apuntes fisiologia unidad i y ii

8/16/2019 Apuntes Fisiologia Unidad i y II

1/28

2 Lira Saldívar Ricardo H.

FISIOLOGIA

UNIDAD I

INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGIA VEGETAL

1.1 ANTECEDENTES DE LA FISIOLOGÍA VEGETALLa fisiología vegetal trata sobre la actividad de las plantas a nivel celular y a nivelde territorio, estudia los procesos y funciones que rige el crecimiento y desarrollo delos vegetales influenciados de acuerdo a las condiciones ambientales en que sedesarrollan.Los procesos son eventos que se suceden en las plantas en forma consecutiva ycontinua por naturaleza, tales como: crecimiento, fotosíntesis, transpiración,respiración, absorción de iones, apertura y cierre de estomas, toma de agua ynutrientes, floración, fructificación, y producción de semillas y otros. Las funciones

son actividades naturales que desarrollan las células, tejidos y órganos o cualquierotro organismo de la planta.La fisiología vegetal describe, identifica y explica las funciones de cada célula,órgano, tejido, estados fenológico, así como de los constituyentes químicos y físicosque intervienen en la vida de las plantas. También describe como los procesos yfunciones están interrelacionados y son modificados por factores externos como lahumedad, la luz y la temperatura.Los métodos de estudio de la fisiología vegetal son dependientes de la física y dela química. La bioquímica analiza y estudia las sustancias y reacciones químicas delos seres vivos y la termodinámica estudia la energía y como se transfiere a laactividad de los vegetales. Los instrumentos y herramientas usados para los

estudios fisiológicos son entre otros: Los microscopios electrónicos, psicrómetros,electroforesis, materiales radioactivos, analizadores infrarrojos de gases,tensiometros cámaras de presión, cromatógrafos de gases, balanzas electrónicas.La fisiología vegetal ayuda al hombre a conocer la función que tienen las plantas enla vida del equilibrio del sistema biótico del mundo terrestre y como partefundamental de los conocimientos y de los avances que cada día los científicosobtienen en la agricultura, fitopatología, silvicultura, Agroforestería, farmacología,microbiología, biotecnología y otras ciencias que tienen que ver con la vida de losvegetales.La población mundial crece cada día en alto porcentaje, por tanto es muy importanteproducir alimentos para asegurar la paz y la supervivencia de los pueblos y el

equilibrio ecológico. Por cada día son muy importantes los programas deinvestigación y experimentación en las ciencias agrícolas Es por esto que lasempresas agrícolas requieren profesionales especialistas en fisiología vegetal,quienes debelan obtener conocimientos básicos de cómo y porqué las vegetalescrecen, y multiplican sus rendimientos productivos para la humanidad y lasostenibilidad del medio ambiente. Esta ciencia cada día busca como producirmejores sistemas para el mejoramiento continuo de la agricultura, como se manejala temperatura, la luz, los activadores de crecimiento, el manejo de las especies


2/28


3/28


crecimiento de tallos, resistencia a plagas y enfermedades, precocidad, desarrollode estados fenológicos, rusticidad, rendimientos de producción, así comocaracterísticas fisiológicas y químicas de las plantas además de los relacionadoscon el medio ambiente en donde se desarrolla la planta, los cuales tienen que vercon el clima, altura sobre el nivel del mar, luminosidad, temperatura, humedad

relativa, pH del suelo, respuesta a características físicas y químicas de los suelos,vientos y alelopatía con otras especies de vegetales que crecen en conjunto.

Todos éstos componentes son responsables del tamaño de las células, órganos yárea foliar que a su vez, influirán en la cantidad de biomasa producida y en la calidaddel producto obtenido.

POTENCIALHEREDITARIO

PROCESOS Y CONDICIONES

internos CRECIMIENTO yDESARROLLO y de lasplantas


4/28


1.4 INTERRELACIONES DE FACTORES ABIÓTICOS Y ABIÓTICOS EN LAFISIOLOGÍA DE LAS PLANTASLas interacciones entre los factores abióticos y abióticos más importantes queregulan y modifican la respuesta fisiológica de las plantas según el ambiente en quese desarrollan.En el ambiente interactúan los factores abióticos como la temperatura, la radiaciónglobal total y la humedad relativa, estos factores afectan la transpiración y el balanceenergético de las plantas. De otra lado, las propiedades físicas de los suelos comoson: textura, estructura, su potencial total de agua y la temperatura, clase de suelos,influyen grandemente en la disponibilidad de agua y nutrientes para la planta, yaque en función de éstos factores se lleva acabo la disfunción de aguas a las raíces,y la absorción y traslocación de nutrientes a través del tejido conductivo del tallo ylas hojas.Con relación a los factores bióticos están relacionadas las característicasmorfofisiológicas de las plantas, como son: la estructura y forma del tallo, de la raízy de las hojas, partes fundamentales en todos los procesos de absorción, transportede agua y transpiración, que incide directamente en la respuesta fisiológica y sucomportamiento, que tendrán como resultado final el rendimiento agronómico delcultivo o planta a producir tanto para las actividades humanas cotidianas orecuperación de suelos, cuencas hidrográficas y propagación de plantas en vía deextinción.

