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LAS PLANTASLAS PLANTAS

TEMA 7

• CONTENIDOS:• LA FUNCIÓN DE NUTRICIÓN• LA FUNCIÓN DE RELACIÓN• LA FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

REPRODUCCIÓN EN LAS PLANTAS CON SEMILLA

1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN• NUTRICIÓN EN BRIOFITOS• Los musgos son plantas sin semillas, de

pequeño tamaño y organización de tipo talo.

• Aunque han conseguido colonizar el medio terrestre carecen de raíces verdaderas por donde absorber el agua y las sales minerales disueltas, y de tejidos vasculares para trasportarlos.

• Se fijan al suelo mediante rizoides y absorben el agua y los nutrientes disueltos por difusión.

• Necesitan vivir en sitios húmedos y sombríos.

1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓNNUTRICIÓN EN CORMOFITOSLas cormofitas son las plantas más evolucionadas, han conseguido independizarse del medo acuático debido a la aparición del cormo (raíz, tallo y hojas, y tejidos conductores que distribuyen los nutrientes por toda la planta).Las cormofitas:• Absorben agua y sales minerales por la raíz.• Transportan la savia bruta de la raíz a las hojas por los vasos leñosos (xilema).• Intercambian gases (oxígeno y dióxido de carbono) a través de los estomas.• Transportan la savia elaborada por medio de los vasos liberianos (floema).

1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN• ABSORCIÓN DEL AGUA Y

LAS SALES MINERALES• Las raíces están recubiertas

por tejido epidérmico del que salen pelos radicales o pelos absorbentes. El conjunto de estos pelos recibe el nombre de zona pilífera y a través de ella pasan el agua y las sales minerales a la planta.

El papel de la raíz en la nutrición• La raíz está formada por tres capas

concéntricas:

• Hay dos vías de entrada:• Vía A o simplástica: a través del citoplasma de las células• Vía B o apoplástica: sólo a través de las paredes celulares (esta vía queda interrumpida en la endodermis)

• La raíz está formada por tres capas concéntricas:

• Epidermis• Parénquima cortical• Cilindro vascular, con el xilema y el floema

• La capa interna del parénquima se llama endodermis y tiene una capa de pared engrosada llamada Banda de Caspary

R. Martín

1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓNTRANSPORTE DE SAVIA BRUTA POR EL XILEMA

El ascenso de la savia se debe a tres factores:La transpiración. La pérdida de agua por los estomas

debido a la evaporación debido al Sol provoca que la savia bruta ascienda en contra de la gravedad.

La fuerza de cohesión del agua. Permiten tirar de las moléculas vecinas y ascender. Permiten formar una columna de agua ininterrumpida ( teoría de la tensión-cohesión ).

La presión radicular. La diferencia de concentración entre el suelo y la planta ejerce una presión radicular que favorece el ascenso de la savia bruta por el xilema.

Transporte por el xilemaTransporte por el xilema• Tráqueas: Vasos rígidos que

forman un tubo continuo. Son células muertas que han perdido los tabiques de separación. En angiospermas.

• Traqueidas: más primitivas, más finas, formadas por células muertas con tabiques de separación perforados. En pteridofitas (helechos) y gimnospermas (coníferas).

• El xilema más viejo, que ya no conduce, se llama duramen; el más reciente, albura. La velocidad de circulación del agua puede llegar hasta los 30 m/h.

NUTRICIÓN: Distribución de la NUTRICIÓN: Distribución de la savia elaborada por el floemasavia elaborada por el floema

• Mecanismo de transporte: Flujo presión.

• En los órganos fotosintéticos los glúcidos salen del citoplasma como sacarosa.

• Ésta entra en los vasos liberianos por transporte activo.

• Al aumentar la concentración de sacarosa, entra agua en el vaso por ósmosis, procedente del xilema.

• El órgano consumidor capta sacarosa; su concentración baja en el tubo liberiano.

• El agua sale por ósmosis y vuelve al tubo liberiano.

• La diferencia de presión del agua crea la corriente de flujo. La velocidad de transporte puede llegar a los 2 m/h.

1. 1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓNFUNCIÓN DE NUTRICIÓN• TRANSPORTE DE SAVIA ELABORADA POR EL

FLOEMAEl movimiento se debe a:

• Hipótesis del flujo-presión: La savia elaborada entra por transporte activo en los tubos cribosos y se produce un aumento de concentración. El agua pasa al floema por ósmosis desde el xilema y ayuda a que se produzca el transporte de los nutrientes. Los nutrientes llegan a las células, lo que hace disminuir su concentración y el agua regresa al xilema.

