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Las plantas como productores primarios. Respiración y alimentación en las plantas. La reproducción, procesos de polinización y fecundación. Adaptación de las plantas a factores limitantes: agua, temperatura, luz y nutrición Las plantas como productores primarios. Respiración y alimentación en las plantas. La reproducción, procesos de polinización y fecundación. Adaptación de las plantas a factores limitantes: agua, temperatura, luz y nutrición LA IMPORTANCIA DE LAS PLANTAS ¿Qué tienen en común todas estas situaciones? Alcaloides: compuestos químicos vegetales, ej. cafeína, nicotina, cocaína, morfina… Se conocen más de 12.000! Función en los vegetales: disuadir a los depredadores, por su mal sabor o por su veneno. Función en los humanos: en pequeñas dosis, estimulan el sistema nervioso, grandes dosis son peligrosas La dosis marca la diferencia entre estimulante suave y veneno Los alcaloides son solo una limitada muestra de cómo participan los vegetales en nuestra vida LA IMPORTANCIA DE LAS PLANTAS ¿Por qué los seres humanos y el resto de animales dependen tanto de los vegetales y no a la inversa? La fotosíntesis sustenta la vida en el planeta Azúcares 1. Producen casi todo el oxígeno del mundo LA IMPORTANCIA DE LAS PLANTAS ¿Por qué los seres humanos y el resto de animales dependen tanto de los vegetales y no a la inversa? La fotosíntesis sustenta la vida en el planeta 2. Productores primarios en la cadena alimenticia LA IMPORTANCIA DE LAS PLANTAS ¿Por qué los seres humanos y el resto de animales dependen tanto de los vegetales y no a la inversa? La fotosíntesis sustenta la vida en el planeta 3. Los azúcares son los bloques de construcción de la vida LA IMPORTANCIA DE LAS PLANTAS ¿Por qué los seres humanos y el resto de animales dependen tanto de los vegetales y no a la inversa? 1. La fotosíntesis sustenta la vida en el planeta 2. Las plantas son nuestra principal fuente de alimento 3. Muchas medicinas provienen de las plantas 4. Las plantas nos proporcionan combustible, cobijo y productos de papel. Sin la fotosíntesis, la vida en la Tierra sería extremadamente difícil, o imposible RECORDANDO QUÉ SON LAS PLANTAS SALES MINERALES y AGUA RECORDANDO QUÉ SON LAS PLANTAS 1. Son eucariotas pluricelulares (“muchas células”) 2. Casi todas las plantas realizan la fotosíntesis, por lo que son organismos autótrofos (se alimentan de sí mismas). En el interior de sus células se encuentran los cloroplastos. 3. La célula vegetal está rodeada por una capa de celulosa, junto con otras sustancias, que constituyen la pared celular. 4. Las plantas presentan dos formas o fases adultas que se alternan para producirse mutuamente, ciclo de vida con alternancia de generaciones. Generación diploide Esporofito Óvulos y esperma En algunos vegetales las formas adultas están separadas, en otras están unidas Esporas Gametofito Generación haploide 5. El embrión pluricelular de las plantas se encuentra protegido dentro de la planta madre. Los embriones protegidos evolucionaron como una forma de adaptación a la vida terrestre, para evitar la desecación del embrión, esto las distinguen de las algas. Ciclos de vida Diferentes Ciclos de Vida Gametofito, individuo haplonte multicelular; haploide, células con un solo juego de cromosomas (n) Esporofito, individuo diplonte multicelular; diploide, un número doble de cromosomas (2n) a) En muchos protistas y hongos, aunque no en todos, la meiosis ocurre inmediatamente después de la fecundación. La mayor parte del ciclo vital transcurre en el estado haploide (indicado con una línea verde). b) En las plantas, la fecundación y la meiosis están separadas en el tiempo. El ciclo vital del organismo incluye una fase diploide (representada por la línea azul) y una fase haploide (verde). c) En los animales, la meiosis es inmediatamente seguida por la fecundación. En consecuencia, durante la mayor parte del ciclo vital el organismo es diploide Musgos y helechos con gametofito y esporofito observables a simple vista, alternancia de generaciones bien manifiesta; en las plantas con semilla solo el esporofito es observable a simple vista http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/Ciclo-Vida/Diversos-ciclos-vida.htm CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS REINO PLANTAE BRIOFITOS (MUSGOS Y HEPÁTICAS) Son terrestres y pluricelulares. Presentan dos formas o fases adultas, alternancia de generaciones CORMÓFITOS (PLANTAS SUPERIORES) PTERIDOFITOS (HELECHOS) • Tejidos no diferenciados. • Ciclo de vida donde predomina el gametofito sobre el esporofito. o Tejidos y órganos no bien diferenciados; helechos