EL SUELO: Su importancia en la fisiología vegetalEl suelo es un recurso natural debido a que tiene un gran significado para la vidadel hombre, por su relación con el uso agrícola de las tierras.El recurso suelo no es un recurso limitado, del total de las tierras que integrannuestro planeta que es un poco mayor de 13,000 millones de hectáreas. En laactualidad son adecuadas para el desarrollo de los cultivos 1400 millones dehectáreas, distribuidos de la siguiente manera:


5/28


obtiene sus cosechas y éste quizá es el más adecuado desde el punto de vistaagrícola y práctico. Pero el suelo suele ser definido como:La parte superficial de la corteza terrestre que ha estado sujeta a intemperismo.Un cuerpo natural que se encuentra sobre la superficie de la corteza terrestre,

conteniendo materia viva y soportando o siendo capaz de soportar plantas. Lacorteza terrestre ocupa un radio de 6450 Km.Puede ser considerada como piel semirrígida que cubre la masa de material pétreoy plástico denominado manto, que tiene un espesor de 2900 Km.Dentro de la dinámica que origina la corteza terrestre se forman rocas y mineralesLas rocas son mezclas de minerales consolidados por un proceso natural Losminerales son compuestos inorgánicos que tienen una composición química ypropiedades físicas más o menos definidas.


6/28


TIPOS DE ROCASMATERIAL PARENTALEste Término se usa para designar a las rocas a partir de las cuales se originan lossuelosLas rocas pueden dividirse en tres grandes clases de acuerdo a su geohistoria y modo de

formación, como sigue:

ROCAS IGNEAS: Se forman por solidificación ya sea intrusiva o extrusiva

ROCAS SEDIMENTARIAS: Constituyen las capas superiores de la corteza, quees donde ocurre intemperismo, erosión y depositación

ROCAS METAMORFICAS: Son rocas ígneas o sedimentarias que han sufridouna transformación por el calor interno, presión y penetración de fluidos sin llegara fundirse, son duras y resistentes a excepción del mármol

CLASIFICACION GENERAL DE LAS ROCAS

PERFILES DE SUELOUna de las contribuciones más significativas de DUKUCHAIEV (Padre de la

ciencia del suelo), fue la revolucionaria idea de cómo estudiar los suelos, él propusohaces pozos y estudiar sus caras (perfil)


7/28


8/28


La mitad del Volumen es espacio porosoPROPIEDADES FISICAS DE LOS SUELOS

1) Sólida: Componentes inorgánicos y orgánicos

2) Líquida: El agua y la solución del suelo3) Gaseosa

TEXTURAón relativa de Arena, Limo y Arcilla en el suelo y las fracciones

según tamaño se denominan separados del suelo.

FRACCIONES LIMITES DE LOS

DIAMETROS EN mm.

CLASIF. AMER. CLASIF.

INTERNACIONAL

ARENA MUY GRUESA 2.0-1.0

ARENA GRUESA

1.0-0.5

2.0-0.20 ARENA MEDIA 0.5-0.25

ARENA FINA

0.25-0.10

0.20-0.02

ARENA MUY FINA 0.10-0.05 LIMO 0.05-0.002 0.02-0.002

ARCILLA

MENOS DE 0.002

MENOS DE 0.002


9/28


TRIÁNGULO DE TEXTURASLa textura del suelo se expresa por los nombres de las clases que se encuentran en

el triángulo de texturas

COLOR DEL SUELOEste varía de acuerdo al clima y materia orgánica (m.o.)

PROFUNDIDAD DEL SUELOLa profundidad del suelo suele definirse como el espesor del material edáfico

favorable para la penetración de las raíces de las plantas

TEMPERATURA DEL SUELOLa temperatura es uno de los factores más importantes y así tenemos que:La temperatura media anual decrece 0-6 ºC por cada 100 metros de incremento de

altitudEn los trópicos la temperatura varía más o menos 5 ºCEn un cultivar se reportó una temperatura media máxima de 34.2 ºCEn un pastizal fue de 33 ºC


