Androceo y gineceo - Profesora: Marta Recio Criado Se explican las partes, funciones y mecanismos PDF

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Profesora: Marta Recio Criado
Se explican las partes, funciones y mecanismos llevados a cabo en el androceo y gineceo de las plantas superiores
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ANDROCEO Estructura masculina (andro) de la flor que consiste en los estambres (microsporófilos). Es la estructura destinada a formar: -

Granos de polen (microspora)  microsporogénesis Gametos masculinos  microgametogénesis

Las partes de un estambre son: -

Filamento (parte estéril), que favorece la reproducción de la flor Antera (parte fértil) que produce los granos de polen. Se constituye por: o Parte exterior.  2 tecas con 2 sacos polínicos/teca en el interior  4 sacos polínicos (microsporangios)/estambre. Hay flores que tienen menos sacos  Conectivo. Estructura central que separa las 2 tecas o Parte interior. En cada teca existen diferentes capas  Exotecio. Epidermis  Endotecio. Capa mecánica responsable de la dehiscencia de la antera, formada por células con PC desigualmente engrosadas  Tejido transitorio. Capa intermedia que se reabre durante la maduración del polen  Tapete. Capa nutricia  Células madre de los granos de polen. Sufren meiosis. o Al principio no hay polen en el interior, pero después las células madre de meiosporas (2n)  R!  4 granos de polen o microsporas (n).  Tétradas. A veces permanecen siempre juntos los 4 granos de polen y no se separan ni siquiera cuando salen del saco polínico. Ejemplo en los brezos  Normalmente se separan los 4 granos de polen dentro del saco polínico

Los estambres pueden ser: -

Estambres sin filamento. Las anteras se insertan (por ejemplo) directamente sobre el borde de la corola.

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Estaminodios. Estambres sin anteras (estériles), por ejemplo en claveles y rosas. Favorecen la atracción del insecto cuando la corola no es muy atrayente

Dehiscencia de la antera: se abre cuando está madura por deshidratación. El estomio es la zona de dehiscencia de la antera. Es una zona donde las células epidérmicas tienen PC celulares delgadas. Mientras que las células del endotecio (de PC engrosadas) hacen presión al sufrir deshidratación y hace que se abra la teca. La dehiscencia puede ser: -

Transversal. Se rompe a lo ancho Longitudinal. Se rompe a lo largo Poricida. Por pequeños orificios del extremo de la teca, típica de brezos (Erica) Valvar. Se abren por pequeñas ventanas o tapaderas.

Modificaciones morfológicas del androceo -

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Tamaño. Dada por la longitud del filamento, normalmente son iguales en la misma flor o Hay familias de plantas con estambres de distinto tamaño en una misma flor, para facilitar el contacto con el insecto. Por ejemplo:  Labiadas. 4 estambres, 2 largos y 2 cortos. Didínamos (iguales 2 a 2)  Crucíferas. 6 estambres, 2 largos y 4 cortos o 4 largos y 2 cortos. Tetradínamos (iguales 4 a 2) Soldadura. Normalmente hay estambres individualizados. Pero hay familias con estambres soldados, pueden soldarse: o Entre sí  El estambre completo (Ej. Solanáceas)  Por el filamento. Con tubo hueco por donde pasa el estilo (Ej leguminosas). Los hay monoadelfos (1 manojo o tubo) o diadelfos (2 manojos).  Por las anteras. Ej. Flores hermafroditas de Asteráceas, hacen de tapón y cuando el pistilo crece el estigma empuja y se abre el tapón o A otros verticilos florales  Pétalos. En Echium (Borragináceas)  Sépalos (casos más raros)  Gineceo (estilo  tubo estaminal) en Malváceas

Variaciones del androceo para llevar a cabo mejor la fecundación. -

Número de estambres. Depende de la eficiencia en la polinización, generalmente: o Muchos estambres = polinización por el viento. Ej en ranunculácea (amapolas) tienen muchos estambres (cuidado: entomófila) o Pocos estambres = polinización por insectos

