LA CLASIFICACIÓN Y LA NUTRICIÓN DE LAS PLANTAS TEMA 6 LA CLASIFICACIÓN Y LA NUTRICIÓN DE LAS PLANTAS

1.LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS Las plantas son organismos eucariotas aerobios, pluricelulares, fotoautótrofos y, generalmente, adaptados al medio terrestre (aunque algunas viven en estanques, ríos y lagos). Sus células poseen una pared celular de celulosa, tienen cloroplastos y almacenan almidón como sustancia de reserva .

1.LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS (cont) NO VASCULARES (sin vasos conductores, organización tipo talo): - Musgos BRIOFITAS - Hepáticas

1. LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS (cont) 2. VASCULARES (con vasos conductores, organización tipo cormo) A. PTERIDOFITAS: sin flores ni semillas CORMOFITAS I. GIMNOSPERMAS: sin fruto B. ESPERMAFITAS con flores y semillas I I.ANGIOSPERMAS : con fruto

1. LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS: BRIOFITAS Son plantas terrestres de pequeño tamaño (no más de 10 cm) Tienen organización tipo talo Viven en lugares húmedos porque necesitan agua para su reproducción y evitar la deshidratación. Se fijan a la tierra, las rocas o la corteza de los árboles mediante unas estructuras llamadas rizoides.

1. LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS: BRIOFITAS (cont) MUSGOS Tienen el cuerpo estructurado en: Filidios (filoides): falsas hojas, que realizan la fotosíntesis. Caulidios (cauloides): falsos tallos, sin vasos conductores Rizoides: falsas raíces, con los que se sujetan al sustrato y absorben agua y sales (aunque también se realiza a través de los filoides y cauloides)

1. LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS: BRIOFITAS (cont) 2. HEPÁTICAS Se llaman así porque sus falsas hojas tienen forma de “hígado”, son lobuladas. En ellas no hay distinción clara entre cauloides y filoides

1. LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS: CORMOFITAS Son plantas terrestres Su cuerpo tiene estructura tipo cormo, con tejidos conductores diferenciados y órganos especializados: Raíz: fija la planta al suelo y absorbe agua y sales minerales de él. Tallo: soporta las hojas y transporta sustancias Hojas: realizan la fotosíntesis. Se dividen en dos grupos: Pteridofitas y Espermafitas

1. LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS: CORMOFITAS (cont) 1. PTERIDOFITAS Poseen esporas No tienen semillas Dependen del agua para su reproducción, por lo que viven en ambientes muy húmedos. Se dividen en dos grupos: Equisetos y Helechos

1. LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS: CORMOFITAS (cont) PTERIDOFITAS EQUISETOS Se denominan también colas de caballo por el aspecto de cepillo de sus hojas y ramas. Las hojas son puntiagudas y verticiladas (brotan en grupos del mismo nudo)

1. LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS: CORMOFITAS (cont) PTERIDOFITAS B. HELECHOS Tienen unas hojas muy desarrolladas, denominadas frondes que realizan la fotosíntesis y en cuyo envés se desarrollan los soros, donde se forman las esporas. Su tamaño es muy variable, desde pequeños al tamaño de un árbol

1. LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS: CORMOFITAS (cont) ESPERMAFITAS Son plantas con flores y semillas. No dependen del agua para la reproducción La semilla es una estructura que contiene y protege al embrión, permitiéndole mantenerse en reposo o latencia durante largo tiempo y diseminarse a largas distancias Por estos motivos son las plantas predominantes sobre la Tierra, en cualquier hábitat. Se dividen en dos grupos: Gimnospermas y Angiospermas

1. LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS: CORMOFITAS (cont):ESPERMAFITAS GIMNOSPERMAS Sus semillas son desnudas, es decir, no protegidas por un fruto. Las más conocidas son las coníferas Las flores son poco llamativas, unisexuales (masculinas o femeninas), denominadas conos. La polinización es anemófila Son generalmente leñosas Sus hojas son aciculares o escamosas

1. LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS: CORMOFITAS (cont) ESPERMAFITAS CIPRÉS PINO ABETO

1. LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS: CORMOFITAS (cont) ESPERMAFITAS B. ANGIOSPERMAS Sus flores suelen ser llamativas, por lo que la polinización es, en muchos casos entomófila. Pueden tener flores unisexuales, pero comúnmente son hermafroditas. Las semillas quedan encerradas en un fruto, procedente del ovario de la flor y su dispersión puede ser zoócora (animales), hidrócora (agua) o anemócora (viento) Se clasifican en dos grupos: Monocotiledóneas y Dicotiledóneas

1. LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS: CORMOFITAS (cont) ESPERMAFITAS MONOCOTILEDÓNEAS El embrión posee una sola hoja, cotiledón. Son casi siempre herbáceas (gramíneas, orquídeas, tulipanes), salvo las palmeras Los haces vasculares se encuentran dispersos por el tallo. Sus hojas tienen forma alargada y con nervios paralelos

1. LA CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS: CORMOFITAS (cont) ESPERMAFITAS b) DICOTILEDÓNEAS El embrión posee dos cotiledones Pueden ser herbáceas y leñosas Los haces vasculares se encuentran dispuestos anularmente. Las hojas tienen formas variadas y sus nervios no son paralelos.