10/28


11/28


2.2 HISTORIA DE LA CÉLULARobert Hooke en 1665, observó con un microscopio un delgado corte de corcho.Hooke notó que el material era poroso. Esos poros, en su conjunto, formabancavidades poco profundas a modo de cajas a las que llamó células. Hooke habíaobservado células muertas. Unos años más tarde, Marcelo Malpighi, anatomista ybiólogo italiano, observó células vivas. Fue el primero en estudiar tejidos vivos almicroscopio.En 1838 el biólogo alemán Mathias Jakob Schleiden afirmó que todos losorganismos vivos están constituidos por células.Theodor Schwann y Mathias Jakob Schleiden en 1839 fueron los primeros en lanzarla teoría celular. A partir de 1900, los investigadores de la célula enfocaron sustrabajos en dos direcciones fundamentalmente distintas:• Los biólogos celulares, dotados de microscopios cada vez más potentes procedieron a describir la anatomía de la célula. Con la llegada del microscopioelectrónico, se consiguió adentrarse cada vez en la estructura fina de la célula hastallegar a discernir las estructuras moleculares.Los bioquímicos, cuyos estudios se dirigieron a dilucidar los caminos por los cualesla célula lleva a cabo las reacciones bioquímicas que sustentan los procesos de lavida, incluyendo la fabricación de los materiales que constituyen la misma célula.

Ambas direcciones han convergido hoy día, de tal forma que para el estudio de laestructura celular y de su función se aplican tanto técnicas bioquímicas como debiología molecular.

2.3 LA CÉLULA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN2.3.1 DEFINICIÓNLa célula se puede definir como:• Estructuras altamente organizadas en su interior, constituidas por diferentesorgánulos implicados, cada uno de ellos en diferentes funciones.• La unidad anatómica, fisiológica y que da origen a los seres vivos. La principal característica que tienen los vegetales es la capacidad fotosintética, queutilizan para elaborar el alimento que necesitan transformando la energía de la luzen energía química: este proceso tiene lugar en los plastos (orgánulos celulares)verdes que contienen clorofila y se llaman cloroplastos.Existen dos tipos de células:3 PARDO VELOSA JAIME ARTURO

Las células Procarióticas son las que no tienen un verdadero núcleo y no poseenorganelos encerrados por membranas, las encontramos las bacterias ycianobacterias (Algas verdes y azules) correspondientes al reino Mónera. El ADNen estas células es una molécula circular.• Las eucarióticas se presentan en los reinos: en las plantas Protistos, en los animales y en los hongos. Estas tienen un núcleo, limitado por una membrana ymembranas internas que conforman diferentes organelos y cada uno tienen unafunción específica. En estas células el ADN esta separado y asociado a proteínas yforma cromosomas separados.4Las células presentan formas y tamaños variados. Las células bacterianas máspequeñas tienen forma cilíndrica de menos de una micra o μm (1 μm es igual a una


12/28


millonésima de un metro) de longitud. Casi todas las células vegetales tienen entre20 y 30 μm de longitud, forma poligonal y pared celular rígida. Las células guardan información genética codificada almacenada en las moléculasde ácido desoxirribonucleico (DNA).2.3.2 ESTRUCTURA CELULARLa célula tanto vegetal como animal consta de las partes fundamentales: La paredcelular, membrana plasmática, el citoplasma y él núcleo.2.3.2.1 Pared celularEs una envoltura porosa, protectora, gruesa constituida principalmente por celulosay de soporte no viviente, formada por el protoplasto, de la parte viviente4 SALDIVAR LIRA RICARDO HUGO.de las plantas celulares. La pared celular no funciona como barrera fisiológica, lafunción principal es mecánica. Sirve también como soporte de la célula e impide laruptura de las membranas externas, provocaba por las presiones hidrostáticas enel interior de la célula, principalmente por la acción del agua. Además sirve comoprotección frente a organismos invasores patógenos.5 Y las protege de dañosfísicos.En la pared celular se encuentra las estructuras siguientes: La lamina media, elplasmodesma y plasma membrana.La lámina media está constituida por una capa delgada de calcio cementante, entrecélulas adyacentes permitiéndoles permanecer unidas entre sí. El plasmodesmaestá constituido por pequeñísimos poros que atraviesan la pared celular y permitenuna interconexión entre los protoplasmas, haciendo que los contenidos de célulasadyacentes pueden estar en contacto.La protección la realiza mediante las paredes celulares, relativamenteimpenetrables, las microfibrillas de celulosa constituyentes principales elementos derigidez de las células.2.3.2.2 Membrana celular

Según Danielli y Davson, la membrana celular está constituida por dos capas deproteínas separadas por una capa intermedia de lípidos o grasas.El paso de pequeñas de sustancias o pequeñas moléculas a través de la membranaocurre por tres mecanismos diferentes: difusión, ósmosis y transporte activo.5 IbidLas células vegetales, además de al membrana plasmática, están por una paredcelular gruesa constituida principalmente por celulosa, que les permite mantener suforma y los protege de daños físicos.Las funciones de la membrana celular:• Controla en forma selectiva la entrada y salida de sustancias. • Sostiene y protege la materia viva de al célula. • Facilita la absorción de nutrientes mediante procesos de fagocitosis (captura departículas sólidas).En la membrana celular se realizan dos procesos:• Endocitosis: es cuando la célula toma moléculas grandes del medio que la rodea.• Exocitosis: Ocurre cuando la célula saca o secreta moléculas grandes. Todos losorganelos subcelulares están formados o circundados por membranas o partes deéstas.