EXPERIMENTOS PARA DEMOSTRAR EL TRANSPORTE DE SAVIA ELABORADA .

EXPERIMENTOS PARA DEMOSTRAR EL TRANSPORTE DE SAVIA ELABORADA .

1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN

• ELIMINACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE DESECHO

- Excreción: Es la expulsión de sustancias que no pueden ser utilizadas por las plantas o son residuos del metabolismo que deben ser eliminados. Por ejemplo: pérdida de hojas/corteza.

- Secreción: Es la expulsión de sustancias que son útiles para las plantas. Por ejemplo: néctar, resina, látex.

La fotosíntesisLa fotosíntesis

• Convierte materia inorgánica (dióxido de carbono y agua) en materia orgánica (glucosa u otras moléculas) utilizando como energía la luz solar.

• Durante el proceso se desprende oxígeno como sustancia de desecho.

• La materia orgánica formada, entre otras cosas, formará nuevos tejidos y hará crecer a la planta.

CO2 + H2O + ENERGÍA LUMINOSA C6H12O6 + 6 02

1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN

• Los estomas. Localizados en la epidermis, especialmente abundantes en el envés de las hojas. El dióxido de carbono penetra por difusión para poder realizar la fotosíntesis, lo mismo ocurre con el oxígeno, producto de este proceso. Está formado por 2 células oclusivas que mediante cambios de turgencia controlan el paso de los gases.

• Las lenticelas. Son grietas en la capa de súber de los tallos leñosos que permiten el paso directo de los gases del exterior al parénquima.

• Pelos absorbentes. Participan en la entrada de gases disueltos en el agua del suelo

Intercambio de gases: EstomasIntercambio de gases: Estomas• Estomas: Estructuras de la

epidermis formadas por un ostiolo rodeado por dos células oclusivas.

• Más abundantes en el envés de las hojas.

• Apertura y cierre de estomas: depende de:• La intensidad luminosa: A

más luz, mayor abertura de los estomas.

• La temperatura: A mayor temperatura, mayor apertura para aumentar la transpiración. Ésta permite la absorción de agua por succión.

Intercambio de gases: EstomasIntercambio de gases: Estomas• Cuando falta agua, la hormona ácido abscísico se une

a un receptor de la membrana de las células oclusivas, y hace que la célula pierda potasio (K+).

• Sale agua por ósmosis y el estoma se cierra.• Temperaturas elevadas cierran los estomas.• La luz produce apertura de los estomas.

Intercambio de gases: EstomasIntercambio de gases: Estomas• Cuando la planta necesita CO2, en las células

oclusivas se pone en marcha una bomba de protones (H+).

• La salida de protones crea un déficit de carga y entran iones potasio (K+)

• Entra agua por ósmosis y el estoma se abre.

Intercambio de gases: LenticelasIntercambio de gases: Lenticelas• Lenticela es una

protuberancia del tronco y ramas de las plantas leñosas que se ve a simple vista y que tiene un orificio lenticular.

• Se utiliza para el intercambio de gases en sustitución de los estomas de la epidermis ya desaparecida.

NUTRICIÓN: La fotosíntesisNUTRICIÓN: La fotosíntesis

NUTRICIÓN: La fotosíntesisNUTRICIÓN: La fotosíntesis

NUTRICIÓN: La fotosíntesisNUTRICIÓN: La fotosíntesis

La fotosíntesis: Fase luminosaLa fotosíntesis: Fase luminosa• Ocurre en presencia de la

luz.• Intervienen moléculas de

clorofila. • Se produce en los tilacoides

de los cloroplastos. • Se forma ATP (energía) y

NADPH (poder reductor), que se utilizarán en la fase siguiente (oscura)

La fotosíntesis: Fase luminosaLa fotosíntesis: Fase luminosa• Se produce la fotoexcitación de los

pigmentos fotosintéticos. Algunas moléculas (P-680 o P-700) reciben la energía suficiente para expulsar el electrón fuera de la molécula.

• El electrón desprendido será transportado de molécula en molécula a lo largo de la cadena de transportadores de electrones.

• La energía desprendida en este proceso es utilizada para la síntesis de moléculas de ATP.

