Se denominan plantas a los seres vivos del reino Plantae
(del latÃn: plantae, "plantas") del grupo de las plantas terrestres,
que son organismos eucariotas multicelulares fotosintéticos, descendientes de
las primeras algas verdes que colonizaron la tierra a los que llamamos
"planta".
Las plantas son muy importantes para el ser humano y otras
especies porque de ellas vienen los gases presentes en nuestros ecosistemas, y
son la fuente primaria de alimento de muchos organismos y en especial para el
hombre siendo además su fuente de provisión de materiales para construcción,
ornamentales y como uso de sustancias que empeoran o mejoran la salud y que es extraÃdo
como materia prima para la industria farmacológica.
CaracterÃsticas básicas
1.
Realizan la fotosÃntesis, mediante la cual
convierten simples sustancias inorgánicas en materia orgánica compleja, a
partir de la energÃa de la luz del Sol que captan a través de la clorofila presente
en los cloroplastos.
2.
Como resultado de la fotosÃntesis desechan
oxÃgeno, aunque al igual que los animales, también lo necesitan para respirar.
3.
También exploran el medio ambiente que las rodea
a través de sus raÃces con el fin de absorber otros nutrientes esenciales
utilizados para construir otras moléculas necesarias para su subsistencia, a
partir de los productos de la fotosÃntesis.
4.
Otras
caracterÃsticas.- Las plantas poseen alternancia de generaciones
determinada por un ciclo de vida haplodiplonte (el óvulo y el anterozoide se
desarrollan asexualmente hasta ser multicelulares, aunque en muchas plantas son
pequeños y están enmascarados por estructuras del estadio diplonte).
Papel de las plantas como fotosintetizadores
El papel de las plantas como fotosintetizadores en nuestro
ecosistema son dos:
1.
Productores.-
La energÃa lumÃnica y el dióxido de carbono, son tomados por las plantas para fabricar
su alimento (azúcares), convirtiéndose ellas en los productores de un
ecosistema.
2.
Descomponedores.-
Al alimentarse de organismos muertos;
cumplen una función muy importante en el ecosistema, ya que reciclan la materia
aportando nutrientes al suelo, que serán utilizados por las plantas.
Circunscripciones
de Plantae
La circunscripción del reino Plantae y la definición de
planta fueron cambiando con el tiempo, si bien la definición siempre incluyó a
las plantas terrestres.
EtimologÃa.- Proviene
del término neolatino 'Plantae' y el castellano 'planta' que derivan del latÃn
planta (brote, retoño), plantare (quedarse allà donde las plantas de los pies
tocan el suelo). Entendiendo que se llama asà a cualquier ser plantado en el
suelo o en un sustrato; sin embargo, podemos hallar excepciones en algunos
briófitos y en la angiosperma lenteja de agua, que no están fijos pero los consideramos
plantas.
Nuestro concepto actual de planta, viene del sistema de
clasificación de Haeckel, quien descarta el antiguo Reino Vegetal, creando un nuevo Reino Plantae, por lo que este nuevo reino no admite como miembros
a otros organismos que no están relacionados con las plantas terrestres, como
son: las bacterias, los hongos y las protistas en general.
Historia
Desde La Grecia
Antigua: El reino vegetal
1.
El término vegetal (regnum Vegetabilia), pertenece
a la época en que solo se dividÃa a los organismos en animales y vegetales, definición
que deriva de los antiguos griegos y se mantuvo hasta más allá de mediados del
siglo XX. Vegetabilia se refiere a muchos organismos no parientes, cuya única caracterÃstica
es no tener movilidad, entre ellos plantas terrestres, hongos y algas.
2.
luego Linneo lo incluye en su sistema de tres
reinos (animal, vegetal y mineral), definiendo a los vegetales la
caracterÃstica de que “crecen, pero no sienten ni se mueven”.
3.
Posteriormente con la invención del microscopio se
descubrieron los microorganismos, que se creyó inicialmente que eran animales a
los dotados de movimiento y vegetales a los que no lo poseÃan.
4.
En 1875 Cohn incluye dentro del reino vegetal a
las bacterias con el nombre de Schizophyta.
5.
Aún hoy se sigue considerando el término de
vegetales y se los utiliza en el campo cientÃfico.
Siglo IXX en adelante:
El reino de las plantas
1.
En 1858 Owen
propone el reino Protozoa y Hogg y en 1860 creando la clasificación de “El
reino Protoctista”.
2.
