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Universidad de Chile
Programa Enseñanza de las Ciencias Basada en la Indagación
Lectura Complementaria.
“Las semillas y el proceso de germinación”
Las semillas proceden de los primordios o rudimentos seminales de la flor, una
vez fecundada y madura. La semilla consta esencialmente de un embrión,
formado por un eje embrionario y uno o dos cotiledones, una provisión de
reservas nutritivas, que pueden almacenarse en un tejido especializado
(albumen o endospermo) y una cubierta seminal que recubre y protege a
ambos.
Las semillas son la unidad de reproducción sexual de las plantas y tienen la
función de perpetuar la especie a la que pertenecen. Además, es uno de los
elementos más eficaces para que la especie se disperse, tanto en el tiempo
como en el espacio. Para que la semilla cumpla con su objetivo es necesario
que el embrión se transforme en una plántula, que sea capaz de valerse por si
misma y, finalmente convertirse en una planta adulta. Todo ello comprende una
serie de procesos metabólicos y morfogenéticos cuyo resultado final es la
germinación de la semilla.
La latencia
Algunas semillas son capaces de germinar inmediatamente después de haber
completado su desarrollo. Sin embargo, luego de que el crecimiento del
embrión se detiene y el contenido de humedad disminuye, las semillas de
muchas especies habitualmente atraviesan por un período de inactividad o
latencia. Durante esta etapa, el embrión mantiene una mínima respiración y es
cuando está mejor capacitado para resistir las condiciones desfavorables del
medio.
El proceso de germinación, es esencialmente la reiniciación del crecimiento del
embrión una vez superado el período de latencia y cuando las condiciones de
temperatura, luz, disponibilidad de oxígeno y agua son las adecuadas.
La latencia es originada generalmente por cubiertas de la semilla que son
duras o impermeables al agua o al oxígeno, o por inmadurez del embrión o por
la presencia de inhibidores que controlan la germinación. Para que estas
semillas germinen deben ocurrir determinadas condiciones internas.
Para garantizar un alto porcentaje de germinación es necesario realizar
tratamientos a las semillas, entre los cuales es posible la escarificación
mecánica o química de la testa, tratamientos térmicos o almacenamiento de las
semillas bajo ciertas condiciones y por un tiempo determinado. El tratamiento
requerido varía con la especie.
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Para que el proceso de germinación, es decir, la recuperación de la actividad
biológica por parte de la semilla, tenga lugar, es necesario que se den una
serie de condiciones ambientales favorables como son: un sustrato húmedo,
suficiente disponibilidad de oxígeno que permita la respiración aeróbica y, una
temperatura adecuada para los distintos procesos metabólicos y para el
desarrollo de la plántula.
La absorción de agua por la semilla desencadena una secuencia de cambios
metabólicos, que incluyen un aumento de la respiración, la síntesis proteica y la
movilización de reservas desde el endosperma hacia el embrión. A su vez la
división y el alargamiento celular en el embrión provocan la ruptura de las
cubiertas seminales, lo que generalmente se produce por la emergencia de la
radícula.
Fases de la germinación:
a- Fase de hidratación: La absorción de agua es el primer paso de la
germinación, sin el cual el proceso no puede darse. Durante esta fase se
produce una intensa absorción de agua por parte de los distintos tejidos que
forman la semilla. Dicho incremento va acompañado de un aumento
proporcional de la actividad respiratoria.
b- Fase de germinación: Representa el verdadero proceso de la germinación.
En ella se producen las transformaciones metabólicas, necesarias para el
correcto desarrollo de la plántula. En esta fase la absorción de agua se reduce
considerablemente, llegando incluso a detenerse.
c- Fase de crecimiento: Es la última fase de la germinación y se asocia con la
emergencia de la radícula (cambio morfológico visible). Esta fase se caracteriza
porque la absorción de agua y la actividad respiratoria vuelven a aumentar.
