Célula vegetal

Tejidos

Ciclos de vidaAspectosecológicos

Semilla

Raíz Tallo Hoja

Flor

Fruto

Producto finalóptimo

Agricultura

1ª U

2ª U

3ª U

FISIOLOGÍAANATOMÍA

MORFOLOGÍA TAXONOMÍA

UNIVERSIDAD DEL MARESCUELA DE AGRONOMÍAMORFOLOGÍA VEGETAL. APUNTES DE CÁTEDRA.

1.0. PRESENTACIÓN

1.1. OBJETIVOS GENERALES

Identificar y caracterizar los niveles de organización morfológica en vegetales.

Reconocer e interpretar las características anatómicas y morfológicas de las plantas.

Comprender los procesos de reproducción, desarrollo y adaptación al medio ambiente de los vegetales.

1.2. CRONOGRAMA DE EVALUACIONES

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Se realizarán 3 pruebas objetivas, cada una incluirá una unidad:

1ª Prueba = 05 de mayo y 09 de mayo2ª Prueba = 09 de junio y 13 de junio3ª Prueba = 07 de julio y 11 de julio

1.3. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

1) Izco, J. y colaboradores (1997): Botánica. 1ª edición. Editorial Mc Graw-Hill. Interamericana.

2) Raven, P. Evert y Eichhorn (1992): Biología de las Plantas. Editorial Reverté S.A.

3) Strasburger, E. y colaboradores (1990) Tratado de Botánica. 8ª edición. Editorial Omega.

1.4. SITIOS DE INTERÉS

1) Glosario de términos botánicos//www. Guiaverde.com/arboles/glosario.htm

2) Botánica general//ciencias.bc.inter.edu/yserrano/botanica.html

3) Curso de Biología Vegetal. Atlas de imágenes//micol.fcien.edu.uy/atlas/Inicio_atlas.html

4) Notas de Botánica//www.esdl.tamu.edu/FLORA/201Manhart/Homepage.html

2.0. LOS ORGANISMOS VIVOS

Los seres vivos se organizan en Reinos, cada uno de los cuales presentan características distintivas que permiten diferenciarlos entre sí. Los primeros intentos de clasificación agrupaban a los organismos vivos en dos grandes reinos: vegetal y animal. Hoy en día es posible distinguir 5 reinos: Monera o Chromista al cual pertenecen todos los organismos procarionticos (bacterias y algas verdes-azules); Protista o Proctista donde se ubican los organismos unicelulares eucariontes autótrofos y heterótrofos (algas verdes, diatomeas); Fungi, al cual pertenecen los hongos; Animalia, que comprende a los organismos pluricelulares eucariónticos heterótrofos y el reino Plantae (Tabla 1).

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Tabla 1: DIFERENCIA ENTRE REINOS

Carácter ANIMALIA CHROMISTA FUNGI PLANTA

EPROCTISTA

Nutrición Heterótrofo(fagotrófo-osmótrofo)

Autótrofo(fototrófo)Heterótrofo(osmótrofo)

Heterótrofo(osmótrofo)

Autrótofo(fotótrofo)

Heterótrofo(fagótrofo)Autótrofo(fotótrofo)

Pared celular

No existe Celulosa Quitina-glucano

Celulosa y otros polisacáridos

No existe o es muy variada(Heterótrofos)

2.1. LAS PLANTAS

Las plantas son organismos pluricelulares autótrofos, que poseen tejidos profundamente diferenciados. Todas las plantas presentan alternancia de generaciones, en las cuales la fase diploide (esporofito) incluye al embrión, y la fase haploide (gametofito) produce los gametos por mitosis.

La gran mayoría de las plantas son inmóviles y obtienen del suelo el agua y los nutrientes que requieren para su desarrollo.

2.2. IMPORTANCIA DE LAS PLANTAS

Las plantas han sido desde los inicios de la civilización, tema de numerosos estudios. He aquí algunos de los principales motivos que nos lleva a estudiar a este grupo de organismos:

- Las plantas extintas, depositadas en las capas más profundas de la tierra han sido responsables de la acumulación masiva de gas, aceite y petróleo.

- Son la ruta por la cual los organismos vivientes obtienen energía, oxígeno y otro tipo de materiales necesarios para su existencia (productores primarios).

- Retienen agua y suelo, evitando así la erosión del terreno.- Ayudan a disminuir la temperatura del ambiente y la contaminación por

CO2.

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- Sus partes o subproductos han sido utilizados como monedas (cacao, azafrán, coca, etc.)

- De ellas se obtiene un sinnúmero de medicinas ( hormonas, alcaloides, etc.)

- Son la materia prima para la confección de bebidas alcohólicas, producción de aceites, pesticidas, perfumes, aditivos para comidas, ropa, etc.

3. ESTRUCTURA DE LA CÉLULA VEGETAL

Uno de los grande avances de la Biología del siglo XIX fue la descripción de una unidad estructural, de la cual están formados todos los seres vivos, la célula.

La célula vegetal se diferencia de las células de otros organismos principalmente por la presencia de pared celular. El tamaño promedio de las células vegetales varía entre 20 y 100 m, aunque algunas fibras, como la de Bohemeria nivea pueden medir entre 20 y 50cm.

3.1. PARED CELULAR

La célula vegetal típica está rodeada por una estructura cuyo principal componente es la celulosa, llamada pared celular. Su principal función es proporcionar una envoltura semi rígida que puede expandirse a medida que la célula crece y se diferencia. La pared es la única parte de la célula que puede persistir por mucho tiempo después de la muerte de esta.

Como habíamos mencionado, la celulosa es el principal componente de la pared. La celulosa es un polímero de la -glucosa. Cada molécula de celulosa puede estar integrada por 3.000 a 10.000 moléculas de -glucosa dispuestas de manera lineal, las cuales se unen a otras moléculas de glucosa formando paquetes ordenados en algunas regiones (celulosa cristalina) y en otras regiones se disponen desordenadamente (celulosa amorfa). La unión de más de 20 de estos paquetes de celulosa forman las microfibrillas, o unidades estructurales de la pared celular.