En 1866
Haeckel propone dividir el reino vegetal en dos nuevos reinos: Protista y
Plantae dando origen al reino de las
plantas:
o
Protista.- Los microorganismos unicelulares como
microalgas, protozoos y bacterias.
o
Plantae.- Los multicelulares como las plantas terrestres,
algas multicelulares y hongos.
3.
Posteriormente
Haeckel hizo correcciones a sus clasificaciones: determinó que los hongos
no podÃan pertenecer al reino Plantae y los colocó en Protista, a las algas
verdeazuladas que parecÃan multicelulares como Nostoc, fueron a Protista junto
con las bacterias y a las algas verdes unicelulares como a las volvocales, las
llevó de Protista a Plantae. De este manera, si bien Haeckel comenzó
distinguiendo simplemente entre seres multicelulares y unicelulares, luego avanza
a una clasificación más coherente, monofilética y más cerca de lo que hoy
conocemos como plantas.
4.
Cuando Copeland postula su sistema de cuatro
reinos, define a Plantae o Metaphyta como los organismos cuyas células
contienen cloroplastos de color verde brillante, los cuales contienen a su vez
pigmentos como la clorofila a, clorofila B, caroteno y xantófila, y no otros; y
que producen sustancias como sacarosa, almidón y celulosa. Esta definición equivale
al clado Viridiplantae (Plantas verdes), que agrupa a las plantas terrestres y
algas verdes.
5.
Robert
Whittaker (1969) dividió a la vida
en cinco reinos: Plantae, Monera, Fungi, Protista y Animalia. cuyos esbozos
ya aparecÃan en sus publicaciones anteriores (1959). Whittaker agrupó en
Plantae a todos los grupos que tenÃan miembros fotosintéticos multicelulares:
las plantas verdes (plantas terrestres y algas verdes), las algas rojas y las
algas pardas. Whittaker tampoco creÃa que estos tres grupos de autótrofos
multicelulares estuvieran especialmente emparentados entre sÃ, pero los agrupó
dentro de Plantae debido a que eran multicelulares con el mismo modo de
nutrición; definiendo al reino Plantae
como: “Organismos multicelulares con células eucariotas con pared celular y
frecuentemente vacuolado, con pigmentos fotosintéticos en plástidos, junto con
organismos estrechamente relacionados que carecen de pigmentos o son
unicelulares, o sincitiales (multinucleados), principalmente de nutrición fotosintética, carecen de movilidad y
estan anclados a un sustrato. La reproducción es principalmente sexual con
ciclos de alternancia de generaciones haploides y diploides, que se van
reduciendo en los miembros superiores del reino”. Deja fuera del reino Plantae
a las algas unicelulares.
6.
El sistema de Whittaker fue modificado por Margulis, que en (1971) propuso que
los grupos con algas multicelulares ("algas verdes", algas rojas,
algas pardas) fueran transferidos al reino Protista, de forma que en Plantae
solo queden agrupadas las plantas terrestres.
7.
Para Cavalier-Smith
(1998) y otros, el factor más importante en la evolución de las plantas
está en el origen de la primera célula vegetal, lo cual se dio por
simbiogénesis entre un protozoo heterótrofo fagótrofo biflagelado y una
cianobacteria. Este primer organismo eucariota fotosintético, ancestro del
reino Plantae que donominaron Primoplantae o Archaeplastida, cuyo clado
monofilético involucra las plantas
verdes, algas rojas y glaucofitas.
8.
En los últimos años, se han resuelto en lÃneas
generales las relaciones de las plantas terrestres con las algas, que indican
que todo lo que conocemos como plantas terrestres y algas relacionadas ("algas
verdes", algas rojas y glaucofitas), poseen un ancestro común, que fue el
primer ancestro eucariota que incorporó al que se convertirÃa en el primer
cloroplasto sobre la Tierra, en un proceso de endosimbiosis con una
cianobacteria. Hoy en dÃa, esta agrupación de organismos se reconoce como
Plantae por muchos cientÃficos (a veces llamándola "clado Plantae",
debido a que sus organismos tienen un antecesor común).
Historia evolutiva de las plantas
Filogenia.- La
imagen adjunta es un árbol filogenético actualizado (2015) de las plantas
vivientes. Este diagrama grafica el origen endosimbiótico de las células
vegetales, la filogenia de las algas, briofitas, plantas vasculares y
plantas con flores.
Según el gráfico vemos lo siguiente:
PLANTAS. Reino Plantae sensu lato, originado de la primera
célula vegetal por simbiogénesis entre una cianobacteria y un protozoo
biflagelado del clado Corticata. (Esta se divide en 3):
1.
Glaucofitas (Glaucophyta)
2.
