Apuntes de Botánica (Agronomía), Apuntes de Botánica y Agronomía. Universidad de León (ULE)
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Apuntes de Botánica (Agronomía), Apuntes de Botánica y Agronomía. Universidad de León (ULE)

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Asignatura: Botánica, Profesor: Delia (Agronomía), Carrera: Veterinaria, Universidad: UNILEON
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Tema 2. Botánica. Nivel de organización celular: Procariota y Eucariota. Eucariotas fotosintéticos: Algas, Briófitos, Pteridofitos y Espermatofitos.

Las principales características que diferencian a los vegetales de los animales son: – Las células vegetales están rodeadas por una pared rígida compuesta por un polímero de

glucosa llamado celulosa. – Los vegetales no son móviles y carecen de un sistema nervioso y de un sistema excretor. – Su crecimiento es modular, es decir, el crecimiento y el desarrollo de nuevos órganos

continua hasta la muerte del individuo en unidades estructurales separadas.

La botánica consiste en el estudio de todos los organismos vegetales bajo todos sus aspectos. Existen muchas disciplinas dentro de la botánica, algunas de ellas son:

– Morfología vegetal, que se interesa por los ciclos vitales de los vegetales y en especial por su forma de repoducción. También estudian la evolución vegetal y como han variado los ciclos vitales y la anatomía a lo largo del tiempo.

– Fisiología vegetal, estudia el funcionamiento de los vegetales, centrándose en aspectos como la fotosíntesis, la floración y la acción de las hormonas. Estudia también la acción de los genes y los métodos para aislar aquellos que son útiles.

– Ecología vegetal, determina como se relacionan las plantas con otros organismos en su medio y cómo satisfacen sus necesidades frente a variables como la temperatura y las precipitaciones. A veces también estudia los efectos del Ser Humano sobre el Medio Ambiente y como este ha contribuido a la tasa de extinción de especies vegetales.

– Taxonomía vegetal, se ocupa de la clasificación u ordenación de las plantas, así como de las bases, principios, métodos y normas que regulan dicha clasificación.

– Fitogeografia, estudia la distribución de las plantas sobra la Tierra. – Patología vegetal, diagnostica y controla las enfermedades de las plantas cubriendo

también el estudio de los agentes infecciosos que atacan a plantas y desórdenes abióticos o enfermedades fisiológicas.

En los vegetales existen notables diferencias en la estructura y en el tipo de organización celular.

Origen y diversidad vegetal (??????)

Las células pueden ser de dos tipos, procariotas o eucariotas. Las células procariotas solamente se encuentran en los dominios Bacteria y Archaea. Las células eucariotas se encuentran en protistas, vegetales, animales y hongos. Las células eucariotas a su vez pueden ser animales o vegetales.

La célula eucariota vegetal se diferencia de la eucariota animal por tres estructuras características que posee y que son las paredes celulares, los tipos de vacuolas y los plastidios.

El interior de una célula vegetal, es decir, toda la célula excepto la pared celular, recible el nombre de protoplasto. Éste consiste en el núcleo y el citoplasma, el cual está formado por todas las partes de la membrana plasmática salvo el núcleo.

Las paredes celulares son estructuras rígidas que varían durante los procesos de crecimiento y desarollo de las plantas y que se encuentran rodeando a la membrana plasmática para evitar que entre demasiada agua en la célula.

Están constituidas por un complejo de polímeros entre los que predominan polisacáridos; celulosa, formando gruesas microfibrillas cilíndricas, que se conectan en algunas partes formando subunidades cristalinas llamadas micelas, hemicelulosa y sustancias pécticaso pectinas que son las que intervienen en estas uniones.

Todas las células poseen este tipo de pared denominada "pared primaria" que se encuentra externamente. Entre la membrana plasmática y la pared primaria, sobre todo en las plantas leñosas, puede aparecer una pared celular secundaria. Esta generalmente es más ancha y en algunas partes se hace más delgada o desaparece dejando unas regiones llamadas punteaduras que permiten una rápida transferencia de agua y minerales entre dos células.

Las vacuolas desempeñan diversas funciones en el metabolismo celular y en la determinación de la forma de la célula. Es un compartimento celular lleno de fluido (agua y productos de desecho) rodeado de una membrana llamada tonoblasto. Se origina por procesos de diferenciación de otros sistemas de membrana y normalmente ocupa más del 30% del volumen celular.

Se le atribuyen 5 funciones importantes:

– Tiene un papel osmótico siendo un soporte mecánico, la fuerza motriz para la distensión celular y teniendo función estomática. Extrae las sales del citoplasma para controlar el nivel de agua en la célula.

– Limita la masa citoplasmática. Contribuye a mantener la forma de la célula presionando el resto del citoplasma contra la pared celular, aporta tonicidad a la célula.

– Reserva. Puede almacenar iones tóxicos e iones que solo son necesarios en momentos determinados y para ciertas reacciones químicas. En ocasiones también pueden contener pigmentos que intervienen en la coloración roja y azul de los frutos y las flores.

– Función digestiva o antitóxica. Sirve como centro de desintoxicación contra las sustancias nocivas ayudando en la descomposición de grandes moléculas.

– Defensa de patógenos microbianos y de hervíboros e insectos.

