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DOCUMENTOS BIOLOGÍA I

 

REINO PLANTAE

Todos los organismos del reino de las plantas son multicelulares y fotosintéticas, sólo en algunas raras excepciones carecen de clorofila.

La celulosa es el principal componente de la pared celular. Todas las plantas tienen un ciclo de vida espórico, o tienen una alteración de generaciones, que en el caso de las plantas es heteromórfica, es decir el gametofito (n) es diferente morfológicamente del esporofito (2n) Todas son oógamas, es decir los gametos masculino y femenino son diferentes en tamaño y comportamiento. Generalmente el gameto femenino (huevo) es más grande y no móvil, mientras que el gameto masculino (espermatozoides o anterozoides) es más pequeño y móvil (tiene flagelos).

El ciclo de vida espórico de las plantas puede resumirse de la siguiente manera:

  • Las esporas haploides (n) sufren mitosis y originan un gametofito multicelular que produce unas estructuras denominadas gametangios en los cuales se producen gametos.El gametangio femenino se denomina arquegonio y en él se forma la célula huevo. El gamentangio masculino se denomina anteridio y en él se forman los espermatozoides, también llamados anterozoides.
  • Los espermatozoides son liberados del anteridio y van al arquegonio donde fertilizan a la célula huevo, produciéndose un cigote diploide (2n). Este cigote sufre mitosis y se desarrolla en un esporófito, que contiene una cápsula cuyas células sufren meiosis originando las esporas haploides y el ciclo se inicia de nuevo.
  • Este ciclo de vida tiene algunas variaciones dentro de las diferentes divisiones como se explicará más adelante.

Están perfectamente adaptadas para la vida terrestre, si bien el organismo del cual se originaron (las algas verdes) es acuático. La transición agua – tierra se dio aproximadamente hace 500 millones de años.

Ventajas de la tierra para organismos fotosintéticos:

  • Luz abundante CO2 abundante y circula libremente.
  • Menos competencia.
  • Un nuevo hábitat para colonizar.

 

Clasificación de las plantas:

DIVISIÓN
CLASE
NOMBRE COMÚN
Plantas No Vasculares
BRYOPHYTA   Briofitas
  Hepaticae Hepáticas
  Anthocerotae Antoceros
  Musci Musgos
Plantas Vasculares Inferiores: Sin Semilla
PSILOPHYTA   Helechos arcaicos
LYCOPHYTA   Licopodios y Selaginelas
SPHENOPHYTA   Colas de caballo
PTERIDOPHYTA   Helechos
Plantas Vasculares Superiores: Con Semilla
Con semilla desnuda, sin flores (Gimnospermas):
CYCADOPHYTA   Cícadas
GINKGOPHYTA   Ginkgos
GNETOPHYTA   Gnetos
CONIFEROPHYTA   Coníferas
Con semilla cubierta, con flores (Angiospermas):
ANTHOPHYTA   Angiospermas

 

DIVISIÓN BRYOPHYTA (briofitas)

  • No tienen tejidos vasculares, ni xilema, ni floema, o sea que carecen de raíces, tallos y hojas verdaderas.
  • La generación conspicua o dominante, de las briofitas es el gametofito, es la que uno puede observar más comúnmente. El esporofito es más pequeño y depende del gametofito para su nutrición.
  • La mayor parte de las briofitas son terrestres y muchas son epifitas, es decir, viven sobre árboles u otras plantas, pero no son parásitas. Son habitantes de zonas húmedas principalmente. Son tolerantes a los suelos ácidos y con metales pesados. Abundan en los bosques húmedos tanto del trópico como de las zonas templadas. Al igual que los líquenes, son especies colonizadoras o pioneras de las superficies rocosas desnudas. En vez de raíces tienen rizoides que funcionan como raíces ya que anclan la planta al sustrato, y absorben agua y minerales. No tienen estomas sino poros para el intercambio de gases
Se divide en tres clases:
  • CLASE HEPATICAE (Hepáticas)
    • Son las más simples y primitivas de todas las plantas terrestres.
    • Sin estomas sin cutícula.
    • Viven en zonas húmedas y sombreadas.
    • Su nombre se debe a que antes se creía que servían para tratamientos del hígado.
    • Muy pocos son acuáticos.
    • Los gametófitos son unisexuales, es decir que los arquegonios y anteridios se producen en gametofitos diferentes.
    • Marchantia es el genero más conocido.
    • Se puede presentar reproducción vegetativa mediante los siguientes dos métodos:
      • Fragmentación: El gametofito se fragmenta y se da origen a otro individuo.
      • Gemación: Producen gemas que germinan mediante mitosis. Las gemas se encuentran en copas de gemas.
    • También producen elateros que ayudan a la descarga de las esporas.