• La última molécula de la cadena es el NADPH (poder reductor), que cederá los electrones al aceptor último de electrones en la siguiente fase.

•El donador primario de electrones es el H2O, que repone los electrones perdidos por la clorofila; la ruptura (fotolisis) del agua también produce H+ y O2, que se libera como desecho.

FOTOSÍNTESIS EN DETALLE

La fotosíntesis: Fase oscuraLa fotosíntesis: Fase oscura• Ocurre en el estroma del

cloroplasto. No es imprescindible la luz.

• Se utiliza el ATP y el NADPH para sintetizar materia orgánica (principalmente hexosas, pero también otras moléculas) a partir de CO2.

• El conjunto de reacciones por las que el CO2 da lugar a glucosa se llama ciclo de Calvin - Benson.

• Las plantas C3 incorporan al ciclo CO2 dando lugar a moléculas de 3 C (la mayoría de las plantas).

SI QUIERES VERLO CON DETALLE:

http://www.johnkyrk.com/photosynthesisdark.esp.html

La fotosíntesis: Fase oscuraLa fotosíntesis: Fase oscura• RuBisCO es la forma abreviada con que

normalmente se designa a la enzima ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa oxigenasa.

• Esta enzima tiene un doble comportamiento que justifica su nombre, catalizando dos procesos opuestos. • Primero la fijación del CO2 a una forma orgánica, lo que

justifica su clasificación como carboxilasa. • Segundo, la fotorrespiración, en la que actúa como

oxigenasa del mismo sustrato. La RuBisCO es la proteína más abundante en la biosfera.

Fotosíntesis en plantas C4Fotosíntesis en plantas C4

• Las Plantas C4 incorporan el CO2 a una molécula de 4C en las células del parénquima asimilador de la hoja; este compuesto de 4C pasa a otras células, que rodean a los vasos conductores, y liberan el CO2 , que entra en el ciclo de Calvin para la síntesis de glucosa. Así evitan la fotorrespiración.

• El mecanismo de incorporación es más eficiente y la planta puede tener los estomas cerrados más tiempo, consiguiendo así disminuir el consumo de agua por transpiración. Son plantas adaptadas a climas secos y cálidos.

Fotosíntesis en plantas CAMFotosíntesis en plantas CAM• Las plantas CAM

incorporan CO2 de noche, dando compuestos de 4C, y los almacenan en vacuolas de reserva.

• De día llevan el compuesto de 4C al cloroplasto, donde entra en el ciclo de Calvin.

• De este modo solo abren los estomas de noche, evitando la transpiración (pérdida de agua).

Otros tipos de nutrición en las Otros tipos de nutrición en las plantasplantas• Plantas parásitas: Obtienen su alimento de otras

plantas.• Obtienen savia bruta de otras plantas, y hacen la

fotosíntesis. Muérdago.• Obtienen la savia elaborada de otras plantas y no son

fotosintéticas. Orobanque, cuscuta.

• Plantas carnívoras: Hacen la fotosíntesis, y obtienen compuestos nitrogenados capturando insectos. Atrapamoscas, Dionaea, Nepenthes.

Otros tipos de nutrición en las Otros tipos de nutrición en las plantasplantas

• Plantas simbióticas: se asocian con otros organismos y ambos salen beneficiados.• Micorrizas: Asociación con los hongos del suelo.

Éstos les proporcionan sales minerales.• Asociación de leguminosas con bacterias fijadoras

de nitrógeno (Rhizobium)

Otros tipos de nutrición en las Otros tipos de nutrición en las plantasplantas

2. FUNCIÓN DE RELACIÓN2. FUNCIÓN DE RELACIÓN• Las plantas presentan la capacidad de percibir

estímulos y la• posibilidad de reaccionar frente a ellos y de

realizar movimientos.• Los factores que regulan las actividades

fisiológicas de las• plantas son:• - INTERNOS: Hormonas vegetales o

fitohormonas.• - EXTERNOS: Duración del día y la noche

2. FUNCIÓN DE RELACIÓN2. FUNCIÓN DE RELACIÓN• HORMONAS VEGETALES• Son sustancias que, en bajas concentraciones,

promueven, inhiben o modifican el desarrollo de las plantas.

• Se producen por células especializadas de la planta y actúan sobre otras células alejadas del lugar de producción.