Los plastidios son un grupo de orgánulos dinámicos capaces de realizar muchas funciones. El término plastidios agrupa a todos los orgánulos vegetales que fabrican o almacenan nutrientes o pigmentos. Además contienen ribosomas y un ADN circular.

Existen tres tipos principales de plastidios: cloroplastos, leucoplastos y cromoplastos.

Los leucoplastos son plastidios que carecen de pigmentos. En ellos se incluyen los amiloplastos, que almacenan almidón. Estos se localizan sobre todo en la raíz de la planta.

Los cromoplastos contienen los pigmentos responsables del color amarillo, naranja o rojo, que son los carotenos.

Los cloroplastos son los plastos que contienen clorofila y su actividad más importante es la fotosíntesis.

Diversos tipos de metabolismo caracterizan otras clases de plastidios y dependiendo de la exposición a la luz y de las necesidades del vegetal cada tipo de plastidio puede transformarse en otro diferente.

Las categorías taxonómicas más usadas en botánica son las supraespecíficas y la infraespecíficas. Las categorás supraespecíficas son Reino, división, clase, orden, familia, género y finalmente especie. Las categorías infraespecíficas son especie, subespecie y variedad.

Eucariotas Fotosintéticos. Algas, Briófitos y Helechos.

Las algas son miembros del reino protista, y la mayoría son fotosintéticas por lo que se les describe como protistas parecidos a las plantas.

Son organismos principalmente acuáticos constituidos por un talo no diferenciado en tejidos ni órganos. Pueden econtrarse como organismos unicelulares aislados o formando colonias, o bien como organismos pluricelulares, consideradas las algas marinas superiores (filamentosas, laminares, etc).

La composición de los pigmentos, las sustancias de reserva, el tipo de pared celular y las características de la división celular se utilizan para la distinción de los diferentes tipos de algas.

Las células reproductoras (esporas o gametos) se forman en simples células especializadas.

Se utilizan en la alimentación animal, formando parte de forraje y piensos y en la acuicultura.

Los briófitos, que comprenden a las hepáticas, antoceros y musgos son plantas terrestres, en general de pequeño tamaño.

El aparato vegetativo corresponde al gametofito haploide. Al igual que las plantas vasculares, poseen clorofilas a y b (pigmentos verdes) y también β-carotenos (pigmentos naranjas y amarillentos).

Las paredes celulares están constituidas principalmente por celulosa y como sustancia de reserva almacena almidón.

Polytrichum es una especie a destacar porque su ciclo vital muestra las características típicas de los musgos.

Los helechos (Pteridofitos) como el resto de las plantas vasculares o cormófitos tienen un ciclo de vida heteromórfico en el que domina la generación esporofítica, no son capaces de producir semillas a pesar de estar vascularizados. La palabra cormo significa raíz + tallos y + hojas.

El esporofito se encuentra vascularizado, es decir, provisto de xilema y floema que son los tejidos vasculares. Por el xilema ascienden agua y sustancias minerales hacia el lugar de la fotosíntesis y por el floema descienden los productos de la fotosíntesis alimentando a la planta, le suministran los elementos que necesita.

El tallo está generalmente transformado en un rizoma subterráneo cubierto por unos pelos o escamas llamados páleas, se prolonga subterráneamente en paralelo al suelo. Del rizoma surgen numerosas raices y las hojas denominadas frondes.

Pteridium aquilinum es uno de los más extendidos en todos los continentes.

Tema 3. Estudio de las estructuras y órganos vegetativos de plantas. Tipos. Características y diferencias.

Las plantas vasculares se caracterizan por tener una estructura diferenciada en tres órganos fundamentales: raíz, tallo y hojas que, en conjunto, es lo que se denomina cormo. Los espermatófitos son las plantas que poseen semillas.

La raíz tiene diversas funciones principales: fijan fuertemente las plantas al sustrato, y lo hacen en distintos grados, absorben agua y minerales del sustrato o del ambiente, y son capaces de producir hormonas como las citoquininas. Esta última función tiene una importancia enorme ya que por ello producen una mayor concentración de plastidios con reserva de almidón

(amiloplastos).

Existen dos modelos diferentes de crecimiento radicular: el sistema radicular axonomorfo o primario y el sistema radicular adventicio o fasciculado. Estos modelos existen como adaptaciones generales a un medio.

El sistema radicular axonomorfo consiste en una gran raíz axonomorfa principal cuya función es la de explotar fuentes de agua a gran profundidad y que crece longitudinalmente. Se desarrolla directamente a partir de la radícula (raíz embrionaria) y produce raíces ramíficadas llamadas raices laterales o secundarias. Estas a su vez también se ramifican, lo que da lugar a un amplio sistema radicular.

La zona de crecimiento se encuentra en el extremo de la raíz principal y está formada por la zona pilífera, que se encarga de absorber sustancias minerales a traves de los pelos que presenta, y del ápice radical, zona por donde se alarga la raíz. Su geotropismo es positivo, es decir, la raíz crece hacia el interior de la tierra.

Los meristemos son las células embrionarias que pueden transformarse y que se encargan también del crecimiento de la raíz. Están cubiertos por una cofia que los protege y que produce además sustancias lubricantes para que la raíz penetre mejor en el sustrato.

