NUTRICIÓN, RELACIÓN Y REPRODUCCIÓN LOS VEGETALES NUTRICIÓN, RELACIÓN Y REPRODUCCIÓN

FUNCIÓN DE NUTRICIÓN Los vegetales presentan nutrición fotoautótrofa. El proceso por el que los vegetales asimilan materia inorgánica y con la utilización de la energía solar la transforman en materia orgánica, se denomina FOTOSÍNTESIS. La fotosíntesis en un proceso anabólico.

Las células encargadas de llevar a cabo la fotosíntesis se localizan en el parénquima clorofílico (o mesófilo) de las hojas. Este parénquima clorofílico en muchas hojas se encuentra diferenciado en: Parénquima en empalizada: Localizado en las zonas del haz de la hoja, muy rico en cloroplastos. Parénquima lagunar: Localizado en zonas del envés, presenta espacios intercelulares y menos cloroplastos. FUENTE: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/

Los pigmentos fotosintéticos pueden ser: En los cloroplastos aparecen los pigmentos fotosintéticos que permiten absorber la energía lumínica. Los pigmentos fotosintéticos pueden ser: Clorofilas: De color verde. Carotenoides: De color amarillo-rojizo. Los pigmentos fotosintéticos aparecen en unas estructuras llamadas fotosistemas que se localizan en las membranas tilacoides del cloroplasto.

REACCIÓN DE FOTOSÍNTESIS La reacción de fotosíntesis es un proceso muy complejo que se puede resumir en la siguiente ecuación: CO2 + H2O = (CH2O) + O2

CÓMO SE OBTIENEN LOS COMPUESTOS QUE REACCIONAN EN LA FOTOSÍNTESIS En los vegetales con organización de talo el CO2 y el H2O se incorporan directamente a través de las membranas celulares por difusión. En los vegetales con organización cormo el la incorporación de nutrientes requiere órganos especializados. El CO2 entra en la hoja a través de los estomas. La apertura de los estomas se produce porque las células oclusivas se llenan de agua y se hinchan. El dióxido de carbono pasa a través de los estomas hacia las células fotosintéticas del parénquima por difusión.

FUENTE: http://recursos. cnice. mec

El H2O entra en la planta por las raíces y eso es posible porque las células vegetales presentan unas estructuras llamadas plasmodesmos que son finos canales que comunican unas células con otras, la entrada se produce por ósmosis. Algunas plantas pueden absorber humedad atmosférica a través de las hojas pero es una mínima parte comparada con el agua que se absorbe por las raíces. El agua (junto con las sales minerales que también son absorbidas por las raíces) es llevada hasta el parénquima clorofílico de las hojas por el xilema, constituyendo la savia bruta.

El ascenso de la savia bruta por los vasos del xilema se produce de la siguiente manera: Como generalmente hay menos humedad en el exterior que el interior de la hoja se tiende a perder agua por los estomas en forma de vapor (evapotranspiración). Las moléculas de agua en los vasos del xilema se comportan como si todas estuvieran conectadas entre si (fuerza de cohesión), y a su vez estuvieran conectadas a las paredes de los vasos (fuerzas de adhesión). El “tirón” que produce la transpiración hace que el agua suba por el xilema por una diferencia de presión.

FOTOSÍNTESIS Se transforma materia inorgánica en orgánica: a partir de la fuente de carbono del dióxido de carbono del aire. Fase oscura. Se transforma la energía luminosa en química: que es usada por todos los seres vivos. Los vegetales son el primer y único eslabón productor de la cadena trófica. Fase luminosa. El oxígeno se libera como producto residual y lo usan la mayor parte de los organismos para la respiración celular. (El oxígeno saldrá por los estomas)

Durante la fotosíntesis la savia bruta se transforma en savia elaborada y esta es transportada a través de los vasos del floema desde las hojas al resto de la planta. El movimiento es producido también por una diferencia de presión. FUENTE: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/reino_vegetal/contenidos3.htm

EXCRECIÓN EN VEGETALES Los productos de excreción del metabolismo en vegetales es muy reducida. El CO2 y el H2O resultantes del catabolismo y el O2 producto de la fotosíntesis se eliminan a través de los estomas (estos productos también pueden ser reutilizados).

Los vegetales no eliminan residuos procedentes del catabolismo de proteínas, los aminoácidos son reutilizados para sintetizar nuevas proteínas. En las vacuolas se pueden acumular productos de desecho que de esta manera aunque no se eliminan no se acumulan en el citoplasma (por ejemplo cristales de oxalato de calcio procedentes de catabolismo de proteínas). Algunas sustancias como latex, resinas, esencias, se consideran actualmente como compuestos útiles para las plantas, y por lo tanto no son productos de excreción.