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Número de granos de polen. o Antera grande = saco polínico grande = puede haber más granos de polen = muchos granos de polen o Anteras pequeñas = pocos granos de polen

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Tamaño de granos de polen o Grandes son >200micras de diámetro. Ej pacífico o Pequeños son 1 micra de diámetro. Ej urticáceas, castaños, en orquídeas se dispersa sacos polínicos enteros: polinia

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Estructura del grano de polen o Con aceites (sustancias pegajosas), superficie ornamentada con espinas… o Generalmente grandes (polinización por insectos) y pequeños (ligeros, por viento)

Palinología La palinología en general es la ciencia que estudia los granos de polen y sus aplicaciones: -

Taxonomía y sistemática vegetal. El grano de polen tiene una estructura perfectamente diseñada y adaptada para cada grupo de plantas (puede ser especie, o género o familia). Son importantes caracteres taxonómicos: tamaño, forma, número, morfología y posición de las aberturas, y la ornamentación de la cubierta externa (exina). Por ello viendo una foto o una imagen al microscopio de un grano de polen podemos saber de qué planta se trata.

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Paleobotánica. Con el estudio del polen fósil (fosiliza bien en contraste con el aparato vegetativo) se hacen estudios de la vegetación antigua. Se hacen análisis polínicos de sedimentos, mediante técnicas especiales. Estos estudios paleobotánicos se hacen fundamentalmente en las turberas, donde agua y gran cantidad de seres vivos. La turbera es como una laguna que se va llenando poco a poco de restos de seres vivos. En cada nivel (o estrato) de turbera se puede analizar los granos de polen que hay, haciéndose gráficas sobre la cantidad y variedad de polen y así se ve cómo ha variado la vegetación. Y dependiendo de la vegetación también se puede saber el clima que había en cada época. En Andalucía se han hecho muchos estudios de este tipo.

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Aeropalinología. Es una ciencia que se desarrolla a partir del reconocimiento de que muchas de las alergias producidas en la especie humana son debidas a elementos biológicos presentes en el aire que respiramos, como los granos de polen. Existe en España un grupo de trabajo denominado Red Española de Aerobiología (REA), al que pertenecemos nuestro departamento de Botánica, que realiza un control diario de los granos de polen que hay en la atmósfera por medio de unos aparatos que captan las partículas del aire y tras un procesado sencillo se analizan las muestras de partículas aéreas al microscopio. Se informa por internet a la sociedad (médicos alergólogos, pacientes alérgicos, etc. Son los interesados), también a la prensa, televisión, etc. Hay en esta universidad un máster de Diversidad Biológica que incluye una asignatura optativa llamada Aerobiología. Los aerobiólogos estudian las concentraciones de polen que hay en la atmósfera en cada momento. Hay plantas que son anemófilas y son las que tienen alta producción polínica (producen grandes cantidades de granos de polen), pues bien, el aerobiólogo sabe cuáles son por las elevadas concentraciones en analiza en el aire. Esas altas concentraciones se detectan en determinadas épocas del año, que es cuando florecen, y en muchos casos, en determinadas horas del día, cuando se produce la dehiscencia de las anteras o son transportados por determinadas corrientes de aire de unos lugares a otros. Los aerobiólogos elaboran lo que se conoce como calendarios polínicos, donde se representan gráficamente las variaciones a lo largo del año de las concentraciones de diferentes pólenes en una zona determinada. TRANSPARENCIA calendario polínico de Málaga. Se ve que la mayoría de los picos de mayor concentración de polen se produce durante la primavera, pero hay otras plantas que tienen sus picos en otoño, y otros pólenes aparecen sólo en invierno, aunque son más escasos. También es característico de zonas de clima mediterráneo costero como Málaga el largo periodo de presencia de polen en la atmósfera, y es debido a que el periodo de floración es amplio por la suavidad del clima, aunque también puede ser debido a que florecen varias especies con la misma morfología polínica.

