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BIOL 3052 - Compendio Estructura y Fisiología Vegetal
Estructura floral
Estructura y Fisiología Vegetal:
Compendio Capítulos 35 al 38
Dr. Fernando J. Bird-Picó
Departamento de Biología
Recinto Universitario de Mayagüez
Diferencia en espectro visual y uv
Dr. Fernando J. Bird-Picó - 2015
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Doble fecundación
Desarrollo embrionario
Semilla
cotiledón
radícula
Desarrollo de la Fruta
Hoja de follaje
• Inicialmente por la producción de auxina en la
semilla en desarrollo o por el polen que fecunda a
la flor.
• La semilla no es necesaria para el desarrollo de la
fruta siempre y cuando se provean auxinas en
forma artificial:
plúmula
hipocotilo
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– 1) por mutación: frutas partenocárpicas: incapaces
de reproducción como el guineo y la china "navel":
descubierta en Brasil en el siglo XIX, por mutación.
– 2) artificialmente: roceándoles auxina en la flor no
fecundada
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Estructura
Vegetal
•
•
•
•
•
Estructura Vegetal
• Por lo general, el sistema radical se
encuentra debajo del sustrato
• El resto de la planta (tallos, hojas, flores y
frutos) se encuentran sobre el sustrato
• Ambos están conectados entre sí pues la
planta necesita materiales de ambos
ambientes: aire y tierra.
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Raíces
Tallos
Hojas
Flores
Frutos
Células, Tejidos y Órganos
• Células: varios tipos en las plantas
• Tejidos: compuestos de células similares
en estructura y función
• Órganos: compuestos de diferentes tejidos
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Tejidos: Simples y Complejos
• Tejido simple:
compuesto de un sólo
tipo de célula
• Tejido complejo: compuesto de más de
un tipo de célula
• Tres tipos de tejidos en las plantas:
– Fundamental
– vascular y
– dermal
Tejido Fundamental
• Forma la mayor parte del cuerpo de las
herbáceas.
• Se compone de parénquima, colénquima y
esclerénquimas
• Estos tres tipos de células se diferencian por
la estructura de su pared celular.
Tejido Fundamental
Parénquima
• Paredes primarias delgadas
• Función de almacenamiento y secreción de
aceites, almidón, agua y sales minerales
• También en la fotosíntesis
• Están vivas al madurar el tejido en donde se
encuentran
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Parénquima
Tejido Fundamental:
Colénquima
• Paredes primarias de grosor variable
• Provee apoyo estructural en órganos
vegetales blandos o suaves
• Estan vivas al madurar el tejido en donde se
encuentran, pero las esquinas de sus paredes
primarias son gruesas.
Colénquima
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Colénquima
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Tejido Fundamental:
Esclerénquima
Esclerénquima: Esclereidas
•
•
•
•
Pared primaria y secundaria gruesas
Pared secundaria rica en lignina
Especializadas para el apoyo estructural
Al madurarse en el tejido en que se encuentran,
usualmente se mueren.
• Esclereidas son cortas y cúbicas, en cáscaras de
nueces y la pepa de frutas pétreas.
• Fibras son alargadas y se encuentran en grupos,
en la madera y corteza de angiospermas
Esclerénquima:
Fibras
Tejido Vascular
• Se compone de xilema y floema, que es continuo
desde las raíces hasta el tallo y las hojas
• Xilema: transporta agua y minerales de la zona
radical al dosel de la planta (ramas, hojas).
Ambas partes comunicadas por el tallo.
• Floema: transporta compuestos orgánicos en
solución desde el dosel hacia el resto de la planta
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traqueida
Xilema
• Traqueidas (gimnospermas) y elementos
de vaso (angiospermas): conducen los
fluidos.
• Células muertas cuando madura; sólo queda
el lúmen de pared celular
• Líquido pasa de uno a otro verticalmente,
pero también hay conducción lateral
Elemento de vaso
Elemento de
vaso
Floema
• Elementos cribosos son las células de transporte
en el floema: transporte de compuetos orgánicos
• Elementos cribosos poseen placa cribosa en
ambos terminales
• Estas células están vivas cuando madura
• Célula acompañante adyacente al elemento
criboso: dirige metabolismo del mismo por los
plasmodesmos
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Floema
Tejido Dermal
Epidermis
• Epidermis: capa más externa de células en
las plantas herbáceas
• Usualmente una sóla capa de células
• No fotosintéticas y transparentes
• Con cutícula
• Compuesta de células de parénquima, y
puede tener células guardianas (rodeando
la estoma) y tricomas.