Rhodophyta (se
divide en 2 clados):
a.
CianidiofÃceas y
b.
Algas rojas. A partir de esta y por
endosimbiosis secundaria se originan las algas cromofitas.
3.
Plantas
verdes (Viridiplantae) o Plantae sensu stricto. (Se divide también en 2):
a.
Algas verdes: clorofitas y carofitas
b.
Plantas
terrestres (Embryophyta) o Plantae sensu strictissimo. (Se divide en también en 2):
i.
Briofitas: hepáticas, musgos y antoceros
ii.
Plantas vasculares (Tracheophyta). (Se divide también en 2):
1.
Pteridofitas: Licopodios, equisetos y helechos.
2.
Plantas con semillas (Spermatophyta). (Se divide también en 2):
a.
Gimnospermas: cÃcadas, ginkgo, conÃferas y
gnetales.
b.
Plantas con flores o angiospermas:
monocotiledóneas y dicotiledóneas (grado ANA, magnólidas y eudicotas).
El cloroplasto
Los cloroplastos son las organelas de la célula vegetal
responsables de que las plantas sean organismos autótrofos; produciendo
"su propio alimento" a partir de sustancias inorgánicas, en donde se
realiza el proceso de fotosÃntesis, utilizando la energÃa de la luz del Sol
para almacenarla en forma de energÃa quÃmica en las moléculas orgánicas. Las
moléculas orgánicas se forman a partir de moléculas más pequeñas, inorgánicas,
que se encuentran en el aire y el agua (sabemos que el agua también es una
molécula inorgánica).
Para "unir" las moléculas inorgánicas entre sà se
necesita energÃa, que queda almacenada en esa unión (una unión que se
representa por un palito, como en C-C, la unión entre dos carbonos). De esa
manera la unión de carbonos llega a ser materia orgánica producida por los
cloroplastos.
Los cloroplastos también son los responsables de que las
plantas sean verdes, ya que la clorofila A, que es el pigmento responsable de
captar la energÃa de la luz del Sol para que empiece la fotosÃntesis, no puede
aprovechar toda la luz del Sol como fuente de energÃa, solo puede utilizar la
luz roja y la azul, siendo reflejada principalmente, de la luz visible, la luz
verde. Al reflejar la luz verde, ése es el color que llega a nuestros ojos y el
que observamos. Las plantas que poseen otros colores en sus partes
fotosintéticas poseen además otros pigmentos que les dan color, pero si no los
tuvieran serÃan verdes también.
Estructura.- La
estructura del cloroplasto puede variar un poco según de qué grupo de plantas
se trate. Por lo general consta de dos membranas una dentro de la otra con un
espacio intermembrana entre ellas, y dentro de la membrana más interna se encuentra
el estroma, que es un medio ambiente lÃquido. De la membrana más interna del
cloroplasto se invaginan una serie de sacos apilados como monedas llamados
tilacoides (cada pila de tilacoides se llama grana).. En los cloroplastos
maduros los tilacoides son una tercera membrana, y el espacio intratilacoidal
posee una composición quÃmica diferente que la que se encuentra en el espacio
intermembrana.
Función: el
metabolismo vegetal (FotosÃntesis).- La fotosÃntesis es el conjunto de
reacciones quÃmicas que, con la energÃa de la luz del Sol, convierte dióxido de
carbono, agua y oxÃgeno.
Simplificación de las reacciones fotoquÃmicas (fase
luminosa) y biosintéticas (fase oscura) de la fotosÃntesis de las plantas:
1.
Fase
lumÃnica: también se le llama fase fotoquÃmica, pues al captar la luz del
Sol como fuente de energÃa, impulsa todo el proceso quÃmico en el complejo. La
clorofila es el pigmento que absorbe la energÃa lumÃnica, da el color verde a
las plantas y forma parte de todo un complejo (el fotosistema) en la membrana
de los tilacoides del cloroplasto. Los fotones de luz captados (energÃa
lumÃnica) elevan el nivel de electrones en la cadena de transporte de
electrones (gradiente electroquÃmico), lo que produce que se "rompan"
las moléculas de agua (disociación o fotólisis del agua) en un átomo de oxÃgeno,
2 hidrógenos (protones H+) y dos electrones; por lo que se liberará una parte
que no se usa (el oxÃgeno atmosférico) y el resto, que posee carga energética,
se utilizará en la formación de ATP (energÃa quÃmica) y NADPH (poder reductor),
ambas moléculas necesarias en la segunda fase de la fotosÃntesis, la fase
oscura. Resumiendo la reacción de fotólisis del agua: {\displaystyle \mathrm
{2\ H_{2}O\longrightarrow 4\ H^{+}+4\ e^{-}+O_{2}} }\mathrm{2\ H_2O
\longrightarrow 4\ H^+ + 4\ e^- + O_2 }.