FUNCIONES DE RELACIÓN Las plantas son capaces de percibir los cambios ambientales que actúan como estímulos externos y reaccionar frente a ellos. Los vegetales no presentan movimientos que supongan desplazamiento pero si pueden responder a estímulos realizando algún tipo de movimiento.

NASTIAS RESPUESTAS NEGATIVOS (La planta se aleja del estímulo) TROPISMOS (Movimientos de crecimiento en los que varia la orientación de la planta). NASTIAS (Movimientos pasajeros de determinadas zonas del vegetal) NEGATIVOS (La planta se aleja del estímulo) POSITIVOS (La planta se dirige hacia el estímulo) FOTONASTIAS (Hacia o en contra de la luz) SEISMONASTIAS (Movimientos ligados al contacto del vegetal con algo)

HORMONAS VEGETALES En los vegetales el control del medio interno y las relaciones con el exterior están regulados por sustancias químicas llamadas fitohormonas (=hormonas vegetales), que son sustancias orgánicas que afectan al crecimiento y desarrollo de las plantas, siendo activas a muy baja concentración. Las hormonas vegetales no se sintetizan en órganos especializados aunque existen algunos tejidos y/o órganos que son principales lugares de síntesis: Meristemos de ápices de raíces y tallos. Primordios de hojas y flores. Semillas en desarrollo.

Las fitohormonas actúan sobre las células del lugar donde se sintetizan. Aunque en ocasiones si pueden desplazarse a través del xilema y el floema. La respuesta ante las hormonas depende de la concentración de éstas y también de cambios de sensibilidad de las células ante las hormonas (la acción de las hormonas puede depender de la edad, de la presencia de otras hormonas, de condiciones ambientales). Ninguna hormona vegetal tiene el control exclusivo de un proceso fisiológico.

CLASIFICACIÓN DE FITOHORMONAS AUXINAS: Estimulan el alargamiento de las células activando procesos de crecimiento, floración, formación de yemas apicales, crecimiento celular en los meristemos y formación de raíces en los esquejes. GIBERELINAS: Hacen germinar las semillas e inducen a la formación de flores y frutos. CITOQUINAS: Retardan la caída de la hoja y el envejecimiento e inducen a la diferenciación celular y formación de nuevos tejidos. ETILENO:  Facilita la maduración de los frutos y la degradación de la clorofila, haciendo caer las hojas. ÁCIDO ABCÍSICO: Provocan el cierre de los estomas cuando hay sequía o inhibe el crecimiento del vegetal en momentos de crisis, produciendo una especie de letargo.

FUENTE: http://recursos. cnice. mec

REPRODUCCIÓN Los vegetales pueden presentar reproducción asexual o sexual. La reproducción sexual implica formación de gametos y fecundación. La reproducción asexual se conoce como multiplicación vegetativa y los individuos que se forman son genéticamente iguales a los “progenitores”

REPRODUCCIÓN ASEXUAL Está muy difundida en el mundo vegetal. Se produce por modificación de órganos vegetativos (raíz, tallo y hojas). Estos órganos deben de contener células meristemáricas para producir todo el conjunto de órganos de la planta.

REPRODUCCIÓN ASEXUAL: ESTUCTURAS ESPECIALIZADAS ESTOLONES: Tallos rastreros que de trecho en trecho presentan yemas que enraízan engendrando una nueva planta. (Ejemplo: Fresal) FUENTE: biologismos.blogspot.com/.../blog-post_4329.htm

RIZOMAS: Tallos subterráneos generalmente engrosados por almacenar sustancias nutritivas. Crecen alargados horizontalmente y sus yemas forman tallos aéreos que enraízan. (Ejemplo: lirio) FUENTE: recursos.cnice.mec.es/.../imagenes/rizomar.jpg

TUBÉRCULOS: Porciones más o menos esféricas de tallos subterráneos ricos en material nutritivo. En su superficie se desarrollan yemas (ojos) capaces de dar origen a una nueva planta. (Ejemplo: patata) FUENTE: www.kalipedia.com/kalipediamedia/cienciasnatu...

BULBOS: Tallos cortos engrosados con una gran yema terminal rodeada de hojas que almacenan sustancias de reserva. (Ejemplo: Cebolla) FUENTE: www.kalipedia.com/kalipediamedia/cienciasnatu...

REPRODUCCIÓN SEXUAL La mayoría de los vegetales, al igual que el resto de los seres pluricelulares, se reproducen de forma sexual. Existen muchos que alternan ambas formas de reproducción a lo largo de su ciclo de vida. La reproducción sexual implica existencia de gametos que se forman en gametangios: Gameto femenino grande e inmóvil. Se llama Oosfera. Gameto masculino pequeño y móvil. El masculino  se llama anterozoide (espermatozoide en animales).