     

  • CLASE ANTHOCEROTAE (Antoceros)
    • Sólo existen 100 especies aproximadamente.
    • Cada célula contiene sólo un cloroplasto.
    • El gametofito es parecido al de las hepáticas.
    • Poseen estomas y cutícula.
    • Forman relaciones simbióticas con cianobacterias que fijan nitrógeno atmosférica y lo suministran a la planta.
    • Crecimiento indeterminado hasta que las condiciones ambientales lo permitan.
     
  • CLASE MUSCI : MUSGOS
    • Existen entre 10.000 y 14.000 especies.
    • Cuando la espora germina se desarrolla un filamento denominado protonema.El protonema produce una yema y de allí sale el gametofito compuestos de órganos semejantes a tallos y hojas (no son verdaderos ya que carecen de xilema y floema).
    • Al igual que los líquenes son muy sensibles a la contaminación especialmente por SO2, así que están ausentes en muchas áreas contaminadas y por lo tanto pueden ser utilizados como indicadores.
    • Ninguno es marino.
    • Ocupan muchos hábitats, especialmente las zonas húmedas.
    • Algunos tienen unas células conductores de agua llamadas hidroides.
    • Los gametófitos pueden ser unisexuales o bisexuales.
    • En el caso de ser bisexuales en cada gametofito se forman tanto arquegonios como anteridios. Luego de que los espermatozoides fecundan la célula huevo se forma un esporofito adherido al gametofito femenino.
    • La cápsula tiene una tapa llamada opérculo, la cual se abre y se dispersan las esporas, que se han originado después de que sus células internas sufren meiosis. La cápsula también puede estar protegida por una estructura denominada caliptra que es producida por el arquegonio.
    • Se puede presentar reproducción asexual por medio de fragmentación o por gemas.
    • Algunas son capaces de absorber el agua y mantener el suelo húmedo.
    • Tienen una gran importancia en los páramos y en los bosque montanos ya que pueden absorber el agua lluvia y liberarla paulatinamente al suelo y a las corrientes de agua superficial.
     

PLANTAS VASCULARES INFERIORES (Sin semilla)

  • Tienen tejidos vasculares: xilema y floema.
    • Xilema: Traqueidas, fibras, parénquima.
    • Floema: Células cribosas, fibras, parénquima.
  • Abundantes hace 400 millones de años.
  • Ancestros de las plantas vasculares superiores.
  • Algunas especies eran arbóreas pero se extinguieron y ya sólo quedan formas herbáceas.
  • Al contrario de las briofitas, la generación esporofitica (2n) es la más visible y dominante.

 

1. DIVISIÓN PSILOPHYTA
  • Sólo hay dos géneros vivientes: Psilotum y Tmesipteris.
  • Psilotum nativa de los trópicos. Cuenta con tallo subterráneo, llamado rizoma y un tallo aéreo que se ramifica dicotómicamente.
  • Se puede decir que sólo presenta tallos verdaderos ya que ni las raíces ni las hojas tienen tejidos vasculares.
  • La fotosíntesis se localiza principalmente en el tallo.
  • Las hojas parecen escamas.
  • Los rizomas tienen rizoides.
  • La epidermis tiene estomas.