2. EL APARATO VEGETATIVO DE LAS CORMOFITAS El aparato vegetativo está formado por los órganos no reproductores de una planta: hojas, tallo y raíz. A. LAS HOJAS Órganos aéreos en los que se distinguen: Limbo: parte más ancha, laminar, recorrida por nervios. La parte superior se denomina haz y la inferior, envés.

2. EL APARATO VEGETATIVO DE LAS CORMOFITAS (cont) 2) Nervios: En ellos se encuentran los vasos conductores. 3) Pecíolo: pedúnculo que une la hoja al tallo. 4) Vaina: Ensanchamiento final del pecíolo, donde se une al tallo.

2. EL APARATO VEGETATIVO DE LAS CORMOFITAS (cont) Funciones de las hojas: Realizar la fotosíntesis A través de sus estomas se realiza la transpiración Intercambio gaseoso

2. EL APARATO VEGETATIVO DE LAS CORMOFITAS (cont) Estructura de la hoja: en un corte transversal, se distinguen los siguientes tejidos: Epidermis del haz: sin cloroplastos, con cutícula y, a veces, con pelos o tricomas. Tejidos conductores: vasos conductores acompañados de otros tejidos (parénquima y colénquima), formando los nervios.

2. EL APARATO VEGETATIVO DE LAS CORMOFITAS (cont) Parénquima en empalizada, bajo la epidermis del haz Parénquima lagunar, con abundantes huecos (meatos) que se comunican con las cámaras subestomáticas. Epidermis del envés: con cutícula y abundantes estomas.

2. EL APARATO VEGETATIVO DE LAS CORMOFITAS (cont) B. EL TALLO Estructura generalmente aérea, aunque en ocasiones se presentan tallos subterráneos, en la que se distinguen: Yema apical: en el extremo. Formada por meristemo primario y responsable del crecimiento en longitud. Nudo: engrosamiento en el que se insertan las ramas, las hojas y las yemas axilares. Entrenudo: zona comprendida entre dos nudos Yema axilar: en las axilas de las ramas o las hojas.

2. EL APARATO VEGETATIVO DE LAS CORMOFITAS (cont)

2. EL APARATO VEGETATIVO DE LAS CORMOFITAS (cont) Funciones del tallo: Sostener las hojas, las flores y los frutos. Transportar la savia bruta y elaborada. Exponer las hojas a la luz En algunos casos, almacenar sustancias de reserva, como en los tallos subterráneos (bulbos, tubérculos, etc.)

2. EL APARATO VEGETATIVO DE LAS CORMOFITAS (cont) Estructura del tallo: Los tallos que sólo tienen crecimiento en longitud (primario), presentan una estructura primaria, mientras los que tienen crecimiento en grosor (secundario), presentan estructura secundaria.

2. EL APARATO VEGETATIVO DE LAS CORMOFITAS (cont) Estructura primaria (Dicotiledónea)

2. EL APARATO VEGETATIVO DE LAS CORMOFITAS (cont) Estructura primaria (monocotiledónea)

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 1 3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 1. ABSORCIÓN DE NUTRIENTES INORGÁNICOS Se realiza por los pelos radicales o absorbentes (hasta 2500 pelos por cm2 de raíz) La superficie tiene una capa viscosa, para adherirse a las partículas del suelo y así favorecer la absorción

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 1 3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 1. ABSORCIÓN DE NUTRIENTES INORGÁNICOS A. ABSORCIÓN DEL AGUA Se realiza por ÓSMOSIS: hay mayor concentración de sales dentro del pelo radical que en el suelo (hipertónico) B. ABSORCIÓN DE SALES MINERALES Las sales deben estar en estado iónico, en forma de cationes y aniones y disueltas en agua. Se realiza por transporte activo, entrada en contra de gradiente, con gasto energético. El oxígeno, carbono e hidrógeno (90 a 95% del peso de la planta), se incorporan con el agua, el dióxido de carbono y el oxígeno atmosférico. El nitrógeno se incorpora en forma de nitratos de suelo que se producen gracias a las bacterias nitrificantes que se encuentran en él.