• Ejemplos:- Auxinas: Activan el crecimiento en longitud de las células y en grosor de los tallos. Estimulan la maduración de los frutos y favorecen los geotropismos.- Giberelinas: Estimulan la germinación de las semillas, el alargamiento del tallo, la la floración y el retraso en la maduración de determinados frutos.

2. FUNCIÓN DE RELACIÓN2. FUNCIÓN DE RELACIÓN• TROPISMOS• Son movimientos de crecimiento permanente de

organismos o de órganos fijos que implica la curvatura de las plantas como respuesta a un estímulo externo unilateral.

• Son respuestas irreversibles y lentas, que pueden ser de acercamiento (tropismos positivos) o de alejamiento al estímulo (tropismos negativos).

• Tipos:• FOTOTROPISMO• HIDROTROPISMO• TIGMOTROPISMO• QUIMIOTROPISMO• GEOTROPISMO

2. FUNCIÓN DE RELACIÓN2. FUNCIÓN DE RELACIÓN• NASTIASSon movimientos cuya respuesta no viene

determinada por la dirección del estímulo, sino por la constitución de los órganos que reaccionan.

Son cambios rápidos y reversibles que pueden estar debidos a distintos estímulos: la luz, la temperatura, el contacto, etc.

• Tipos:• FOTONASTIAS• TERMONASTIAS• TIGMONASTIAS

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

• REPRODUCCIÓN EN LAS PLANTASLas plantas, al igual que los animales, presentan dos tipos

de reproducción: la asexual o vegetativa y la sexual o generativa.

• ASEXUAL. Implica a un sólo progenitor. No existe la fusión de gametos. Ejemplos: rizomas, tubérculos, bulbos y estolones.

• SEXUAL. Intervienen dos individuos, cada uno de los cuales aporta un gameto. Los lugares donde se forman los gametos son los gametangios.

• Gametangio femenino es la oogonia ( en briofitos y pteridofitos, arquegonio)

• Gametangio masculino es el espermatogonios ( en briofitos y pteridofitos, anteridios).

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

• REPRODUCCIÓN EN LAS MUSGOS:

• http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/profesor/recursos_animaciones13.htm

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN•REPRODUCCIÓN EN PLANTAS CON SEMILLAEn su ciclo biológico el gametofito está extremadamente reducido y hay un claro dominio del esporofito.

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

5. La reproducción sexual en animales y plantas

La flor

Es el órgano reproductor de las plantas espermatofitas. Está formada por un conjunto de hojas muy modificadas agrupadas en círculos llamados verticilos florales.

ESTAMBRE

FLOR COMPLETA

CARPELO

Filamento

Sacos polínicos

Polen

Antera

AndroceoSépalos Receptáculo

Pétalos

Gineceo Estigma

Estilo

Óvulo

Óosfera

Saco embrionario

Ovario

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

La reproducción sexual en plantas

Esquema de las estructuras florales

PétalosSépalos

Androceo Gineceo

Carpelos

Sacos polínicos

Granos de polenÓvulos

está formada por

pueden ser

como

que constan de

en su interior se encuentran los

donde se forman los

que constan de

Oosfera

en su interior se encuentran

los

cada uno contiene una

como

formado por formado por

EstérilesFértiles

FilamentosAnteras Estigma

Estilo

Ovario

Cáliz Corolaformado

por formado por

Estambres

Pedúnculo floral

que se unen a la planta por

elLA FLOR Verticilos florales

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

AngiospermasAngiospermas• Esporangio masculino:

microesporangio• Cada antera está

compuesta por 4 sacos o microesporangios que contienen microesporas madres diploides

Gametofito masculino –

grano de polen (2 núcleos)

• Esporangio femenino: compuesto por el megaesporangio• Se encuentra dentro del

ovario, contiene una megaespora madre diploide

• Gametofito femenino – saco embrionario (8 núcleos)

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

La reproducción sexual en plantas

Ciclo biológico de las espermatofitas

MEIOSISDOBLE FECUNDACIÓN

Macroespora (n)

Macroesporas que

degeneran

Granos de polen

OvarioAntera

Fruto(degeneran)

Embrión de la semilla (2n)

Esporofito diploide

Albumen (3n)

Núcleo de la oosfera

Núcleos secundarios

Formación del tubo polínico Núcleos

haploides

Saco embrionario

Semilla

Núcleos haploides

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

La reproducción sexual en animales y plantas

La polinización

FLOR DE TRIGO

SEGÚN LA PROCEDENCIA DEL POLENAUTOPOLINIZACIÓN POLINIZACIÓN CRUZADA

POLINIZACIÓN ANEMÓGAMA POLINIZACIÓN ENTOMÓGAMASEGÚN EL MECANISMO DE TRANSPORTE DEL

POLEN

Carpelo maduro

Carpelo inmaduro

Estambre marchito

Trompa del insecto

Nectario

Estambres

Estigma

Espiga

Aunque la mayoría de especies tienen flores hermafroditas, recurren a la polinización cruzada para aumentar la

diversidad genética.