 

2. DIVISIÓN LYCOPHYTA
  • Los géneros más conocidos son Lycopodium (licopodios), Selaginella y Isoetes.
  • Pueden ser especies erguidas, rastreras o colgantes.
  • No ocupan un lugar predominante en la flora actual.
  • Tienen tallos, raíces y hojas verdaderas.
  • Los licopodios (también llamados colchón de pobre) son homospóricos, es decir que sólo se produce un tipo de esporangio o cápsula en las que ser originan por meiosis esporas que producen un gametofito bisexual.
  • Los espermatozoides son flagelados y requieren agua para la fertilización.
  • Los esporofitos producen los esporangios en unas hojas fértiles llamadas esporófilas; estas pueden estar aisladas o agrupadas al final del esporofito formando un estróbilo o cono.
  • Selaginella es heteraspórico, o sea que el esporofito produce dos tipos de esporangios: el microsporangio, que produce microsporas pequeñas que originan el gametofito masculino y los megasporangios que producen megasporas que se desarrollan en gametófitos femeninos.

Megasporófila------Megasporangio-----Megasporas-----Gametofito femenino----Arquegonio----Huevo

Microsporófila------Microsporangio-----Microsporas-----Gametofito masculino-----Anteridio-----Espermatozoides.

 

3. DIVISION SPHENOPHYTA (Colas de caballo)
  • Abundaban en el devónico y en el carbonífero.
  • Antes existían especies arborescentes que alcanzaban hasta 15-20 mts de altura.
  • Durante el pérmico estas especies herbáceas comenzaron a desaparecer y sólo sobrevivieron las especies herbáceas.
  • En esta división solo existe él genero Equisetum, y ha cambiado poco, así que es uno de géneros más antiguos que existen.
  • El tallo es el órgano fotosintético, ya que las hojas son muy pequeñas y carecen de clorofila.
  • Las paredes celulares están cubiertas de silicato lo que los hace fuertes y fueron utilizados antiguamente para limpiar ollas.
  • Los esporangios se forman es estróbilos que se encuentran en el ápice de los tallos.
  • Son homospóricos.
  • Los espermatozoides son multiflagelados y se requiere agua para la fertilización.
  • El gametofito es pequeño e insconspicuo (poco visible)

 

4. DIVISION PTERIDOPHYTA (Helechos)
  • Algunos helechos son homospóricos y otros son heterospóricos.
  • Incluyen aproximadamente 10.000 spp.
  • La mayoría son homosporicos.
  • El esporofito es la generación dominante y conspicua, como en todas las plantas vasculares.
  • Se presentan en una variedad de hábitat pero principalmente en zonas húmedas y sombreadas, unos pocos son acuáticos.
  • Tiene raices, tallos y hojas verdaderas pero las que son más conspicuas son las hojas.
  • Las hojas generalmente son compuestas; cuando las hojas están jóvenes están enrolladas y se denominan cabeza de violín.
  • Cada división de la hoja se denomina pinna.
  • En la mayoría de los helechos los esporangios se producen debajo de la hoja y generalmente se asocian en grupos llamados soros que algunas veces están protegidos por una estructura protectora denominada indusio.
  • El esporangio esta rodeado de una capa de célula, llamada anillo, que ayuda a la dispersion de las esporas.
  • Luego de la germinación de las esporas haploides se desarrolla el gametofito bisexual donde nacen el arquegonio y el anteridio.
  • Los espermatozoides multiflagelados y necesitan agua para llegar al huevo, al cual llegan por atracción química; luego se desarrolla el esporofito que contiene un pie que le sirve para absorción de agua y nutrientes al inicio de su desarrollo.