En el sistema radicular adventicio en lugar de tener una gran raíz axonomorfa desarrollada a partir de la radícula del embrión, esta se reabsorbe y en los nudos del tallo comienzan a brotar numerosas raíces que tienen las mismas características. Estas raices no siempre penetran en el sustrato, las que si lo hacen se denominan fasciculadas. No existe una raíz que sobresalga por su mayor longitud y cada una de estas raices adventicias dan lugar a raices laterales originando un sistema que, generalmente, es menos profundo y más horizontal que un sistema radicular axonomorfo.

El sistema radicular puede ser también alorricio u homorricio.

El sistema radical alorricio corresponde a un sistema radicular con una raíz dominante cuyo origen lo constituye la radícula del embrión. Se caracteriza por prensentar una raiz principal y numerosas raices laterales no equivalentes morfológicamente.

El sistema radical homorricio corresponde a un sistema radicular sin una raíz dominante, por lo que todas las raices presentan forma similar. Está formado por un conjunto de raíces adventicias que se originan en la parte basal del tallo.

Algunas raíces poseen modificaciones que les permiten realizar funciones especializadas además de anclar la planta y absorber agua y minerales.

– Raíz zanco: Salen de las primeras ramas de los árboles y proporcionan un anclaje adicional.

– Raíz fúlcrea: Nacen de la base del tallo y también proporcionan un anclaje adicional. Las plantas que poseen esta raíz se encuentran en zonas pantanosas.

– Raíz carnosa: Su función es acumular sustancias de reserva. – Raíz tabular: Se da en plantas que se encuentran en zonas de numerosos vientos o en

plantas que presentan una mala dimensión y no están proporcionadas. Salen del tronco y funcionan como contrafuertes.

– Neumatóforos: En las zonas pantanosas en las que disminuye el oxígeno las plantas poseen estas raices que ascienden hasta la superficie y que poseen forma de tubos. Estos tubos tienen poros por donde consiguen el oxígeno que les falta. Cuando sube el agua poseen un sistema que tapa los poros para que esta no penetre por ellos.

El tallo supone para los cormófitos el órgano de sostén y es en él en donde se desarollan los tejidos vasculares. Es importante sobre todo desde el punto de vista de la multiplicación vegetativa; reproducción asexual.

Sus principales funciones son el transporte de sustancias y el sostén de la planta. Además presenta otras funciones como la formación de las hojas, la acumulación de azúcares y la propagación vegetativa.

La zona por donde las hojas se unen al tallo se denominan nudos, y la porción del tallo que se extiende entre dos nudos recibe el nombre de entrenudo. Existe una yema terminal que se localiza en la superficie superior del tallo, que presenta un meristemo rodeado de otras partes (hojas protectoras) y que se encarga del crecimiento en altura del tallo. Mientras este crecimiento está en funcionamiento inhibe a las yemas laterales para que no den lugar a hojas y ramas.

Con los tallos sucede también como con las raíces, algunos presentan modificaciones que les permiten realizar otras funciones además del sostén y la conducción.

– Estolones. Son tallos horizontales y superficiales. Se produce un alargamiento del entrenudo y por tanto los tallos crecen paralelos al sustrato en la parte externa. Contribuye a la reproducción vegetativa. (Fresas, Zarzas)

– Rizoma. Es subterráneo y es típico de los lirios, donde desarollan nuevas hojas y tallos cada año.

– Tubérculos. Tallo subterráneo compuesto principalmente por células parenquimáticas llenas de almidón que se originan en la punta de un estolón o de un rizoma. Almacenan nutrientes y agua y aumentan su tamaño al acumular más cantidades de almidón. Un ejemplo es la patata, donde los "ojos" son en realidad las yemas axilares.

– Bulbos. El tallo está recubierto por hojas gruesas y carnosas en las que se ha acumulado también el almidón. (Cebolla)

Las hojas son estructuras laminares que brotan del tallo y que también desempeñan una serie de funciones importantes. Son los principales órganos fotosintéticos de un vegetal, y gracias a esta fotosíntesis las plantas son autónomas. Otra función muy importante es la transpiración, en la que se elimina gran parte del agua absorbida por la raíz. Hay un balance hídrico entre el agua que se absorbe por la raíz y el agua que se pierde en vapor. Esta transpiración también es importante para mantener la temperatura.

La forma, el tamaño y la disposición de las hojas ayudan a los vegetales a llevar a cabo la fotosíntesis y a cubrir otras necesidades. En las guías de identificación de vegetales, los rasgos claves para describir las hojas son: la disposición de la hoja en el tallo, si el limbo es simple o dividido, la forma de la hoja y características del margen foliar y finalmente su nervadura.

Las hojas nacen en los nudos del tallo a partir de las yemas, concretamente de una vaina que protege a la yema, aunque no todas las hojas presentan esta vaina. A veces se protegen por pequeñas hojas que nacen en la base y que se denominan estípulas.

Las vainas son grandes estructuras que incluso rodean al tallo. El peciolo es la zona atravesada por los haces vasculares para llegar al limbo, parte laminar de la hoja.

Todas las hojas presentan dos caras: la cara adaxial o haz, parte superior que mira al entrenudo superior, y la cara abaxial o envés, parte inferior.

