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Clasificación y anatomía de plantas 1
REINO PLANTAE
Adaptaciones para la vida en tierra
Hay evidencias de que la gran diversidad de plantas las cuales están adaptadas a un ambiente
terrestre, derivaron evolutivamente de un ancestro acuático tipo alga verde. Entre las adaptaciones
que les ha permitido a las plantas enfrentar las condiciones limitantes de un ambiente terrestre se
pueden citar:
Sistema radical: que además de servirles como anclaje,
permitió la absorción de agua y minerales
Tallos erguidos los cuales sostienen a órganos como hojas,
flores, frutos, aparte de que a través de ellos se conducen agua y
sustancias elaboradas a las diferentes partes de la planta.
Tejido vascular como: xilema que conduce agua y floema que
conduce sustancias elaboradas.
Paredes celulares con celulosa y sustancias pépticas, además en
algunos tejidos tienen Lignina como componente importante de
paredes secundarias, el cual da rigidez e impermeabilidad a las
células. Los tejidos lignificados resisten el ataque de los
microorganismos, impidiendo la penetración de las enzimas
destructivas en la pared celular.
Cutícula: es una capa cerosa que protege el cuerpo de la planta
de la pérdida de agua, de la radiación y de otros factores
ambientales.
Estomas que permiten el intercambio de gases con el medio.
Salida de oxígeno, vapor de agua y entrada de CO2 .
Características del reino Plantae En este reino se incluyen todas las plantas las cuales presentan varias características en común.
Son organismos multicelulares.
Fotosintetizadores que utilizan la energía del sol, el CO2 y
minerales disueltos en agua, para formar su propio alimento.
Tienen clorofila a, clorofila b y pigmentos carotenoides
como carotenos y xantofilas.
La sustancia de reserva es el almidón.
La celulosa es el principal constituyente de sus paredes
celulares.
Almidón
Celulosa
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Presentan alternancia de generaciones. Esto es que en el ciclo de vida se alternan una fase
esporofítica (diploide) que por meiosis produce esporas (haploides) las cuales al germinar dan
origen a la fase gametofítica (haploide) que produce gametos (haploide). Cuando gametos
compatibles se fusionan (fecundación), se forma el cigoto 2N a partir del cual por mitosis y
diferenciación, se forma el nuevo esporófito.
CLASIFICACIÒN DE LAS PLANTAS
NO VASCULARES Briófitos musgos y hepáticas
PLANTAS
Inferiores Lycopodium, Selaginella, Psilotum,
(sin semilla) Equisetum y los helechos
VASCULARES
Superiores Gimnospermas ( semilla desnuda)
(con semilla)
Angiospermas (semilla dentro de
fruto)
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Algas - Briofito – Helechos- Gimnospermas- Angiospermas
PLANTAS NO VASCULARES - BRIOFITAS
Son plantas pequeñas, no vascular, no leñosa Ej: musgos y hepáticas. En ellas el gametófito es la
fase dominante en el ciclo de vida y el esporófito es pequeño y permanece adherido al gametófito.
Poseen estructuras parecidas a hojas, tallo y raíz, llamadas respectivamente filoides, cauloides y
rizoides. La mayoría se encuentra en ambientes húmedos pues el agua es indispensable para la
reproducción, la cual puede ser asexual por esporas y en algunos casos se forman gemas, también
se da la reproducción sexual por fusión de gametos compatibles. Los gametófitos son masculinos o
femeninos según porten a las estructuras reproductoras masculinas o femeninas.
Cístulas donde se
forman las gemas
Gametófito de Marchantia sp
Hepática
gametófitos y esporófito
de musgos
Gametófito de hepática
Esporófito 2N
Gametófito N
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PLANTAS VASCULARES INFERIORES - SIN SEMILLA
Al igual que los briófitos, son más comunes en ambientes húmedos y requieren de agua para
fecundación.
A diferencia de los briófitas el esporófito es la fase dominante y no permanece unido al gametófito.
Ellas si posee tejido vascular, xilema y floema.
Algunos ejemplos son: Psilotum
Psilotum es una planta vascular muy simple, no tiene raíces ni hojas.
Común en ambientes muy húmedos.
