¡Descarga generalitats (BLOC I) y más Apuntes en PDF de Botánica y Agronomía solo en Docsity!
BOTÀNICA
BLOC I: GENERALITATS
Tema 1: Botànica. Concepte de botànica. Límits del regne vegetal. La botànica com a ciència, visió històrica i concepció actual. Les especialitat de la botànica.
La botànica és la ciència que estudia els vegetals.
Un vegetal, tot i no tenir uns límits definits es pot caracteritzar per ser autòtrofs, immòbils (fixats al substrat), creixement indefinit i forma poc precisa. Aquesta definició no resulta clara si tenim en compte que les Euglenes per exemple són algues heteròtrofes i es desplacen amb flagels; per altra banda les Diatomees tenen un creixement definit i una forma molt precisa.
Els límits amb el regne animal generalment es defineixen pel fet que els vegetals es poden reproduir per fragments o esqueixos i no tenen receptors d’impressions, però aquesta diferència té certes limitacions com és el fet que animals com les estrelles de mar puguin generar nous organismes a partir d’un braç trencat i que algues unicel·lulars perceben la llum i tenen la capacitat de dirigir-se cap a ella.
El regne vegetal es divideix i es distingeixen els següents nivells d’organització: Nivell cel·lular Nivell Morfològic Grup Procariotes Cianobacteris Algues eucariotes
Protòfits (també tal·lòfits) (també tal·lòfits) (^) Fongs Tal·lòfits Líquens Briòfits Molses i Hepàtiques Pteridòfits (falgueres)
Eucariotes
Cormòfits Espermatòfits (Angiospermes, Gimnospermes)
El desenvolupament de la botànica al llarg de la Història: Paleolític Recol·lectors i ramaders. Plantes com a aliment i medecina. Neolític Nocions fonamentals de fisiologia, s’adonen que de les llavors surten plantes. 6000 aC Sedentaris, practiquen la agricultura. 4000 aC Primers textos de botànica naturalista. s. V aC Text mèdic utilitzant plantes (Tzut) s. VI aC Aristòtil diferencia les plantes amb flors de les plantes sense flors. s. IV aC Teofast d’Ereso. Història plantarum. 1ª classificació, 480 espècies. s. I aC Dioscòrides. De materia medica. 700 espècies – 1500 anys. s. I aC Plini el Vell. Va fer una altra classificació. s. XIII Maimònides i Ibn-Al-Baytar. Aspectes agrícoles i medicinals vegetals. s. XV Descobriment d’Amèrica. s. XVI Traducció del Dioscòrides. s. XVII John Ray classifica 18000 plantes en 33 grups.1ª definició d’espècie. Sist. artificial.
s. XVIII Carl Lineaus. Sistema sexual 24 classes. Nomenclatura binomial. 6000 espècies. s. XIX August De Candolle. Diferencia entre plantes vasculars i cel·lulars. 59000 espècies s. XX Adolf Engler i Carl Presley estableixen sistemes de classificació. s. XX Fritz Wettstein. Sistemes de classificació.
Tema 3: L’espècie, la base de la sistemàtica: concepció general i la seva aplicació a la botànica. Especiació i criteris per a la diferenciació d’espècies. Categories taxonòmiques. Nomenclatura botànica.
La definició d’espècie ha estat definit de diferents maneres: Morfològica es basa en la semblança dels caràcters morfològics propis. Només té sentit des de l’òptica fixista. Biològica
Genètica
es basa en els conjunts de poblacions formats per individus que son interfèrtils, i aïllats genèticament d’altres grups. Aquesta definició però, topa amb el fet que hi ha grups sense sexualitat com els cianobacteris, la reproducció asexual per esqueixos i la seva poca utilitat en el camp. Evolutiva és aquella que forma un llinatge que va evolucionant diferent dels altres.
Especiació: és la evolució de les espècies Al·lopàtrica És la evolució de barreres reproductives i divergència en poblacions que habiten regionsgeogràficament separades per barres físiques que redueixen l’intercanvi genètic.
Parapàtrica És la evolució de barreres reproductives i divergència en poblacions que habiten regionsadjacents i entre les quals existeix un intercanvi genètic.
Simpàtrica És la evolució de barreres reproductives i divergència entre diferents segments d’una poblaciópanmítica.
En el transcurs del temps evolutiu, una espècie original es diferencia en dos colònies que poden augmentar el seu grau de diferenciació en races geogràfiques i aquestes races a la vegada poden augmentar el grau de diferenciació fins a semiespècies i així successivament fins arribar a tenir dos espècies diferents.