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

PolinizaciónPolinización

• Animales• Insectos• Aves• Murciélagos

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

• Video Polinización: http://www.youtube.com/watch?v=fFCLqti1I-M• Divertida Animación

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/carambolo/WEB%20JCLIC2/Agrega/Medio/Las%20plantas/contenido/cm07_oa04_es/index.html

La reproducción sexual en plantas

Formación de la semilla

Nucleos secundarios

Saco embrionario Oosfera

Núcleos espermáticos

Cuando el grano de polen llega a un estigma se forma el tubo polínico que crece y avanza por la pared del estilo y del ovario hasta llegar al óvulo.

En el interior del óvulo se forma el saco embrionario formado por ocho células haploides una de ellas con dos núcleos.

Por el tubo polínico descienden dos gametos masculinos (núcleos espermáticos).

DOBLE FECUNDACIÓN EN ANGIOSPERMAS

2o núcleo espermáticooosfera

cigoto

embrión de la semilla

tejido triploide

albumen

1er núcleo espermático

núcleos secundarios

Tubo polínico

Grano de polen

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

Dispersión de semillasDispersión de semillas• Viento

• Lluvia

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

La reproducción sexual en plantas

La semilla y el frutoTras la fecundación el óvulo se transformará en la semilla y el ovario sufrirá modificaciones hasta formar el fruto. El resto de estructuras ya inútiles desaparecen.

SEMILLA

EMBRIÓN

ALBUMEN

MEMBRANAS PROTECTORAS

RADÍCULA

PLÚMULA

COTILEDONES

DICOTILEDÓNEAS MONOCOTILEDÓNEAS

CARNOSO SECO

FRUTO

DEHISCENTE

INDEHISCENTE

Judía MaízGrano de trigo

Sámara de arce

3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN3. FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

La reproducción sexual en plantas

La germinación de la semilla

La semilla puede permanecer largos años en latencia, germinando cuando las condiciones son favorables.

La entrada masiva de agua provoca la ruptura de los tegumentos.

La radícula es la parte que primero se abre paso.

El crecimiento primario se inicia al dividirse las células del ápice.

A medida que crece se produce la diferenciación celular y la formación de tejidos especializados.

Cotiledones

Primeras hojas

Restos del tegumento

Radícula

Ápice

Tegumento

Meristemo apical

GimnospermasGimnospermas

• Semillas desnudas expuestas en conos

• Son polinizadas por el viento

• Heteroesporia

• Microesporas masculinas – forman polen

• Megaesporas femeninas

• Tarda aprox. tres años en terminar la reproducción

Ciclo de vida de gimnospermasCiclo de vida de gimnospermas

Transporte por el xilemaTransporte por el xilema• El agua y las sales

minerales forman la savia bruta, que asciende por el xilema a grandes alturas (hasta 100 m) sin gasto de energía.

• Mecanismos de transporte:• Presión radicular• Tensión-cohesión

Transporte por el xilemaTransporte por el xilema• Tensión-cohesión:• La transpiración en las

hojas provoca una fuerza de succión que produce aspiración de la columna de líquido.

• La tensión superficial impide que se rompa la columna de líquido.

• También influye la capilaridad al producirse adhesión a las paredes del tubo.

Transporte por el xilemaTransporte por el xilema

• Presión radicular:• La entrada de agua

produce presión hidrostática que empuja el líquido hacia arriba.

• Por sí solo no es suficiente para explicar el ascenso en árboles.

Respiración celularRespiración celular• Proceso catabólico de descomposición de

moléculas orgánicas hasta CO2 y H20.• La energía liberada se utiliza para sintetizar

ATP.• Tiene lugar en las mitocondrias.• Las plantas degradan almidón en moléculas

de glucosa, y éstas se degradan para obtener energía.

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H20 + ATP