Entre las microfibrillas pueden alojarse distintas sustancias que contribuyen a dar a las paredes celulares sus características propias, como por ejemplo hemicelulosas, sustancias pécticas, lignina, gomas y mucílagos, suberina, ceras, etc.

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3.2.

ESTRUCTURA DE LA PARED CELULAR

En la célula vegetal pueden distinguirse dos tipos de paredes: la pared primaria, propia de las células en crecimiento, muy hidratada y plástica, con un alto porcentaje de hemicelulosas; y la pared secundaria, propia de células más maduras, con un porcentaje elevado de celulosa y donde a menudo se depositan sustancias que le confieren mayor rigidez, como la lignina.

En la pared primaria encontramos perforaciones que permiten la comunicación entre células vecinas, llamadas campos de puntuaciones primarias. Cuando se forman las paredes secundarias normalmente no se depositan sustancias en estas regiones, de esta manera se respeta la comunicación intercelular, formándose ahora una puntuación simple. A veces la pared secundaria forma un borde resaltante al rededor de la puntuación, por lo que a este tipo de puntuación se le llama aerolada.

3.3. ALGUNOS ORGANELOS

3.3.1. LAS VACUOLAS

Las vacuolas son uno de los organelos más importantes en la célula vegetal. Están rodeadas por una membrana llamada tonoplasto. En algunos casos puede llegar a ocupar hasta el 90% o más del espacio celular. De este modo el citoplasma es desplazado hacia la periferia de la célula. Su función principal es la reserva hídrica, permitiendo además regular la presión osmótica y la presión de Turgor (presión que ejerce el movimiento del agua dentro de la

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célula). También se le considera un sitio de reserva de sustancias solubles al agua; hidratos de carbono (glucosa, fructosa, sacarosa); sales de ácidos inorgánicos (nitratos, sulfatos y cloruros de potasio, sodio y magnesio); sales de ácidos orgánicos (citratos, malatos, oxalatos, tartratos de calcio); mucílagos; aminoácidos y proteínas; grasas y aceites; alcaloides, glucósidos y taninos; algunos pigmentos solubles (antocianinas); látex; compuestos fenólicos; etc. Además las vacuolas participan en el rompimiento de macromoléculas y el reciclaje de sus componentes dentro de la célula. Por su actividad digestiva se compara con los lisosomas de las células animales. La cantidad de vacuolas en una célula depende del grado de madurez de la célula, mientras más madura o diferenciada esté la célula, menor cantidad de vacuolas encontraremos en ella.

*ImportanteLa Plasmólisis es la contracción del protoplasma como consecuencia de haber perdido agua por Exosmosis. Este fenómeno ocurre cuando la célula se halla en contacto con una solución hipertónica, lo que provoca la salida del agua y la pérdida de la turgencia celular. La plamólisis es reversible, basta colocar a la célula en contacto con una solución hipotónica.

3.3.2. LOS PLASTIDIOS

Los plastidios son parte característica de las células vegetales. Cada plastidio está rodeado por una membrana doble. Dentro de esta membrana doble está el estroma, o sustancia acuosa contenida en el plastidio. Los plastidios se clasifican de acuerdo al tipo de pigmento que contengan.

Así los Cloroplastos contienen clorofila ( pigmento liposoluble) y pigmentos carotenoides (liposolubles). La función de los cloroplastos es llevar a cabo la fotosíntesis, pero además participan en la síntesis de aminoácidos y ácidos grasos, así como proveer un espacio temporal para el almacenaje de almidón.

Los Cromoplastos son plastidios sin clorofila pero sintetizan y retiene pigmentos carotenoides. Estos son los responsables de los colores amarillo, anaranjado y rojo de las flores, frutos y raíces. Los cromoplastos se desarrollan de cloroplastos ya existentes por medio de una transformación en la cual la clorofila y las membranas internas desaparecen, dando lugar a una acumulación de carotenoides. Esto ocurre, por ejemplo, al madurar las frutas.

Los Leucoplastos son plastidios no pigmentados, que se hallan en células adultas no expuestas a la luz. Entre sus funciones está la reserva de almidón

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(Amiloplastos), aceites ( elaioplastos) y proteínas (proteinoplastos). Si los leucoplastos se exponen a la luz se convierten en cloroplastos.

4. - CICLOS DE VIDA

Secuencia de eventos que acontecen durante la vida de un organismo. En vegetales se observan dos tipos de eventos que producen organismos haploides (n) o diploides (2n) en forma alternada (alternancia de generaciones). En general un organismo diploide (llamado esporofito) forma esporas haploides (elementos que permiten la reproducción asexual del vegetal), los cuales caen sobre un sustrato, crecen y desarrollan un organismo haploide llamado gametofito. Los gametofitos por su parte forman gametos femeninos o masculinos (elementos haploides que permiten la reproducción sexual), los cuales se unen formando un cigoto diploide el cual cae sobre un sustrato, crece y se desarrolla nuevamente un esporofito.

Si el esporofito es morfológicamente igual al gametofito se dice que la alternancia generacional es isomorfica. Si esporofito y gametofito presentan formas diferentes, se dice entonces que es heteromórfica.

5.O. CLASIFICACIÓN DEL REINO PLANTA

REINO: PLANTAEDIVISIÓN BRYOPHYTACLASE HEPATICAE

CLASE ANTHOCEROTAECLASE MUSCI

DIVISIÓN PTEROPHYTADIVISIÓN CONIFEROPHYTADIVISIÓN CYCADOPHYTADIVISIÓN GINKGOPHYTADIVISIÓN GNETOPHYTADIVISÓN ANTHOPHYTA CLASE MONOCOTILEDONEA

CLASE DICOTILEDONEA

5.1. DIVISIÓN BRYOPHYTA

Plantas que se desarrollan en ambientes terrestre-húmedo. De pequeñas dimensiones (sólo algunos cm). De cuerpo diferenciado en cauloides, filoides y rizoides análogos a los

tallos, hojas y raíces. Existencia de un primordio llamado Protonema, de tipo filamentoso o

laminar. Alternancia de generaciones en las que la fase esporofítica no fotosintética

se desarrolla sobre el gametofito conspicuo. Gametofito con anteridios y arquegonios. 3 clases: Hepáticas, Anthocerotales y Musgos.