Las hojas pueden disponerse de diferentes formas a lo largo del tallo. Se denomina filotaxis a la disposición que presentan las hojas en el tallo. Algunos modelos básicos de disposición foliar en un tallo son:

– Alterna. Las hojas se alternan a cada lado del tallo para no darse sombra. – Opuesta. De cada nudo sale una hoja en ambos lados del tallo. – Espiralada. Modificación de las hojas alternas pero alrededor del tallo, las hojas se

alternan helicoidalmente en el espacio. – Decusada. Variación de las hojas opuestas. Se encuentran perpendiculares unas a otras. – Verticilada. Múltiples hojas (más de 3) brotan de un mismo nudo.

También podemos clasificar las hojas según el tipo y la forma del limbo. Las hojas simples están constituidas por un único limbo con el margen entero o bien más o menos dividido en lóbulos o dientes, y están pecioladas, es decir, tienen peciolo (estas se denominan normales). Si carecen de peciolo se denominan sésiles o sentadas. Las hojas compuestas están constituidas por un limbo que se encuentra dividido en folíolos y pueden ser palmeadas o pinnadas. Por la forma del limbo la hoja puede ser acicular, oblionga, oblanceolada, lanceolada, elíptica, abovada, ovada, acorazonada o redondeada.

Segun el margen o borde foliar y el tipo de nervadura encontramos también a las hojas clasificadas. Según el borde en: Ondulada, Aserrada, Entera y Lobulada. Y según la nervadura en: Pinnada, Reticulada, Paralela, Palmada y Flabelada.

Crecimiento y desarrollo de las plantas.

Una planta anual es aquella que completa su ciclo vital durante un único período vegetativo que puede ser menor de un año, incluso días. Lo máximo que puede durar es un año. Las raices de estas plantas son muy finas.

Una planta bianual normalmente requiere de dos períodos vegetativos para completar su ciclo vital. Durante el primer año la planta crece y se desarolla y en el segundo año se produce la reproducción. Las raices de estas plantas son más engrosadas.

Una planta perenne crece durante muchos años. Pueden florecer cada año o solo al cabo de varios años. Las raices de estas plantas son las que alcanzan el mayor grado de desarrollo.

Tema 4. La reproducción de los vegetales. Multiplicación vegetativa y reproducción sexual. Estructuras y órganos reproductores de los vegetales.

En la reproducción asexual los nuevos individuos son genéticamente idénticos a los progenitores y entre ellos. Están adaptados al hábitat original igual que los progenitores, pero nunca más que ellos, siempre de la misma forma. A través de ella se hace posible la rápida colonización de un nuevo lugar con características similares a las originales. Cualquier cambio por mínimo que sea en el hábitat puede eliminar a todos los miembros de la progenie. Los individuos aislados se pueden reproducir.

Esta reprodución puede ser vegetativa, y llevarse a cabo a partir de órganos y esporas, se puede producir por mitosis, por bipartición, gemación, y/o fragmentación. Estos tres últimos tipos resultan menos rentables para colonizar nuevos medios.

En la reproducción sexual los nuevos individuos son genéticamente distintos a los progenitores y entre ellos, por tanto, su adaptación al medio será diferente respecto a la adaptación de los progenitores. A través de esta reproducción no será posible la colonización rápida de un nuevo medio similar al original porque no todos los individuos estarán adaptados a el, pero algunos si que podrán colonizar lugares con características diversas a las originales. En este caso también los cambios pueden eliminar a algunos miembros de la progenie y los individuos aislados no pueden reproducirse (al menos que no sea con autofecundación).

En la reproducción sexual vegetal se produce una alternancia de generaciones. El esporofito pluricelular (2n) sufre meiosis y se transforma en espora (n). Estas esporas a través de mitosis y de crecimiento se convierten en gametofito pluricelular masculino o femenino (n). A través de otra mitosis el g.p.m se convierte en espermatozoide y el g.p.f en ovocélula. Se produce la fecundación y se genera un zigoto (n) que a través de otra mitosis y de crecimiento forma un esporofito pluricelular (2n).

La reproducción de las plantas vasculares con semilla constituye el nivel evolutivo más alto de reproducción ya que estas son capaces de colonizar todo. La importancia reside en la flor y en las semillas que son los elementos reproductores, han adquirido vascularización fuerte, un tejido dignificado y cutículas, es decir, ceras que cubren la epidermis y que son capaces de defender ante agresiones y también repeler el agua.

Según las estructuras reproductoras distinguimos 2 tipos de plantas: – Gimnospermas. Tienen un estilo de reproducción más simple. – Angiospermas. Tienen un estilo de reproducción más complejo que el de las

gimnospermas.

(????????)

Angiospermas.

La flor de los angiospermas puede clasificarse según su simetría y según la posición del ovario en la flor.

Según los tipos de simetría floral encontramos la flor regular o actinomorfa, la cual posee una simetria radial, es decir, varios ejes o planos de simetria, y la flor irregular o zigomorfa, que presenta simetria bilateral, es decir, solo un plano o eje de simetria.

Según la posición del ovario en la flor encontramos la flor de ovario súpero, en la que el ovario se localiza encima del receptáculo, la flor de ovario semi-infero, en la que parte del ovario se encuentra encerrado en la dilatación del receptáculo y por último la flor de ovario ínfero, en la que el ovario se encuentra totalmente encerrado en el receptáculo.

