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Tema 13 de bromatología II...

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[Escriba el título del documento] ESTRUCTURA Y PROCESOS VITALES EN HONGOS, ALGAS, PLANTAS Y ANIMALES TEMA 13: ORGANIZACIÓN VEGETAL. TEJIDOS VEGETALES. ESTRUCTURA DE RAÍZ, TALLO Y HOJA.. CARACTERÍSTICAS DEL REINO PLANTAE Se origina hace 450 millones de años, a partir de una única especie de algas verdes. Por ello, el reino vegetal aún conserva clorofila a y b en sus cloroplastos, y tiene almidón como sustancia de reserva nutritiva. Incluyen 500.000 especies. Este reino está formado por células eucariotas. Son multicelulares. Se pueden reproducir asexual y sexualmente. Tienen pared celular con celulosa. Son fotoautótrofos (sintetizan su alimento utilizando luz solar). Son inmóviles, pero utilizan esporas y semillas que les permiten una gran dispersión. Desarrollan unos rasgos derivados de las algas verdes, pero las algas verdes no los tienen: -Meristemas apicales -Esporas con paredes producidas en los esporangios -Gametangios multicelulares -Embriones multicelulares dependientes

RASGOS DERIVADOS DE LAS PLANTAS TERRESTRES (ALGAS VERDES): 1.MERISTEMAS APICALES Las plantas terrestres toman sus nutrientes del aire (CO2 y luz solar) y del suelo (agua y nutrientes minerales). Son inmóviles, pero poseen unas regiones de crecimiento contínuo longitudinal (meristemos) de 2 tipos: -Meristemo apical de los brotes: por encima del suelo. -Meristemo apical de la raíz: por debajo. La planta va creciendo y le permite capturar los nutrientes.

2.ALTERNANCIA DE GENERACIONES

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[Escriba el título del documento] Poseen 2 generaciones diferentes: una, multicelular haploide (gametofito), que forma los gametangios (órganos productores de gametos). Los gametangios masculinos son los anteridios, que forman los gametos masculinos (anterozoides). Los gametangios femeninos son los arquegonios, que forman los gametos femeninos (oosferas u ovocélulas). Los anterozoides (gametos masculinos) fecundan una oosfera (gameto femenino) y se forma un cigoto (diploide), que por sucesivas divisiones forma un embrión, este embrión seguirá dividiéndose hasta formar un esporofito (multicelular diploide) (2ª generación), y parte de este esporofito se transforma en un esporangio, y en el interior del esporangio están las células madre de las esporas, que sufren la meiosis y darán lugar a esporas haploides, que abandonan el esporangio para dar lugar al gametofito haploide si las condiciones son adecuadas. 3.ESPORAS CON PAREDES PRODUCIDAS EN LOS ESPORANGIOS A partir de las células madre de las esporas se forman esporas de los esporangios. Las esporas permanecerán en el interior del esporangio hasta que maduran (pared celular gruesa), cuando maduran, el esporangio se rompe y las esporas pueden diseminarse con el aire.

4.GAMETANGIOS MULTICELULARES Formación de gametos. 2 tipos: -Gametangio femenino: arquegonios -Gametangio masculino: anteridios

5. EMBRIONES MULTICELULARES DEPENDIENTES Los embriones multicelulares se desarrollan en el interior del gametangio femenino (arquegonio), que es el encargado de nutrir a estos embriones.

6.CUTÍCULA

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[Escriba el título del documento] Capa impermeabilizante compuesta de ceras, que se encuentra en las partes aéreas de la planta (hojas y raíces), y sirve para evitar la pérdida excesiva de agua. También, esta cutícula impide el intercambio de gases, para que entre el CO2 y salga el O2 , pero se resuelve creando unas oberturas (estomas).

CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS 1.Plantas no vasculares: Carecen de sistema vascular (xilema y floema) (red de tubos que permiten transportar agua y nutrientes por toda la planta). 2.Plantas vasculares: Tienen sistema vascular (xilema y floema). Se dividen en: -Plantas vasculares sin semillas: Carecen de semillas (embrión protegido por una cubierta que posee en su interior sustancias nutritivas). -Plantas vasculares con semillas: Tienen semillas. Se dividen en: · Gimnospermas: Carecen de ovario (cámara donde se desarrolla la semilla para formar el fruto). · Angiospermas: Tienen ovario. Se dividen en base al nº de hojas embrionarias: > Monocotiledóneas: Una única hoja embrionaria > Dicotiledónea: Dos únicas hojas embrionarias

1.Plantas no vasculares Aparecen hace 470 millones de años. Incluyen 24.700 especies. Se caracterizan por tener un gametofito visible de color verde donde se realiza la fotosíntesis (a partir de este se desarrollan los esporofitos), y un esporofito (parte de arriba) grande y visible. Los esporofitos dependen nutricionalmente de los gametofitos. No poseen verdaderas hojas, no tienen raíces. Carecen de sistema vascular. Viven en climas muy húmedos y son pequeñas. Son poco especializados pero exitosos en muchos ambientes terrestres. Necesitan agua para reproducirse (para que el gameto masculino pueda fecundar al gameto femenino). Filum briofita (musgos), Filum Hepaticofita (hepáticas), Filum Antocerotofita (antoceros).

Ciclo biológico (briofitas) Comienza con 2 gametofitos (estructuras parecidas a verdaderas raíces).

e no son

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[Escriba el título del documento] En los extremos de los gametofitos se desarrollan los gametangios (estructuras que producen gametos). En el interior del gametangio femenino (arquegonio) está el gameto femenino (oosfera), y el gametangio masculino (anteridio) produce los gametos masculinos haploides (anterozoides). Los anterozoides fecundan la oosfera y forman el cigoto diploide, que está en el interior del arquegonio. Este cigoto por sucesivas divisiones mitóticas, forma el esporofito diploide (que estará encima del gametofito). En el extremo del gametofito estará el esporangio, y en el interior de este las células madre de las esporas (diploides), que sufren meiosis y formarán esporas haploides, y volverán a generar los gametofitos por sucesivas divisiones mitóticas.

2.Plantas vasculares Aparecen hace 420 millones de años. Se desarrollan en todos los hábitats menos en las altas cumbres y en la tundra. Tienen un esporofito y un gametofito (alternancia de generaciones), tienen el gametofito más pequeño no visible, por lo tanto, predomina el esporofito. Se caracterizan porque aparecen esporófilos (hojas modificadas que portan esporangios). Aparecen verdaderas hojas y raíces (que absorben agua y nutrientes del suelo), son pequeñas, pero luego se hacen más grandes y con nervios ramificados. Tienen sistema vascular (xilema y floema que permiten transportar agua y nutrientes por toda la planta). 2 tipos: sin semillas y con semillas. -Plantas vasculares sin semillas: Aparecen antes que las plantas vasculares con semillas. · Filum Pterofita: helechos (12.000 especies) · Filum Licofita: (1.200 especies) -Plantas vasculares con semillas: Aparecen después que las plantas vasculares sin semillas. Tienen semillas (embrión rodeado por una cubierta y en su interior hay sustancias nutritivas). Esto supone un hito evolutivo, ya que si las condiciones eran desfavorables, los embriones de las plantas sin semillas morían. Fase latente (gracias a la cubierta que protege y nutre a los embriones durante mucho tiempo). Las semillas pueden dispersarse por acción del viento o de los animales. 2 tipos: gimnospermas y angiospermas. · Gimnospermas: pinos, abetos. No tienen una cámara donde pueda madurar la semilla (ovario). > Filum Cicadofita: helechos (Cycas Revoluta) > Filum Ginkgofita: (Gynkgo Biloba) > Filum Gnetofita: (Gynkgo Biloba) > Filum Coniferofita

Ciclo biológico de una conífera (pino)