13/28


14/28


El retículo endoplasmático es de dos tipos y van a continuación uno del otro: El retículo endoplasmático rugoso, llamado así porque presenta ribosomasunidos a él, se presenta en todas las células eucarióticas y predomina en aquellasque hacen grandes cantidades de proteína para exportar. Las funciones sonensamblar proteínas que son secretadas luego, fuera de la célula a través de los

ribosomas.El retículo endoplasmático liso, carece de ribosomas unidos a él, y sus funcionesson: sintetizar o producir lípidos, metabolizar los carbohidratos transformándolospara poderlos utilizar, otra es transformar sustancias tóxicas, como el alcohol,algunos medicamentos y venenos, para que puedan ser eliminados del organismo.3. Aparato de Golgi: consiste en un conjunto de membranas en forma de bolsasaplanadas, se pueden observar en el microscopio de luz. La función del aparato deGolgi es aceptar vesículas del retículo endoplasmático, modificar membranas y loscontenidos de las mismas e incorporar productos terminados en las vesículas detransporte que los llevan a otras partes de la célula y especialmente a la superficie celular, secretar sustancias como mucus en las células calciformes que revisten eltubo digestivo o celulosa en las células vegetal.4. Ribosomas: Son pequeños organelos de forma esférica que se encuentran libresen el citoplasma o adheridos a membranas como el retículo endoplasmático. Estáncompuestos de proteínas y de ácido ribonucleico (ARN). La función que presentanes la elaboración y síntesis de proteínas para el crecimiento y para actividadescelulares intrínsecas. Cuanto más proteína esta produciendo una célula, másribosomas tendrá.5. Lisosomas: Son organelos vesiculares cuya función es digerir las grandesmoléculas de proteínas, grasas y ácidos nucleicos. Los lisosomas son organelosque contienen enzimas hidrolíticas, aislándolas por tanto el resto de la célula. Lasenzimas actúan en la degradación de proteínas, polisacáridos y lípidos. Si lasmembranas del lisosoma se rompieran en el citoplasma, sus enzimas produciríanautólisis o destrucción celular.6. Vacuolas: Son organelos esféricos de diferente tamaño encerrados por una poruna membrana llamada tonoplasto, llenos de liquido, con función digestiva, dealmacenamiento y de excreción de sustancias, regulando en esta forma el contenidocelular. Testas reciben diferentes nombres según su función:• Vacuola contráctil: se forma para expulsar el exceso de agua fuera de la célula,como sucede en algunos protistos de agua dulce. De diferente tamaño.• Vacuola alimenticia: Son las que se forman para ingerir una partícula alimenticia,por endocitosis.• Vacuola central: Se encuentra ocupando el 80% o más de célula. En ella se llevanacabo las funciones como almacenamiento, acumulación y eliminación dedesechos, digestión de alimentos, reserva de aire, absorción de agua para colaboraren el crecimiento de la célula.7. Plastídios: Son organelos que se presentan únicamente en las células vegetales,que tienen misiones especiales así: los amiloplastos almacenan almidón, loscromoplastos contienen pigmentos, los cloroplastos es un plastidio clásico queimparte el color verde a las plantas y captura la energía solar, Algunos anatomistasreservan el término “cloroplasto” para pigmentos de cualquier color, excepto loscloroplastos. Los cloroplastos están conformados por estructuras llamadas


15/28


tilacoides, que son estructuras de forma aplanada esparcidos en el estroma osustancia fundamental. Cada tilakoide está limitado por una sola membrana,llamadas lámelas. Las moléculas de clorofila y las estructuras que atrapa la energíalumínica se localizan en los tilacoides, principalmente en la grana o granum verFigura.

6O 2 + 6H2 O + Energía solar → C6 H12 + 6 O 2Dióxido + agua + energía de luz solar → glucosa + oxigeno

8. Mitocondrias: Son estructuras u orgánulos grandes cilíndricos ovalados, queforman la maquinaria metabólica celular, productores de energía que necesita lacélula para crecer y multiplicarse. Las mitocondrias aportan casi toda esta energíarealizando las últimas etapas de la descomposición de los alimentos6.Estas se encuentran en casi todas las células eucarióticas. Se presentan en grandescantidades en células jóvenes y activas, pero abundan en las seniles o en reposo.La función de éste organelo es liberar energía de materiales elaborados para serusados en la respiración celular, que consiste en el consumo de oxigeno y laproducción de dióxido de carbono (proceso de respiración).