2.
Fase
oscura: esta fase de la fotosÃntesis se realiza en el estroma de los
cloroplastos, produciéndose la fijación del dióxido de carbono mediante el
ciclo de Calvin. Se denomina fase oscura por ser independiente de la luz, sin
embargo se efectúa tanto de dÃa como de noche. En esta fase el CO2 atmosférico
es capturado por la enzima RuBisCO, y conjuntamente con el resultado de la
disociación del agua (en forma de ATP y NADPH), se construyen las moléculas
orgánicas. Cada molécula de dióxido de carbono contiene un átomo de carbono (C)
y luego de la "fijación de carbono" se llega a un compuesto de 3
átomos C-C-C (el gliceraldehÃdo-3-fosfato o G3P). Estas recciones se resumen
del siguiente modo: {\displaystyle \mathrm {3\ CO_{2}+5\ H_{2}O+9\ ATP+6\
NADPH/H^{+}\longrightarrow C_{3}H_{7}O_{6}P+9\ ADP+8\ P_{i}+6\ NADP^{+}}
}\mathrm{3\ CO_2 + 5\ H_2O + 9\ ATP + 6\ NADPH/H^+ \longrightarrow C_3H_7O_6P +
9\ ADP + 8\ P_i + 6\ NADP^+}.
Pigmentos.- Los
pigmentos de las plantas son cromóforos que se encuentran en los tilacoides de
los cloroplastos y su función fundamental es la de absorber la luz del Sol para
la fotosÃntesis. El pigmento principal es la clorofila A, el cual absorbe mayor
energÃa en las longitudes de onda de la luz azul-violeta y naranja-rojo (0,43 y
0,66 μm), en consecuencia refleja la luz verde dándole el color tÃpico a las
plantas.
1.
Las clorofilas son fundamentales para la
fotosÃntesis debido a su papel como principal donante de electrones en la
cadena de transporte de electrones. Las plantas tienen además de la clorofila
A, a las xantofilas; que son de color amarillo y también son fotosintéticas, y
el caroteno que es un pigmento accesorio de color naranja. Cuando las hojas se
van desecando y oxidando, se tornan anaranjadas o amarillentas, debido a que la
clorofila a es la que se degrada más rápido, apareciendo los tonos
enmascarados.
2.
Los pigmentos accesorios, además de coadyuvar en
la captación de energÃa para la fotosÃntesis, muchos de ellos tienen variadas funciones
que se fueron sumando con la evolución. Por ejemplo, hay tejidos que acumulan
algún pigmento accesorio con el fin de reflejar su color, que es lo que puede
encontrarse en pétalos de flores y cáscara de frutos. También pueden tener
otras funciones en la célula que no estén relacionadas con el hecho de absorber
o reflejar colores.
Reproducción del
cloroplasto.- El cromosoma del cloroplasto es el responsable de que este
pueda duplicarse, dentro de la célula de la planta. Consta de una única hebra
continua de ADN. El ADN se duplica a sà mismo de forma que hay varios por
cloroplasto, que se duplica por fisión binaria.. El cloroplasto nace en los
tejidos jóvenes de la planta en forma de proplasto, que luego se diferencia.
Órganos
fotosintéticos.- Los órganos llamados hojas solo se encuentran en la fase
diploide, lo que comúnmente llamamos "planta". Las plantas vasculares
(principalmente helechos, gimnospermas y angiospermas) suelen ser aplanados
para aumentar la superficie expuesta a la luz. En otros grupos de plantas hay
estructuras que poseen un aspecto similar porque cumplen la misma función. Por ejemplo
llamamos “hojas modificadas" en los cactus, en que pasaron a ser espinas y
la función fotosintética la cumple el tallo que es verde. Las espinas derivadas
de hojas se llaman espinas foliares.
La célula de las plantas
La "célula vegetal" (de las plantas terrestres)
posee variaciones según los grupos taxonómicos y según el tejido en que se encuentre,
por ejemplo la madera es diferente de lo que aquà se describe; y tambien en las
algas.