 

LAS GIMNOSPERMAS

  • Plantas vasculares con semilla desnuda. Se dice que son desnudas porque están sobre la superficie del megasporófilo, no están recubiertas o contenidas dentro de un fruto.
  • Son de hojas perenne, es decir que no se caen del árbol periódicamente con las estaciones de invierno o de sequía.
  • Tejidos vasculares:
    • Xilema: Tranqueidas. Parénquima, Fibras
    • Floema: Células cribosas, Parénquima, Fibra
  • Mecanismos de Reproduccion:
    • La producción de semillas es una innovación en el reino ya que las plantas anteriores no las poseían, y esto les da una ventaja competitiva.
    • Recuerden que los helechos liberan las esporas y de allí se originan gametofitos independientes y luego se formara un esporofito.
    • En las gimnoespermas, el esporofito no libera sus esporas sino que éstas germinan en el sitio de formación, o sea en el esporangio, y estas esporas se desarrollan en gametofitos que dependen del esporofito para su nutrición y protección.
    • Todas las gimnospermas son heterósporas, es decir que producen dos tipos de esporas, las megasporas y las microsporas.
    • Las hojas fértiles del esporofito (Megasporófilas) forman un cono o estróbilo femenino.
    • En la superficie de las megasporófilás se forman megasporangios. Las células que están adentro del megasporangio forman por meiosis cuatro células de las cuales solo resulta una megaspora funcional.
    • Esta megaspora sufre mitosis DENTRO del megasporangio y depende de él para su desarrollo y nutrición.
    • El megasporangio esta rodeado por un tegumento que deja una abertura llamada micrópilo.
    • En el esporofito también se desarrollan conos o estróbilos masculinos, formados por hojas fértiles denominados microsporófilos. En la superficie de los microsporófilos se forman microsporangios dentro de los cuales se van a formar microsporas por meiosis. Estas microsporas sufren mitosis DENTRO del microsporangio y forman un gametofito masculino o microgametofito que consta sólo de cuatro células. Este gametofito masculino es lo que se conoce comúnmente como grano de polen y en él no se forma anteridio. El grano de polen consta de cuatro células: 2 protaliales, una célula del tubo polínico, y una célula generativa de la que se originará el espermatozoide.
    • Luego de que el grano de polen está formado, es liberado del microsporangio localizado en los conos masculinos y llegan al micrópilo de los conos femeninos.
    • Este proceso de transporte del polen se llama Polinización. Una vez llega al micrópilo, la célula del tubo se alarga y forma el tubo polínico a través del cual va a ingresar el espermatozoide al óvulo a fertilizar la célula huevo.
    • Una vez ocurrida la fertilización se forma el cigote que sufre mitosis originando el embrión.
    • El embrión se diferencia en las siguientes partes:
      • Epicotilo: del cual se desarrolla el tallo. Radicula: del cual se desarrolla la raiz
      • Hipocotilo:Ubicado entre cotiledones y radícula
      • Cotiledones: Hojas primarias.
      • Una vez se forma el embrión, el tegumento sufre cambios químicos y se convierte en la cubierta de la semilla o testa.
      • La semilla entonces es un óvulo fecundado y maduro que consiste de los restos del megagatofito, el embrión y la cubierta seminal.
Incluyen las siguientes divisiones:

 

1. DIVISIÓN CYCADOPHYTA
  • Conocidas comúnmente como cicadas o zamias.
  • Fisionómicamente se parecen a las palmas.
  • Son especies dioicas (dos casas) es decir que los conos femeninos y masculinos están en plantas diferentes.
  • El esperma es móvil.
  • Especies tropicales y subtropicales.
  • Nervadura dicotómica.
  • Muy comunes en la época de los dinosaurios.
  • En Colombia gran variedad, aunque mucha de las especies están en peligro de extinción.

 

2. DIVISIÓN GINKGOPHYTA
  • La especie Ginkgo biloba es la única especie viviente de esta división.
  • Dioica.
  • Se obtiene una sustancia medicinal utilizada como vaso dilatador.
  • Sus semillas se consumen en algunos lugares de Asia.
  • Son muy resistentes a polución.