C6H12 O2 + 6 O2 → 6CO2 + 6H2O + energía.Glucosa + oxigeno → dióxido de carbono + agua + energía

Sin las mitocondrias los animales y los hongos no serian capaces de utilizar oxigenopara extraer toda la energía de los alimentos y mantener con ella el crecimiento y lacapacidad de reproducirse.9. Tonoplasto: se le llama a la membrana simple que rodea las vacuolas y estáformada por una solución acuosa en la cual se disuelven muchas sustancias.6 PARDO VELOSA JAIME ARTURO.10. Cristal: algunas sustancias producidas por las células son retenidas en formade cristales, compuestos de almidón o azúcares.2.3.2.4 El núcleoEs la estructura más grande y notable de las células eucarióticas, contiene el códigogenético que controlan todas las funciones y estructura de cada célula.Los genes contienen la información genética de cada organismo y dirigen la síntesisde proteínas en los ribosomas. El núcleo generalmente tiene forma de ovoide uovalado y hay algunas células con núcleos alargados y polimorfos. El núcleo estaconstituido por:

1. Membrana nuclear: Es la que encierra el núcleo, separando el contenido delcitoplasma, doble membrana que posee numerosos poros pequeños, grandesmoléculas, como los ribonucleoproteínas, pueden atravesarlos permitiendo así lasalida de material informativo desde el núcleo al citoplasma.2. Cromosomas: Son estructuras que contienen una molécula de ADN y proteínas.Estos están conformados por genes y cada gen es una porción de la molécula de

ADN., que son los encargados de la transmisión de las características hereditarias.El número de cromosomas en cada especie es siempre el mismo


16/28


3. El nucléolo: Es la estructura más visible dentro del núcleo, formados porgránulos densos redondeados constituidos por ARN, proteínas y enzimas. Lafunción es la de producir ribosomas, que son los encargados de la síntesis depropinas. Los nucléolos desaparecen durante la división celular.

2.4 DIFERENCIA ENTRE LA CÉLULA VEGETAL Y LA ANIMALLas células vegetales son diferentes a las animales en que las vegetales:• Presentan pared celular que las protege, les da forma y las hace más rígidas.• Están constituidas por cloroplastos que les permiten realizar fotosíntesis. • Poseen vacuolas. • Las células animales carecen de cloroplastos y de pared celular, no pueden realizarfotosíntesis y son menos rígidas que las células vegetales.

2.5 REPRODUCCIÓN CELULARComo producto del metabolismo de los seres vivos uno de los procesos es laconstrucción de nuevas partes del cuerpo, es decir la división de celular paraproducir otras.El proceso mediante el cual las células se reproducen, manteniendo la constanciaen el número de cromosomas de una generación a otra , se denomina citogénesis.En los organismos unicelulares la citogénesis constituye el método de reproducción.En los organismos multicelulares este proceso permite el desarrollo, el crecimientoy la reposición de los tejidos desgastados.Se presentan dos tipos de citogénesis o reproducción celular: directa o indirecta,ambas están controladas por el ADN, siempre que una célula se va a dividir, duplicasu material genético para que las células hijas contengan exactamente la mismainformación genética que la célula madre.2.5.1 REPRODUCCIÓN CELULAR DIRECTA LA AMITOSISEs propia de organismos del reino Mónera, algunos del reino Protista, Hongos Laamitosis es de tres tipos gemación, bipartición y esporulación. (Figura 4 A).• La gemación: Esta reproducción es tipa de las levaduras: A la célula madre leempieza a salir un botón o gema, que gradualmente se va desprendiendo. Estacélula hija es más pequeña que la que dio origen; luego, crece y alcanza el tamañode la original.• La bipartición: Esta sucede en la reproducción de losa procariotas (bacterias ycianobacterias), puede presentarse en algunos ciliados del reino Protista como elParamecium. En este proceso la célula duplica su material genético, cada copia seadhiere a la membrana plasmática en los lados opuestos de la célula. La membranacomienza a crecer, y al alcanzar el doble del tamaño inicial, se produce unestrechamiento central que se acentúa hasta que se produce la división en doscélulas hijas (Figura 3).• La esporulación: Esta reproducción de algunos hongos como el moho del pan.El núcleo de la célula madre se divide en varios núcleos. Cada uno de estos atrapapara sí una porción del citoplasma existente, que luego se rodea de una membrana


17/28


celular. En este momento, la célula madre se rompe, liberando así varias célulashijas.