Las inflorescencias son conjuntos de flores que nacen agrupadas a partir de un mismo tallo, o lo que es lo mismo, agrupaciones de flores a partir de la yema terminal. La yema terminal también da lugar a flores y se terminó la vida de la planta.

Tipos de inflorescencias:

– Panícula. Inflorescencia racimosa compuesta de racimos que van decreciendo de tamaño hacia el ápice.

– Espiga. Las inflorescencias se encuentran alternadas y no existe pedúnculo. – Racimo. Las inflorescencias se encuentran alternadas y en este caso existe pedúnculo. – Amento. Espigas muy cerradas, sin apenas distancia entre las flores, y con forma de

péndulo, es decir, caen hacia abajo. – Corimbo. Las inflorescencias nacen de pedúnculos alternos con distinta longitud, sin

embargo, todas las flores llegan a la misma altura. Dentro de esta inflorescencia encontramos otros tipos:

– Capítulo. Dilatación exagerada del receptáculo floral sobre el que se disponen las flores sin pedúnculo.

– Umbela simple. – Umbela compuesta. Formada por varias umbelas simples.

La polinización consiste en el transporte de los granos de polen desde el órgano masculino al estigma en angiospermas o a una apertura u orificio diminuto que presentan los óvulos de las gimnospermas. El grano de polen es pues conducido desde los sacos polínicos hasta el micrópilo del óvulo (gimnospermas) o al estigma (angiospermas).

Esta acción se puede llevar a cabo através de varios vectores: mediante el agua, se denomina polinización hidrófila, mediante aire, se denomina polinización anemófila y mediante animales, denominada polinización zoofila. Como adaptación a los diferentes tipos de polinizaciones las flores son diversas.

Las flores de polinización anemófila carecen de todos los elementos accesorios y poseen un polen facilmente movilizable (es por ello que da lugar a las alergias). En los árboles que pierden las hojas, las flores se forman antes que las hojas para que estas no perturben el movimiento del polen. Otras se forman por encima de la parte vegetativa.

Las flores de polinización zoofila presentan colores y olores diversos así como nectáreos que contienen azúcar para llamar la atención de los insectos.

Una vez producida la fecundación del óvulo, los tejidos crecen y se transforman y se origina la semilla. Este órgano constituye la supervivencia de las especies y contiene al embrión. El óvulo ya fecundado y maduro puede dispersarse y colonizar otras zonas.

Cuando se produce la fecundación, se forma la semilla y sucesivamente el fruto. El fruto constituye el óvulo fecundado y maduro en las angiospermas. La función primaria del fruto es diseminar las semillas, también las protege hasta que estén bien maduras o les sirve de sustrato para que puedan madurar. Hay una excepción en la que se desarrolla el fruto sin que haya semilla, es decir, sin óvulo fecundado, y es el plátano. Este hecho se denomina partenocarpia.

El fruto está formado por el exocarpo (que es la piel del fruto), el endocarpo (hueso que recubre a la semilla) y el mesocarpo, parte blanda que contiene azúcares, vitaminas y agua, es decir, sustancias de reserva que permiten a la semilla crecer y desarrollarse.

Distinguimos 2 tipos principales de frutos: frutos simples y frutos compuestos. Los frutos simples proceden directamente del desarrollo de un ovario y los compuestos no proceden solo del ovario fecundado si no que intervienen en su formación múltiples carpelos libres o bien otras partes de la flor como el receptáculo o los que provienen de una inflorescencia.

Dentro de los frutos simples los encontramos carnosos y secos. Los carnosos presentan un mesocarpo que contiene cantidad de sustancias de reserva y los secos carecen de sustancias de reserva.

Dentro de los secos podemos distinguir entre indehiscentes y dehiscentes. Los dehiscentes, una vez maduro el fruto se abre por si solo, y los indehiscentes cuando el fruto está maduro no se abre por si solo de forma natural para liberar la semilla.

Dentro de los frutos compuestos distinguimos agregados y múltiples. Los agregados proceden de una flor con varios carpelos libres y los múltiples se forman a partir de una inflorescencia.

Tema 5. Plantas vasculares con semillas. Principales familias botánicas de interés veterinario.

Las plantas vasculares con semillas tienen vasos conductores que les sirven como sistema de transporte. Las semillas son su estructura reproductora. Este tipo de plantas adquieren la conquista terrestre. En ellas podemos observar:

– Aparición de semillas y flores. – Importante desarrollo de las raíces, que distribuyen agua, minerales y metabolitos a

todas las partes de la planta. – Notable desarollo de tejidos de sostén, esclerénquima y colénquima. – Aparatos estomáticos muy complejos, para regular el intercambio gaseoso con el medio

a través de la transpiración (apertura y cierre de estomas) para adaptarse a medios más o menos áridos.

– Ciclo biológico con predominio de la fase esporofítica y con la fase gametofítica muy reducida.

El grupo de las plantas vasculares con semillas se divide en dos entidades: Gimnospermas y Angiospermas.

Las Angiospermas tradicionalmente se han dividido en Monocotiledóneas y Dicotiledóneas. Actualmente se consideran 4 grupos principales:

– Angiospermas basales. Constituyen aproximadamente el 0,5% de la totalidad de los angiospermas, muchos de ellos acuáticos. EJ: familias de los nenúfares.