Equisetum “cola de caballo” tiene tallos rastreros y erectos, con hojas
muy reducidas distribuidas en verticilos (varias hojas distribuidas
alrededor de un nudo). Con estróbilos donde se forman las esporas
Lycopodium, Selaginella,
Equisetum
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Estróbilo donde se
forman las esporas
Tallo con hojas
Selaginella
Lycopodium raíces
Lycopodium tiene tallos rastreros y erectos. Las hojas distribuidas helicoidalmente en el tallo.
Forma estróbilos que son zonas de la planta donde se concentran las hojas modificadas que portan a
los esporangios con esporas.
Selaginella “helecho azul” . Tallos rastreros y erectos, tiene dos filas de hojas opuestas, un par de
hojas pequeñas, acompañadas de un par de hojas más grandes. Los estróbilos portan dos tipos de
esporas (femeninas y masculinas).
HELECHOS
En los helechos las estructuras más comunes en el esporófito son:
Tallo perenne subterráneo (rizoma) de los cuales surgen las
raíces adventicias y las hojas (frondas) que pueden ser simples o
compuestas (divididas en hojuelas).
Las hojas jóvenes vienen enrolladas en espiral (hoja circinada).
Las hojas reproductivas, en el envés forman los SOROS que son
conjuntos de esporangios dentro de los cuales por meiosis se forman
las esporas haploides que al germinar dan origen a la fase gametofítica
también conocida como prótalo que es una estructura pequeña,
acorazonada dentro de la cual se forman los gametos anterozoides
dentro del anteridio y célula huevo dentro del arquegonio. Al fusionarse las células sexuales
(fecundación) se forma el cigoto 2n que continua creciendo y diferenciándose hasta formar al
nuevo esporófito
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PLANTAS VASCULARES SUPERIORES - CON SEMILLA
En las plantas vasculares superiores, la fase esporofítica puede ser pequeña, una hierba, un bejuco,
un arbusto o hasta el árbol más grande. En el esporófito se forman los esporangios masculinos y
femeninos, donde se forman las esporas masculinas (micrósporas) y las esporas femeninas
(megásporas).
Las esporas masculinas por mitosis dan origen al
grano de polen (gametófito masculino), que
está formado por dos células, una se llama la
célula generativa a partir de la cual se forman
los núcleos espermáticos (gametos masculinos)
y la otra es la célula del tubo a partir de la cual
se forma el tubo polínico, a través del cual
descenderán los núcleos espermáticos para
ponerse en contacto con la estructura femenina.
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El polen usualmente es transportado hacia la estructura femenina por agentes polinizadores que
pueden ser abiótico (viento, agua) o bióticos (animales ).
La Megásporas o espora femenina da origen al gametófito femenino (Saco embrional) que es un
saco donde se forma la célula huevo.
Fecundación: Unión de un núcleo espermático con la célula huevo dando origen al cigoto 2N que
se convertirá en el embrión dentro de la semilla .
Semillas
La semilla está formada por el embrión, cubierto con tejido nutritivo para el desarrollo del
embrión (cotiledones o endosperma) y con una cubierta protectora o testa. La semilla puede
soportar condiciones adversas en estado de latencia y luego germinar cuando estén las condiciones
favorables. La semilla además es un medio importante para la dispersión de las especies a sitios
lejanos.
Plantas Vasculares Superiores GIMNOSPERMAS
Las gimnospermas son plantas con semillas “desnudas” pues
se forman sobre escamas del cono femenino. Se clasifican en
cuatro grupos: Ginkgo, Gnetófilas ,Coníferas, Cicadaceas, de
los cuales en Costa Ricas hay representantes de los dos últimos.
De las Confieras tenemos como ejemplo los géneros Pinnus,
Cupressus, Araucaria y Podocarpus.
Son conocidas ampliamente y con un gran número de
especies vivientes. Son árboles leñosos, algunos arbustos.
La mayoría son perennifolios (no botan sus hojas). Sus
Hojas son simples, a veces reducidas, coriáceas, con cutículas
gruesas.
La mayoría produce conos leñosos. Los conos femeninos están
formados por escamas sobre las cuales se forman las semillas.