Respiración de oxigeno.-
Del mismo modo que cualquier otro organismo eucariota, las plantas poseen
respiración aeróbica, con consumo de O2((oxigeno) y expulsión de CO2 (dióxido de
carbono), durante la noche, ante la falta de energÃa proveniente del Sol. Este
es un proceso vital e inverso a la fotosÃntesis. Esta se produce principalmente
en las mitocondrias, metabolizando sustancias como glucosa y fructosa asÃ
produciendo energÃa. La planta respira a través de raÃces y hojas, y ante la
falta de oxÃgeno puede recurrir a la fermentación para obtener energÃa
necesaria para su subsistencia. En ciertos casos, se puede producir la
fotorrespiración (respiración durante el dÃa).
Pared celular.- Muchos
organismos, en especial las plantas, poseen células con una estructura o pared
celular más o menos rÃgida que la célula secreta por fuera de su membrana
celular, que limita su forma y volumen. En plantas como las plantas terrestres,
"algas verdes", algas rojas, algas pardas, diatomeas y
dinoflagelados, las paredes celulares quÃmicamente constan principalmente de
polisacáridos. La pared celular cumple múltiples y variadas funciones: otorgar
rigidez, determinar la forma celular, resistir la expansión celular, actuar
como barrera defensiva, y actuar de filtro permitiendo el paso de ciertas
sustancias y no permitiendo el de otras. En organismos multicelulares con pared
celular, las paredes celulares dan sostén estructural y textura al cuerpo de la
planta. Por ejemplo, en las plantas con partes leñosas, es la pared celular
engrosada lo que les da el sostén y el aspecto leñoso.
Comunicación
intercelular.- En las plantas terrestres y algunas algas muy relacionadas
con ellas, el citoplasma de las células se comunica con el de otras células a
través de pequeños canales de membrana celular que atraviesan las paredes
celulares a través de unos poros en ellas. A estas estructuras se las llama
plasmodesmos. Al espacio interior a las membranas plasmáticas de todas las
células de la planta se lo llama simplasto, al movimiento de sustancias a
través de él se lo llama la vÃa del simplasto. El citoplasma de las células
eucarióticas contiene un gran número de vesÃculas, que son organelas en general
pequeñas, con funciones de almacenamiento temporario y transporte de
materiales. Un tipo particular de vesÃcula es la vacuola, presente en la
mayorÃa de las células de las plantas. La vacuola consta de una membrana (la
membrana vacuolar o tonoplasto) con lÃquido en su interior, y puede funcionar
como órgano de almacenamiento de sustancias muy variadas, que el citoplasma
toma o deposita según las necesidades de la célula. El tamaño de la vacuola hace
que el citoplasma quede en contacto Ãntimo con la membrana celular, en la que
ocurre todo tipo de intercambio de sustancias quÃmicas entre el citoplasma y el
medio. La vacuola además ingresa "sales" (solutos) a su interior
desde el citoplasma, de forma que la concentración de solutos sea más alta en
el interior de la vacuola que en el citoplasma. En un proceso fÃsico llamado
ósmosis, el agua traspasa la membrana vacuolar y queda atraÃda donde hay mayor
concentración de solutos y es la que mantiene a las partes herbáceas de la
planta erectas.
Otros plastos.- Finalmente,
una diferencia más con los animales es que las plantas poseen otros tipos de
plástidos además de los cloroplastos, se llaman plástidos porque se generan a
partir de la misma organela que el cloroplasto: el proplasto, pero luego se
diferencian en otras funciones. Su función puede ser por ejemplo la producción
y el almacenamiento de diferentes sustancias quÃmicas que necesita la célula
(por ejemplo los amiloplastos almacenan almidón, los cromoplastos sintetizan y
almacenan pigmentos que dan color por ejemplo a flores y frutos). Si bien
tradicionalmente se clasifica a los plástidos según su función y sus
estructuras internas, a veces resultan difÃciles de asignar a alguna categorÃa,
su significado biológico no siempre es único ni evidente.
Reproducción y ciclos de vida
Un ciclo de vida comprende todos los estadios que se suceden
desde que se tiene un individuo hasta que se obtiene otro individuo
descendiente con la misma cantidad de ADN, recomenzando el ciclo.
1.
En un ciclo de vida el descendiente puede ser
idéntico en su contenido de ADN a su único padre, entonces se dice que se
obtuvo la descendencia por reproducción asexual.
2.
O puede que el ADN de la descendencia sea una
combinación entre el contenido de ADN de dos padres diferentes, entonces se
dice que la descendencia se obtuvo por reproducción sexual.
En las plantas hay una amplia variedad de ciclos de vida,
que muchas veces pueden incluir tanto reproducción asexual como sexual, para
comprenderlos aquà se expondrán 3 tipos diferentes de ciclos de vida, los 3 incluyen
multicelularidad y reproducción sexual, a partir de ellos se pueden comprender
los demás. Veamos.