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5.1.1. HEPÁTICAS

Gametofito con cuerpos extendidos talosos o foliosos. Simetría dorsiventral. Gametofito con rizoides simples y unicelulares entre escamas

pluricelulares en la cara ventral y epidermis y poros para intercambio gaseoso en la cara dorsal.

Protonema reducido. En las talosas se puede distinguir un tejido de reserva de almidón. En las foliosas presencia de anfigastros Reproducción vegetativa por propágulos o soredios. Esporofito formado por seda y cápsula.

1.2. MUSGOS

Cuerpos erguidos siempre foliosos Simetría radial Distribución helicoidal de los foliolos Protonema generalmente filamentoso, uniseriado y ramificado Gametofito diferenciado en cauloide, filoides y rizoides Rizoides multicelulares, ramificados Esporofito formado por pie, seda y cápsula

5.2. DIVISIÓN PTERIDOPHYTA

Ciclo de vida con dominancia del esporofito sobre el gametofito o protalo Presentes en ambientes terrestres Esporofito vascularizado, presencia de elementos de conducción Esporas morfológicamente iguales o diferentes Gran tamaño Dimorfismo foliar: nomófilos o trofófilos y esporófilos Organizados en raíz, tallo y hojas. 3 grupos o clases importantes: Licopodinas, Equisetinas y Filicinas.

5.2.1. LICOPODINAS

Esporofito con tallos sin nudos Con rizomas Hojas reproductivas en espigas o estróbilos Esporangios solitarios en la base de los esporofilos Raíces cortas ramificadas dicotómicamente Selaginella: heterósporas

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Lycopodium: isósporas

5.2.2. EQUISETINAS

Esporofito con tallos articulados con nudos y entrenudos Ramas verticiladas originadas en los nudos Hojas vegetativas insertas en los nudos de manera verticilada Hojas reproductivas peltadas, en estróbilos Esporangios con esporas y elaterios Equisetum: hierba del platero

5.2.3. FILICINAS

Esporofito con tallos tipo rizomas, sin nudos Hojas o frondas con crecimiento apical (circinadas) Presencia de soros y esporangios en el envés de las frondas Monoicos o dioicos

5.3. DIVISIÓN CONIFEROPHYTA

Coníferas o Gimnospermas Esporofito de gran desarrollo, gametofito reducido Desarrollo de tallo, raíces, hojas y flores Dimorfismo foliar Gametos y semillas desprotegidos Crecimiento activo en grosor

5.4. DIVISIÓN ANTÓFITA

Plantas con flores Esporofito de gran desarrollo, gametofito reducido Gametos y semillas protegidos Dimorfismo foliar

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6. LA SEMILLA

La semilla es una estructura muy eficiente en los procesos de multiplicación de las plantas. Algunas semillas pueden mantenerse viables por muchos años y son muy resistentes a la sequía y a los cambios de temperatura. Proviene de un óvulo fecundado, y en su madurez contiene un embrión y las sustancias de reserva o material nutritivo, rodeados por las cubiertas protectoras o tegumentos seminales. El tamaño, formas y colores de las semillas son muy variables y dependen de la especie. Algunas semillas, como las de las orquídeas, pesan fracciones de miligramos, mientras que las de algunas palmeras llegan a pesar varios kilogramos.

6.1. EMBRIÓN

Planta joven en estado de letargo, originada a partir del cigoto, por lo que corresponde al esporofito joven. Presenta 1 o 2 cotiledones, o también llamados hojas seminales insertadas sobre un eje. El extremo del eje que queda sobre la zona de inserción de los cotiledones se denomina epicotilo y el extremo que queda bajo la zona de inserción hipocotilo. En la parte distal del epicotilo pueden estar presentes, unas hojitas muy pequeñas que protegen la zona de crecimiento apical, a toda esta zona se le denomina plúmula. En la parte distal del hipocótilo puede desarrollarse una raíz embrionaria o radícula.

6.2. MATERIAL NUTRITIVO

Se ubica en el embrión mismo o alrededor de él, en el endosperma, el perisperma y en los cotiledones.El endosperma aparece como una capa blanquecina que rodea al embrión. Es especialmente rico en sustancias oleosas y proteicas que el embrión utilizará durante la germinación. Los materiales de reserva pueden ser almidón, proteínas y aceites (en menor grado). Un caso curioso ocurre con el cocotero; cuyo endosperma es parcialmente líquido (leche de coco). El resto del endosperma es sólido, muy rico en aceite y constituye la parte comestible.

En las gramíneas, la capa externa del endosperma se modifica y puede acumular granos de una proteína llamada aleurona, al interior de las vacuolas, en donde forma falsos cristales al perder agua (cristaloides).

6.3. CUBIERTAS SEMINALES

Son dos, la más externa llamada testa y la más interna llamada endopleura. En general, son delgadas y secas, altamente resistentes e impermeables. En

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el caso del Ginkgo biloba y otras Gimnospermas, la parte externa del único tegumento es carnosa y la parte interna es dura y seca.

Por su parte, cuando las semillas están protegidas por parte de los frutos (duraznos), los tegumentos seminales suelen ser delgados o poco desarrollados.

En algunas semillas se puede observar la presencia de un arilo o tegumento adicional cuyo origen puede ser variable al igual que su función. En la nuez moscada el arilo cubre toda la semilla con un tejido de color rojizo que sirve para atractivo para animales, y por lo tanto para su diseminación.

Externamente también puede apreciarse sobre la semilla, una pequeña cicatriz llamada hilo y sobre esta un diminuto poro denominado micrópilo.

6.4. DIFERENCIAS ENTRE MONOCOTILEDÓNEAS Y DICOTILEDÓNEAS.

En el caso de las dicotiledóneas se observan 2 cotiledones. Los cotiledones de la mayoría de los embriones de las dicotiledóneas son carnosos y ocupan la mayor parte del volumen de la semilla.

