HISTOLOGÍA VEGETAL EJERCICIOS RESUELTOS DE BIOLOGÍA DE EXAMEN ADMISIÓN UNIVERSIDAD PDF
REINO PLANTAE
Introducción
De acuerdo con el registro fósil, las plantas invadieron la Tierra hace apenas 500 millones de años. Aún nosotros, la especie humana, que aparentemente nos hemos independizado del suelo e incluso de la superficie de la Tierra, dependemos todavía de las plantas.
Etimología
La palabra BOTÁNICA proviene del griego “botané”, que significa “planta”.
Reseña histórica
- Aristóteles (384-323 a.C.): Considerado como el fundador del jardín botánico.
- Antonio Van Leeuwenhoeck (1632-1723), holandés: Descubrió seres unicelulares (vegetales y animales).
- Marcelo Malpighi (1628-1694), italiano: Descubrió la estructura vegetal (estoma).
- Federico Enrique (1769-1859), alemán: Padre de la Fitogeografía (distribución de las plantas en la Tierra).
- Carlos Von Linneo (1709-1778), sueco: Considerado padre de la Taxonomía o Clasificación de los seres vivos.
DEFINICIÓN
Las plantas son multicelulares y utilizan la fotosíntesis para transformar agua y dióxido de carbono en azúcares. Ni la multicelularidad ni la capacidad de fotosintetizar son exclusivas de las plantas, pero la presencia simultánea de esos rasgos es muy rara fuera del reino vegetal. Sin embargo, la característica más distintiva de las plantas es su ciclo reproductivo.
CICLO VITAL
Las plantas tienen una generación esporofítica y una generación gametofítica
El ciclo vital de las plantas se caracterizan por la alternancia de generaciones, en la que se alternan generaciones diploides y haploides individuales. (Recuérdese que un organismo diploide tiene dos juegos de cromosomas; un organismo haploide, un juego). En la generación diploide, el cuerpo de la planta se compone de células diploides y se conoce como el esporofito. Ciertas células de los esporofitos sufren meiosis para producir esporas haploides. Estas esporas se dividen por mitosis y se desarrollan hasta convertirse en plantas haploides multicelulares llamadas gametofitos. Finalmente, los gametofiros producen gametos haploides masculinos y femeninos por mitosis. Los gametos se fusionan para formar cigotos diploides, que se desarrollan hasta constituir un esporofito diploide, y el ciclo se inicia de nuevo.
La historia evolutiva de las plantas se ha caatcerizado por una tendencia de la generación esporofítica a adquirir más prominencia conforme la longevidad y el tamaño de la generación gametofítica se reducen. Por tanto, se piensa que las primeras plantas eran similares a las plantas no vasculares actuales, como los musgos, por ejemplo. Las plantas no vasculares tienen un esporofito más pequeño que el gametofito y que permanece unido a él. En cambio, las plantas cuyo origen evolutivo es un poco más tardío, como los helechos y otras plantas vasculares sin semilla, presentan un ciclo vital en el que predomina el esporofito y el gametofito es una planta independiente macho más pequeña. Por último, en el grupo de plantas de evolución más reciente, las plantas con semilla, los gametofitos son microscópicos y apenas reconocibles como otra generación. Con todo, estos pequeñçisimos gametofitos siguen produciendo las oosferas y los espermatozoides que se unen para formar el cigoto que se transforma en el esporofito diploide.
Importancia
Para conocer y apreciar, basta echar una mirada a nuestro alrededor y veremos sus múltiples aplicaciones como:
A. Industria : Para extraer sustancias como el azúcar, aceite, papel, corcho, goma, resina, colorantes, etc.
B. Construcción : Se emplea en carpintería y ebanistería.
C. Medicina: Se aprovechan las hojas, flores, frutas, raíces y tallos de gran variedad de plantas por las virtudes curativas como:
* Desinflamante: uña de gato * Cicatrizante: sabila
* Alitrácica: chancapiedra * Hipertensora: kión
* Relajante: manzanilla, etc.
D. Alimenticia: Son fuentes de vitaminas y oligoelementos (Mg, Ca, Fe, Na, etc.).
Así como los frutos son alimentos sanos y refrescantes (banana, uva, higos, etc.).
E. Peligro de extinción: En el mundo se están extinguiendo algunas plantas por los avances industriales, las fábricas que la contaminan han afectado a las plantas y animales. En el Perú se extingue:
* Costa: algarrobo, hualtaco, guayacal
* Sierra: lupuna, quishuar, queñoa
* Selva: cedro, caoba, tornillo
Clasificación
I. Criptógama
- Carecen de semilla
- Tamaño pequeño, arbóreo.