– Magnólidas. Constituyen aproximadamente el 2,5% de la totalidad de los angiospermas, son plantas antiguas desde el punto de vista evolutivo y que presentan sus estructuras reproductoras en espiral. Ej: familias del laurel, magnolias, pimienta negra.

– Monocotiledóneas. Constituyen aproximadamente el 28% de la totalidad de los angiospermas, están más avanzados evolutivamente y adquieren características más diversas. Ej: gramíneas, orquídeas, palmeras, azucenas, lirios.

– Eudicotiledóneas. Constituyen aproximadamente el 69% de la totalidad de los angiospermas. Ej: robles, aulagas, girasoles, lavanda...

Un cladograma es un diagrama que esquematiza la filogenia, o historia evolutiva más probable de un grupo de taxones terminales. Los grupos sistemáticos de las angiospermas tienen origen monofilético o pilofilético.

Las gimnospermas son plantas perennes, arboreas o arbustivas muy ramificadas. Presentan un sistema conductor poco evolucionado, con canales resiníferos o mucilaginosos en casi todos los órganos. Predominan las hojas aciculares (en forma de aguja) o escuamiformes (en forma de escamas) y perennes, execpto en el Gingo biloba que tienen forma de abanico, y con la nerviación no ramificada o con ramificación dicótoma, por zonas muy frias o muy áridas. Presentan sacos polínicos y óvulos desnudos, que se disponen sobre escamas que se agrupan formando conos o estróbilos. Las semillas generalmente secas se encuentran desnudas sobre las escamas seminíferas y no existen frutos. El periodo que transcurre desde la polinización (que es anemófila) hasta que tiene lugar la fecundación puede ser muy largo, puede ser de 2 años o más.

Las angiospermas son plantas herbáceas y leñosas, con todos los tipos de crecimiento y desarrollo. Las hojas son de disposición variable y presentan todo tipo de características como por ejemplo todo tipo de nervación. Presentan flores con piezas más o menos atractivas para los polinizadores (sépalos y pétalos llamativos). Pueden ser unisexuales o bisexuales y en ellas aparecen estambres y carpelos. Los gametofitos femenino y masculino están muy reducidos. El gametofito masculino produce dos células espermáticas que intervienen en una doble fecundación, tras la cual se origina el cigoto que da lugar al embrión y un tejido, generalmente triploide, el endospermo secundario de la semilla.

Ciclo biológico de una Angiosperma.

Como sucede en todos los ciclos vitales, las etapas claves de la reproducción son la meiosis y la

fecundación, y el crecimiento se da por mitosis. Un estambre produce unos granos de polen también llamados microgametófitos. Cada estambre posee una antera, la cual suele contener 4 microsporangios, también conocidos como sacos polínicos. Dentro de cada microsporangio, cada microsporocito (célula madre de las micrósporas) experimenta meioisis y produce cuatro micrósporas haploides. Cada micróspora crece entonces hasta convertirse en un grano de polen inmaduro, que consta de una célula del tubo, que producirá el tubo polínico, y una célula generativa, que producirá dos células espermáticas. Antes de ser liberado de la antera, cada grano de polen desarrolla una pared externa protectora, denominada exina, y una pared interna denominada intina. El desarrollo final del grano de polen maduro lleva consigo el crecimiento del tubo polínico, que se produce después de que el grano de polen sea depositado en el estigma receptivo de una flor.

Por otro lado, cada óvulo está formado por un megasporangio, también denominado nucela, que se encuentra rodeado por uno o dos tegumentos. Los tegumentos se juntan en el micrópilo, la abertura por la que penetrará el tubo polínico. Dentro de cada megasporangio, un megasporocito (célula madre de las megásporas) experimenta meiosis y forma 4 megásporas haploides. Tres de estas suelen desintegrarse y la más lejana al micrópilo es la que sobrevive para convertirse en el megagametófito. Generalmente el megagametófito en desarrollo produce 8 núcleos, cuatro se agrupan en cada extremo y a continuación uno de cada extremo migra hacia el centro. Los dos núcleos que se mueven hacia el centro se conocen como núcleos polares, los restantes forman células, y estos polares quedan dentro de una célula central. La célula central es la ovocélula y queda flanqueada por dos células de corta vida denominadas sinérgidas, que tomarán parte en el proceso de fecundación. Las células del extremo opuesto son conocidas como antípodas y se desconoce su función. El megagametófito maduro también se conoce como saco embrionario.

En gran parte de las especies el megagametófito se ha desarrollado completamente antes de la polinización. El estigma puede recibir polen de diversos individuos y diversas especies pero hay sistemas en la planta que se encargan de que solo germine el polen de las plantas adecuadas. Después de que el grano de polen entre en contacto con el estigma, el tubo celular se alarga produciendo el tubo polínico. Las dos células espermáticas pasan a través del tubo polínico hacia el interior de la sinérgida. A continuación tiene lugar una doble fecundación. Una célula espermática se mueve desde la sinérgida y fecunda a la ovocélula adyacente dando lugar a un zigoto que se convertirá en embrión. La segunda célula espermática se combina con los dos núcleos polares formando el núcleo triploide del endosperma. Este se divide mediante mitosis, originando el endosperma que alimentará al embrión en desarollo.

Diferencias entre Monocotiledóneas y Eudicotiledóneas.