Las semillas de girasol, nogal, poroto, arveja son ejemplos de semillas que carecen endosperma. Las dicotiledóneas con grandes cantidades de endosperma tienen cotiledones finos y membranosos (ricino) y durante la germinación absorben los nutrientes del endosperma.

El único cotiledón de las monocotiledóneas, aunque es algo carnoso, normalmente desempeña funciones de absorción en vez de almacenar sustancias alimenticias. En este caso los nutrientes se encuentran en el endosperma, y una vez digerido enzimáticamente se mueve hacia el cotiledón y de allí hacia las zonas del embrión en crecimiento.

El embrión de las gramíneas, uno de los grupos más evolucionados de las monocotiledóneas, presenta un cotiledón macizo, llamado escutelo, estrechamente unido al endosperma. Además, tanto la radícula como la plúmula se encuentran protegidas por unas estructuras en forma de vaina llamadas coleorriza y coleoptilo, respectivamente.

*Importante: Las Gimnospermas presentan 2-8 cotiledones según sea la especie.6.5. REQUERIMIENTOS PARA LA GERMINACIÓN DE LA SEMILLA

Normalmente el crecimiento del embrión se detiene mientras la semilla madura. La reanudación del crecimiento del embrión, o germinación de la semilla, depende de muchos factores, tanto externos como internos. Entre los

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externos o ambientales los más importantes son el agua, oxígeno y la temperatura. En algunos casos, las semillas pequeñas, como las de la lechuga, requieren ser expuestas a la luz para germinar.

La mayoría de las semillas maduras son extremadamente secas, normalmente contiene sólo un 5 a un 10% de su peso total en agua. Así pues la germinación no es posible hasta que la semilla embeba el agua necesaria para realizar las actividades metabólicas (imbibición).

Durante las primeras fases de la germinación, la respiración puede ser completamente anaerobia, pero tan pronto se rompe la cubierta seminal la semilla pasa a respirar aeróbicamente, y por lo tanto, necesita oxígeno.

Si bien las semillas pueden germinar en una amplia gama de temperaturas, normalmente no germinan por debajo o por encima del intervalo de temperaturas característico para cada especie. Para muchas especies el margen mínimo es 5ºC; el máximo es 45ºC; y el intervalo óptimo es de 25º a 30ºC.

Algunas semillas no germinan aunque las condiciones externas sean favorables, entonces se dice que las semillas están en período de latencia. Las causas más comunes de la latencia son la inmadurez fisiológica del embrión, la impermeabilidad de las cubiertas seminales, tanto al agua como al oxígeno.

En otros casos, las semillas están fisiológicamente inmaduras para germinar, por lo que antes de germinar tienen que sufrir una compleja serie de cambios enzimáticos y bioquímicos que colectivamente reciben el nombre de postmaduración. En algunos casos se requiere que las semillas sean expuestas a:

Bajas temperaturas Paso por intestino Lixiviación de sustancias inhibitorias Ruptura mecánica fuego

6.6. ETAPAS DE LA GERMINACIÓN

Imbibición de la semilla Activación de las enzimas hidrolíticas presentes al interior de la semilla Degradación del material nutritivo en compuestos menores Traspaso de aminoácidos y azúcares al embrión Elongación de la radícula Elongación de la plúmula

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6.7. TIPOS DE GERMINACIÓN

Tomando en cuenta las estructuras que aparecen primero sobre la superficie del terreno, se pueden distinguir dos tipos de germinación: germinación epígea y germinación hipógea.

En la germinación epígea se desarrolla la radícula y gracias a la mayor elongación del hipocótilo, los cotiledones emergen hacia la superficie del terreno. En muchos casos, los cotiledones sintetizan clorofila y de esta manera continúan siendo responsables del desarrollo de la planta.

En la germinación hipógea los cotiledones no tienen función asimiladora y permanecen bajo el suelo o muy poco por encima de él. En esta germinación el epicótilo crece más rápido y hace emerger la plúmula y con ella se asegura la formación de las primeras hojas.

*ImportanteUna plántula es un vegetal que aún depende del material nutritivo contenido en las semillas para su nutrición, en cambio una planta no necesita de este material pues puede sintetizar todo su alimento.

7. MERISTEMAS

Del griego meros = dividir Regiones más o menos definidas en las que ocurren repetidas e ilimitadas

divisiones celulares. Las células de estas zonas meristemáticas mantienen sus propiedades

embrionarias. Los meristemas primarios son los encargados del crecimiento primario de

la planta (longitud)

División + Elongación celular = Crecimiento en longitud

Dan origen a los tejidos por diferenciación celular

7.1. TIPOS DE MERISTEMAS

Meristemas primarios Meristemas apicales Caulinar

RadicalMeristemas intercalares

Meristemas secundarios Meristemas laterales

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*ImportanteSiempre y en todos los meristemas, un grupo de células permanece indiferenciadas o meristemáticas (células iniciales) y otras se diferencian. A partir de estas células diferenciadas o derivadas se forman los tejidos.

7.1.1. MERISTEMA APICAL CAULINAR

En los extremos de los tallos Formados por una capa externa o túnica y una masa central de células o

corpus. Forman los primordios foliares a partir de divisiones periclinales del corpus

a ambos lados del ápice y divisiones anticlinales de la túnica.

7.1.2. MERISTEMA APICAL RADICAL

En los extremos de las raíces Sin primordios foliares Cubierta de células adultas o caliptra (cofia-pilorriza) para protección

*ImportanteEn todos los ápices de raíces y tallos, los meristemas apicales dan origen a células derivadas las que se ubican en la zona de Proliferación. A continuación a esta se encuentra la zona de elongación, en las que las células formadas crecen en tamaño y posteriormente está la zona de diferenciación, donde las células se diferencian. En la zona de elongación ya es posible distinguir los llamados meristemas primarios: Protodermis, Meristema fundamental y Procambium, los cuales en la zona de diferenciación formarán los diferentes sistemas de tejidos. En este caso la Protodermis dará origen al sistema dérmico, el meristema fundamental al sistema fundamental y el procambium al sistema vascular primario.

7.1.3. MERISTEMAS INTERCALARES

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Ubicados entre células adultas, próximos a los nudos.