- Provista de tallo, hoja y raíz (excepto: briofitas)
- Se reproduce por alternancia de generaciones.
- Se divide en:
Ciclo de un musgo
(Briofita)
ciclo de un helecho
(Pteridofita)
II. Fanerógama
- Posee semilla
- Tiene raíces, tallos, hojas y flores.
- Tamaño variado, hasta de gran altura (secuoyas 100 m de altura).
- Se reproduce por semilla.
- Desarrolla en diferentes ambientes.
- Se divide en:
Ciclo del Pino
(Gimnosperma)
Ciclo DEL MANZANO
(Angiosperma)
Histología vegetal
Es una asociación de células, generalmente semejante, que desempeñan una función común, tomando por base la forma de las células y sobre todo las funciones que desempeñan los tejidos se dividen en:
I. Meristemático
- Sinónimo: Embrionario, formadores.
- Originan todos los demás tejidos.
- Se hallan en todas las partes del vegetal en vía de crecimiento.
- Carece de cloroplasto, cromoplasto.
- Posee núcleo voluminoso y central.
- Presenta constante división mitótica.
- Por su disposición y función en la planta, posee dos clases.
II. Adulto
- Sinónimo: Definitivo, permanente.
- Origen: Tejido meristemático.
- Células: Poca o nula capacidad de división.
- Según la forma, tamaño y función de la célula se clasifica en:
A. Tejido Protector :
- Cubre las superficies externas de los vegetales.
- Su función es parecida a la de la piel de los animales.
- Pueden ser de dos tipos:
1. Estomas: Células oclusivas estómáticas o de cierre, que determina entre ella un poro u ostiolo.
Su función: intercambio gaseoso de la planta y el proceso de transpiración.
2. Tricomas: Son pelos o vellocidades con función de defensa del vegetal (hojas), glandulares (hojas), absorción (raíz).
B. Tejido de Soporte:
- Función: Sostén mecánico.
- Son muy resistentes y brinda a la planta la dureza y la solidez necesaria, de este modo el tallo puede mantenerse erguido y sostener la planta y las hojas pueden resistir a la violencia del viento.
- Se divide en dos tipos:
C. Tejido Vascular:
- Sinónimo: Fibrovascular, conductor.
- Transporta agua, alimentos y otros materiales a lo largo del cuerpo de la planta.
- Las células son alargadas, colocadas una a continuación de otra, constituyendo tubos o vasos.
- Existen dos tipos:
D. Tejido Parenquimático:
- Sinónimo: Fundamental, elaborador.
- Son tejidos formados por una aglomeración de células vivas isodiamétricas (núcleo pequeño).
- Constituye como el laboratorio de la planta, pues en ella se elaboran nutrientes.
- El parénquima puede ser:
E. Tejido Secretor:
- Segrega materiales consideradas como producto de desasimilación.
- Son como desecho no utilizado por la planta, tales como el látex, la resina, los ácidos, los aceites y las esencias.
- Las células adoptan diferentes formas y tamaños constituyendo a las estructuras secretoras: nectarios, pelos glandulares, tubos laticíferos, cavidades secretoras.
Fitohormonas
- Las hormonas vegetales son sustancias mensajeras que actúan a concentración muy baja.
- Actúan sobre procesos de crecimiento y diferenciación.
- Su acción molecular no se conoce con exactitud.
- Son compuestos químicos orgánicos.
- Las hormonas vegetales más importantes :
ORGANOLOGÍA vegetal
Órgano, es un conjunto de tejidos combinados para la realización de un acto vital. Ejm: El aparato reproductor (androceo y gineceo) y el aparato de nutrición.
Clasificación
Las plantas que poseen raíz, tallo, hojas y flor corresponden a las Cormofitas (kormos=tronco).
Los órganos son dos :
RAÍZ
I. Etimología
Rhizo : raíz
II. Origen
Proviene generalmente de la RADÍCULA del embrión y se llama a éste, raíz normal; cuando tiene origen del tallo, se llama ADVENTICIAS.
III. Definición
Es un órgano especializado para la fijación, absorción, almacenamiento y conducción.
Es la parte de la planta que crece en sentido inverso.