Los conos masculinos generalmente más pequeños y suaves
portan los granos de polen. En las coníferas los conos masculinos y femeninos se forman en la
misma planta, es decir, son monoicas.
Rama de Pinus con
conos masculinos
Cono
femenino de
Pinus
Rama
Cupressus
con conos
femeninos
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Se reproducen más lentamente que las angiospermas; una desventaja competitiva en muchos
hábitats. Sin embargo todavía dominan en las altas montañas del polo norte y en ciertas partes del
hemisferio sur.
En el grupo de las Cicadaceas se encuentran géneros conocidos como Cycas y Zamia. Esta última es
endémica en nuestro país. Ambas tienen apariencia de palmeras, de tallos cortos. Sus hojas son
compuestas con hojuelas finas y con una vena central en Cycas y hojuelas anchas con venas
dicotómicas en Zamia. Estas plantas son dioicas, es decir que una planta porta los conos
masculinos donde se forma el polen y otra planta porta los conos o estructuras femeninas donde se
forma la semilla.
Cycas sp Zamia sp Cono masculino Zamia
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Plantas Vasculares Superiores ANGIOSPERMAS
Plantas que producen flores. La semilla está protegida por los tejidos del fruto.
En el gametófito femenino o saco embrional de las angiospermas se encuentran 7 células. Una de
ellas es la célula huevo, otra es la célula central la cual tiene dos núcleos polares.
En angiospermas ocurre la Doble Fecundación. En el grano de polen se forman 2 núcleos
espermáticos uno de los cuales fecunda a la célula huevo dando origen al cigoto 2N que se
desarrolla formando el embrión. El otro núcleo espermático se une a los 2 núcleos polares de la
célula central, dando origen al endosperma que es un tejido nutritivo 3N, el cual en muchos casos lo
consume el embrión en su formación y en algunas semillas permanece como principal tejido
nutritivo durante la germinación de la semilla.
Ciclo de vida de las angiospermas
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USOS DE LAS PLANTAS
Cerca de 3,000 especies han sido utilizadas como alimento. Muchas plantas tienen usos muy
diversos como por ejemplo: maderables, producción de papel, extracción de sustancias insecticidas
naturales, leña, obtención de medicinas, ornamentales entre otros.
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ANATOMIA DE LAS PLANTAS
TEJIDOS VEGETALES
A lo largo del cuerpo de la planta podemos encontrar diferentes tejidos, interactuando para
mantener la integridad de la misma.
TEJIDOS MERISTEMATICOS
•Están en continua división celular mitótica. Las zonas de división importantes se encuentran en el
ápice del tallo y de raíces. Continuamente producen nuevos tejidos que permiten el crecimiento de
las plantas
meristemas
fundamentales
vasculares
epidermis
Meristema apical del tallo
Meristema apical de la raíz
En los meristemas apicales encontramos:
Protodermis que origina epidermis
Procambio origina tejidos
vasculares primarios
Meristema fundamental da origen a
tejidos fundamentales.(parénquima
colénquima y esclerénquima).
En ocasiones se activan meristemas
laterales que dan crecimiento en grosor
1. Cambio da origen a tejidos
vasculares secundarios.
2. Felógeno da origen a la peridermis
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SISTEMA DE TEJIDOS DÉRMICOS
EPIDERMIS
Cubre y protege la superficie del cuerpo de las plantas contra radiación, deshidratación y otros
factores ambientales.
Secreta una cutícula cerosa a prueba de agua que protege de la radiación y evita la pérdida de agua.
En la epidermis se pueden encontrar diferentes estructuras o células especializadas como por
ejemplo :
1- Tricomas: que protegen contra la radiación, conservan cierto
grado de calor, obstaculizan el ataque de herbívoros, participan
en procesos de absorción como en el caso de plantas epífitas.
Excreción: glándulas de sal,
Secreción: pelos digestivos de carnívoras,
Absorción: pelos radicales aumenta superficie de absorción de la raíz
2- Estomas: para intercambio gaseoso. Se localizan en el
envés de las hojas. A través de ellos entra el dióxido de
carbono y sale el oxígeno y agua.