7.1.4. MERISTEMAS LATERALES o SECUNDARIOS

Son aquellos localizados a los lados de los órganos en el cual se encuentran

Permiten el crecimiento en grosor o crecimiento secundario Presentes en tallos y raíces Tipos: Cambium vascular y Felógeno Ausentes en Monocotiledóneas

CambiumTejido formado por sólo una corrida de células en constante división periclinal y cuyo crecimiento dará origen al xilema y floema secundario.

Se ampliará la información sobre el cambium y el felógeno durante el desarrollo de los siguientes temas

8. TEJIDOS

Conjunto de células con un origen común que cumplen una o más funciones determinadas.

3 sistemas principales de tejidos: Fundamental Dérmico o de Protección Vascular

8.1. SISTEMA FUNDAMENTAL

Cumplen funciones metabólicas, mecánicas y de reserva. Tejidos que lo componen: Parénquima, Colénquima y Esclerénquima.

8.1.1. PARÉNQUIMA

Formado por células vivas, divisibles, poco diferenciadas y simples. Vacuolas grandes Paredes celulósicas Presentes en las partes blandas de tallos, hojas, frutos, raíces El parénquima de las hojas presenta cloroplastidios y por eso se le

denomina clorénquima. Distribución en masa o cordones Funciones: Fotosíntesis, almacenamiento, secreción, cicatrización, relleno,

etc.

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*ImportanteLas células parenquimaticas pueden, en determinados momentos, continuar su crecimiento y diferenciarse, o también pueden desdiferenciarse y volver al estado de células meristemáticas para formar diferentes tejidos o estructuras.

8.1.2. COLÉNQUIMA

Formado por células vivas, variables en forma Muy relacionado con el Parénquima Paredes celulósicas desigualmente engrosadas (angular o laminar) Función: Proveen de soporte a las partes jóvenes de las plantas que están

creciendo. Distribución en cordones o cilindros Presentes en órganos en crecimiento, y en tallos y peciolos de plantas

herbáceas

8.1.3. ESCLERÉNQUIMA

Células muertas en la madurez Paredes con lignina Función: Resistencia mecánica Dependiendo de la forma y longitud de la célula se pueden identificar:

Esclereidas Disposición en grupos o solitarias En frutos, tallos, hojas, raíces y semillas Pueden ser Braquiesclereidas o células pétreas (isodiamétricas)

Macroesclereidas (alargadas en forma de varilla)Osteoesclereida (en forma de huso)Astroesclereidas (ramificadas)

Fibras esclerenquimáticas Formas alargadas Disposición en grupos o cordones En tallos, raíces y hojas

8.2. SISTEMA DERMICO

Cumplen funciones de protección Tejidos : Epidermis y Peridermis

8.2.1. EPIDERMIS

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Tejido formado por células vivas, alargadas en el caso de las monocotiledóneas y sinuosas en las dicotiledóneas.

Células en una o varias capas (Mono o pluriestratificadas), sin espacios intercelulares. Paredes relativamente delgadas, salvo la pared superior externa, que es más gruesa.

Ausente sólo en la caliptra y ápices caulinares Generalmente cubierta por una capa de cera (cutícula) Pueden presentar gran cantidad de materiales ergásticos (pigmentos

antocianicos, taninos, aceites y cristales). Salvo algunas excepciones a mencionar, no presentan cloroplastos.

Son células que presentan gran habilidad para dividirse, ya sea en respuesta a heridas o estímulos químicos y como proceso normal para la formación de tejidos.

Función: Protección superficial, punto de contacto entre la planta y su ambiente. Las células modificadas pueden cumplir otras funciones como por ejemplo regular la transpiración, almacenamiento de productos metabólicos, absorción, etc.

8.2.2. MODIFICACIONES DE LA EPIDERMIS

Las células epidérmicas pueden modificarse para formar algunas estructuras más complejas como los tricomas, estomas, pelos radicales, hidatodos, y vesículas de agua.

Pelos radicales

Los pelos radicales generalmente corresponden a células de corta vida, tubulares, muy vacualizadas, raramente ramificadas. Son unicelulares y pueden ser muy largos (hasta 8 mm). Se ubican en la raíz, específicamente en la zona de diferenciación (o zona pilífera) y se forman a partir de unas células epidermales llamadas tricoblastos.

Su función es la absorción de agua y sustancias minerales del suelo.

Tricomas

Corresponde en un sentido amplio, a una estructura de forma variada, que en muchos casos puede terminar en una glándula.Pueden ser uni o pluricelulares, vivas o muertas y su función puede ir desde la protección de un órgano hasta la absorción de agua.

*ImportanteCuando un órgano vegetal está cubierto de tricomas cortos y rígidos, se dice que el órgano es hirsuto. Si los pelos son largos y sedosos, se le denomina híspido, en cambio, si carece de tricomas, se le llama glabro.

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Estomas

Los estomas son complejos celulares a través de los cuales tiene lugar el intercambio gaseoso entre los espacios intercelulares de las células sub-epidermicas y la atmósfera. Cada estoma está constituido por una diminuta abertura llamada ostíolo, situada entre dos células de forma reniforme, llamadas células oclusivas o de cierre. Estas células poseen cloroplastos en su citoplasma. Por debajo de estas se encuentra un espacio o cámara sub-estomática, que es el lugar en donde realmente ocurre el intercambio gaseoso.

Mediante cambios en la forma, dichas células controlan el tamaño de la abertura. Para que el estoma se abra, los plastidios de las células oclusivas liberan azúcar soluble al citoplasma, por lo que se torna una solución hipertónica. De esta manera, las células se hidratan y agrandan el ostíolo. En cambio, en condiciones de estrés hídrico, los plastidios almacenan azúcar en forma insoluble, produciendo la salida del agua de las células oclusivas y el aplanamiento de estas, lo que cierra el ostiolo.

En muchas plantas, dos o más células adyacentes a las células oclusivas parecen asociarse a ellas y se les denomina células auxiliares o accesorias.