1.
Mitosis.-
A veces la célula madre contiene la misma cantidad de ADN que sus células hijas
(tanto la madre como las hijas son 2n, o tanto la madre como las hijas son n),
entonces a la división celular se la llama mitosis.
2.
Meiosis.-
A veces la célula madre tiene el doble de ADN que sus 4 células nietas (la
madre es 2n pero las 4 nietas son n, siendo las hijas un estadio intermedio
entre madre y nietas), a ese tipo de división celular se lo llama meiosis.
Los 3 ciclos de vida aquà esquematizados ejemplifican 3
ejemplos de reproducción sexual.
1.
Fase haploide.-
En la reproducción sexual el organismo alterna entre una fase n y una fase 2n:
el contenido de ADN se divide (n) y luego se combina el de dos padres
diferentes (2n). En un momento del ciclo de vida de todas las plantas aquÃ
esquematizadas, el ADN se encuentra en forma de un solo juego de cada cromosoma
(n), cuando es asà se dice que la planta se encuentra en la fase haploide de su
ciclo de vida. En algunas plantas, la fase haploide se vuelve multicelular por mitosis,
cuando es asÃ, el adulto multicelular también es haploide.
2.
Fase diploide.-.
En un momento posterior del ciclo de vida dos células haploides de dos padres
diferentes (se hayan vuelto multicelulares o no) se fusionan (durante la
fecundación) para formar una célula diploide (2n), entrando en la fase diploide
de su ciclo de vida. Esta célula 2n también se puede volver multicelular por
mitosis, o no, si se vuelve multicelular el individuo adulto multicelular
también es diploide (2n).
3.
Retorno a
fase haploide.- Posteriormente, se haya vuelto multicelular o no, en alguna
de esas células diploides ocurre la meiosis dando células haploides (n),
recomenzando el ciclo. Más allá de si alguna de las fases se haya vuelto
multicelular o no, el hecho de dividir su contenido de ADN durante la meiosis
(de 2n a n) y luego recombinar el de padres diferentes durante la fecundación
(de n a 2n) hace que haya habido reproducción sexual. Nótese que si hay
reproducción sexual siempre habrá fases haploides y diploides alternadas, que
no necesariamente implican multicelularidad.
Otras fases de las plantas:
1.
Fase haplonte.-
Cuando solo la célula haploide se vuelve multicelular, dando solo adultos
haploides, se dice que el ciclo de vida es haplonte.
2.
Fase diplonte.-
Cuando solo la célula diploide se vuelve multicelular, dando solo adultos
diploides, se dice que el ciclo de vida es diplonte.
3.
Fase haplo-diplonte.-
Cuando tanto la célula haploide como la diploide se vuelven multicelulares,
dando individuos adultos haploides y diploides alternadamente, se dice que el
ciclo de vida es haplo-diplonte.
1.
Ciclo de vida haplonte. M!: meiosis F!:
fecundación m!: mitosis cÃrculo: primer estadio del ciclo de vida, unicelular
cuadrado: estadios siguientes del ciclo de vida, multicelulares.
2.
Ciclo de vida diplonte M!: meiosis F!:
fecundación m!: mitosis cÃrculo: primer estadio del ciclo de vida, unicelular
cuadrado: estadios siguientes del ciclo de vida, multicelulares
3.
Ciclo de vida haplo-diplonte M!: meiosis F!:
fecundación m!: mitosis cÃrculo: primer estadio del ciclo de vida, unicelular
cuadrado: estadios siguientes del ciclo de vida, multicelulares.
Como se ve en el cuadro, en los tres ciclos de vida, a las
dos células haploides que se fusionan durante la fecundación se las llama
gametas. A la gameta móvil se la llama masculina, a la gameta con sustancias de
reserva se la llama femenina. La célula diploide que se forma durante la
fecundación se llama cigoto.
En general las especies se reproducen sexualmente (aunque en
muchos casos sea más común la reproducción asexual).
Las plantas terrestres o embriofitas
Las plantas terrestres (nombre cientÃfico Embryophyta), poseen
caracteres que les permite adaptarse a las nuevas condiciones, como la falta de
agua, mayor exposición a los rayos ultravioletas del Sol y la mayor exposición
al oxÃgeno en comparación a las que hay en el agua. Esas plantas (embriofitas) son
por ejemplo: los musgos, los helechos, las gimnospermas (la más conocida son
las conÃferas) y las angiospermas ("plantas con flores"). El resto se
encuentra en el agua y se les llama "algas".