IV. Propiedades
V. Funciones
a) Fijación: Por su geotropismo, se hunde en el suelo. Inmoviliza la planta por su contacto con el suelo.
b) Absorción: Absorbe sustancias nutritivas por los pelos. Estos succionan los líquidos por ósmosis. Digieren también los abonos insolubles.
c) Conducción: Transporta la savia por el tejido vascular.
d) Reserva: Almacena reserva alimenticia como las raíces tuberosas.
VI. Zona rizoidal
En una raíz típica, se pueden distinguir zonas:
a) Zona meristemática: Formada por células meristemáticas pequeñas, con capacidad de dividirse por mitosis permitiendo el crecimiento. Se ubica en el cono vegetativo, protegida por la cofia o caliptra, formada por células de vida corta.
b) Zona desnuda: Parte de la raíz sin pelo o vellocidades. Su función es el crecimiento de la raíz.
c) Zona pilífera: La presencia de los pelos son prolongaciones de las células epidérmicas de la raíz. La función es aumentar la superficie de absorción de sustancias inorgánicas.
d) Zona adulta: Es la región donde se originan las raíces secundarias a partir del periciclo. La capa externa impregnada de suberina, por lo que no hay absorción de agua, sólo favorece la fijación al terreno.
e) Zona del cuello: Es la zona de transición entre la raíz y el tallo. También llamado NUDO VITAL.
Estructura de la Raíz
VII. Clasificación
Transporte de agua en la raíz
TALLO
I. Etimología
Caulis : tallo
II. Sinónimo
Caulina
III. Origen
Del epicótilo del embrión (plúmula).
IV. Definición
Es un órgano vegetativo que sostiene las ramas, las hojas y las flores.
Carece de piloriza y de pelos absorbentes y presenta simetría radiada.
V. Propiedad
* Geotropismo (-) Se dirige de abajo hacia arriba.
* Hidrotropismo (-) Se aleja de la humedad.
* Fototropismo (+) Se acerca a la luz.
* Termotropismo (+) Es atraido por el calor.
VI. Función
- Da soporte a toda la planta.
- Conducción de la savia.
- Almacena sustancias de reserva en los tallos subterráneos. Ejm: la papa.
- Realiza fotosíntesis las plantas sin hojas. Ejm: cactus.
VII. Partes
a) Nudo: Se inicia el desarrollo de una hoja, se evidencia como una protuberancia en el tallo.
b) Entrenudos: Son los segmentos comprendidos entre dos nudos sucesivos.
c) Yemas: Son conos de tejido meristemático primario cubiertos de hojas o escamas protectoras. Por su posición, pueden ser:
* Terminales: Apicales, si se encuentran en el extremo del eje primario de la rama.
* Axilares: Se ubican en las axilas de las hojas. Dan origen a las ramas.
d) Ramas: Originado de las yemas axilares con crecimiento constante.
Estructura de un tallo
VIII. Clasificación
HOJA
I. Etimología
Follium : hoja
II. Definición
Es una expansión lateral de los vegetales de color, generalmente verde y de forma aplanada, sumamente variado en forma y tamaño.
Se originan de las yemas foliares.
III. Función
- Órgano esencial de la respiración y la asimilación de la planta.
- Algunas almacenan sustancias de reserva como las catáfilas de la cebolla.
- Algunas hojas llegan a transformarse en espirales para la fijación.
- Transporta la savia por los conductos.
- Permite la transpiración por los estomas.
IV. Partes
a) Limbo: Parte ensanchada de la hoja. Posee bordes (diferente forma), caras (haz y envés), ápice, nervaduras (vascular).
b) Peciolo: Parte prolongada y estrecha que sostiene al limbo. La hoja que carece de éste, se llama sésil, sentada o apeciolada.
c) Vaina: Dilatación de las bases del peciolo.
V. Clasificación
a) Borde del limbo
* Entero: ligustro * Lobulado: encina
* Dentado: alebo * Partido: vid
* Aserrado: rosa * Festoneado: geranio
b) Forma del limbo
* Corniforme : tilo * Lanceolada: laurel
* Aguda : eucalipto * Acicular: pino
* Reniforme : hiedra * Linear: trigo
c) Por la nervadura
* Paralelinervada : trigo * Palminervada: malva
* Curninervada : nogal * Peninervada: álamo
d) Por la posición en el tallo
* Opuestas * En roseta
* Alternas * Esparcidas
FLOR
I. Etimología
Anthos : flor
II. Definición
Es un órgano fructificador de las plantas fanerógamas; está constituida por hojas modificadas que concurren a la formación de la semilla, con el fin de asegurar la reproducción de las plantas.