con rizomas, raíces adventicias y frondes o Independencia de las dos generaciones, gametofito y esporofito. o Sin semillas • Tejidos y órganos diferenciados. • Ciclo de vida donde predomina el esporofito sobre el gametofito. ESPERMATOFITOS (CON SEMILLAS) o Tejidos y órganos bien diferenciados: raíz, tallo y hojas. o El gametofito se ha reducido y depende del esporofito. o Gametofito masculino en grano de polen; gametofito femenino en ovario o Formación de semillas. GIMNOSPERMAS (SIN FLORES) ANGIOSPERMAS (CON FLORES) Sin fruto Con fruto Briofitos Alternancia de dos generaciones heteromorfas: o Gametofito generación dominante o Esporofito (diploide) dependiente del gametofito (haploide) Esporofito Gametofito Hepáticas Esporofito Esporofito Gametofito Gametofito Antocerotas Musgos Ciclo de vida de un musgo Cormófitos 1) Pteridofitos (sin semillas) Helechos y otros 2) Espermatofitos (con semillas) 2.1) Gimnospermas, sin fruto Esporofito generación dominante. Independencia de las dos generaciones 2.2) Angiospermas, con fruto Esporofito generación dominante. Gametofito reducido dependiente del esporofito Pteridofitos Psilópsidas Psilotum nudum Equisetos Equisetum arvense, cola de caballo Licopodios Isoetes. Selaginelas Selaginella sp. Helechos Pteridium aquilinum Helechos Lamina Fronde Raquis Rizoma Raíces adventicias Helechos Esporófilos con esporangios en soros Mecanismo de liberación de esporas. Esporangio pedicelado. Soro abaxial protegido por un indusio peltado indusio Ciclo de vida de un helecho Cormófitos 1) Pteridofitos (sin semillas) Helechos y otros 2) Espermatofitos (con semillas) 2.1) Gimnospermas, sin fruto Esporofito generación dominante. Independencia de las dos generaciones 2.2) Angiospermas, con fruto Esporofito generación dominante. Gametofito reducido dependiente del esporofito Espermatofitas Gimnospermas Clase Cycadópsidas Cycas revoluta, cica Clase Ginkgópsidas Ginkgo biloba, ginkgo Clase Coniferópsidas Ej. Pinus pinea, pino piñonero Clase Gnetópsidas Ephedra Orden Coniferales Características vegetativas Pinus pinea, pino piñonero hoja acicular y copa redondeada Larix decidua, alerce hoja caduca Pinus pinaster , pino marítimo hoja acicular Cupressus sempervirens, ciprés hoja escuamiforme Taxus baccata, tejo hoja lineal Orden Coniferales Características reproductoras Polen de Pinus Pinus, pino Estróbilo femenino Pinus, pino Estróbilo masculino Juniperus communis, enebro, con gálbulos Microsporófilos peltados Taxu baccata, tejo Primordios seminales solitarios Orden Coniferales Familia Pináceas Características reproductoras Conos femeninos Cono femenino maduro “Flor” femenina “Flor “masculina Ciclo de vida de un pino Cormófitos 1) Pteridofitos (sin semillas) Helechos y otros 2) Espermatofitos (con semillas) 2.1) Gimnospermas, sin fruto Esporofito generación dominante. Independencia de las dos generaciones 2.2) Angiospermas, con fruto Esporofito generación dominante. Gametofito reducido dependiente del esporofito Estructuras reproductoras Angiospermas Flor: conjunto de órganos sexuales rodeados por brácteas más o menos vistosas propio de las plantas superiores La Corola Atendiendo a la soldadura de los pétalos la corola puede ser: Atendiendo a la simetría floral la corola puede ser: Las corolas de las flores de los grupos taxónomicos mas difundidos suelen tener nombre, algunos ejemplos: papilionada labiada jibosa acampanada capituliforme El Cáliz Según la disposición de sus piezas puede ser: Según la su duración puede ser: Fugaz Persistente Papaver Punica granatum Marcescente Acrescente Limonium sinuatum Physalis ixocarpa Inflorescencias Inflorescencias A. Flores liguladas B. Flores tubuladas Inflorescencias ¿Dónde se encuentran los gametofitos en plantas superiores? ¿gametofito femenino? En el ovario ¿gametofito masculino? En el polen Polinización Polinización, proceso de transferencia del polen desde los estambres hasta el estigma o parte receptiva de las flores en las angiospermas, donde germina y fecunda los óvulos de la flor, haciendo posible la producción de semillas y frutos. Planta anemófila Polinizada por el viento Planta entomófila Polinizada por animales Planta hidrófila Polinizada por el agua Ciclo de vida de una angiosperma El fruto Ovario fecundado maduro y tiene por misión proteger y ayudar a la dispersión de la semilla. Fruto típico con las siguientes partes: 1) Pericarpio: procede de la transformación de las paredes del ovario. Tres capas: Epicarpio: es la capa externa (piel). Mesocarpio: es la capa intermedia y a veces en los frutos carnosos, suculenta (carne). Endocarpio: es la capa interna, leñosa o coriácea y es la más dura (cáscara de una almendra) . 