2.5.2 REPRODUCCIÓN CELULAR INDIRECTA LA MITOSIS E INTERFASE

El espacio de tiempo que ocurre cuando una célula se reproduce, para lo cual tieneque dividirse en dos células hijas, y esas células hijas se vuelven a dividir, sepresentan una serie de actos a los que se les da el nombre de ciclo celular, quecomprende dos fases, la interfase y la mitosis. El ciclo celular varia según el tipo decélula, así la célula de un determinado tejido se puede dividir en dos horas, otra deun diferente tejido se puede demorar dos días ( Figura 4 B).2.5.2.1 La interfase


18/28


Es la fase de preparación para la mitosis, en la cual se presentan muchos cambiosquímicos en la célula. Es la fase más larga. Inter significa “entre”, es el tiempo que ocurre entre una y otra división. Éste proceso ocupa el 90% del ciclo celular. En estafase la célula crece y fabrica proteínas.Los cromosomas se duplican, pero aún se observan la cromatina.

2.5.2.2 La mitosisEn ésta fase ocurre el proceso de la división del núcleo, y la división del citoplasmao sea la citoquinesis. Comprende cuatro fases: la profase, la metafase, la anafasey la telofase. En esta fase se inicia la división del citoplasma, entre el final de laanafase y durante la telofase, proceso que se conoce como citoquinesis.La mitosis es el método de división por medio de la cual se forman nuevas célulasen el crecimiento y la diferenciación normales de una planta. Es la única forma dedivisión celular asociada con la reproducción asexual. En esta fase el núcleo gemelorecibe normalmente duplicados de cada cromosoma originalmente presente en elnúcleo de la célula progenitora.La fase de la mitosis se caracteriza por:• La duplicación longitudinal de cada cromosoma para formar las cromátidas. • La desaparición de la membrana nuclear, y la formación de husos de fibras. • El movimiento de los cromosomas hacia el ecuador de dichos husos.• La migración de las cromátidas a los polos opuestos de los husos. • La formación de dos núcleos gemelos cada uno, con su complemento cromosómico, similar al del núcleo progenitor.• La formación de paredes celulares divisorias entre los dos núcleos gemelos.

El otro tipo de división nuclear es la Meiosis esta asociada con la reproducciónsexual de las plantas. Esta ocurre cuando las células esporas madres se dividenpara formar las esporas consiste en dos divisiones sucesivas, la primera reductoray la segunda ecuacional.La meiosis se caracteriza por:• Duplicación longitudinal de cada cromosoma para formar dos cromátidas. • Apareamiento de cromosomas homólogos: Los que contienen genes que determinan características hereditarias similares.• Movimiento hacia el ecuador del huso de los cromosomas homólogos con suscromátidas aun unidas en puntos conocidos como centrómeros.• Separación de los cromosomas homólogos, en la cual uno de par se mueve hacialos polos opuestos con sus cromátidas aún unidas.• La formación de nuevos usos en cada extremo de la célula con las cromátidas unidas distribuyéndose en el ecuador de cada uno de los husos.• La división de los centrómeros y la migración de las cromátidas a los polos de susrespectivos husos.La formación de paredes celulares para dar origen a cuatro esporas, cada una delas cuales, contiene la mitad de los cromosomas de la célula progenitora.La característica muy importante de la meiosis es la reducción del número decromosomas de diploide (2n) en las células progenitoras al número haploide (n) enlas esporas. Porque los gametos se forman de esporas por divisiones mitóticassucesivas, también contienen el número haploide de cromosomas.7


19/28


El número de cromosomas en las plantas, tanto el haploide- diplode de cromosomaspara cualquier especie de plantas es esencialmente constante.


20/28


UNIDAD II

HISTOLOGIA VEGETAL

Figura 5 Esquema de anillos de crecimiento de un árbol, cada anillo corresponde a un año decrecimiento.

La histología vegetal trata del estudio de todos los tejidos orgánicos propios de lasplantas.En una planta vascular existen tejidos diferenciados de acuerdo a la función quedesempeñan: tejidos de crecimiento (meristemos), protectores (epidermis y peridermis), fundamentales ( parénquima), de sostén (colénquima y esclerénquima),

conductores (floema y xilema). Además, las plantas también presentan estructuras secretoras donde acumulansustancias metabólicas que no usan directamente. Estos están constituidos por un solo tipo de células, dentro éstos pertenecen lostejidos: parénquima, Colénquima y el esclerenquima.Los tejidos en las plantas son de dos tipos: 3.1 TEJIDOS SIMPLES O SENCILLOS

Imagen microscópica de tejido parenquimático clorofílico, propio de los organismosvegetales.


21/28


3.2 TEJIDOS COMPUESTOS O COMPLEJOSLos compuestos por diferentes tipos de células, dentro los cuales se conocen dostipos:• El floema: compuestos por fibra, tubos cribosos, células acompañantes y

parénquima floematoso.• El xilema: Parénquima, traqueadas, vasos y fibras leñosas.Los tejidos vegetales se agrupan en tres grupos:1. tejidos de protección o epidermis.2. Tejidos conducción: Xilema y el floema.3. Tejidos fundamentales: Parénquima, el Colénquima y esclerenquima.