Carácter/Clase Eudicotiledóneas Monocotiledóneas Porte Predominan árboles o

arbustos. Predominan las plantas herbáceas, no existen arbóreas en el sentido de una estructura dignificada, se endurecen por otro tipo de tejidos y da la sensación de un tronco. (Palmera)

Sistema radicular Primario o axonomorfo, también existen adventicios pero preferentemente se encuentran del primer tipo.

Fasciculado (Adventicias)

Ramificación Frecuente Escasa o nula Hojas:

- Partes

- Nerviación

Peciolo, vaina y lámina.

Ramificada (Reticulada y pinnada) En algunos casos también existe paralela.

Vaina y lámina. Sin peciolo (Hojas sésiles)

Paralela.

Flores:

- Nº de verticilos - Tipo

2 Cáliz y corola tetrámeras o pentámeras.

1 Perigonio (difícil diferenciación entre cáliz y corola) y trímeras

Polen predominante 3 aberturas aunque pueden presentar más (hasta 40)

1 abertura

Tubos cribosos Plastos S (almacenan almidón) Plastos P (almacenan proteinas)

Nº Cotiledones Dos Uno

Tema 5A. Ranunculaceae, Cruciferae, Papilionaceae, Umbelliferae.

Ranunculaceae

Podemos encontrar esta familia en regiones templadas del hemisferio norte. Son plantas herbáceas, presentan una raíz engrosada o rizomas para acumular sustancias de reserva. Desde el punto de vista estructural son antiguas. Esta familia se caracteriza por presentar hojas simples en general y algunas con las láminas frecuentemente divididas, generalmente alternas. Sus flores son hermafroditas, presentando varios sépalos y pétalos, los carpelos son libres y el ovario se encuentra en disposición súpero. El fruto se encuentra en folículo, aquenio o baya.

Helleborus foetidus es una especie de esta familia. Podemos encontrarla en los pastos a diferentes altitudes. Es una planta muy tóxica ya que contiene heleborina y también saponinas (cuyo contenido es el jabón) que deprimen el sistema nervioso central (síntomas cardiacos y convulsiones, diarreas en incluso muerte). Causan bastante daño en los animales, afecta sobre todo a animales acuáticos. La intoxicación por esta planta no es muy frecuente, suele ser rara, y la gravedad depende de la cantidad consumida en relación con el peso del animal.

Cruciferae o Brassicaceae

El nombre real de la familia es Brassicaceae, el nombre Cruciferae se ha establecido vulgarmente ya que su significado es "pétalos en forma de cruz". Predominan en las zonas templadas y frías en ambos hemisferios, preferentemente en el hemisferio norte. Las plantas son herbáceas y hay una variación en la disposición de las hojas, en la misma especie en general aparecen hojas simples y alternas. A nivel de las flores aparecen 4 sépalos (libres o soldados) y 4 pétalos dispuestos en forma de cruz, estos sépalos se encuentran libres y en alternancia con los pétalos. Presenta 6 estambres de los cuales 2 son más cortos y un ovario de posición súpero constituido por dos carpelos fusionados. El fruto, seco y dehiscente, puede ser de dos tipos segun la longitud: silícuas o silículas. Las silícuas tienen el fruto 3 veces más largo que ancho y en las silículas el fruto es prácticamente igual de ancho que de largo.

Estas plantas son ricas en moléculas azufradas responsables del fuerte olor que las caracteriza. En animales el uso de colzas, coles y otras especies pertenecientes a esta familia en su alimentación puede tener efectos antinutritivos y tóxicos (debido a los compuestos azufrados) si

se consumen las raíces. Pueden encontrarse cristalaes de oxalato calcico en las vacuolas de estas plantas, estas pueden producir heridas en mucosas o producir problemas de tiroides en el animal al secuestrar átomos de yodo.

Brassica nigra = Pimienta Negra Brassica Oleracea = Col Arabidopsis (Primera planta en la que se estableció todo el genoma por completo)

Papilionaceae o Fabaceae

Sus ejemplares son arbóreos y herbáceos y se disponen alrededor de todo el globo. Son ecológicamente importantes por los nódulos radicales que poseen con Rhizobium (bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico). Pueden colonizar terrenos practicamente carentes de minerales y son plantas muy ricas en proteinas gracias a las bacterias. El fruto es característico, seco y dehiscente. En algunas ocasiones hasta 40% del contenido de sus semillas lo constituyen proteinas, este porcentaje nunca es inferior al 15%. Su importancia económica se debe a que incluyen uno de los grupos de plantas de reconocido valor en alimentación humana (garbanzos, lentejas, alubias, guisantes, soja, etc) y animal ya que mejora pastos naturales y también tienen gran interés como forrajeras.

Características diferenciales: El cáliz está constituido por 5 piezas (sépalos) soldados total o parcialmente. La corola está formada por 5 piezas: 2 pétalos laterales denominados alas, 2 pétalos inferiores que se sueldan total o parcialmente y se denominan quilla y 1 pétalo muy grande denominado estandarte (se denomina en general corola papilionácea).

Elementos reproductores: Presentan o bien 10 estambres con los elementos soldados en su totalidad, y se denominan entonces monoadelfos, o 9 estambres soldados y 1 libre, se denominan entonces diadelfos. Estos estambres se sueldan porque a través de ellos pasa el ovario de disposición súpera constituido por un solo carpelo que se pliega.