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[Escriba el título del documento] Vemos solo el esporofito (porque el gametofito ya no es visible), y nos encontramos 2 tipos de estrobios (2 tipos de conos). En la parte inferior de estos estrobios están los conos polínicos, y en la superior los conos o piñas ovulíferos. Los conos polínicos están formados por una serie de microsporófilos dispuestos de forma helicoidal, y en el interior de estos, 2 microsporangios, y en cada microsporangio, centenares de microsporocitos (o células madre de las esporas). El microsporocito sufre la meiosis y forma 4 microsporas haploides. Cada microspora haploide formará un grano de polen (gametofito), que estará formado por 4 células. En el cono ovulifero hay escamas ovulíferas abiertas. Si se analiza una escama, encontramos el megaesporangio en primer lugar y en segundo lugar (por dentro) el megasporofito. El grano de polen contacta con el megasporangio por medio del micrópilo, el megasporofito (diploide) sufre la meiosis y forman 4 megasporas, de las 4 megasporas 3 mueren (la más próxima al micrópilo), la que queda viva forma el megagametofito que está formado por miles de células. En este megagametofito se forman arquegonios en torno a 5 gametangios, y cada uno tiene una ovocélula. El grano de polen forma luego el tubo polínico y la célula generativa forma las celulas espermáticas que fecundarán la ovocélula y se formará un embrión, primero cigoto diploide y se formará la semilla compuesta por el embrión, una reserva de alimentos y una cubierta. Durante la formación de la semilla la escama está cerrada pero cuando madura se abre, las semillas se dispersarán y germinarán formando el esporofito. · Angiospermas: Aparecen hace 150 millones de años y tienen un éxito evolutivo tremendo: incluyen 250.000 especies (90% de las especies vegetales). Grupo monofilético: Filum Antofita  Similitudes con las gimnospermas: I. Esporofitos más grandes II. Hojas modificadas como flores III. Desarrollo de los gametofitos  Diferencias con las gimnospermas: I. Sus óvulos se encuentran en un espacio abierto II. Microgametofito: grano de polen formado por 2 células en vez de 4 III. Megagametofito formado por 8 células IV. Los gametofitos se localizan y se desarrollan en la flor

Ciclo biológico de las angiospermas:

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[Escriba el título del documento] Esporofito diploide y visible donde encontramos flores bisexuales y vemos los estambres y los carpelos. En lo estambres hay un filamento y una antera en la parte superior (2n). Si una antena se corta se distinguen 4 microsporangios y en el interior de estos, microsporocitos (centenares (2n)). Los microsporocitos sufren meiosis y forman microsporas (n) y estas microsporas se dividen y forman el grano de polen (microgametocito) que solo tiene 2 células (tubo y generativa), y el grano de polen va a engrosar su pared y dispersión por el medio. En el carpelo encontramos un estigma, donde se depositará el grano de polen, y debajo del estigma está el estilo donde encontramos el ovario (una cavidad) donde encontraremos los óvulos. En el óvulo observamos unas cubiertas, un megasporangio de color naranja y un megasporocito diploide. También hay un micrópilo donde va a poder entrar el grano de polen, el megasporocito sufre la meiosis y va a dar a 4 megasporas, de las cuales 3 mueren y queda 1 viva, que se va a dividir y va a formar 8 núcleos, que de estos, 6 se rodean de membrana y darán lugar a 6 células, y una de estas, es la ovocélula. Los dos núcleos polares (que no se rodean de membrana). El grano de polen se sitúa en el estigma y hace un tubo polínico atravesando todo hasta llevar al óvulo. La célula generativa de este grano de polen se divide y forma 2 núcleos espermáticos que van a viajar por el tubo, uno de estos núcleos fecunda la ovocélula (cigoto) y el otro se une a los núcleos polares y se forma el núcleo del endospermo que es triploide (3n) que dará lugar al endospermo que es la reserva nutritiva del embrión (semilla). ¡¡DOBLE FECUNDACIOOOON!! La semilla se dispersará y da lugar a un esporofito joven, que luego madura y se reinicia el ciclo. EL CUERPO DE LA PLANTA VASCULAR CRECIMIENTO PRIMARIO: Meristemas apicales: Todas las plantas tienen crecimiento primario, gracias a los meristemas apicales. Los meristemas apicales son agrupaciones de masas de células, y permiten que se alargue tanto la raíz como el tallo. Cuando la célula meristemática se divide, se generan 2 células hijas, una es totipotente (sigue siendo meristemática: no diferencial), y otra es la que se va a diferenciar. El meristemo apical de la raíz está protegido por la cofia o caliptra, y el meristemo apical del tallo está protegido por los primordios focales. Los meristemos apicales generan 3 meristemos primarios: protodermo (que dará lugar a la epidermis), meristemo fundamental (que dará lugar a la corteza y a la médula), y procambium (que dará lugar al xilema primario y floema primario).