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Melisopalinología. Es la ciencia que se dedica al estudio de la miel, producida por las abejas. Cada miel se caracteriza por el tipo de azúcar que presenta y por los granos de polen que tienen. Por tanto, los melitopalinólgos estudian la composición palinológica de los distintos tipos de mieles. La abeja toma polen de diferentes plantas (especies vegetales), produciendo diferentes tipos de miel. Por eso el apicultor tiene que saber dónde poner las colmenas si quiere determinados tipos de miel. Hay miel uniespecífica (p. ej. miel de eucalipto) y miel multiespecíficas (miel de milflores). Para ver la calidad de la miel hay que poner una muestra de miel al microscopio óptico y analizar distintos pólenes por su morfología, aberturas, etc, realizándose recuentos y porcentajes de los distintos pólenes. También se analiza la calidad del azúcar, pues la concentración de azúcar varía de una miel a otra. Existe los catadores de miel (personas aficionada a probar las mieles y que son capaces de reconocer los distintos tipos de miel).

GINECEO Estructura femenina de la flor, constituyendo el verticilo más interno. Está constituido por carpelos (macrosporófilos). Funciones: -

Macrosporogénesis. Formación de esporas femeninas Macrogametogénesis. Formación de gametos femeninos Además, diferente al androceo

o o

Protección y nutrición del primordio seminal y del embrión (de la semilla) Formación del fruto  protege y ayuda a dispersar la semilla

Estructura: El epolex de angiospermas tiene la hoja carpelar plegada y deja los primordios seminales en el interior (dibujo carpelo envuelto). Un pistilo (gineceo especial) consta de estas partes fundamentales, cada parte con función diferente: -

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Ovario. Parte más importante biológicamente porque es donde se van a insertar los primordios seminales (macrosporangio). o Protege a los primordios seminales o Siempre permanece en la planta Estilo. Conecta al estigma con el ovario para una mayor eficacia en la polinización Estigma. Parte más importante fisiológicamente porque es la zona receptora de granos de polen. Contiene sustancias químicas que reconocen a los granos de polen de su propia especie. o Normalmente es peloso o pegajoso, para captar los pólenes más fácilmente

Hipanto o hipantio. Receptáculo cóncavo de las flores con ovario ínfero sobre el cual aparentemente nacen el cáliz, la corola y los estambres.

Morfología: Características diferenciales del gineceo en una angiosperma: o o o o o

Número de carpelos Soldadura de carpelos Estructura, placentación (posición) y número de primordios seminales Número de estilos (guión práctica) Número y morfología de los estigmas (guión prácticas)

(dibujo corte transversal de un pistilo)

Número de carpelos -

Gineceo unicarpelar Gineceo pluricarpelar. 2 grupos diferentes según soldadura de carpelos o G. p. coricárpico. Carpelos libres entre sí (varios pistilos) o G. p. sincárpico. Carpelos soldados entre sí. Se asocian para formar un solo pistilo, pero el pistilo no tiene por qué tener un solo carpelo. Según el número de lóculos (cavidades en los óvulos)  Sincárpico auténtico o plurilocular. Varios carpelos, cada uno con su lóculo.  Paracárpico o pluricarpelar unilocular. varios carpelos y un solo lóculo. Diferentes del pistilo unicarpelar por tener tabiques, líneas, surcos…

El pistilo no tiene por qué ser un solo carpelo. Casos particulares. Algunos gineceos sincárpicos en los que se pueden formar falsos tabiques, resultando láminas accesorias que partiendo del nervio medio pueden prolongarse hasta la columna central, y haciendo que el número de lóculos sea doble. Un ejemplo concreto es el de las especies pertenecientes a la familia de las labiadas, en las que la estructura aparente del gineceo es de cuatro ovarios libres y un único estilo que sobresale en el centro, nace en la base y se encuentra entre ellos; sin embargo este gineceo está formado por dos carpelos unidos lateralmente en su parte basal, y los estilos también se unen hasta una determinada longitud y se separan luego en dos ramas estilares. Este tipo de estilo, que parece que nace del receptáculo, se denomina ginobásico. Lo que ocurre con estos ovarios es que durante su desarrollo se forma en cada uno de los carpelos un falso tabique que origina finalmente cuatro cavidades.