Les categories taxonòmiques principals són l’espècie, el gènere, la família, l’ordre, la classe, la divisió i el regne.
Per anomenar una espècie es fa usant en primer lloc el nom genèric seguit de l’epítet específic i opcionalment s’hi pot posar l’autor de la descripció per primer cop, l’obra on va aparèixer, la pàgina i l’any.
Hi ha casos en que una espècie després de ser descrita, algú altre ha rectificat algun error comès en anomenar l’espècie, i llavors això s’indica posant el nom de l’autor original de l’espècie entre parèntesi i a continuació l’últim autor que ha rectificat l’element equivocat, com pot ser el gènere.
Tema 4: Procariotes i eucariotes. Nivells morfològics d’organització. Protòfits (formes unicel·lulars, cenobis, consorcis d’agregació, colònies i plasmodis), tal·lòfits i cormòfits.
Els nivell d’organització a nivell cel·lular es divideixen en procariotes i eucariotes. Majoritàriament unicel·lulars. Anaerobis. Una mida d’uns 2 μm encara que de vegades poden arribar als 10 μm. No tenen nucli, l’ADN es troba en el procarion i té forma circular. Tenen pocs orgànuls. Els ribosomes són 70s. No fan mitosi ni la meiosi ni tenen sexualitat i per tant, no hi ha intercanvi genètic.
Procariotes
Els flagels estan formats per fibres de flagelina longitudinals. Majoritàriament pluricel·lulars. Aerobis. Una mida d’entre 10 i 100 μm. Tenen nucli. Tenen molts orgànuls. Els ribosomes són 80s.
Eucariotes
Els flagels s’anomenen undulipodis tenen una estructura en forma d’axonema 9+2.
Pel que fa als nivells d’organització morfològics cal tenir en compte el fet que hi ha plantes que no són capaces de mantenir el seu contingut intern d’aigua i que s’anomenen poiquilohídriques, mentre que les que sí són capaces de regular el seu contingut d’aigua s’anomenen homeohídriques. Els grups que es distingeixen a nivell morfològic tot i ser poc clar són: els protòfits, els tal·lòfits, els briòfits i els cormòfits.
Els protòfits es caracteritzen per ser unicel·lulars o agregats senzills de cèl·lules. Els protòfits es caracteritzen per ser poiquilohídrics, amb poca especialització de les cèl·lules, una tendència a la mobilitat i amb una altra tendència a tenir polaritat i augmentar de tamany. Per exemple les euglenes. Aquest grup està format per cianobacteris i algunes algues eucariotes i fongs.
Aquests agregats poden ser de diferent tipus:
Cenobis
són els agregats més senzills i poden estar formats per 2, 4, 16, 32 cèl·lules que són totes de la mateixa edat i de la mateixa mare i formen una unió per un embolcall poc estable.
Colònies
formades per unes 1000 cèl·lules (per exemple el gènere Volvox) que provenen de la mateixa mare però són agrupacions més estables que els cenobis i duren més d’una generació, en el seu interior s’hi poden arribar a formar colònies filles, la qual cosa demostra una certa especialització del treball.
Consorcis d’agregació
(ex: Hydrodiction) són agregats de cèl·lules que no provenen de la mateixa mare i que quan es fan adults s’ajunten per formar aquest agregat.
Els cormòfits són pluricel·lulars, tenen especialització cel·lular i apareixen en teixits com el conductiu i el fotosintètic. L’aparell vegetatiu o corm està format per les arrels que fixen la planta i capten i condueixen els nutrients, la tija que sosté la planta i condueix els nutrients i les fulles que tenen funció fotosintètica i condueixen el nutrients també. Són homeohídrics, són capaços de mantenir constant la seva hidratació, ja que impregnen la paret cel·lular de substàncies impermeabilitzants formant una cutícula. L’únic punt en contacte amb l’exterior es dóna en els estromes. Aquest fet ha fet possible que els cormòfits poguessin conquerir el medi terrestre i tinguessin més independència de l’aigua. Aquest grup està format per la resta de plantes.
Tema 5: La reproducció. Reproducció vegetativa i reproducció sexual. Alternança de fases nuclears i de generacions. Cicles biològics.
La reproducció de les plantes és complexa ja que pot ser vegetativa (asexual), en la qual no hi ha recombinació genètica i la sexual on sí hi ha recombinació genètica.