CRECIMIENTO SECUNDARIO: Meristemos laterales:

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[Escriba el título del documento] Algunas plantas (gimnospermas y dicotiledóneas), además del crecimiento primario pueden tener crecimiento secundario, que es un crecimiento a lo ancho. Esto se debe a la actividad de los meristemos laterales (cambium vascular y cambium de corcho o suberoso (felógeno)). Se organizan formando cilindros dentro del vegetal. El crecimiento primario y secundario es simultáneo, pero aparece en distintas regiones del vegetal. El crecimiento secundario será común en tallo y raíces, y el crecimiento primario aparece en zonas del tallo y raíz próximas al meristemo apical. En las zonas más alejadas del meristemo, dejan de crecer a lo largo (crecimiento primario) y tendrán crecimiento a lo ancho (crecimiento secundario). -Primer maristemo apical: cambium vascular (entre el floema primario y el xilema primario). Este cambium vascular genera hacia fuera una segunda capa de floema secundario y hacia el interior una capa de xilema secundario. Después, -Segundo maristemo apical: Aparece después: cambium de corcho o felógeno (en la corteza) y produce corcho. La función transportadora solo loa realizan los últimos xilema y floema. La epidermis es sustituida por la peridermis.

LA ORGANIZACIÓN DEL CUERPO DE LA PLANTA: La coordinación del crecimiento meristemático primario y secundario produce cuerpo del esporofito vegetal adulto. Los cuerpos de las plantas no tienen un tamaño fijo, ni siquiera en los de la misma especie. En el cuerpo de una planta adulta se distingue un sistema radicular y uno de brotes: - Sistema radicular: Formado por las raíces. Función: fijar la planta y absorber agua y nutrientes. - Sistema de brotes: Formado por tallo y hojas. Función: llevar a cabo la fotosíntesis (el tallo es la región donde se unen flores, frutos y semillas) y una unidad del tallo vegetativo que se repite, entrenudo, nudo, hoja y yema axilar.

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ESTRUCTURA HISTOLÓGICA DEL CUERPO DE UNA PLANTA:

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[Escriba el título del documento] -Tejido: Agrupación coordinada de células que forman una unidad estructural y funcional. En botánica hay tejidos simples (formados por una célula) y complejos (formadas por varias células). Los simples y complejos se unen y forman los sistemas de tejidos: >Sistema dérmico: capa protectora externa de tejido >Sistema de tejido muscular: conducen agua, nutrientes y otras sustancias >Sistema de tejido fundamental: entre el sistema dérmico y el sistema de tejido muscular Cada tejido es continuo a lo largo de todo el vegetal.

SISTEMA DE TEJIDO DÉRMICO: Formado por la epidermis (crecimiento primario) y por la peridermis en las regiones que tienen crecimiento secundario. Función de la epidermis: función de protección (durante el crecimiento primario) frente a agentes patógenos y frente a daño mecánico (en todas las partes de la planta). En la epidermis hay células epidémicas que se organizan en una única fila, y células diferenciadas como las células oclusivas de los estomas, que participan en la regulación de la transpiración e intercambio de gases. Otras funciones: regulación de la transpiración e intercambio de gases. Origen: protodermo (tallo) y caliptra (raíces) . Algunas células epidérmicas de la raíz se pueden especializar y formar los pelos radicales. Función: aumentar la superficie de absorción Otras células especializadas son los tricomas (en cualquier parte de la planta). Función: de protección y secreción. SISTEMA DE TEJIDO VASCULAR: Función: transporta agua, nutrientes, azúcares y otras moléculas por la planta. En el interior del tejido vascular, está el xilema, que transporta agua y nutrientes desde la raíz al resto de la planta, y el floema transporta azúcares desde las hojas al resto (todo esto es la savia). (xilema y floema son los tipos del tejido vascular). TIPOS: 1.XILEMA 2 tipos: - Xilema primario: regiones que poseen crecimiento primario - Xilema secundario: regiones que poseen crecimiento secundario

Células conductoras: 2 tipos: > Traqueidas: Principal elemento conductor en las gimnospermas. Células fusiformes (extremos afilados), y cuando maduran son células muertas.