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 1 3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 1. ABSORCIÓN DE NUTRIENTES INORGÁNICOS ASOCIACIONES RADICULARES Son relaciones simbióticas de las raíces de algunas plantas con otros organismos para mejorar la obtención de nutrientes Existen dos tipos de simbiosis de las raíces: a) MICORRIZAS. Los hongos ayudan a coger agua y sales minerales cuando los pelos absorbentes son insuficientes (también ayudan a introducir iones como P o Zn) El hongo se beneficia de los nutrientes de la planta b) RHIZOBIUM. Son bacterias que ayudan a las leguminosas a incorporar el nitrógeno atmosférico, en el caso de suelos pobres en este elemento. Micorrizas Rhizobium

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 2 3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 2. EL TRANSPORTE DEAGUA Y SALES MINERALES El transporte de la savia bruta (agua e iones del suelo) se realiza en dos fases: A. Desde la epidermis de la raíz hasta el xilema B. Subida hasta las hojas por el xilema.

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 2 3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 2. EL TRANSPORTE DEAGUA Y SALES MINERALES TRANSPORTE EN LA RAÍZ DESDE LA EPIDERMIS AL XILEMA Se realiza a través de dos vías:

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 2 3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 2. EL TRANSPORTE DEAGUA Y SALES MINERALES Vía A: SIMPLÁSTICA Vía B: APOPLÁSTICA

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 2 3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 2. EL TRANSPORTE DEAGUA Y SALES MINERALES B. TRANSPORTE POR EL XILEMA HASTA LAS HOJAS En el ascenso de la savia bruta hasta las hojas no hace falta gasto de energía Se produce por tres efectos: 1. Fuerzas de adhesión-cohesión Adhesión: de las moléculas del agua a las paredes del tubo. Produce capilaridad: subida de la columna de agua hacia arriba Cohesión: entre las moléculas de agua (puentes de H) 2. Presión de aspiración desde las hojas (succión) La transpiración del agua por los estomas de las hojas, provoca que se arrastre la columna de agua del xilema que viene a sustituir al agua evaporada (debido a las fuerzas del apartado anterior) 3. Presión radicular. Como los pelos radicales son hipertónicos respecto al suelo, el agua entra de forma continua por la raíz generando una presión que empuja a la savia bruta hacia arriba

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 2 3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 2. EL TRANSPORTE DEAGUA Y SALES MINERALES

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 3. EL INTERCAMBIO DE GASES La plantas necesitan CO2 para la fotosíntesis y O2 para la respiración celular y producen CO2 en la respiración celular y O2 en la fotosíntesis. La fotosíntesis la realizan sólo durante el día y la respiración durante el día y la noche. El intercambio de gases se lleva a cabo a través de los estomas: Formados por 2 células oclusivas. Cuando se hinchan por ósmosis, se curvan y en la parte central queda un orificio u ostíolo. Cuando se pierden agua se arrugan y el orificio se cierra

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 3. EL INTERCAMBIO DE GASES

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 3. EL INTERCAMBIO DE GASES Mecanismo bioquímico de cierre-apertura de estomas La reacción: H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3- Si hay fotosíntesis: concentración CO2 La reacción se desplaza hacia la izquierda para reponer el CO2 perdido Esto provoca que baje la concentración de H+ Esto activa a una enzima que participa en la reacción: almidón glucosa 4. Al aumentar la cantidad de glucosa, aumenta la presión osmótica dentro de la célula, luego el AGUA de las células contiguas entra por ósmosis y la célula se hincha, lo que provoca la apertura de los estomas LUEGO, SI HAY FOTOSÍNTESIS, SE ABREN LOS ESTOMAS PARA COGER MÁS CO2 , QUE HACE FALTA PARA SEGUIR CON ESA FOTOSÍNTESIS.