Los estomas son frecuentes en las hojas y partes verdes aéreas, jamás en las raíces. En la flor generalmente no son funcionales. En las hojas se pueden presentar en ambas caras (hoja anfiestomática), o en una sola, generalmente la cara inferior.La posición de los estomas en la epidermis también es variable, pudiendo estar al mismo nivel de ella, sobresaliendo o bien, hundidos. En algunos extremos los estomas se hayan alojados por grupos en el fondo de cavidades o criptas tapizadas por tricomas.

Vesículas de agua

Son células epidérmicas muy distendidas, con una importancia más bien fisiológica, como reservorio de agua. En algunas plantas las vesículas de agua son tan grandes y numerosas que las hojas y tallos jóvenes parecen estar cubiertos con diminutas perlas de hielo.

Hidatodos

Son estructuras similares a un estoma, pero que no regulan su apertura. Por lo general, se ubican en las puntas de las hojas y se encargan de evacuar los excesos de agua. Están muy relacionados con el sistema vascular.

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8.2.3. PERIDERMIS

Tejido que reemplaza a la epidermis en tallos y raíces con crecimiento secundario.

Se origina por debajo de la epidermis y es pluriestratificada. Su función es la protección contra el medio externo y reemplazar a la

epidermis Compuesta de tres capas: Suber o corcho

Felógeno o cambium suberosoFelodermis

SUBER Formado por células muertas, sin protoplasma, suberizadas, impermeables.

FELÓGENOMeristema secundario, formado por una corrida de células en constante división. Dará origen al suber y a la felodermis.

FELODERMISFormado por células vivas, semejante al tejido parenquimático.

8.3. SISTEMA VASCULAR O DE CONDUCCIÓN

El sistema vascular de una planta, se compone de xilema, tejido conductor de agua y el floema, tejido conductor de la savia elaborada.

8.3.1. - XILEMA

Gran parte de sus células con paredes engrosadas por lignina Compuesto de:

Vasos o traqueas Estructuras alargadas, muertas, con extremos perforados. Sólo presentes en Antophytas Las perforaciones pueden ser simples (sólo una), escaleriformes (en

serie paralela), reticuladas (como red) o foraminadas (en grupos). La pared secundaria de los vasos se deposita en forma característica y

así hay vasos con engrosamientos anulares, helicoidal, helicoidal denso, reticulados y punteados.

Según el tipo de engrosamiento: Protoxilema (más flexible, en órganos sujetos a alargamiento) o metaxilema (más rígido).

Traqueidas Células muertas, alargadas, de menor diámetro que un vaso

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Extremos semi aguzados, sin perforaciones, sólo puntuaciones aeroladas con Torus

Fibras xilemáticas Con paredes más gruesas y puntuaciones de bordes más reducido que

las traqueidas Células más cortas que las traqueidas. Con extremos aguzados y sin

perforaciones A veces con protoplasto vivo Las que acompañan a las traqueidas=Fibrotraqueidas Las que acompañan a las tráqueas= Fibras libriformes (paredes muy

gruesas)

Parénquima xilemático Con las características típicas del parénquima

*ImportanteLa porción conductora del xilema se denomina Hadroma

8.3.2. FLOEMA

La gran mayoría de sus células están vivas, con paredes con celulosa (excepto fibras y esclereidas)

Compuesto de:

Tubos cribososFormados por los llamados elementos de tubo. Son células que en su madurez, carecen de núcleo. A pesar de ello, estructuralmente son células vivas, alargadas, con una gran vacuola central. Estas células se conectan entre sí por perforaciones terminales (placas cribosas). Varios de estos elementos de tubo conectados verticalmente entre sí forman un tubo criboso. En las Gimnospermas no están dispuestas en grupos verticales y las perforaciones son laterales, por lo que se les llama solamente Células Cribosas.

Células acompañantes o anexasSon pequeñas células prismáticas con un gran núcleo y citoplasma denso, que se ubica a los lados de los tubos cribosos, y se comunican con ellas por las paredes laterales que presentan campos de puntuaciones primarias.En las Gimnospermas no hay células acompañantes, pero presentan las llamadas células albuminosas que se consideran como equivalentes.

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Fibras y esclereidas floemáticasLas fibras y las esclereidas floemáticas son células alargadas, con forma de huso, de paredes lignificadas muy gruesas, con puntuaciones simples o ligeramente rebordeadas.

Parénquima floemáticoCon las mismas características antes ya señaladas para parénquima.

*Importante Al igual que en el xilema, el floema se divide en proto y meta floema. La porción conductora del floema, se denomina leptoma.9. LA RAÍZ

La raíz constituye la parte subterránea del eje de la planta. Presenta geotropismo e hidrotropismo positivo y fototropismo negativo Es una estructura áfila, sin nudos ni entrenudos. Sus principales funciones son: Fijación, absorción de agua y nutrientes,

reserva, etc. Se origina por el alargamiento de la radícula, la cual forma la raíz primaria.9.1. DIFERENCIAS ENTRE MONOCOTILEDÓNEAS Y DICOTILEDÓNEAS

Dicotiledóneas y Gimnospermas

La raíz primaria se ramifica dando origen al sistema radicular. Esta raíz es del tipo pivotante o axonomorfa Puede alcanzar gran profundidad. Por ejemplo: Prosopis juliflora con raíces

de 53.3 m

Monocotiledóneas

La raíz primaria muere después de un tiempo y es reemplazada por raíces adventicias.

Este tipo de raíz es fasciculada o fibrosa Son más bien superficiales. Por ejemplo: Zea mays con raíces de 1,5 m de

profundidad y 1 m de diámetro.

*ImportanteLas raíces adventicias son raíces que nacen fuera de su sitio habitual, es decir que no provienen de la radícula o de las ramificaciones normales de la raíz, como por ejemplo, tallo y hojas.

En cada caso, la profundidad y desarrollo lateral dependerá de:

Humedad Temperatura

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Composición del suelo

*ImportanteDebe existir un equilibrio entre superficie aérea fotosintética y superficie radical para mantener el buen desarrollo del vegetal.