La duración de cada una de estas fases depende de ciertas propiedades de las
semillas, como su contenido en compuestos hidratables y la permeabilidad de
las cubiertas al agua y al oxígeno. Estas fases también están afectadas por las
condiciones del medio, como el nivel de humedad, las características y
composición del sustrato, la temperatura, etc. Otro aspecto interesante es la
relación de estas fases con el metabolismo de la semilla. La primera fase se
produce tanto en semillas vivas y muertas y, por tanto, es independiente de la
actividad metabólica de la semilla. Sin embargo, en las semillas viables, su
metabolismo se activa por la hidratación. La segunda fase constituye un
período de metabolismo activo previo a la germinación en las semillas viables.
La tercera fase se produce sólo en las semillas que germinan y obviamente se
asocia a una fuerte actividad metabólica que comprende el inicio del
crecimiento de la plántula y la movilización de las reservas, por lo tanto, los
factores externos que activan el metabolismo, como la temperatura, tienen un
efecto estimulante en la última fase.
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Embrión y semilla de DICOTILEDÓNEA
Cuando se examina una semilla de poroto por su borde cóncavo pueden notarse: el
hilio, la micrópila y el rafe. El hilio es una cicatriz, señal del sitio donde se insertó un
pequeño tallo que mantuvo a la semilla unida al fruto. La micrópila es un pequeño
orificio, por encima del hilio, por donde penetra el oxígeno cuando respira y los líquidos
cuando absorbe agua para germinar. Muy cerca de esta depresión puntiforme
aparecerá la radícula en el momento de la germinación. El rafe es un reborde que
resulta de la soldadura del funículo con el cuerpo del óvulo. Por él corre el hacecillo
que nutre a la semilla cuando la misma se halla en formación.
Si retiramos el tegumento seminal, podemos ver dos estructuras de gran tamaño: los
cotiledones. Si los separamos podremos observar por encima del nudo a la plúmula
que está protegiendo al meristema apical (estructura que dará origen a las demás
hojas y al tallo que se desarrolla por encima de ellas). También puede apreciarse, en
el extremo opuesto, a la radícula y, en el medio, al talluelo, que generará el tallo por
debajo de las primeras hojas.
Las dicotiledóneas poseen semillas exalbuminadas o exendospermadas, ya que el
embrión acumula las sustancias de reserva en sus cotiledones. Este es uno de los
motivos por el cual éstos se encuentran tan desarrollados. En este caso, el
endosperma como tal deja de existir.
Embrión y semilla de MONOCOTILEDÓNEA
El embrión de las monocotiledóneas presenta características distintas con respecto a
lo visto anteriormente. En primer lugar el embrión se presenta ocupando el tercio
inferior de la semilla y se encuentra rodeado por una sustancia harinosa: el
endosperma. La presencia de la sustancia de reserva en el endosperma indica que
estas semillas son albuminadas o endospermadas. De todas formas, al observar al
embrión puede distinguirse un pequeño cotiledón, que se halla adosado al
endosperma, unido al talluelo por el nudo cotiledonal.
¿Si no acumula las sustancias de reserva para qué sirve el cotiledón?
El cotiledón de las monocotiledóneas produce enzimas que ayudan a solubilizar las
sustancias de reserva para que puedan ser aprovechadas por el embrión.
Otra diferencia con el embrión de las dicotiledóneas, es la presencia de estructuras de
protección para la radícula y la plúmula.
La radícula o raíz embrionaria está protegida por una estructura a modo de capuchón
llamada coleorriza, que se desgarra durante la germinación. La plúmula también se
halla protegida por otra envoltura, el coleóptilo, formado por parte del cotiledón y que
protege a las primeras hojas en su ascenso hacia la superficie.
El grano de maíz no es una semilla propiamente dicha sino un fruto cuya pared, muy
delgada, está adherida al tegumento de la semilla (fruto cariopse). Este grano está
formado por: la semilla, la delgada pared del fruto, el endosperma y un pequeño
embrión.
http://www.botanica.cnba.uba.ar/Trabprac/Tp4/Embrionysemilla.html
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Semilla de dicotiledónea
(Poroto)
Semilla de monocotiledónea
(Maíz)