Tendencia evolutiva en la estructura del carpelo -

Reducción del número de ovarios Reducción del número de estilos Reducción del número de estigmas

Tipos de flores y ovarios según la posición del gineceo FLORES SEGÚN LA POSICIÓN DEL GINECEO EN RELACIÓN CON EL RESTO DE LAS PIEZAS FLORALES EN EL RECEPTÁCULO -

Flor hipógina. Los sépalos, pétalos y estambres se insertan en el receptáculo por debajo del nivel que ocupa el gineceo Flor perigina. Los sépalos, pétalos y estambres se insertan en el receptáculo por encima del nivel basal del gineceo, estando más o menos libre. Flor epigina. Los sépalos, pétalos y estambres se insertan en el receptáculo por encima del nivel del gineceo, y éste se encuentra hundido en el interior del receptáculo y soldado a él.

TIPOS DE OVARIO SEGÚN LA POSICIÓN DEL GINECEO -

Ovario súpero. Cuando el gineceo se encuentra en la parte apical del tálamo Ovario semiínfero. Si el gineceo está parcialmente hundido en el tálamo y semisoldado a él Ovario ínfero. Si el gineceo está totalmente hundido y soldado al tálamo.

Primordio seminal: macrosporangio Es la parte más importante biológicamente de un gineceo, formado por un tegumento, nucela y funícula. Las modificaciones importantes (porque tienen implicación en el tubo polínico) taxonómicamente: -

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Número de tegumentos. o Bitegumentados. Con 2 filas de tegumentos o Unitegumentados. 1 fila Grosor de la nucela. Relacionado con el tipo de semilla o Crasinucelado. Nucela gruesa y formada por gran cantidad de células o Tenuinucelado. Nucela estrecha y con pocas células (más evolucionados) Estructura (forma) del primordio: o Ortótropos. Los ejes central-longitudinal del funículo y de la nucela coinciden (no doblados)

o o

Anátropos. Los ejes del funículo y de la nucela son paralelos (muy doblados) Campilótropos. Los ejes del funículo y de la nucela son perpendiculares

Placentación del gineceo Los primordios seminales están unidos a las paredes internas del ovario por el funículo, en una zona concreta: placenta (única parte del ovario con tejido vascularizado) Placentación: fenómeno que determina dónde se insertan los primordios seminales en el ovario. Es un carácter taxonómico porque existen varios tipos en función de dos criterios: -

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Respecto al carpelo. o Placentación marginal o Placentación laminar Respecto al ovario o Placentación central o Placentación parietal

Placentación marginal. Los primordios seminales están en los márgenes del carpelo. Cuando el carpelo está abierto, los primordios seminales quedan en los extremos. Cuando el carpelo está plegado y soldado, los primordios seminales están en la zona de soldadura. -

Cuidado en la imagen. Puede haber más de un primordio seminal por carpelo …

Placentación laminar. Los primordios seminales están junto al nervio medio del carpelo. Si el carpelo está abierto los primordios seminales quedan en el centro. Si el carpelo está cerrado, los primordios seminales quedan en el lado opuesto a la zona de soldadura del carpelo, junto al nervio medio del carpelo. Placentación central. Los primordios seminales están en la parte central del ovario. -

Deriva de una placentación marginal Se da en gineceos pluricarpelares sincárpicos y pluriloculares En el fruto: las semillas estarían en la parte central (ej: tomate)

Placentación parietal. Los primordios seminales están en la pared interna del ovario.

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Deriva de una placentación laminar si son gineceos pluricarpelares, sincárpicos y pluriloculares Puede darse en todos los tipos de gineceos (unicarpelares o pluricarpelares, sincárpicos (uni- o pluriloculares) o coricárpicos). Ej: gineceo con 3 carpelos soldados En el fruto las semillas estarían en la pared interna....