III. Partes
IV. Definición de los vertícilios florales
a) Cáliz: Se compone de hojitas generalmente verdes, llamada sépalo. Se denominan DIALISÉPALO, si los sépalos están libres y GAMOSÉPALO, si se encuentran fusionados.
b) Corola: Formada de hojitas coloreadas llamadas PÉTALO. Los colores atraen a los polinizadores (insectos, murciélagos, etc.). Se denomina DIALIPÉTALO, si los pétalos están libres y GAMOPÉTALO, si se encuentran fusionados.
c) Androceo: Es el órgano masculino de la flor y está constituido por estambres, que consta cada uno de:
d) Gineceo o pistilo: Es el órgano femenino de la flor y está constituido por carpelos que a su vez se unen para formar el pistilo, que consta cada uno de:
* Estigma : recibe los granos de polen.
* Estilo : conducto
* Ovario : se encuentran los óvulos, éste se forma por la megasporogénesis.
V. Clasificación
Existen varios criterios para clasificar a las flores siendo los principales parámetros el PERIANTO (posee cáliz y corola), el SEXO y la SIMETRÍA:
A. Por el perianto:
B. Por el sexo :
C. Por la simetría:
VI. Inflorescencias
Es la disposición de las flores en el tallo.
Puede ser:
* Terminal: Cuando el tallo o la rama termina en una flor.
Ejm: azafrán
* Axilar: Cuando nace en la axila de las hojas.
Ejm: el caqui
Se divide en dos grupos:
VII. Polinización
Es el transporte del polen desde la antera hasta el estigma. Pueden ser:
* Terminal: Cuando el tallo o la rama termina en una flor. Ejm: azafrán
* Axilar :
VIII. Fecundación
Es la fusión del núcleo del gameto masculino con el núcleo del gameto femenino (Oosfera) para constituir la célula huevo y éste a la nueva estructura (semilla, fruto) que, posteriormente, formará a la nueva planta.
Doble fecundación:
FRUTO
I. Definición
Es el ovario maduro que contiene semillas, luego de la fecundación. Hay frutos que se forman sin previa fecundación y se denominan PARTENOCÁRPICOS (fruto sin pepa. Ejm: naranja Huando).
II. Partes
III. Clasificación
Desarrollo de la semilla. (a) En una semilla generalizada , el endospermo se desarrolla
primero y absorbe nutrimentos de la planta genitora. El embrión se desarrolla posteriormente,
absorbiendo nutrimentos del endospermo para crecer. (b) Las semillas de las monocotiledóneas y
dicotiledóneas difieren en el número de cotiledones, que por lo regular absorben casi todo el
endospermo durante su desarrollo; por ello, la semilla madura es en su mayor parte cotiledón. (derecha)
Las semillas de monocotiledónea, como los granos de maíz conservan un endospermo grande.
(La harina de maíz es el endospermo molido de semillas de maíz). El embrión produce un solo cotiledón.
Al germinar la semilla, el cotiledón absorbe las resevas alimentarias del endospermo y las transfiere
al embrión en crecimiento.
IV. TIPOS DE FRUTOS
a) Frutos dehiscentes: Se abren para dejar salir a las semillas.
Ejm:
* Legumbre (frejol, pallar, arvejas, etc.)
* Cápsula (lirio, amapola, llantén, etc.)
* Folículo (laurel, rosa, etc.)
b) Frutos indehiscentes: No se abren para dejar la semilla.
Ejm:
* Aquenio (girasol, diente de león, etc.)
* Nuez (roble, avellana)
SEMILLA
I. Definición
Aprovechando los recursos de la planta progenitoria, el saco embrionario y los integumentos del óvulo que lo rodean se desarrollan para producir una semilla. La semilla está rodeada por el ovario, que se desarrolla para formar un fruto.
Habiendo cumplido con su misión de atraer polinizadores y producir polen, los pétalos y los estambres se marchitan y caen a medida que el fruto crece. Así, cuando comemos un fruto, estamos consumiendo el ovario maduro de una planta.
II. la semilla se desarrolla a partir del óvulo y el saco embrionario.
Los integumentos del óvulo se convierten en el tegumento de la semilla, la cubierta exterior de la semilla. Como habremos de ver, en muchas plantas las características del tegumento de la semilla determinan en parte cuándo germinará la semilla. Mientras tanto, dentro de los integumentos se llevan a cabo dos procesos de desarrollo distintos.