Los tejidos anteriormente nombrados se encuentran en los principales órganos dela planta, raíz, tallo y hojas. Además de estos tejidos las plantas presentan otro tejidodenominado meristemático, que es el que le permite crecer durante toda la vida dela planta.

A continuación se hace una descripción de cada uno de los tejidos:

3.2.1 TEJIDOS DE PROTECCIÓNEste tejido recibe el nombre de epidermis, ver figura 6, esta constituido por unasola capa de células que cubren y protegen toda la planta, otra función que cumplela epidermis es proteger las partes aéreas de las plantas con cutina, formando lacutícula, cuya función es evitar la pérdida de agua y protegerlas del ataque dehongos.En la parte inferior de las hojas se presenta unos orificios denominados estomas,que permiten el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre el aire que rodeala planta y las células fotosintéticas de la hoja y que también permiten la salida devapor de agua.En otras plantas en la epidermis de la hoja o del tallo se transforma en unos pelillosa veces fuertes llamados tricomas como en la calabaza que le sirven de defensa.En la raíces se presentan otras modificaciones llamados pelos radicales que sirvenpara la absorción de agua y de minerales.Los pelos intervienen en una misión específica de la epidermis, así losrevestimientos sedosos formados por pelos vivientes, se hallan en las hojas muy

jóvenes, al aumentar la superficie, contribuyen y favorecen la transpiración, encambio un denso indumento blanquecino de pelos muertos tienen una funcióncontraria de reducir la perdida de agua, al crear un espacio en donde se dificulta laentrada de viento, en el que se acumula vapor de aguay al mismo tiempo protegencontra la radiación solar directa.


22/28


Figura 6 Sistemas de tejidos: Epidérmicos, vasculares y fundamental8

3.2.2 TEJIDOS DE CONDUCCIÓN O VASCULARES

Elemento conductor del xilema, pared secundaria del vaso de Ficus

Son los que le sirven a la planta para el transporte del agua y los nutrientes a susdiferentes partes., una manera de observar es colocando en un balde agua


23/28


coloreada e introducir cartuchos, se observa como sube el agua coloreada por losconductos de los tallos del cartucho. Estos conductos son el floema y xilema.3.2.2.1 El xilemaEs el tejido encargado del transporte del agua y materiales disueltos. El xilema estáconstituido por traqueadas y elementos de vaso, por el parénquima y fibras leñosas.

Las traqueadas son células alargadas con paredes gruesas, se encuentranprincipalmente en la Gimnospermas, sus paredes están endurecidas por lasustancia llamada lignina, que le sirve para darle soporte a la planta, la acumulacióndel xilema con el tiempo constituye la madera.Los vasos son filas de células individuales denominadas elementos de vaso, seencuentran de un extremo a otro de las plantas Angiospermas. Las traqueadasestán formadas por celulosa, hemicelulosa y lignina en sus paredes, en sudesarrollo inicial se observan anillos, hélices y bandas. Estas células cuandoalcanzan la madurez funcional, se degenera el núcleo y el citoplasma y muerenquedando la pared celular para cumplir su función de conducir agua.Los elementos vaso son más cortos, el diámetro es mayor que las traqueadas, nopresentan núcleo ni citoplasma y a la etapa final de la maduración se formanaberturas reales, perforaciones en las paredes terminales de estos elementos Laforma que toman las plantas el agua está dada por la teoría Dixon de la cohesióndel asenso de la savia.

3.2.2 El floemaEste tejido conduce los alimentos que procesan las hojas, como las proteínas,azucares a todas las partes de la planta, se les llama también vasos liberianos.Las células del floema se diferencian de las del xilema porque son células vivas quecarecen de núcleo, de ribosomas y vacuolas. En el floema los extremos de la célulase comunican formando canales de conducción.Las del floema están siempre comunicadas y acompañadas con otras células quetienen organelos completos para poder cumplir las funciones del desarrollo de lasplantas.La acción de estos dos tejidos permite el crecimiento de plantas y árboles. Paraentender este proceso los científicos describen las teorías:

Teoría de Dixon de la cohesión del aguaTiene su soporte en dos aspectos:• la tendencia que tienen las moléculas de agua a permanecer unidas • la influencia de las hojas de las plantas.Una forma de explicar esta teoría es que las gotas de agua limpia tienen formaredonda lo que hace que permanezcan unidas dentro de los vasos de conducciónde la planta.La otra forma es que las hojas chupan el agua y cuando las hojas pierden el aguapor evapotranspiración, el pequeño vació que deja el agua perdida, succiona el aguaque se encuentra en los vasos del xilema haciendo que suba, entonces como lasmoléculas están fuertemente unidas por cohesión toda el agua que se encuentrandentro del xilema se moverá hacia arriba, esta es la forma como sube el agua a laspartes mas altas de las plantas y es la teoría más aceptada.