• Tricomas: aumenta área de superficie en
raíces; excreción de sal en plantas halofitas,
y protección contra evaporación y
depredadores
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Epidermis
Peridermo
• En plantas leñosas, la epidermis es
remplazada por peridermo: tejido complejo
compuesto de células de corcho y
parénquima de corcho.
• Células de corcho: se mueren al madurar y
su función es impermeabilizar la estructura
• Parénquima de corcho: función de
almacenaje
Peridermo
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Crecimiento en las Plantas
• El crecimiento de las células eincluye tres
componentes principales:
– Mitosis
– Alargamiento celular
– Diferenciación celular
Crecimiento en las Plantas
• Meristemos: áreas especializadas cuyas
células se dividen constantemente
• Crecimiento primario: todas las plantas lo
poseen crecer en tamaño vertical la
planta
• Crecimiento secundario: aumentar en
diámetro, solamente las gimnospermas y
plantas leñosas
Meristemos
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Crecimiento Secundario
• Meristemos laterales: extienden el
diámetro de tallos y raíces
• Poseen dos áreas meristemáticas:
– Cambium vascular
– Cambium de corcho
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Desarrollo del xilema y floema secundario
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• El agua es retenida en el suelo por fuerzas capilares;
por esta razón el árbol tiene que recoger agua de una
gran área alrededor de la planta: sistema radical
complejo.
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• Se absorben
minerales en la
raíz por
transporte
activo; se crea
un gradiente
osmótico: capa
cerosa en la
endodermis no
deja que salgan
los iones; el
agua se mueve
siempre hacia la
raíz = presión
de raíz.
• Árboles: no es
suficiente esta presión
de raíz. La cohesión
de las moléculas de
agua entre sí y la
adhesión a las
paredes: vasos del
xilema son muy
delgados, y las
moléculas están
formando una hilera
continua desde la raíz
hasta las hojas.
Cuando se evapora
en las hojas, se
reemplaza molécula
por molécula.
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• Si el suelo tiene mucha cantidad de agua y
oxígeno para respiración (produce ATP), la
presión de raíz es suficientemente fuerte para
empujar esa columna de agua hacia las hojas de
las herbáceas y ciertos arbustos: gutación-->
gotas de savia del xilema (minerales y agua).
• Si se rompe esta
continuidad, no
funciona; si se
congela en
invierno, se
disipa gas y se
interrumpe.
xilema:
traqueidas y
vasos tienen
poros laterales:
se re-dirige el
flujo alrededor
de la
interrupción
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Floema
• La savia se compone de 30% de materia orgánica, tales
como disacáridos (sacarosa), amino ácidos y otras
substancias que son transportadas a razón de 200 cm/hora
(por estudios radioactivos).
• El floema es un tejido vivo y activo. El mecanismo
de presión-flujo se ha investigado gracias a la
presencia de insectos chupadores de savia: áfidos,
herramienta muy útil.
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• Las azúcares se
sintetizan durante el día
en el parénquima de las
hojas y se transporta a
otros tejidos por
translocación: a los
tubos cribosos (sieve
cells), en donde harán los
mismos hipertónicos. El
floema absorbe agua de
los tejidos de la hoja, y
por lo tanto, en el floema
de la hoja vamos a
encontrar una alta
presión hidrostática que
ocasiona flujo hacia
abajo.
• A medida que los
tejidos absorben los
carbohidratos, el floema
se vuelve hipotónico y
pierde agua por
osmosis. Como esto
ocurre verticalmente,
acelera el flujo de la
savia.
• Este flujo no siempre es
hacia abajo: en la
primavera, este flujo es
opuesto, desde las raíces
y tronco hacia las hojas.
También se transportan
otras substancias en este
tejido.
Raíces
• Función es aumentar
el área de absorción.
Todo lo que la planta
necesita entra por las
raíces, a excepción de
O2, CO2, y luz.
• Hay diferentes
adaptaciones:
profundas y gruesas,
superficiales y
extensas, etc.
