomas
(vapor H2O, CO2, O2), otros se acumulan
en ciertas partes de la planta en forma de cristales, de látex o resina. Al no
se la nutrición de las plantas muy abundante se producen pocos desechos y en
algunas ocasiones estos mismos desechos son reutilizados como es el vapor de
H2O, o el propio O2 para la respiración celular y el
CO2 para la fotosíntesis. Y algunos componentes de
nitrógeno que los utiliza para el anabolismo.
-Nutrición heterótrofa de algunas plantas.
Es el caso de las plantas carnívoras, pero son plantas verdes por lo que hacen la fotosíntesis y su nutrición es autótrofa. Lo que ocurre es que suelen vivir en suelos pobres de sales minerales, teniendo que sustituirla atrapando animales sobre los que vierten enzimas digestivos, obteniendo loscomponentes de P y N que no obtienen del suelo.
Las que verdaderamente son heterótrofas son plantas
parásitas, no son verdes y se alimentan produciendo unas prolongaciones que se
introducen en el floema de la planta huésped. Un caso de planta parásita es el
muérdago.
-Función de reproducción.
- Reproducción asexual.
Es más sencilla y rápida ya que solo se necesita un
progenitor y produce másdescendencia. Se realiza a partirde fragmentos
pluricelulares del progenitor, menos en el caso de las esporas.
Se originan como todas las plantas mediante mitosis, dando lugar a
células no especializadas en la reproducción, idénticas entre si y al
progenitor. Hay varias formas de rep. Asexual- Gemación.
Es una forma de reproducción mediante yemas (a
partir de las células meristematicas indiferenciadas). Hay
varias formas de gemación.
- Estolones.
Son tallos rastreros que cada dos nudos desarrollan
unas yemas que producen raíces adventicias que dan lugar a una nueva planta,
como es el caso de las fresas.
Acodos o estacas es una manera artificial de estolones
y se da en la vid y en las higueras.
Son también tallos rastreros y subterráneos en los que se
acumula sust. de reserva, es el caso del césped o las cañas.
Son tallos subterráneos que acumulan muchas reservas en
forma de almidón como es el caso de las patatas o los
boniatos, a los que le aparecen unas yemas que dan lugar a una nueva planta.
- Bulbos.
Igual que los tubérculos, pero presentan una yema apical
envueltas en unas hojas muy carnosas y con muchas reservas, es el caso de los
tulipanes, gladiolos o la cebolla.
Escisión o fragmentación.
Es una rep. asexual a partir de fragmentosdel
progenitor con capacidad deregeneración. Suele ser una forma de reproducción
artificial, como es el caso delos esquejes que son fragmentos de tallo
o ramas, cuando son muy grande se le conoce como estacas (de tronco)
o los injertos. Que consisten en poner en contacto el cambium de dos
arboles de la misma especie o diferentes pero de la misma
familia, consiguiendo ventajas paralas dos especies. De manera
natural esta técnica se produce en las chumberas ya que posee hojas
con capacidad deregeneración.
- Esporulación.
Consiste en la rep. asexual a partir de una célula
especializada para la prácticade esta. Es el caso de lasesporas,
que se forman en los esporangios. Ya que al ser tan pequeñas facilitan la
dispersión algo muy importante para los organismos inmóviles como son los
hongos.
En las plantas superiores alternan la esporulación
que es asexual con la sexual.
-Reproducción sexual.
También conocida como rep. alternante o ciclo diplohaplonte.
Igual que en los animales hay unos gametos formados en los gametangios. Los
gametos masculinos son los anterozoides y se forman en los anteridios. Mientras
que los femeninos se llaman oosferas y se producen en los arquegonios. Los
gametos se unen mediante fecundación y mediante mitosis forman el embrión,
semilla y fruto.
La rep. sexual necesita de dos progenitores,
siendo mas difícil que la asexual ya que se produce menos descendencia, pero
permite la variabilidad genética entre la que elige la selección natural a los
mejores adaptados a un medio cambiante que se va acumulando en nueva especies
permitiendo así la evolución. En el ciclo diplohaplonte han unido las ventajas de los
dos tipos de reproducción. En este ciclo un individuo con dos
generaciones, una asexual y otra sexual alternamente.
En el caso de las briofitas (musgo), una
espora (n) germina dando lugar a una planta (n) llamada gametofito (planta que
forma gametos). Sobre los gametofitos aparecen los gametangios (n) donde se
forman los gametos (n) masculinos y femeninos, mediante la fecundación dan lugar
a un cigoto (2n). Este cigoto comienza a dividirse por mitosis dando lugar a
una planta (2n) llamada esporofita (planta que forma esporas), donde se
forman los esporangios (2n) que mediante meiosis da lugar a la espora (n) de nuevo.
En el caso de las pteridofitas (helechos) es
al contrario, un esporofito (2n) forma en el envés de la hojas
esporangios (2n) llamados soros, que mediante meiosis forma las esporas
(n). Que al germinar forman una planta minúscula con formade corazón
llamado prótalo que es el gametofito (n), que da lugar a los gametangios que
forman los gametos (n) que mediante la fecundación dan lugar a un cigoto (2n)
que da lugar a un nuevo esporofito.
En estos casos se necesita de un medio acuoso para
que los anterozoides puedan nadar para alcanzar a lasoosferas. Eso no
ocurre en las espermatofitas, son las plantas con semillas enlas que
predomina el esporofito quedando reducido el gametofito a unas pocas células reducidas
que forman el tubo polínico y el saco embrionario. Son lasplantas más
evolucionadas ya que ocupan todos los hábitats del planeta con un gran
éxito biológico, esto es debido a que presentan semillas que son un
embrión mas reservas que aseguran el desarrollo inicial, que es lo más
difícil, permitiendo la dispersión. Otra razón de su éxito biológico
es la adaptación completa al medio terrestre, no necesitando agua para la
fecundación ya que el gameto masculino alcanza al femenino mediante el tubo
polínico sin la necesidadde nadar. Existen dos clases de espermatofitas:
- Angiosperma.