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[Escriba el título del documento] Poseen pared celular secundaria y primaria, pero la secundaria desaparece en las puntiaduras. Las puntiaduras de 2 traqueidas quedarán enfrentadas, y a través de estas parejas podrá discurrir de una traqueida a otra. El agua y los nutrientes minerales atravesarán las 2 paredes primarias y la lámina media (que se comparte entre las 2 células vecinas). > Elementos de los vasos: Células muertas y más anchas, y en los extremos aparece una placa perforada (no hay pared). *Angiospermas: Xilema formado por traqueidas pero sobre todo los elementos de los vasos. Origen del xilema: >Xilema primario: Procambium >Xilema secundario: Cambium vascular 2.FLOEMA Tejido floemático: está formado por células conductores, auxiliares y por parénquima. Tipos: -Plantas con flores: En las angiospermas, las células conductoras reciben el nombre de elementos de los tubos cribosos. Estos elementos son células vivas, pero carecen de núcleo, por lo tanto necesitan de células anexas para la síntesis de proteínas que ellas no pueden realizar. Estos elementos de los tubos cribosos tienen placas cribosas en sus extremos, y estas tienen perforaciones grandes, que a través de estas, el citoplasma pasa de una célula a la otra y los glúcidos van a poder migrar. -Plantas sin flores: En coníferas y en helechos, la célula conductora se llama célula cribosa, que es una célula viva, pero no tiene núcleo, por lo que necesita la ayuda de células albuminosas para la síntesis de proteínas que ella no puede organizar. Carecen de placas cribosas pero sí que tienen áreas cribosas, que son poros en la pared celular que les permite que los citoplasmas se comuniquen y los glúcidos puedan ser transportados. SISTEMA DEL TEJIDO FUNDAMENTAL: Tejido que no es dérmico ni vascular. TIPOS: Parénquima, colénquima y esclerénquima. 1.PARÉNQUIMA Tejido formado por células vivas, constituye hasta el 80% de las células de una planta. El tejido del parénquima está formado por un único tipo de células (células parenquimáticas): pared celular primaria y pueden desdiferenciarse, es decir, volver a ser células meristemáticas, totipotentes). Funciones: fotosíntesis y almacenamiento. Se encuentra en la corteza y médula de tallos y raíces (en el endospermo de las semillas, y en la pulpa de la fruta). 4 tipos: I. Clorofílico o clorénquima: abundante en el mesófilo de las hojas (por debajo de la epidermis) y en tallos verdes. Rico en cloroplastos. Función: fotosíntesis II. Parénquima de reserva: en hojas, tallos, raíces, frutos. Gran vacuola (en su interior proteínas, lípidos y glúcidos). Función de almacén. III. Acuífero: las células del parénquima almacenan agua en sus vacuolas y son características en las plantas xerófitas (en medios secos, en tallo de los cactus). IV. Aerífero: abundante en plantas hidrófilas (ambientes con mucha humedad). En grandes espacios para favorecer la aireación. En tallos y raíces. 2.COLÉNQUIMA Células maduras vivas. Formado por un único tipo de células (células del colénquima): sólo tienen pared celular primaria y pueden desdiferenciarse (convertirse en totipotentes). Ricas en celulosa, hemicelulosa y pectinas. Tejido flexible y resistente. Función de sostén. Se encuentra en tallo y hojas de plantas herbáceas, y en tallo, hojas y partes florales de dicotiledóneas en crecimiento. 3.ESCLERÉNQUIMA Formado por células que cuando alcanzan la madurez son células muertas. Son células alargadas y fusiformes. 2 tipos de células: fibras (células alargadas y fusiformes) y esclereidas (formas estrelladas). Pared celular secundaria, gruesa y dura. Función de protección.
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