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• raíces gruesas:
leñosas como el
tronco, cubiertas
por corcho y
lenticelos:
intercambio de
gases
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• raíces pequeñas y
delgadas: cubiertas
solamente por la
epidermis: hay células
modificadas para formar
pelos radicales. Ejemplo
lo es el centeno: a los 4
meses de edad, su sistema
radical poseía un área de
superficie de 639 m2, unas
130 veces más que el área
superficial de las hojas y
tallos. Unos 14 millones
de pelos radicales, que
median unos 500
kilómetros de longitud.
• endodermis: sus células son compactas y están
impregnadas de cera Cinta de Caspary: impermeable al
agua. Controla el flujo de agua y minerales.
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• agua y minerales,
pasan del
citoplasma de
una célula a otra
hasta el centro de
la raíz, donde
están los haces
vasculares.
• corteza: células
de parénquima,
no hay
cloroplastos. Su
función es la de
almacenar
almidón y otras
sustancias
orgánicas.
• Ejemplo: en los mangles, viven en agua
salina: la savia del xilema tiene menos (-)
sal que el agua del exterior: regula el paso
de sales. La presión de transpiración hala
el agua solamente, la sal que entra se
excreta por glándulas en las axilas de las
hojas.
• plantas terrestres: bombean sales por
transporte activo, el agua le sigue por
osmosis.
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• Respiración
Radical: O2 tiene
que estar disponible,
o se mueren las
células en la raíz: si
esto ocurre, no hay
transporte. Si hay
mucha agua, no hay
aire en el suelo.
Figure 35.4
Zancos
• plantas acuáticas: lotos y lirios de agua:
estomas dorsales en vez de ventrales. Los tejidos
son mas esponjosos, para la flotación, de forma tal
que no necesitan soporte. De la misma forma
llevan aire a las raíces. Algunos insectos parásitos
de la raíz dependen de este aire para sobrevivir.
• Mangle: las raíces poseen pneumatóforos fuera
del agua para obtener aire.
• Cipreses: raíces extensas sobre el suelo para
sostener el árbol: apuntalamiento o contrafuerte
("butresses").
Muchas plantas tienen
raíces modificadas:
“Raíces estranguladoras”
• Suelo: espacios microscópicos que están libres:
potencialmente pueden tener aire o líquido. El
agua es drenada por gravedad; el resto es atraída
por fuerzas capilares del suelo que la retiene.
Disuelve iones minerales y forma lo que se llama
la solución de suelo.
• Cuando el suelo está lleno a capacidad de agua
que puede retener por fuerzas capilares se le llama
la capacidad de campo de dicho suelo.
zancos
Para almacenar
Pneumatóforos
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Composición del Suelo
Contrafuertes
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Composición del Suelo
Composición del Suelo
• El suelo está compuesto principalmente de 5
materiales: minerales inorgánicos, materia
orgánica, microorganismos del suelo, aire del
suelo, y agua en el suelo. La cantidad de cada
uno de estos materiales con relación a los demás
determina las características físicas y químicas de
ese suelo en particular. Estas características
finalmente determinan el tipo de vegetación que
ese suelo puede sustentar.
• Textura: depende del tamaño de las
partículas inorgánicas
• arena, arenilla ("silt"), y arcilla. La arcilla
es importante, ya que sus cargas negativas
retienen los cationes importantes para la
nutrición de las plantas (intercambio de
cationes)
Absorción de Minerales
• Los minerales disueltos en esa solución de suelo
entran a la raíz de una de tres formas:
• 1) absorción activa: por los pelos radicales.
Pasa de célula a célula hasta llegar a la
endodermis. Allí tiene que ser absorbida de
nuevo, pues no hay conexión citoplásmica entre
las células de parénquima de la corteza con la
endodermis: esta forma de absorción se le llama
la ruta del simplasto.
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Absorción de Minerales
• 2) Imbibición: por la epidermis (espacios
intercelulares), entre las células de la
corteza sin penetrar el citoplasma de las
mismas. Llegan hasta la endodermis. El
agua se absorbe selectivamente. Esta es la
ruta del apoplasto.
Absorción de Minerales
• 3) Hongos: algunos viven en las raíces, y
absorben los minerales del suelo mejor que
las raíces. Luego le pasan estos minerales a
las células de la raíz. Esta asociación se le
llama Micorrizas
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Leguminosas: nódulos
Ectomicorriza
Endomicorriza
Adaptaciones para obtener
nutrientes
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