PERIDERMIS: Reemplaza a la epidermis en tallos y raíces leñosos, realizando la función de cubrir
y proteger esos órganos con crecimiento secundario.
Felógeno: meristemo que da origen a la peridermis.
Súber: tejido muerto que protege a otros tejidos interiores de
una planta de la desecación, daño mecánico, insectos y
herbívoros. Parte más externa de la peridermis.
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SISTEMA DE TEJIDOS FUNDAMENTALES
Forman el cuerpo primario de la planta, entre ellos están: Parénquima, Colénquima, Esclerénquima
Parénquima
Tejido más abundante en el cuerpo primario de las plantas. Está
formado por células vivas a la madurez, isodiamétricas, con
paredes primarias delgadas, flexibles. Se encuentra en todo el
cuerpo de la planta: raíces, tallos, hojas, flores, frutos y semillas.
El parénquima puede cumplir diversas funciones como son:
almacenamiento, aireación, fotosíntesis, regeneración.
Colénquima
Tejido formado por células vivas a la madurez,
con paredes primarias engrosadas con pectina.
Provee sostén flexible a órganos en crecimiento.
Esclerénquima
Formado por células muertas a la madurez. Con paredes
secundarias engrosadas con lignina. Da sostén rígido a
las partes maduras de la planta.
Tipos de células del esclerénquima
–Fibras: células muy largas, con extremos inclinados
–Esclereidas: células más cortas e isodiamétricas
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SISTEMA DE TEJIDOS CONDUCTORES
XILEMA:
Tejido que conduce agua y sustancias minerales disueltas en ella. Está formado por Parénquima ,
Esclerénquima y Células conductoras: Traqueidas o Elementos de los vasos.
Las células conductoras son largas, con extremos inclinado en mayor o menor grado, muertas a la
madurez y huecas. Tienen paredes secundarias con lignina.
FLOEMA:
Conduce sustancias elaboradas durante la fotosíntesis como azúcares. Está formado por
Parénquima, Esclerénquima y células conductoras como Células cribosas o Miembros de los
tubos criboso.
Las células conductoras tienen pared primaria, son vivas a la madurez pero muy degeneradas pues
carecen de núcleo. Generalmente están asociadas a células de parénquima que ayudan en la carga y
descarga de azúcares.
Floema
Xilema
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ORGANOS VEGETALES
HOJAS : Órgano especializado para la fotosíntesis. Usualmente son delgadas. Permite el
intercambio gaseoso. Las hojas están distribuidas para capturar la luz solar. Son mantenidas
perpendiculares a los rayos del sol. Su arreglo permite que unas no le den sombra a las otras
Estructura de la hoja : Mesófilo: Tejido fotosintético de la hoja . Tipo de tejido parenquimático.
Sus células tienen cloroplastos. En dicotiledóneas hay dos tipos: Mesófilo de empalizada y
Mesófilo esponjoso
Venación: constituidas por xilema y floema . En dicotiledóneas la venación es reticulada y en
monocotiledóneas estriada
Epidermis
Mesófilo
Tej. conductores
Estoma en la
epidermis
TALLO: Parte generalmente aérea de la planta. Funciones: Sostén de órganos reproductores y
vegetativos. Conducción de sustancias vía floema y xilema . Algunos especializados para
fotosíntesis (cladodio de tuna), almacenamiento (tubérculo de papa), reproducción vegetativa
(estolones de fresa) , sujetarse a superficies ( zarcillos de chayote) , protección (espinas) .
Tubérculo de papa Estolones de fresa
Cladodio de tuna
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RAIZ :La raíz es un órgano generalmente subterráneo cuya función principal es el servir de anclaje
para la planta y absorción de agua y minerales disueltos. Algunas especializadas para
almacenamiento de alimentos como las zanahorias, remolacha, otra para aireación como las raíces
aéreas de las orquídeas o las raíces zancudas, las raíces también producen algunas hormonar,
funcionan para aereación. Ellas pueden establecer asociaciones simbióticas con hongos y bacterias
del suelo.
El sistema de raíces puede ser típica donde hay una raíz principal con varias raíces laterales,
condición común en las dicotiledóneas o pueden ser raíces fibrosas es decir con varias raíces
mayores que salen del tallo como es común en muchas monocotiledóneas.