 

3. DIVISIÓN GNETOPHYTA
  • Comúnmente conocidos como Gnetos.
  • Existen 3 géneros que son habitantes de los desiertos.

 

4. DIVISIÓN CONIFEROPHYTA
  • La mayoría de las especies son originarias de las zonas templadas, pero son muy utilizadas en los trópicos en programas de reforestación.
  • Ramificación monopódica.
  • Hojas variables: lineares, escamosas, aciculares.
  • La mayoría son monoicas, aunque existen algunas especies dioicas.
  • Producen resina.
  • Su madera es utilizada en construcción, papel y leña.
  • Usualmente tienen un rápido crecimiento y se adaptan a condiciones adversas del ambiente, como bajas temperaturas y suelos infértiles.

 

ANGIOSPERMAS

- DIVISIÓN ANTHOPHYTA.
  • Plantas con semillas cubiertas, contenidas dentro de un fruto.
  • Poseen tejidos vasculares:
    • Xilema: Traqueidas, elementos de vaso, parénquima y fibras.
    • Floema: Elemento del tubo criboso, células de compañía, parénquima y fibras
  • Plantas con flores.
  • Son las plantas más abundantes en la tierra.
  • Son muy variables en hábitat, tamaño y en forma.
  • Todas las especies son heterósporas.
  • No hay presencia de conos, sino de flores.
  • La flor es una rama modificada, que se origina de yemas florales.
  • Partes de la Flor:
    • Pedúnculo: Tallo que sostiente la flor
    • Receptáculo: Lugar donde se insertan las demás partes o verticilos florales.
    • Sépalos: Semejante a hojas. Generalmente son verdes y pequeños. En conjunto forman el caliz.
    • Petalos: Generalmente son grandes, con color y aroma para atraer a polinizadores. En conjunto forman la corola.
    • Estambre: Formado por el filamento y la antera. Contiene los microsporangios donde se forman las microsporas y posteriormente los granos de polen. En conjunto forman el androceo.
    • Pistilo: Formado de Estigma, Estilo y Ovario. El ovario contiene los óvulos. En conjunto forman el gineceo.
  • En las angiospermas no se forma ni arquegonio ni anteridio.
  • Flor Completa: posee todos los verticilos florales
  • Incompleta: le falta algún o algunos verticilos florales
  • Perfecta: Con Estambres y pistilo.
  • Imperfecta: Faltan los estambres o el pistilo.
  • Si la flor tiene sólo Estambres se denomina Estaminada
  • Si la flor tiene sólo Pistilo se denomina Pistilada
  • Gamosépala: Flor con los sépalos unidos.
  • Dialisépala: Flor con los sépalos separados.
  • Gamopétala: Flor con los pétalos unidos
  • Dialipétala: Flor con los pétalos separados.
  • En las angispermas ocurre doble fertilización, ya que un espermatozoide fecunda la célula huevo y el otro fecunda los núcleos polares, formando el endospermo, que es un tejido que le sirve de nutrición al embrión cuando la semilla germina.
  • Cuando el óvulo es fecundado el tegumento sufre cambios químicos y se convierte en la cubierta seminal o testa. Igualmente la pared del ovario madura y se convierte en el fruto, que consiste en tres partes: Exocarpio, mesocarpio, endocarpio.
  • La división Anthophyta tiene dos clases: La Dicotiledonea y la Monocotiledoneae
    Característica
    Dicotiledoneae
    Monocotiledonae
    Cotiledones 1 2
    Nervadura Reticulada Paralela
    Verticilos florales 4, 5 o múltiplos 3,6, o múltiplos
    Haces vasculares En cilindros Semejante a cara de mico

 

 

 

 

IMPORTANCIA DE LAS SEMILLAS

Por que son denominantes las plantas con semilla?

La semilla tiene un valor porque permite que los individuos que poseen una supervivencia mayor que los que NO la poseen.

El embrión recibe protección en la semilla.

La semilla tiene alimento del gametofito femenino y del endospermo durante la germinación.