Factores que influyen la apertura en los estomas Estomas abiertos Estomas cerrados (siempre que se pueda para no perder excesiva agua Temperatura - Mayor temperatura: más fotosíntesis Menor temperatura, baja fotosíntesis Muy alta temperatura: no funcionan las enzimas de la fotosíntesis y otras causas Luz - Por el día cuando hay luz hay fotosíntesis, se necesita CO 2 - Por la noche, los estomas se cierran porque aumenta el CO2 por la respiración y no hace falta en fotosíntesis Disponibilidad de agua Si hay suficiente agua las células oclusivas pueden estar turgentes - Si falta agua, las células oclusivas se cierran y no puede captarse CO2 Concentración de CO2 - Si hay poco, se abren porque hace falta para fotosíntesis - Si hay mucho CO2, no hace falta coger más

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 3.4 LA FOTOSÍNTESIS H2O + sales minerales + CO2 O2 + (CH2O)n Con intervención de la luz, clorofila y enzimas necesarias. Tiene una fase luminosa en los tilacoides de los cloroplastos, donde se obtiene ATP y NADPH y se produce O2 a partir del agua, y una fase oscura(ciclo de Calvin) en el estroma del cloroplasto donde, utilizando el ATP y NADPH obtenidos en la fase luminosa, se fabrica glucosa a partir del CO2. A partir de los esqueletos carbonados de los glúcidos formados, se pueden fabricar el resto de los compuestos orgánicos

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 3.4 LA FOTOSÍNTESIS Factores que influyen en la fotosíntesis: Intensidad luminosa: a mayor intensidad, mayor rendimiento hasta un valor límite. Concentración de CO2: a mayor concentración, mayor rendimiento, hasta un límite. Concentración de O2: a mayor concentración, menor rendimiento Temperatura: a mayor temperatura, más actividad fotosintética hasta la temperatura óptima, a partir de la cual disminuye, por inactividad de las enzimas Escasez de agua: el cierre de los estomas para evitar la evaporación, baja la actividad

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 3.4 LA FOTOSÍNTESIS Importancia de la fotosíntesis Transforma la energía luminosa en energía química, que es la forma en la que puede ser utilizada por las células y, de esta manera entra en el ecosistema Se obtiene materia orgánica a partir de materia inorgánica : La materia orgánica es la propia de los seres vivos. Sin esta reacción, no habría materia orgánica disponible para los organismos heterótrofos Produce oxígeno y gasta CO2 : El oxígeno es imprescindible para que los organismos heterótrofos puedan obtener su energía en forma química y se reutiliza el CO2 producido en la respiración celular, retirándolo de la atmósfera

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 3.5 EL TRANSPORTE DE SAVIA ELABORADA Una vez realizada la fotosíntesis, los productos obtenidos o savia elaborada (sacarosa, aminoácidos, etc) se deben conducir desde las fuentes (hojas) hasta los sumideros (resto de la planta que necesita estos nutrientes) Las células los cogen según necesidad: especialmente en órganos de reserva de nutrientes o, por ejemplo, en las semillas Se produce a través del floema (tubos cribosos) Velocidad: 30-120 cm/h. En otoño se reduce por depósito de calosa en los tubos cribosos

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 3.5 EL TRANSPORTE DE SAVIA ELABORADA El transporte de savia elaborada se explica mediante la HIPÓTESIS DEL FLUJO POR PRESIÓN: La sacarosa pasa por transporte activo desde el parénquima de las hojas a las células acompañantes de los tubos cribosos. De estas pasa, mediante plasmodesmos, a las células del tubo criboso. Al aumentar la concentración en ellos, entra agua por ósmosis, procedente de los vasos del xilema adyacentes. Esto provoca un aumento de la presión hidrostática que favorece el movimiento de la savia elaborada hacia los sumideros o zonas de consumo, en las que hay menor presión. En los sumideros, la sacarosa sale del tubo y con ella se fabrican biomoléculas: almidón, celulosa, etc. Al bajar la concentración de sacarosa en el tubo criboso, el agua vuelve a pasar por ósmosis hacia el xilema adyacente, con lo que baja la presión hidrostática y se favorece que siga llegando savia elaborada.

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 3.5 EL TRANSPORTE DE SAVIA ELABORADA HIPÓTESIS DEL FLUJO POR PRESIÓN

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 3.6 LA EXCRECIÓN EN LAS PLANTAS No tienen aparato excretor: se generan menos desechos que en animales, por menor tasa metabólica. Algunos desechos se reutilizan. Por ejemplo el CO2, el H2O y los productos nitrogenados obtenidos en la respiración, se pueden usar en la fotosíntesis. En las plantas es difícil distinguir entre excreción (eliminación de residuos del metabolismo) y secreción (expulsión de sustancias que son útiles para la planta)

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS 3.6 LA EXCRECIÓN EN LAS PLANTAS Algunas sustancias segregadas son: Se acumula en canales y protege frente a los microorganismos. Con ella se fabrican pegamentos, perfumes, etc. Se acumula en bolsas lisígenas, Es azucarado y sirve de alimento a muchos insectos por lo que sirve para la polinización Se acumulan en vacuolas, Protegen a la planta frente a los microorganismos y pueden resultar tóxicos para algunos herbívoros.