En la raíz podemos encontrar pelos radicales y raíces laterales que aumentan la superficie de
absorción. Los pelos radicales son extensiones diminutas de células epidérmicas . Las raíces
laterales provienen de tejidos internos y deben empujar a través de la corteza y epidermis para
alcanzar el suelo
Sistema raíces típico Sistema pivotante Para almacenamiento Para sostén y aireación
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Absorción de agua y minerales a través de las raíces.
1.-Los minerales disueltos del suelo llenan las paredes porosas entre células de la epidermis y
corteza.
2.-Bandas de caspari evitan que pasen por paredes de endodermis.
3.- Los minerales se transportan en forma activa a través de membranas plasmáticas desde pelos
radiculares hasta endodermis
4.- Los minerales difunden a través de plamodesmos.
5. Minerales difunden hacia adentro de la endodermis hacia tejidos conductores. El agua los sigue
por osmosis.
6. Agua y minerales pasan por los espacios de los tejidos conductores.
Micorriza Son asociaciones que se establecen entre las raíces de planta y el micelio de hongos, Esta
es una asociación mutualista pues ambos componentes reciben beneficio.
El micelio del hongo aumenta superficie de absorción de minerales del suelo, además absorbe
algunos minerales que a la planta le cuesta absorber como es el fósforo que se encuentra unido a
partículas del suelo. El hongo transfiere estos minerales a la raíz. La planta por su lado provee
carbohidratos, aminoácidos, proteínas al hongo.
Nódulos bacterianos Son unas estructuras abultadas que se forman en las raíces de plantas
leguminosas, producto de la asociación con bacterias del género Rhizobium. Las plantas por si solas
no pueden utilizar el nitrógeno atmosférico , sin embargo las Bacteria Rhizobium fijan el nitrógeno
atmosférico N2 y lo convierten a amoniaco NH3 que las plantas si pueden utilizar. La planta por su
parte provee al hongo de compuestos orgánicos formados por fotosíntesis.
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LA FLOR : Órgano de la planta donde se encuentran las estructuras reproductoras.
Estructura de la flor:
Partes estériles:
Sépalos: protege la yema floral.
Pétalos: Atrae polinizadores
Receptáculo: Sostiene todas las piezas florales
Partes fértiles:
Estambres: estructuras reproductoras masculinas, en las anteras se forman los
granos de polen. .
Carpelos: Órgano reproductor femenino formados por:
– Ovario dentro del cual se forman los rudimento seminales que contienen la
célula huevo
– Estilo que eleva al estigma
– Estigma que recibe al grano de polen y produce sustancias azucaradas que
estimulan la formación del tubo polínico.
–
Usualmente las dicotiledóneas tienen flores con piezas florales en número de 4 o 5 o sus múltiplos y
en las monocotiledóneas las flores tienen 3 o múltiplos de tres piezas florales.
FRUTOS:
Los frutos se forman por modificaciones del ovario de la flor, después de que ha ocurrido la
fecundación. Dentro del fruto se forman las semillas. Los frutos pueden ser secos o carnosos, Son
medios muy importantes para la dispersión de las semillas.
La estructura del fruto está adaptada al modo de dispersión.
Algunas formas de dispersión de frutos o de semillas:
*Corrientes de viento: anemocoria.
*Corrientes de agua: hidrocoria.
*Animales: (zoocoria) algunos los ingieren en estos casos los frutos son carnosos y de sabores
agradables, y en otros casos frutos pequeños tienen espinas o púas que les permite adherirse al
cuerpo del animal.
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SEMILLAS:
La semilla se forma dentro de los tejidos del fruto. La semilla contiene al embrión o esporófito
joven. Está formada por una cubierta protectora , el endospermo es la reserva alimenticia que en
algunas semillas permanece y en otras ha sido consumido por el embrión cuando se va formando.
El embrión el cual puede tener además uno o dos cotiledones que contienen reservas alimenticias
En las monocotiledóneas las semillas tienen un cotiledón y en las dicotiledóneas las semillas tienen
usualmente dos cotiledones.