24/28


Teoría de la capilaridadEl tejido de la conducción de las plantas tiene un diámetro pequeño, por tanto eldesplazamiento del agua dentro de él se facilita, sin necesidad de usar fuerzasexteriores que funcionen como bombas.Las plantas vasculares tienen un sistema vascular. El agua y los mineralessuministrados por las raíces. El extremo de cada raíz presenta varias zonas: el ápicedonde se encuentra el meristemo apical radicular, responsable del crecimiento enlongitud de la misma, se halla cubierto por la caliptra que lo protege de las partículasdel suelo. A continuación se observa una zona de alargamiento, generada por la

actividad mitótica del meristemo. Se continúa una zona de los pelos absorbentesver figura 7.9 http://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_104/notes/apr_10.html 3.2.3 TEJIDOS FUNDAMENTALES

A estos corresponde el parénquima, Colénquima y esclerénquima.3.2.3.1 ParénquimaEste sistema es el más común de todos los tejidos vegetales, y se ubica en el interiorde la planta en sitios que no están ocupados por el sistema vascular , debajo de laepidermis en raíces, tallos y hojas, principalmente en la parte central de raíces ytallos, bordeados del tejido conductor.Estos tejidos por capas de células de paredes delgadas y flexibles, estas células

generalmente no se dividen, pero cuando alguna planta sufre algún daño, las célulasdel parénquima se dividen y reemplazan a las células dañadas.En las dicotiledóneas (figura 8), la corteza (entre la epidermis y el tejido vascular) yla médula (a dentro del sistema vascular del centro) pertenecen a este sistemafundamental. En las monocotiledóneas los haces vasculares están dispersos.La función principal del parénquima es la producción y reserva de alimento, deagua y de aire. En las hojas se encuentra en forma de empalizada, en donde estánlos cloroplastos para realizar la fotosíntesis, y como parénquima esponjoso, con

http://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_104/notes/apr_10.htmlhttp://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_104/notes/apr_10.htmlhttp://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_104/notes/apr_10.htmlhttp://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_104/notes/apr_10.html


25/28


amplios espacios de aire entre sus células, paras permitir la circulación de oxigenoy del dióxido de carbono.Se encuentran en las raíces, tallos y frutos, en donde las células presentan grancantidad de plastillos en donde almacenan almidón. En las raíces permiten laabsorción de minerales.

En las plantas acuáticas, existen unos conductos formados por tejidos quealmacenan el aire, permitiendo la flotabilidad y la transfusión de gases en el interiorde las células de las plantas se les llamas aerénquimas.3.2.3.2 ColénquimaEste tejido se encuentra en las partes jóvenes y en crecimiento de las células,generalmente en tallos herbáceos por debajo de la epidermis, en los pecíolos y enlas venas centrales de las hojas.Está formado por células vivas un poco más gruesas que las del parénquima, perocarece de lignina. Por tal motivo es dar soporte sin impedir el crecimiento delvegetal. El Colénquima es el principal tejido de sostén de las plantas herbáceascomo el pasto.3.2.3.3 EsclerénquimaEste tejido se encuentra en las plantas que han cesado su crecimiento longitudinaly esta constituido por células vivas o muertas de paredes muy gruesas yendurecidas debido a la secreción de lignina dentro de la pared original de celulosa.En él se presentan dos funciones: dar soporte como el Colénquima y protección ala planta. El esclerenquima es el principal tejido de sostén en las plantas leñosas,

junto con el xilema acumulado.Ejemplo de este tejido lo encontramos en las fibras de cáñamo y el lino, en la frutadel corozo y del durazno.

Se presentan dos clases de esclerénquima:1. Esclereidas:

Algunas provienen de células parenquemáticas por engrosamiento de las paredescelulares, otras proceden células meristemáticas separadas, se presentan en tresformas:• Células pétreas: de formas isodiamétricas, que pueden ser aisladas o en grupo,como sucede en algunas frutas y semillas, ejemplo en la cáscara de las nueces yen los nódulos duros de las peras.• Células con muchas ramificaciones: se presentan en estrellas irregulares, sonfrecuentes en las hojas o terminación de las venas.• Canales huecos: Avanzan hacia a fuera a través de paredes gruesa y se separanpor medio de paredes primarias de los extremos de los canales similares en paredesde células vecinas.


26/28


27/28


Tabla 2 cuadro resumen y comparativo de las funciones de los tejidos de las plantas


28/28

Li S ldí Ri d H

apuntes fisiologia unidad i y ii

Documents