2) Semilla : procede del óvulo o rudimento seminal. http://www.ugr.es/~mcasares/Organografia/Fruto/Fruto%20%20index.htm Tipos de fruto 1) Según la naturaleza del pericarpio: 2) Según el nº de semillas que encierra: Monospermos Seco Polispermos Carnoso Arachys hypogaea (cacahuete) Persea gratissima (aguacate) drupa con mesocarpo carnoso 3) Según dehiscencia: Indehiscentes Cocos nucifera (coco) drupa Dehiscentes Brachychyton populneus Olea europaea (olivo) drupas Helleborus foetidus Folículo 4) Según las partes de la flor que intervienen: Simple Policárpico agrupación de frutos simples Arbutus unedo (madroño) Magnolia grandiflora (magnolio) Complejos ovario y otras partes de la flor Fragaria vesca (fresa) Sinantocárpicos inflorescencia Liquidambar styraciflua Tipos de fruto 5) Según el número de carpelos de donde proceden: Monocárpico Policárpico Prunus persica (melocotón) Annona cherimola (chirimoya) Apocárpico (varios carpelos libres) Rubus idaeus (frambuesa) Abiertos, el fruto es unilocular (sin tabiques). Sincárpico (carpelos soldados) Papaver somniferum (adormidera) Cerrados, el fruto es plurilocular (con tabiques internos). Carica papaya (papaya) Cistus ladanifer (jara) Ejemplos de frutos secos El fruto o parte de la pared del fruto es seco, ejemplo el endocarpio. semilla fruto pipa nuez almendra bellota castaña Ejemplos de frutos carnosos La parte más interna o la más externa o bien la totalidad de la pared del fruto pueden volverse carnosas uva naranja Hesperidio: Exocarpio (naranja), mesocarpio (blanco), endocarpio formado por pelos jugosos tomate kiwi Coco: exocarpio (verde), mesocarpio (marrón y fibroso), endocarpio (parte dura). Endospermo (pulpa adherida al endocarpio blanca y aromática) aceituna Baya: mesocarpio y endocarpio carnosos y jugosos melón Pepónide: baya de cáscara acorazada. melocotón Drupa: mesocarpio carnoso y jugoso Ejemplos de frutos carnosos La parte más interna o la más externa o bien la totalidad de la pared del fruto pueden volverse carnosas Mora del moral chirimoya piña Sorosis, cuando los frutos procedentes de una sola flor son concrescentes y recubiertos a modo de epicarpio por el conjunto de carpelos apiñados y el eje floral hinchado y convexo higuera Siconos, en higuera, frutos compuesto o múltiple. Receptáculo piriforme o redondeado, hueco en su interior y con una abertura apical, protegida por pequeños hipsófilos; dentro y en las paredes de este receptáculo se hallan las flores y más tarde los diminutos frutículos de estas plantas Fresa, poliaquenio, aquenios ovoides incrustados en receptáculo que se vuelve carnoso al madurar Semilla La testa o cubierta exterior de la semilla se produce a partir de los tegumentos que se transforman y endurecen para producir una envuelta más o menos complicada sólo interrumpida por un pequeño poro (micropilo). El embrión es producto del desarrollo del cigoto está formado por un eje o plúmula con dos polos de crecimiento: el polo apical contiene una pequeña yema (gémula) que tras la germinación dará lugar al brote de la nueva planta; el polo basal (radícula) será el encargado de producir la raíz. Sobre el eje del embrión se disponen los cotiledones u hojas embrionarias. El albumen es la sustancia de reserva, necesaria para que el embrión comience a desarrollarse, está presente en casi todas las semillas, y generalmente está formada por hidratos de carbono, lípidos y proteínas. En algunas semillas el tejido de reserva se digiere por el embrión y se acumula en el interior de los cotiledones (semillas sin endospermo). http://www.ugr.es/~mcasares/Organografia/Semilla/Semilla%20%20index.htm Dispersión de frutos y semillas Autocoria Dispersión a través de un mecanismo explosivo Frutos turgentes Provocado por causas fortuitas, lluvia, viento, contacto animal… Ecballium elaterium Crucíferas Erodium ciconium Dispersión de frutos y semillas Anemocoria Dispersión a través del viento Frutos ligeros Estructuras propicias, como alas (sámara) o pelos (vilano) Dispersión de plantas enteras: estepicursoras Dos cipselas con vilano Taraxacum officinale Sámara Acer negundo Estepicursora Salsola Dispersión de frutos y semillas Zoocoria Se dispersan por animales Epizoocoros: mediante ganchos Endozoocoria: ingeridos por animales Ornitocoria: dispersión por aves Mirmecocoria: dispersión por hormigas. Eleosomas Epizoocoria Endozoocoria Mirmecocoria Datura stramonium Olea europaea Afzelia africana mostrando sus eleosomas Dispersión de frutos y semillas Hidrocoria Dispersión por el agua Flotabilidad (cámaras de aire o aceite) Impermeabilidad Alta reserva de nutrientes Cocos nucifera