La reproducció vegetativa és de dos tipus per divisió o fragmentació; o per cèl·lules vegetatives aïllades. Reproducció vegetativa per divisió o fragmentació. Bipartició: d’una cèl·lula en surten dues.
Pluripartició: d’una cèl·lula en surten un múltiple de dos, ja que s’hi donen varies mitosis dins la mateixa cèl·lula.
Multiplicació vegetativa unicel·lular
Gemmació: una cèl·lula origina moltes cèl·lules constantment.
Fragmentació: (ex:Nostoc) cianobacteri que es trenca per un punt i genera un altre filament.
Estolons: de la planta surt un filament que quan troba terra arrela i finalment l’estoló es trenca (maduixeres).
Trossos de gemmes: una gemma genera una nova planta (patateres)
Propàguls: (ex: Marchantia)estructures en forma de trident, formades per varies cèl·lules, i aquestes són estructures capaces de despendre’s i al cap d’un temps formen una nova planta (algues).
Multiplicació vegetativa pluricel·lular (intervenen moltes cèl·lules)
Soredis: els líquens fan unes estructures rodones que contenen una massa de filaments del fong i unes quantes cèl·lules de l’alga, aquesta estructura s’anomena suredi.
Multiplicació vegetativa per cèl·lules aïllades Espores: cèl·lules capaces de generar una nova planta i que sempre estan aïllades, algunes espores dels fongs s’anomenen conidis. Es formen en esporangis i conidiòfors respectivament.
En la reproducció sexual hi intervenen gàmetes (n), la fusió dels quals s’anomena singàmia i està constituïda per la plasmogàmia i la cariogàmia que són la fusió dels plasmes i els nuclis respectivament. El resultat de la singàmia és un zigot (2n) que prové de la fusió de dos gàmetes i la recombinació genètica de dos materials genètics diferents.
Tipus de gàmetes Isogàmia Quan els gàmetes són idèntics i tots dos tenen flagel. Propi de plantes primitives.
Anisogàmia Quan els gàmetes són iguals però el femení més gros.
Oogàmia Quan el gàmeta femení és molt gros i immòbil i el masculí molt petit i mòbil.
Tricogàmia Quan el gàmeta femení té una prolongació tricògena molt gran ja que amdós són gàmetes sónimmòbils. (algues vermelles)
En alguns fongs la reproducció es dóna per la fusió dels gametàngis masculins i femenins a diferència de la resta de zigots on el que es fusiona són els gàmetes.
Els gàmetes es formen en els gametangis i les espores en els esporangis.
En el cicle haplodiplont si l’esporòfit és igual que el gametòfit parlem d’una alternança de generacions isomòrfica, en canvi si són diferents parlem d’una alternança de generacions heteromòrfica. La predominància de l’esporòfit o del gametòfit es veu en els cicles haplodiplonts heteromòrfics on sol haver-hi un dels dos que és força més gran que l’altre, arribant fins i tot a casos en que un viu paràsit sobre l’altre.
Cicles biològics segons els grups: Algues procariotes Manca de sexualitat. Cicles haplobiòntics. Cicles diplobiòntic. Cicles haplodiplobiòntics isomòrfics. Cicles haplodiplobiòntics heteromòrfics amb predominància gametòfit.
Algues eucariotes
Cicles haplodiplobiòntics heteromòrfics amb predominància esporòfit. Briòfits Cicles haplodiplobiòntics heteromòrfics amb predominància gametòfit. Pteridòfits Cicles haplodiplobiòntics heteromòrfics amb predominància esporòfit. Cormòfits Espermatòfits Cicles haplodiplobiòntics heteromòrfics amb predominància esporòfit.
Interpretació evolutiva d’aquesta taula: Les algues eucariotes que com a procariotes només es reprodueixen asexuadament per mitosi, la qual cosa ofereix molt poca variabilitat genètica i per tant és signe de la seva poca evolució. En les algues eucariotes veiem com hi ha una experimentació per veure quin és el cicle més favorable evolutivament, es veu la manca d’evolució en el fet que hi ha organismes que segueixen cicles força primitius. En el cas dels briòfits es considera que van seguir un cicle que no ha tingut èxit evolutiu. Els cormòfits tenen el cicle més perfeccionat, que els ha dut a ser el grup més nombrós de plantes en la actualitat.
Veiem alguns dels cicles de cada grup de plantes:
