Metafitas con flor_Estructura y organización
CRÉDITOS
Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega
Iglesias
Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes de:
– Biología y Geología – 1Bachillerato
– Autores del texto: Natividad Ferrer Marí, Miguel García Vicente,
Manuel Medina Martínez.
– Editorial: Bruño
– Madrid, 2002
– ISBN 84-216-4329-0
• Excepto las siguientes fotos, propiedad de Juan Ignacio Noriega
Iglesias:
– Diapositiva 11 (inferior derecha), 14 (inf. Izquierda) 19 (inf.
Izquierda).
• El resto de las imágenes procede de diversas fuentes en Internet.
Las plantas con flor: estructura y función
El ciclo de vida de una planta
La germinación de la semilla (I)
•
•
•
Al germinar la semilla, comienza el
crecimiento y desarrollo del esporofito
Período de latencia: importancia de la
alternancia de períodos fríos y
templados (“año de nieves, año de
bienes”)
Condiciones para germinación:
–
–
–
–
Humedad: entrada de agua al interior
de la semilla  aumento de tamaño y
rotura testa y tegmen
Temperatura: activación enzimas para
reacciones de hidrólisis (almidón 
glucosa)
Aireación: suministro de oxígeno para
reacciones de catabolismo (C6H12O6 +
O2  CO2 + H2O + ATP)
Control hormonal (UD 8, pag. 185)
Testa y tegmen
rasgados
Testa
Radícula protegida por
la caliptra o cofia
Zona de meristemo apical
Las plantas con flor: estructura y función
El ciclo de vida de una planta
La germinación de la semilla (II)
Hipocotilo
Cotiledones
Embrión
El embrión crece, sus cotiledones también
Primeras hojas
verdaderas
Las primeras hojas
verdaderas
Endospermo
El embrión y los cotiledones han
consumido el endospermo
4 estadios en el desarrollo del embrión de Capsella bursa-pastoris
Raíz
Las plantas con flor: estructura y función
El ciclo de vida de una planta
La germinación de la semilla (III)
•
Tipos de germinación:
–
–
Epígea: hipocotilo (zona por
debajo de los cotiledones) sitúa
por encima de suelo a los
cotiledones y a la yema apical
(zona de meristemo apical). Los
cotiledones son las primeras
estructuras fotosintéticas (son
como hojas falsas). La yema
apical produce las primeras
hojas. Cebolla, faba
Hipógea: Cotiledones
permanecen enterrados.
Coleoptilo (zona inicial de
crecimiento por encima del
cotiledón) es el que, al crecer,
sitúa la yema apical por encima
del suelo. La yema apical
produce las primeras hojas. Maíz,
trigo, guisante
Las plantas con flor: estructura y función
El ciclo de vida de una planta
La germinación de la semilla (IV) y la fase juvenil
coleoptilo
maíz
radícula
Raíces
r
adventicias
24 horas
48 horas
coleoptilo
guisante
Estas dos germinaciones son hipógeas, de
modo que la semilla permanece en el suelo
Formación de yemas
apicales (ramificación)
Formación de flores
(disminuye el crecimiento
por desviación de
recursos hormonales a la
formación de estructuras
reproductivas)
Tipos de Espermatofitas
por su floración y
fructificación
Anuales y bienales
Perennes (alternancia
durante varios años de
fases reproductivas y
vegetativas)
Las plantas con flor: estructura y función
El ciclo de vida de una planta
Madurez, senescencia y muerte del esporofito
Tipos de Espermatofitas
por su senescencia
Anuales y
bienales: muerte
tras floración y
fructificación
Perennes leñosas:
mantienen su
estructura durante
años
Perennes herbáceas:
pérdida de la parte aérea,
pero rebrote en primavera
Las plantas con flor: estructura y función
El ciclo de vida de una planta
Crecimiento y diferenciación celular
•
•
Cigoto  embrión (en semilla) 
plántula (fase juvenil)  planta
(fase de madurez)
Crecimiento: incremento de
biomasa y biovolumen por:
– Mitosis (ciclo celular)
• Zona de Mitosis en meristemo
apical de la raíz o del tallo
• Zona de división en cambium del
tallo
– Dilatación (incremento de volumen
vacuolar por procesos osmóticos)
(zona de alargamiento radicular)
•
Diferenciación celular  tejidos
El agua difunde al interior
de la célula hipertónica
– En meristemos primarios y
secundarios hay M! y
diferenciación a la par
o caliptra
El agua sigue difundiendo
al interior celular
Las plantas con flor: estructura y función
El ciclo de vida de una planta
Tipos de crecimiento
•
Crecimiento primario: El vegetal crece
en longitud
–
Meristemos apicales
•
•
–
En yema apical (primordio foliar) del
tallo se forma nuevo brote
En extremo de raíces (por encima de la
caliptra)
Meristemos intercalares
•
•
En los entrenudos
Crecimiento secundario: El vegetal
(sólo gimnospermas y angiospermas
dicotiledóneas leñosas) crece en
grosor
–
entrenudo
Caliptra
Meristemos laterales
•
•
Cambium: forma Xma y Fma.
Felógeno: Parénquima y Súber.
súber
floema
CT de tallo de
dicotiledónea
xilema
Las plantas con flor: estructura y función
Histología vegetal (I)
• Tejidos simples: formados por una sola clase de células
– Parénquima
Sistema fundamental
– Esclerénquima
– Colénquima
• Tejidos compuestos: formados por varias clases de células
– Xilema (= leño o vasos leñosos)
Sistema vascular
– Floema (=líber o vasos liberianos)
– Epidermis
Sistema dérmico
– Peridermis
Células oclusivas
Las plantas con flor: estructura y función
Histología vegetal (II)
•
Epidermis: protege raíz, tallo y hojas de
desequilibrios hídricos y de agresiones
mecánicas
–
–
–
•
Células oclusivas (sujetas a procesos
osmóticos, que inducen en ellas cambios de
volumen)
Ostiolo (apertura o cierre en función de
hipertonía o hipotonía de las células oclusivas)
Tricomas (pelos)
•
•
•
Pelos radicales (unicelulares): absorción de
agua y sales minerales del suelo
Pelos glandulares: pelos urticantes (ortiga)
Peridermis: Corteza de plantas leñosas
–
–
–
Ostiolo
Células aplanadas
Cutícula (lípidos: ceras)
Estomas
•
–
Estoma
Súber (corcho) (células muertas con suberina)
con o sin lenticelas para intercambio gaseoso
Felógeno (meristemo lateral)
Felodermis: parénquima
Epidermis
de la raíz
Paredes celulares
Las plantas con flor: estructura y función
Histología vegetal (III)
•
•
•
Colénquima: Tej. formado por células vivas con
paredes celulares gruesas, pero no lignificadas,
situadas en zonas de crecimiento. Sirven de
sostenimiento (algo así como un “esqueleto
blando” del vegetal  tallos herbáceos
elásticos).
Esclerénquima: Tej. formado por células
muertas con gruesas paredes celulares
lignificadas (algo así como un “esqueleto duro”
del vegetal  tallos leñosos rígidos).
Parénquima: Tej. muy abundante, con muchos
tipos (relleno, almacén, fotosintético, etc.):
– Clorofílico: céls. con abundancia de
cloroplastos (hojas, tallos herbáceos, etc.)
– De reserva: céls. que almacenan almidón
(en tallos subterráneos como la patata) o
carotenos (en raíces como la zanahoria)
– Acuífero: con grandes vacuolas que
almacenan agua (Cactus)
Colénquima
Esclerénquima
CT de hoja
Parénquima de reserva en zanahoria
Las plantas con flor: estructura y función
Histología vegetal (IV)
•
Xilema (= leño/= vasos leñosos): conduce la
savia bruta (agua, sales minerales) contra
gravedad. Formado por células muertas.
–
–
•
Tráqueas: conductos más anchos que las
traqueidas (conducción más fluída). Propias
de Angiospermas.
Traqueidas: conductos más estrechos que
las tráqueas (conducción más lenta). Propias
de Pteridófitos y Gimnospermas.
Floema (= líber/= vasos liberianos):
conduce la savia elaborada (sacarosa,
glucosa, aminoácidos, etc.) por traslocación
a favor de la gravedad. Formado por células
vivas.
–
–
–
Células cribosas (sin núcleo) con placas
cribosas
Células secretoras (mentol, limoneno, etc.)
(Angiospermas)
Conductos resiníferos (resina)
(Gimnospermas)
Las plantas con flor: estructura y función
La raíz(I) : tipos y estructura externa
•
•
•
•
•
•
Crecimiento centrípeto
Absorción de agua y sales minerales
Almacenaje de sustancias de reserva
Anclaje o fijación
Tipos
Estructura externa
– En corte transversal (CT)(en dicotiledóneas):
• Epidermis: monocapa permeable con o sin
pelos absorbentes
• Córtex:
–
–
•
Cilindro vascular:
–
–
–
Parénquima
Endodermis (con banda de Caspary)
Periciclo
Sistema vascular (Xma + Fma)
En corte longitudinal (CL):
• Zona de diferenciación: pelos radicales o
absorbentes en epidermis
• Zona de alargamiento: células resultantes
de mitosis se alargan
• Zona de división (mitosis): meristemo
apical
• Caliptra
Xma
Fma
Cilindro vascular
Las plantas con flor: estructura y función
La raíz(II) : tipos y estructura externa
Micorrizas
Caliptra
Raíz de lenteja
Epidermis
Raíz adventicia
Cortex
Parénquima
Cilindro
vascular
CT de raíz de zanahoria
Las plantas con flor: estructura y función
La raíz(III) : Dicotiledóneas y Monocotiledóneas
Médula
Raíz de
dicotiledónea
Raíz de
monocotiledónea
Las plantas con flor: estructura y función
El tallo(I): tipos y estructuras externa e interna
•
•
•
Yema apical
Tallos subterráneos:
– Bulbo (trebolina, cebolla)
– Tubérculo (patata)
– Rizoma (lirios)
Estructura externa:
– Yema apical (terminal)
• Meristemo apical
• Primordios foliares
• Primordios de las yemas laterales
– Nudos
• Yemas axilares
– Entrenudos
Estructura interna (crecimiento secundario):
– Peridermis
• Súber
• Felógeno (meristemo lateral)
• Felodermis
– Floema secundario
– Cambium (meristemo lateral)
– Xilema secundario (anillos anuales de madera)
– Médula
Yema
axilar
Médula
Radios
medulares
Lenticela
CT de tallo de dicotiledónea
Las plantas con flor: estructura y función
El tallo(II): estructura interna
Dicotiledóneas y Monocotiledóneas
Parénquima
Anillo anual
de crecimiento
Cambium
Fma hacia
el exterior
Xma hacia el
interior
Xma hacia
el interior
Fma hacia el
exterior
Las plantas con flor: estructura y función
Las hojas (I): estructura externa
•
Dicotiledóneas
–
Limbo
•
•
•
–
Brácteas o estípulas
Tipos de hojas según limbo
•
•
•
Hojas de dicotiledóneas
y de monocotiledónea
Pecíolo
•
–
Haz
Envés
Nerviación ramificada
Simples (un solo limbo)
Compuestas (limbo dividido en uno o
más folíolos)
Monocotiledóneas
–
Limbo largo y estrecho
•
•
•
•
–
Haz
Envés
Nerviación paralela
Vaina envolvente
Sin pecíolo
Epidermis del
envés de hoja
Estomas
Las plantas con flor: estructura y función
Las hojas (II): adaptaciones y disposición en el tallo
•
Adaptaciones: la estructura de la hoja
es resultado de un adaptación al
medio
–
–
–
–
–
–
•
Hojas gruesas para almacenar agua en
medios con precipitaciones escasas
Espinas en cactáceas para evitar
deshidratación
Hojas carnosas para almacenamiento
de sustancias (cebolla, tulipán)
Zarcillos con tigmotactismo en alfalfa
Hojas coriáceas en acebo en las que
aumenta número de puntas por presión
de ramoneo
Desarrollo del parénquima clorofílico
en función de exposición al sol
Disposición en el tallo
–
–
–
Alternas
Opuestas
Verticiladas
Hojas alternas en el avellano
CTs de hojas de haya expuestas
al sol y a la sombra
Las plantas con flor: estructura y función
Las hojas (III): estructura interna
•
•
•
•
•
Epidermis superior
– Cutícula (ceras)
– Células mayores que en epidermis
inferior
Epidermis inferior
– Cutícula (ceras)
– Células menores que en epidermis
superior
– Estomas
Mesófilo
– Parénquima en empalizada
– Parénquima lagunar
Vasos conductores (en nervios)
Colénquima en nervios
Las plantas con flor: estructura y función
La nutrición (I): Tipos de nutrientes
•
Nutrientes principales
– C: Absorbido como carbonato (CO3=) o bicarbonato (HCO3-) en suelo o
agua y como CO2 en el aire. Imprescindible para la formación de
glucosa (C6)
– N: Absorbido como nitrógeno (N2; en umeros o fabes), nitrito (NO2-) o
nitrato (NO3-) y convertido a amino (NH2-). Imprescindible para la
formación de aminoácidos
– H: Absorbido como H2O. Imprescindible para la fotosíntesis
– K: Absorbido como K+ en el suelo. Imprescindible para la apertura o
cierre de los estomas
– P: Absorbido como fosfato (PO43-)o fosfato ácido (H2PO4-).
Imprescindible para la formación de ATP, de fosfolípidos y de
nucleótidos
– Mg: Absorbido como Mg2+ en el suelo. Imprescindible para la síntesis
de clorofila
Las plantas con flor: estructura y función
La nutrición (II): Absorción de agua y sales minerales
•
•
Tanto los iones como el agua tienen
que llegar hasta el xilema, que está
en el cilindro vascular de la raíz.
Absorción de iones:
–
–
•
Difusión: Paso por la membrana de
los pelos absorbentes a favor de un
gradiente de concentración (mucho,
fuera; poco, dentro). No se consume
energía
Transporte activo: Paso por la
membrana de los pelos absorbentes
en contra de un gradiente de
concentración (más iones en el interior
de la raíz que en el suelo). Se
consume energía.
Absorción de agua:
–
Ósmosis: Suelo es hipótonico con
respecto a raíz (hipertónica por
presencia de savia elaborada y por
acumulación de soluto en zona
endodermis)
Transporte activo de soluto de la
endodermis al cilindro vascular
Incremento de la presión hidrostática en
el xilema y del volumen hídrico en
vacuolas células parénquima
Las plantas con flor: estructura y función
La nutrición (III): El ascenso de la savia bruta
Un proceso combinado: tensión, cohesión, adhesión
•
•
•
•
•
La savia bruta (agua + sales minerales)
asciende en contra de la gravedad, a
veces hasta alturas de 100 m.
Ascenso por tráqueas y traquéidas
(angiospermas)
Ascenso por traquéidas (gimnospermas)
Columna de savia no interrumpida
Procesos que empujan:
–
–
•
Capilaridad (debida a la cohesividad o
adhesión entre moléculas de agua y de éstas
con las paredes del vaso conductor de la
savia).
Presión radicular: debida a procesos
osmóticos. Entrada de agua e iones por vías
simplástica o apoplástica. Selección en
banda de Caspary y transporte activo desde
células de la endodermis. Menor influencia en
el ascenso de la savia que la capilaridad.
Procesos que tiran
–
Evapotranspiración en estomas de hojas,
que causa hipertonía progresiva en células
del mesófilo (parénquima lagunar)  el agua
difunde para equilibrar concentraciones.
Endodermis
Las plantas con flor: estructura y función
La nutrición (IV): El ascenso de la savia bruta
Un proceso combinado: tensión, cohesión, adhesión
Vías apoplástica y
simplástica
Pelo radical
Paso del agua por vía apoplástica
Paso del agua por vía simplástica
Plasmodesmos
Las bandas de Caspary
detienen el flujo de agua
por vía apoplástica
Tráqueas del xilema
Cuando al H20 es
expulsado como vapor
por los estomas, las
células del mesófilo se
vuelven hipertónicas,
con lo que el agua
líquida pasa desde el
xilema al mesófilo
Evapotranspiración foliar
Las bandas de Caspary
detienen el flujo de agua
por vía apoplástica
Bandas de Caspary de
las células de la
endodermis
Las plantas con flor: estructura y función
La nutrición (V): Fotosíntesis
Estroma
Tilacoides
Tilacoides
Al TEM
Cloroplastos en células de Elodea
Estroma
Se forman ATP
y NADPH
Que comprende el ciclo de
Calvin-Benson
También
denominada
fase de Hill
lípidos
aminoácidos
CO2 + H2O + energía luminosa  glucosa (C6H12O6) + O2
Las plantas con flor: estructura y función
La nutrición (VI): El descenso de la savia elaborada
Hipótesis de Münch
Parénquima clorofílico =
fuentes de soluto
Savia elaborada =
sacarosa +
aminoácidos
Aumento concentración de
soluto en floema convierte a
xilema vecino en hipotónico:
agua xilema pasa a floema,
produciéndose un incremento
presión hidrostática en floema
Sacarosa pasa de la fuente
a la célula acompañante del
floema por transporte activo
Transporte por el
floema = traslocación
Sacarosa de la célula
acompañante pasa a la
célula cribosa (floema)
por difusión
Soluto del floema
desciende gracias a la
presión hidrostática
Soluto de floema es
consumido en raíces
Zonas no fotosintéticas
(yemas, raíces, flores o
frutos) = sumideros
Células cribosas del
floema se vuelven
hipotónicas y agua sale
de floema a células
vecinas (las del xilema,
por ejemplo)
Las plantas con flor: estructura y función
La nutrición (VI): El descenso de la savia elaborada
Los áfidos y el floema
La probóscide atraviesa la
epidermis y llega hasta las células
del floema, donde está la sacarosa
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Las plantas con flor: estructur y función El ciclo