Las plantas, a diferencia de los animales, son organismos modulares,
esto quiere decir que su cuerpo está estructurado en forma de módulos que se
repiten indefinidamente: por ejemplo cada rama de un árbol, con su tallo y
hojas, es un módulo. Los módulos pueden producirse y perderse sin mayor riesgo
para la planta, siempre que se conserve la cantidad suficiente de ellos como
para que los órganos puedan cumplir con todas sus funciones eficientemente.
Más caracterÃsticas:
1.
No se desplazan.
2.
Nutrición: fotosÃntesis (por lo que el dióxido
de carbono es necesario), y respiración (por lo que el oxÃgeno es necesario).
3.
Con "célula vegetal" con pared
celular, plasmodesmos, vacuola.
4.
Contienen flavonoides, que las ayudan a
sobrevivir bajo los rayos ultravioletas del Sol, más intensos en la superficie
terrestre que bajo el agua.
5.
Contienen un metabolismo diferente del de las
algas de las que se originaron para sobrevivir bajo la alta presión de oxÃgeno
presente en la atmósfera terrestre.
Plantas vasculares o
traqueofitas.- En las raÃces, los tallos y las hojas de las plantas
vasculares hay sistemas de tejidos especializados. Las plantas vasculares
constan de tres principales sistemas de tejidos: el epidérmico, el vascular y
el fundamental. El tejido epidérmico es como la “piel” de la planta porque es
la capa externa de células. El tejido vascular es como su “torrente sanguÃneo”,
ya que transporta el agua y los nutrientes por toda la planta; y el tejido
fundamental es todo lo demás.
1.
Tejido
epidérmico: La cubierta externa de una planta consta de tejido epidérmico,
que consiste en una sola capa de células epidérmicas. La superficie externa de
éstas suele estar cubierta por una capa cerosa gruesa que protege a la planta
de la pérdida de agua y las lesiones. La gruesa capa cerosa de las células
epidérmicas se conoce como cutÃcula. Algunas células epidérmicas tienen
pequeñas proyecciones llamadas tricomas, que ayudan a proteger la hoja y
también a veces le dan una apariencia vellosa. En las raÃces, el tejido
epidérmico incluye células con pelos radicales que aumentan la superficie
expuesta a la tierra y contribuyen a la absorción del agua. Dependiendo de la
especie en particular, las hojas poseen en la epidermis de las hojas pequeños
poros denominados estomas, rodeados de células oclusivas, que regulan la
pérdida de agua y el intercambio de gases.
2.
Tejido
vascular: El tejido vascular forma un sistema de transporte que desplaza el
agua y los nutrientes por toda la planta. El tejido vascular consta de xilema,
un tejido que conduce agua, y el floema, un tejido que conduce alimento. El
tejido vascular contiene varios tipos de células especializadas. El xilema
consta de traqueidas y vasos. El floema consta de tubos cribosos y células
acompañantes.
3.
Tejido
fundamental: Las células que se encuentran entre los tejidos epidérmico y
vascular forman el tejido fundamental. En la mayorÃa de las plantas, el tejido
fundamental consiste principalmente de parénquima. Las células parenquimáticas
tienen paredes celulares delgadas y vacuolas centrales grandes rodeadas por una
capa delgada de citoplasma. En las hojas, las células del tejido fundamental
están llenas de cloroplastos y son el sitio en el que ocurre la mayor parte de
la fotosÃntesis de la planta. El tejido fundamental también puede contener dos
tipos de tejidos llamados tejidos de sostén, con paredes celulares engrosadas,
flexibles y fuertes que ayudan a sostener la planta. Son el colénquima y el
esclerénquima.
a.
Las células que forman el colénquima normalmente
se encuentran justo debajo de la epidermis de tallos herbáceos y hojas, y sus
paredes celulares engrosadas contienen gran cantidad de pectina. Son células
vivas.
b.
Las células que forman el esclerénquima también
dan sostén a la planta y tienen paredes celulares engrosadas, pero están
muertas a la madurez y la rigidez se la otorga la lignina presente en sus
paredes celulares.
Los tejidos de los traqueofitas se agrupan en órganos que
son:
1.
RaÃz.
2.
Tallo.
3.
Hoja.
4.
Flor (presente solo en espermatofitas).
5.
Fruto (presente solo en angiospermas).
Angiospermas (Angiospermae).-
(Las gimnospermas y los helechos suelen tener un crecimiento indefinido).
Las angiospermas, sin embargo, pueden ser:
1.