Las especies vegetales, al igual que las animales, pueden ser: Unisexuales o dioicas (existen dos tipos de individuos diferentes, cada uno de sexo diferente). Monoicas o hermafroditas (el mismo individuo tiene los dos sexos y produce los dos tipos de gametos). En el último caso, no es frecuente la autofecundación y los órganos suelen madurar en momentos diferentes o colocarse de manera que se dificulte esa autofecundación. Lo más frecuente es la fecundación cruzada. En ella los dos individuos hermafroditas se fecundan mutuamente.

CICLOS BIOLÓGICOS Según el momento en que tenga lugar la meiosis (división celular en la que el número de cromosomas se reduce a la mitad) se distingue 3 ciclos biológicos: Ciclo haplonte: Presente en algas unicelulares. Típica de organismos haploides. La meiosis se produce inmediatamente después de la fecundación. El cigoto es diploide (2n) y el adulto haploide (n). Ciclo diplonte: Presente en algas pluricelulares. Propia de organismos diploides. La meiosis se produce al formarse los gametos. El cigoto es diploide (2n) y el adulto también (2n). Ciclo diplohaplonte: Presente en musgos, helechos y plantas con semillas. Existe una alternancia de fases o generaciones. Existen individuos haploides y otros diploides.

CICLO BIOLÓGICO DE LOS MUSGOS FUENTE: nea.educastur.princast.es/.../image002.jpg

CICLO BIOLÓGICO DE LOS HELECHOS

REPRODUCCIÓN EN PLANTAS CON SEMILLAS ( ESPERMAFITAS) Las plantas con semilla o espermafitas presentan órganos reproductores que se localizan en una parte concreta de la planta, en la flor. En la flor, después de la fecundación, se produce la semilla. La semilla (diploide) ha sido la responsable del gran éxito evolutivo de los vegetales que la poseen.

LA FLOR FUENTE: www.blogodisea.com/wp-content/uploads/2010/02..

FECUNDACIÓN EN ESPERMAFITAS FUENTE: biologia-jct.iespana.es/curtis/libro/img/35-6.jpg

POLINIZACIÓN Proceso por el que el grano de polen llega hasta el pistilo. Si la polinización se realiza en la misma flor hablamos de autopolinización o polinización directa. Si la polinización se lleva a cabo entre dos flores distintas del mismo individuo hablamos de polinización indirecta. Si la polinización se realiza entre flores de individuos distintos hablamos de polinización cruzada.

POLINIZACIÓN CRUZADA ANEMÓFILA (Agente: viento) ZOOFILA (Agente: animal) HIDROFILA (Agente: agua)

FORMACIÓN DE SEMILLA Y FRUTO Después de la fecundación el zigoto se divide por mitosis y forma el embrión. En el óvulo se desarrolla al mismo tiempo el endosperma (resultado de la fusión de un núcleo espermático con los núcleos polares). El conjunto de embrión y endosperma forma la semilla. Al mismo tiempo que el óvulo se transforma en semilla el ovario se convierte en fruto.

GERMINACIÓN DE LA SEMILLA La germinación se produce cuando la semilla cae al suelo y encuentra condiciones adecuadas (humedad, temperatura, oxígeno). La germinación comienza con la entrada de agua en la semilla que provoca ruptura de tegumentos. En la mayoría de las semillas lo primero que emerge es la radícula que fija la plántula al suelo para absorber agua. Después se desarrolla el tallito o plúmula que alcanza la superficie y forma el tallo. La plántula utiliza los nutrientes de las reservas de la semilla hasta que puede realizar fotosíntesis.

INTERVENCIÓN HUMANA EN LA REPRODUCCIÓN El hombre utiliza distintas técnicas agronómicas para favorecer la multiplicación de variedades de plantas agrícolas u ornamentales. Ente ellas destacan:

ESQUEJES Y ESTACAS: Fragmentos de rama herbáceos o leñosos que contienen yemas y son capaces de producir una nueva planta. FUENTE: www.jardineria.pro/.../2007/06/esquejes.jpg

INJERTOS: Porciones de rama con una o más yemas que se aplican sobre un tallo ya enraizado de una variedad o especie parecida. Se sueldan con él y desarrollan el ramaje de la nueva planta. FUENTE: farrer.riv.csu.edu.au/ASGAP/APOL7/qu-graft.gif

ACODOS: Consiste en doblar una rama de la planta madre hasta enterrarla. Al cabo de un tiempo las yemas de la rama enterrada forman raíces y se puede separar de la planta madre y trasladarla a otro lugar. FUENTE: floresyjardin.es/.../uploads/2008/10/acodos.jpg