Trifolium = Trébol Medicago = Alfalfa Ambas poseen hojas compuestas constituidas por varios foliolos y se puede encontrar en la parte superior zarzillos (filamentos) Cytisus Scoparius = Retama de escobas

Umbelliferae o Apiaceae

Familia fotosensibilizante al contacto con tallo y hojas. Se distribuyen en zonas templadas de casi todo el mundo con predominio de las zonas mediterráneas. Son plantas herbáceas con porte muy alto y que presentan canales resiníferos o con compuestos de diferente tipo situados en el tallo. Sus hojas están divididas (a veces son compuestas) y se disponen de forma muy variada. Las flores son pequeñas y se agrupan en inflorescencias en umbelas simples o compuestas. Las flores presentan 5 sépalos difíciles de ver y 5 pétalos libres que se encuentran envueltos hacia adentro. Tienen 5 estambres que se alternan con los pétalos. El ovario es un poco especial ya que está formado por 2 carpelos que se sueldan, estos tienen un nectáreo bastante engrosado. Los frutos acumulan aceites esenciales y moléculas diversas como anetol (que da el sabor y olor a anís). Es por ello que estas plantas se usan como condimento (Zanahoria, Hinojo, Apio, etc).

Daucus carota = Zanahoria Conium Maculatum = Cicuta. Es una planta muy tóxica, sus alcaloides no solo actúan por vía oral, si no también cuando se aplica en forma de emplastos sobre la piel. Algunos de estos alcaloides, por ejemplo la coniina, afectan de forma diversa a los animales, las vacas y los asnos son los más sensibles y las ovejas poco. A las aves tambien les pueden causar grandes

trastornos. Se diferencia porque tiene manchas rojas en el tallo y en las hojas.

Tema 5B. Familias botánicas: Solanaceae, Compositae, Gramineae.

Solanaceae

Distribuida en zonas relativamente cálidas de ambos hemisferios. Son plantas herbáceas, a veces arbustivas y que poseen hojas simples de grandes dimensiones. Las flores son pentámeros, es decir, poseen 5 pétalos, 5 sépalos y 5 estambres. Los pétalos y los sépalos están soldados entre si en gran parte de su longitud. La flores tienen aspecto de campana, aunque existe cierta variedad. El ovario es bilocular, es decir, está constituido por 2 carpelos soldados. Sus frutos son carnosos (bayas), y pertenencen a gran parte de las plantas de huerta que consumimos (patatas, tomate, pimientos, berenjena, etc).

Solanum tuberosum = Patata Datura stramonium = Estramonio (Planta venenosa)

El pimiento contiene capsaicina entre otras sustancias, que actua al exterior como rubefaciente pero no es tóxico.

Compositae o Asteraceae

Plantas generalmente herbáceas y algunas arbustivas, se considera una de las plantas más evolucionadas. Presenta un receptáculo rodeado de brácteas y sus flores son de 2 tipos: Liguladas o lengüeta y tubulares o flósculos. Generalmente son hermafroditas aunque pueden ser unisexuales (en este caso preferentemente femeninas), también pueden ser estériles. La maduración puede ser centrípeta o centrífuga. El fruto se denomina aquenio (pipas de girasol). Presentan canales resiníferos o vasos lactíferos. Las hojas en general son alternas, simples y sin estípulas. Las inflorescencias que se dan son capítulos formados por numerosas flores, que están rodeadas por un involucro de brácteas.

Las flores liguladas poseen verticilos pentámeros. Los pétalos y sépalos están soldados lateralmente formando una especie de tubo o lengüeta.

En las flores tubulares o flósculos el cáliz puede no existir o bien forman vilano (pelillos). Los estambres son muy particulares porque presentan filamentos muy cortitos y se unen formando un tubo a través de el cual pasa el estilo. Muchas compuestas producen hepatotoxicidad e hipoglucemias en animales.

Senecio jacobeae Senecio vulgaris Taraxacum officinale Santolina Leucanthemum vulgare Artemisia Baccharis Xhantium

Gramineae o Poaceae

Constituyen un 25% de la vegetación herbácea del planeta y se pueden encontrar en lugares

diversos como en el Ártico o en zonas húmedas y tropicales. Ha evolucionado en relación a su consumo especialmente en ungulados. Poseen cristales de silicio en la epidermis para evitar ser comidos por los animales. Sus tallos son muy cortos, y en general con las yemas ocultas a modo de estrategia también para evitar su consumo. Son también herbáceos, articulados y "huecos" de sección circular.

A partir de los meristemos se forman hojas dísticas, es decir, una por encima de otra. No poseen peciolo, y presentan grandes vainas que protegen el tallo, lo van envolviendo progresivamente y después se separa de este en un limbo de nerviación paralela. Esta zona de separación se denomina lígula y es de caracter membranoso y tiene como función evitar la entrada de insectos y microorganismos.

La reprodución es vegetativa y se produce por estolones, pueden ser plantas bianuales o perennes con un tiempo de floración muy corto. Las flores se encuentran agrupadas en inflorescencias en manícula. La inflorescencia básica se denomina espiguilla y está constituida por dos brácteas inferiores o glumas, mientras que las restantes (glumillas, lema y pálea) protegen la flor; todas ellas pueden terminar en uno o más filamentos largos y rígidos, las aristas.

Lolium Avena Triticum

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