La flor de las angiospermas consta de:
el pedúnculo floral, el receptáculo floral, el cáliz, la corola, el androceo y
el gineceo.
El pedúnculo floral es por donde la
flor se une al tallo.
El receptáculo floral es un ensanchamiento del
pedúnculo de donde salenlasdemás piezas o verticilos florales
(cáliz, corola, androceo y gineceo).
El cáliz esta compuesto por unas hojitas
llamadas sépalos cuya funciónes protectora.
La corola tiene una función protectora
y de reclamo para los insectos de la polinización, esta
constituida por hojas de colores llamados pétalos.
El androceoo aparato reproductor masculino.
Consiste en un conjunto deestambres, cada uno con un filamento que
se ensancha en su parte terminal constituyendo la antera. La antera
se halla dividida en dos tecas, cada una delas cuales
contiene dos sacos polínicos o dos microsporangios donde se hallanlas células madre del
polen (2n). Cada célula madre origina mediante meiosis cuatro microsporas (4
granos de polen), que se recubren de una doble pared. Una
externa, gruesa y resistente llamada exina y otra interna, fina y delicada
llamada intina. El núcleo de cada microspora se vuelve a dividir por
mitosis formando un núcleo vegetativo que va a dirigir la formación del
tubo polínico, y un núcleo germinativo que vuelve a sufrir la mitosis dando
lugar a dos núcleos espermáticos donde se forman los gametos.
El gineceo o aparato reproductor femenino
esta formado por uno o varioscarpelos cerrados en forma debotella,
que presentan una parte basal ensanchada llamada ovario, que se prolonga en un
cuello llamado estiloel cual se abre por el estigma dondese depositaran
los granos de polen. El ovario contiene en su interior uno o variosprimordios
seminales. Cada primordio seminal esta protegido por dos tugmentos,
la primina y la secundina que rodena su superficie casi por completo excepto
una pequeña abertura llamadamicrópilo. El interior del primodio
seminal esta formado por la nucela que es el verdadero
macrosporangio. La célula madre de la macrospora se divide por
meiosis en cuatro macrosporas, tres de ellas degeneran y la más
cercana al micrópilo se convierte en el saco embrionario que crece
considerablemente y cuyo núcleo sufre tres mitosis sucesivas dando lugar a ocho
núcleos haploides. Tres de estos núcleos se aíslan como células y
se aproximan al micrópilo y forman el aparato ovular que consta de la
oosfera (gameto femenino) en posición central y de las sinergidas
a ambos lados. Otros tres núcleos aislados también como células se sitúan
en el extremo opuesto, llamadas antípodas y los otros dos núcleos restantes se
fusionan formando un núcleo diploide que se sitúa en el centro.
- Gimnosperma.
Su aparato reproductor son las flores y las mas
primitivas son las piñas, que son unisexuales. Las femeninas
con carpelos (hojas modificadas) que son macrosporangios que mediante meiosis
forman macrosporas sobre lasbrácteas. Mientras que las masculinas
tienen estambres como escamas, que son microsporangios que por meiosis forma
microsporas (polen) que forma gametofitos que da lugar a los gametos
masculinos. La característica principalde las gimnospermas es que
primero produce el saco embrionario y luego la semilla desnuda, no
envuelta en los carpelos. Por lo demás es igual que la rep.de las angiosperma.
-Polinización.
La polinización es el transportedel grano de polen desde la
antera de los estambres hasta los carpelos. La polinización puede ser
autogama o heterógama. La automaga es muy infrecuente, mientras que la heterógama
es la más común.
Según la forma de transporte del polen esta
puede ser polinización anemógama siendo transportado el polen a través del
viento, teniendo que producir más polen y un estigma con mayor accesibilidad.
Esta forma depolinización es frecuente enlas gramíneas. También puede ser
una polinización utiliza el agua para el transporte del polen y la
presenta las plantas acuáticas. La polinización zoogama es la
utilizada por los animales, siendo la mas precisa y segura presentándola la
mayoría de las gimnosperma. Se diferencian dos según quien la
efectúe; la entomogama que la producen los insectos y la orinitogama que es la
que realizan los pájaros.
Fecundación.
Comienza cuando el grano de polen llega al estigma
y germina. La germinación consiste en la formación del tubo polínico
dirigido por el núcleo vegetativo. Mientras que el nucleó germinativo sufre una
mitosis dando lugar a dos núcleos espermáticos. Uno de ellos fecunda
al núcleo secundario (2n) del saco embrionario formando el endosperma (3n)
que funciona como reserva de energía para el embrión. El segundo
núcleo espermático fecunda a la oosfera, formando el zigoto (2n) que por
mitosis dará lugar al embrión.
Formación del embrión, endosperma y semilla.
Como resultado de la doble fecundación que forma
el endosperma y al embrión todo esto protegido por el primordio seminal que
forma el tugmento de la semilla. La semilla es el primordio seminal
fecundado y maduro. El embrión que se encuentra dentro de la
semilla presenta varias partes:
Radícula que forma la raíz.
Plúmula que dará lugar al tallo.
La gemula que formara la yema apical
Cotiledones que son las primeras hojas con las reservas del
endosperma.
Formación del fruto.
Paralelamente a la formación de la semilla, los
carpelos que envuelven a la semilla sufren unas transformaciones que dan lugar
al fruto. El fruto proteje a la semilla y contribuye a su diseminación. Estas
transformaciones de los carpelos dan lugar al pericarpo. El fruto es
el ovario transformado y maduro.