Primero, la célula endospérmica triploide se divide rápidamente. Sus células hijas absorben nutrimentos de la planta progenitora y forman un endospermo grande lleno de alimento. Segundo, el cigoto se convierte en el embrión. Tanto en las monocotiledóneas como en las dicotiledóneas, el embrión consta de tres partes : el vástago, la raíz y los cotiledones, u hojas de semilla. Los cotiledones absorben moléculas de alimento del endospermo y las transfiere a otras partes del embrión.
En las dicotiledóneas ("dos cotiledones", los cotiledones suelen absorber la mayor parte del endospermo durante el desarrollo de las semillas, de modo que la semilla madura prácticamente se llena con el embrión. En las monocotiledóneas ("un cotiledón"), el cotiledón absorbe parte del endospermo durante el desarrollo de la semilla, pero la mayor part del endospermo se conserva en la semilla madura. Los cereales, como el trigo, el máiz y el arroz, son monocotiledóneas. Nosotros (al igual que la planta en desarrollo) usamos el endospermo como alimento. En el caso del trigo, molemos el endospermo para producir harina y a veces consumimos el embrión de la semilla como "germen de trigo".
La futura raíz primaria se desarrolla en un extremo del embrión. El futuro vástago, en el otro extremo, normalmente se divide en dos regiones en el punto de unión de los cotiledones. Abajo los cotiledones, pero arroba de la raíz, está el hipocótilo (hipo en griego significa "debajo" o "inferior"); arriba de los cotiledones, el vástago se denomina epicótilo (epi significa "arriba"). En la punta del epicótilo está el meristemo apical del vástago; sus células hijas se diferencian para dar los tipos celulares especializados del tallo, las hojas y las flores. Podrían estar presentes ya una o dos hojas en desarrollo.
Germinación del frijol
GERMINACIÓN
I. Definición
Durante la germinación, el crecimiento y el desarrollo de una semilla, el embrión que estaba en estado latente continúa su crecimiento y sale de la semilla. El embrión absorbe agua, lo que hace que se hinche y rompa el tegumento. La raíz suele ser la primera estructura en emerger del tegumento; crece con rapidez y absorbe agua y minerales del suelo. Gran parte del agua se transporta a las células del vástago. Al alargarse sus células, el tallo se extiende y sale del suelo.
LA PUNTA DEL VÁSTAGO DEBE PROTEGERSE
El vástago en crecimiento enfrenta un grave problema : debe empujar el suelo para salir sin raspar el meristemo apical y las tiernas hojas de la punta. Las raíces, naturalmente, siempre deben combatir la abrasión de la punta; su meristemo apical está protegido por una cofia. Los vástagos, en cambio, pasan casi toda su vica en el aire y no desarrollan cofias protectoras permanentes. Los vástagos en germinación tienen otros mecanismos para evitar la abrasión inicial. En las monocotiledóneas, el coleóptilo, una vaina resistente, envuelve la punta del vástago como un guante. Este "guante" hace a un lado las partículas del suelo al crecer. Una vez que sale al aire, la punta del coleóptilo se degenera para que pueda salir el vástago tierno. Las dicotiledóneas no tienen coleóptilo. En vez de ello, el vástago forma una curvatura en el hipocótilo o el epicótilo. El dorso de esta curvatura, cubierto por células epidérmicas con paredes celulares resistentes, abre camino en el suelo para el meristemo apical y sus tiernas hojas nuevas, que apuntan hacia abajo.
LOS COTILEDONES NUTREN A LA SEMILLA GERMINANTE
El alimento almacenado en la semilla proporciona la energía para la germinación. Recordemos que los cotiledones de las dicotiledóneas ya habían absorbido al endospermo durante el desarrollo de la semilla y por tanto se han hinchado y llenado de alimento. En las dicotiledóneas con hipocótilo curvo, como en los miembros de la familia de las calabazas, el vástago, al alargarse, saca los cotiledones del suelo. Estos cotiledones al aire suelen ponerse verdes y realizar la fotosíntesis y transfieren tanto el alimento almacenado como azúcares recién sintetizadas al vástago. En las dicotiledóneas con epicótilo curvado, los cotiledones permanecen enterrados, marchitándose a medida que el embrión absorbe su alimento almacenado. Las monocotiledóneas conservan casi toda su reserva de alimento en el endospermo hasta la germinación, cuando el cotiledón la digiere y absorbe al crecer el embrión. El cotiledón permanece enterrado en el residuo de la semilla.
Tipos de Germinación
** TAXONOMÍA BOTÁNICA