Generalmente en el primer metro de suelo se pueden encontrar unas raíces muy delicadas que son las encargadas de tomar agua y nutrientes, a estas se les denomina raíces nutricias.

9.2. ESTRUCTURA PRIMARIA

La raíz con crecimiento primario está constituida por:

Ápice radical, cubierto por una cofia, caliptra o pilorriza. Caliptra formada por células parenquimáticas con almidón, las cuales se

descomponen y forman una superficie mucosa que facilita la penetración y protege al meristema apical.

Epidermis: Uniseriada, con cutícula muy delgada, sin estomas. Presencia de tricoblastos.

Corteza o parénquima cortical o cortex: Formada en su mayor parte por parénquima, sin cloroplastos, con grandes meatos (aerénquima). A veces con exodermis (capa sub epidérmica con paredes suberizadas).

Endodermis: Cilindro uniseriado de células que corresponde a la capa más interna de la corteza. Sus células están vivas y presentan en sus paredes radiales y transversales una banda de endodermina, suberina y lignina llamada Banda de Caspary. Su principal función es controlar la entrada y salida de solutos desde y hacia el sistema vascular.

Periciclo: Capa de células parenquimáticas, con función meristemática. Da origen a las raíces laterales o secundarias.

Cilindro central: Zona en la cual se ubica el xilema y el floema primarios. Ambos tejidos se presentan separados, como haces o grupos. El xilema primario está formado por protoxilema (cercano al periciclo y con elementos de menor diámetro) y por metaxilema (más hacia el centro y con elementos de mayor diámetro).

Médula: Tejido esponjoso ubicado al centro de la raíz. Formado en su mayor parte por parénquima. A veces ausente.

*ImportanteEn orquídeas se puede encontrar una epidermis con múltiples series, la cual recibe el nombre de velamen. Esto permite aumentar la resistencia mecánica y disminuir la pérdida de agua.

9.3. LUGAR DE NACIMIENTO DE LAS RAÍCES LATERALES

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Las raíces laterales aumentan enormemente el volumen del suelo explorado. Se originan en la periferia del cilindro central, en el periciclo y son, por lo tanto, endógenas. En algunos casos la endodermis puede participar en la formación de raíces laterales.

Primero por divisiones periclinales y luego por divisiones periclinales y anticlinales del periciclo, se forma un primordio de la raíz lateral. La endodermis se adapta a la forma de la nueva raíz en nacimiento mediante divisiones anticlinales, pero también suele aplastarse y romperse. También se desplazan o rompen las capas celulares del parénquima cortical y, de este modo, el primordio puede emerger al tiempo que se diferencia su propia caliptra y los esbozos vasculares que terminan conectándose con el sistema conductor de la raíz madre.9.4. MODELOS DE ORDENACIÓN DEL XILEMA PRIMARIO

El número de hacecillos o grupos xilemáticos, y por consiguiente, floemáticos, es variable y entonces se tendrán raíces diarcas, triarcas, tetrarcas y poliarcas.

9.5. CRECIMIENTO SECUNDARIO

El crecimiento secundario es típico en las raíces de dicotiledóneas y de gimnospermas, aunque hay dicotiledóneas que permanecen siempre en estado primario.

Las células meristemáticas presentes en el periciclo, se dividen y diferencian en Cambium. Primero se activan las células presentes frente a los haces floemáticos y luego los haces xilemáticos, para posteriormente formarse un Anillo Cambial. A partir de este anillo, el cambium continúa diferenciándose y forma xilema y floema secundario.

Después de iniciado el crecimiento secundario, se produce la parición de la peridermis, que reemplazará al tejido tegumentario primario. El felógeno deriva de la actividad del periciclo, que mediante divisiones periclinales y anticlinales de sus células, forma nuevos tejidos (suber) que producen, junto con los resultantes de la actividad cambial, tensiones y rupturas en los tejidos corticales hasta que estos mueren y se desprenden. La actividad de este felógeno suele durar solamente un período de crecimiento; luego es reemplazado por un nuevo felógeno que aparece más internamente.

9.6. CLASIFICACIÓN DE LAS RAÍCES

a) Según su origen: primaria o principal secundaria o lateral

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adventiciasb) según su forma:

axonomorfa o pivotantes fibrosas carnosas o tubersosas cónicas napiformes fasciculadas

10. EL TALLO

Constituye el eje de las plantas. Es el elemento de unión entre las raíces y las hojas. Originado a partir de la plúmula Presenta geotropismo e hidrotropismo negativo y fototropismo positivo. Sus principales funciones son: conducción, soporte, almacenamiento,

fotosíntesis, multiplicación

10.1. MORFOLOGÍA DEL TALLO

El tallo presenta externamente las siguientes estructuras:

Meristema apical caulinar o yema: La yema es la encargada del crecimiento en longitud del tallo. En ella se pueden apreciar los primordios foliares. En muchas yemas se observan unas hojas modificadas que protegen a los primordios foliares llamadas escamas o pérulas, y son comunes, sobre todo, en las plantas de hojas caducas. En las plantas no peruladas, la protección de los primordios foliares depende de las hojas más externas que aún no han completado su expansión.

Las yemas pueden clasificarse según posición: Terminales Axilares o laterales Adventicias

según función: Foliares Florales Mixtas

según actividad: Activas Durmientes

Cicatrices: Al comenzar la época de brotación, las pérulas se desprenden para permitir la expansión de los primordios foliares, dejando al caer

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numerosas cicatrices muy próximas (cicatrices de escamas). Por su parte la pérdida de alguna otra estructura como una hoja, flor o fruto también dejan marcas llamadas cicatrices foliar, floral o frutal, respectivamente.

Nudos y entrenudos: El lugar de inserción de las hojas en el tallo se llama nudo. El segmento de tallo comprendido entre dos nudos es el entrenudo.

10. 2. ESTRUCTURA PRIMARIA

Epidermis: Tejido bien definido, formado generalmente por una sola capa de células de paredes delgadas, con estomas y tricomas. En las plantas herbáceas, la epidermis persiste a través de toda la vida de la planta; sin embargo, en tallos leñosos esta capa se destruye y es reemplazada por la peridermis.