Anuales
(crecer solo por un año o una estación de crecimiento).- Una planta anual
es una planta que vive un año o menos, tÃpicamente vive por una estación de
crecimiento anual. Las plantas anuales son hierbas (no todas las hierbas son
anuales), y usualmente pueden ser detectadas en lo que carecen de un tallo
subterráneo y no muestran evidencia de que crecieron desde la estación anterior
porque no hay tallos engrosados ni otra estructura de almacenamiento, ni yemas
durmientes, ni frutos antiguos. Ejemplos de plantas anuales:
a.
Centeno (Secale cereale)
b.
Mijo (Panicum miliaceum)
c.
Trigo (Triticum aestivum)
2.
Bienales
(crecer solo por dos años o dos estaciones de crecimiento).- Las plantas
bienales son las que viven dos años (o por dos estaciones de crecimiento),
usualmente floreciendo en el segundo año. Las plantas bienales tÃpicamente
forman una roseta basal de hojas durante el primer año y forman una
inflorescencia en el segundo año. Las plantas bienales pueden ser difÃciles de
detectar sin observar a las plantas por dos años. Ejemplos de plantas bienales:
a.
Acelgas (Beta vulgaris var. cicla)
b.
Rábanos (Raphanus sativus)
c.
Zanahorias (Daucus carota)
3.
Perennes.-
Una planta perenne es la que vive más de dos años. Las plantas perennes son las
hierbas con tallos subterráneos, los arbustos, las lianas y los árboles. Ejemplos
de plantas perennes:
a.
Abeto (Abies alba), y prácticamente todas las
demás gimnospermas.
b.
Encina (Quercus ilex)
c.
Melisa (Melissa officinalis)
d.
Romero (Rosmarinus officinalis)
Monocotiledóneas y
dicotiledóneas.- Tradicionalmente se ha dividido a las angiospermas
(plantas) en monocotiledóneas y dicotiledóneas, aunque hoy en dÃa, el grupo de
dicotiledóneas, que era parafilético, es subdividido en varios grupos, cada uno
con su propio antecesor común.
Diferencias:
1.
La caracterÃstica más sobresaliente es que las
monocotiledóneas poseen un solo cotiledón en su semilla, mientras que la
mayorÃa del resto de las angiospermas posee 2 cotiledones en su semilla.
2.
Las dicotiledóneas poseen raÃz de origen
radicular que se origina de la radÃcula del embrión, persistiendo en forma
adulta (se puede reconocer a simple vista una raÃz principal de las
secundarias), en cambio las monocotiledóneas poseen solo raÃz de origen
adventicio que se originan en otras partes de la planta.
3.
Las monocotiledóneas poseen un tallo con
atactostela, las dicotiledóneas con eustela de esta forma pueden poseer troncos
con madera (crecimiento secundario).
4.
Las monocotiledóneas poseen flores cuyos
verticilos suelen darse en 3 piezas, en las dicotiledóneas los verticilos
suelen tener 4, 5 o muchas piezas.
5.
Las hojas de las monocotiledóneas en general
tienen venación paralela, a diferencia de la reticulada de las dicotiledóneas.
Algas
Se llama algas a todos los eucariotas protistas que
adquirieron cloroplastos por endosimbiosis y que no pertenecen al grupo de las
plantas terrestres o embriofitas. El nombre alga se pone en minúsculas para
remarcar que no se corresponde con un grupo monofilético ni está en ningún
sistema formal de clasificación.
Casi todas las algas son acuáticas, descendientes de los
primeros eucariotas, que aparecieron en el mar. Algunas de ellas son
multicelulares con formación de tejidos con división del trabajo, no se mueven
y son exclusivamente autótrofas: algunas algas verdes, algunas algas rojas y
las algas pardas (las 3 fueron consideradas dentro de Plantae en la clasificación
de 5 reinos de Whittaker 19697). Las demás algas pueden ser unicelulares
autótrofos sésiles (las chlorarachneas, las haptofitas); pero hay taxones (los
euglenoideos, las algas doradas en sentido amplio, las diatomeas, los
dinoflagelados, las criptomonas, Bolidomonas) que poseen organismos que además
de fotosintetizar y poseer cloroplastos, poseen movilidad y pueden alimentarse
de forma heterótrofa (son mixotróficos), por lo que además de ser considerados
algas son considerados protozoos.
Las glaucofitas.- Las
glaucofitas son un pequeño grupo de algas microscópicas. La única clorofila que
contiene es la clorofila A, y se distinguen por la presencia de un relicto de
la pared de peptidoglicano que puede haber existido por fuera de la membrana de
la cianobacteria simbionte, y quedó entre las dos membranas del cloroplasto.
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