Corteza: Bajo la epidermis se encuentra un tejido de grosor variable, formado en su mayor parte, por células parenquimáticas. En muchas plantas, este parénquima cortical puede cumplir funciones fotosintéticas y de almacenaje de reservas, como almidón y otros productos metabólicos. También pueden encontrarse en la corteza otro tipo de células como: colénquima, fibras, células secretoras, esclereidas, etc.

Cilindro central: Consiste, generalmente, en haces vasculares separados, formados por xilema ( interno), procambium (intermedio) y floema (externo), denominados haces abiertos, dispuestos en forma circular alrededor de la médula. Estos haces están unidos entre sí por masas radiales de células parenquimáticas isodiamétricas, denominadas radios medulares. Los radios aparecen como extensiones de la médula dirigidos hacia la corteza entre los haces. Si está presente el periciclo, este se halla por fuera del tejido vascular. En algunos tallos se encuentra una endodermis inmediatamente por fuera del periciclo pero no ofrece la estructura bien definida que manifiesta en las raíces.

Médula: el centro del tallo está ocupado por una columna de tejido parenquimático llamado médula. En muchas plantas herbáceas, la rápida elongación y expansión radial del tallo, resulta en una destrucción parcial o completa de la médula, quedando en este caso un tallo hueco.

10.3. ESTRUCTURA SECUNDARIA

En la mayoría de las dicotiledóneas y gimnospermas, especialmente en plantas leñosas, el crecimiento en espesor se lleva a cabo gracias al desarrollo

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de tejidos secundarios. Estos derivan de la actividad del cambium o tejidos ya diferenciados. Existen dos tipos principales de tejidos secundarios:

Tejidos vasculares secundarios:

Las nuevas células fusiformes formadas por la división del cambium, se diferencian dando origen al xilema y floema secundario, lo que hace el tallo aumente en diámetro. El floema secundario no presenta diferencias con el primario. Sin embargo, al ir creciendo el tallo, ambos floemas son empujados hacia fuera y sometidos cada vez a mayor esfuerzo, por lo que se destruyen y pierden su función. El xilema secundario presenta células con pared secundaria más lignificadas.

La actividad de este cambium puede ser continua (climas tropicales) o estacional. En este caso, cuando se observa un xilema secundario en un corte transversal, aparece formado por una serie de capas concéntricas. Cada capa corresponde a una incorporación anual de xilema, por lo que se le denomina Anillo anual.Cada anillo consta de una zona interna de células de mayor diámetro, formadas en primavera (leño temprano) y otra zona externa, con células más compacta, formadas en verano (leño tardío).En muchos tallos, el xilema más joven, cuya función principal es la conducción y almacenamiento de nutrientes, se denomina Albura, por presentar un color más claro que el resto del xilema. La madera más vieja, aparece teñida debido a la acumulación de aceites, resinas y otros. Además las cavidades aparecen obturadas por deposiciones de materiales gomosos que impiden la conducción, por lo cual este tipo de xilema recibe el nombre de Duramen. El duramen proporciona una madera más durarera que la albura y es de mayor valor comercial que ésta.

Peridermis

Formado por tres capas: felógeno, suber y felodermis, la Peridermis es un tejido de protección que reemplaza a la epidermis. En las plantas que presentan peridermis, la función de los estomas en el intercambio de gases es sustituida por estructuras llamadas lenticelas. Se desarrollan a partir del felógeno, inmediatamente bajo aquellos lugares de la epidermis donde se hallaban los estomas. En estos lugares, el felógeno, en vez de desarrollar corcho, forma una masa de células parenquimáticas, sueltas y de paredes delgadas, con muchos espacios llenos de aire. Estas células se proyectan por encima de la superficie del tallo, apareciendo como pequeños puntos o prominencias.

El conjunto de tejidos muertos que quedan por fuera del felógeno constituye el ritidoma, responsable del aspecto exterior de muchos tallos.

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10.4. EL TALLO DE LAS MONOCOTILEDÓNEAS

Constituidos, generalmente, por tejidos primarios, originados a partir de meristemos apicales e intercalares.

Están formados por tejido fundamental muy semejante al de las médulas de las dicotiledóneas.

Una capa epidérmica recubre exteriormente el tallo. En muchas monocotiledóneas, un tejido por varias capas de

esclerénquima, de paredes muy gruesas, forma un cilindro inmediatamente por debajo de la epidermis.

Los haces vasculares muestran una dispersión desordenada o agrupados en la parte central del tallo.

Los haces carecen de cambium (haces cerrados) Algunos tallos tiene en la madurez, el centro hueco. Generalmente existe una capa de esclerénquima que rodea cada haz

vascular.

10.5. CLASIFICACIÓN DE TALLOS

Los tallos se pueden clasificar según distintos criterios:

a) desarrollo: Hierbas Arbustos Matas Árboles

b) edad: Brote Ramo Rama

c) ramificación: Lateral monopódica o monopodial Lateral simpódica o simpodial Axilar horquillada o dicotómica

d) duración: anuales bianuales perennes

e) crecimiento: macroblastos braquiblastos ( dardos, brindillas, lamburdas)

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10.6. TEORÍA ESTELAR

Se denomina estela al conjunto de elementos vasculares del eje de la planta (raíz y tallo). El estudio de los diversos tipos de estela que se conocen permitió elaborar la teoría estelar, la cual permite establecer relaciones filogenéticas entre distintos tipos de plantas.

Estelas sin médulas (Protostelas)

Haplostela = Cilindro sólido de xilema, floema periférico. Actinostela = Xilema formado rayos concéntricos, floema intercalar. Plectostela = Láminas intercaladas de xilema y floema

Estelas con médula (Sifonostelas)

Sifosnostela = Círculos concéntricos de xilema (interno) y floema (externo), con médula central.

Sifonostela ectofloemática = Círculos concéntricos de floema – xilema - floema, con médula central.

Dictiostela = Haces separados con xilema rodeado de floema, formando un anillo.

Eustela = Haces separados con xilema interno y xilema externo, formando un anillo.

Atactostela = Haces separados con xilema interno y xilema externo dispersos en la médula.

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