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Julio 2009/ Edici贸n 1

Mundo

Ciencia

PLANTA PLANTAS


Entrando al mundo de las plantas

Mundo

Ciencia

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Boletin cientifico - Julio 2009 - Vol. 1

Créditos

Sumario

Ulises Lazo Diseño, concepto y diagramación

Entrando al mundo de las plantas

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Célula Vegetal

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Alternancia de generaciones

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Origen y evolución

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ADN de las plantas

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Plantae del latín: “plan-

tae”, plantas, es el nombre de un taxón ubicado en la categoría taxonómica de Reino, cuya circunscripción (esto es, de qué organismos está compuesto el taxón) varía según el sistema de clasificación empleado. En su circunscripción más amplia coincide con

el objeto de estudio de la ciencia de la Botánica, e incluye a muchos clados de organismos lejanamente emparentados, que pueden agruparse en cianobacterias, hongos, algas y plantas terrestres, organismos que casi no poseen ningún carácter en común salvo por el hecho de poseer cloroplastos o de no poseer movilidad


Célula Vegetal 4

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as células adultas de las plantas se distinguen por algunos rasgos de otras células eucariotas, como las células típicas de los animales o las de los hongos, por lo que son descritas a menudo de manera específica. La «célula vegetal» suele describirse con los rasgos de una célula del parénquima asimilador de una planta vascular; pero sus características no pueden generalizarse sin más al resto de las células, meristemáticas o adultas, de una planta, y menos aún a las de los muy diversos organismos llamados imprecisamente «vegetales».

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n la descripción de las células eucarióticas, es tradicional hacer la distinción entre la «célula animal» y la «célula vegetal». Se basa en conceptos superados de la clasificación de los seres vivos, así como en una concepción tipologista de la realidad. Actualmente el significado de «animal» se ha visto circunscrito, a la vez que el concepto de vegetal ha perdido prácticamente cualquier valor descriptivo. La estructura típica de las células de los grupos biológicos que han sido considerados vegetales, enteramente o en parte, es diversísima. Se trata de los hongos verdaderos (reino Fungi), de las plantas terrestres (reino Plantae, s.s.) y sus parientes talofitos, algas rojas y verdes (Plantae, s.l.), o las de los muy diversos grupos de protistas. Lo cierto es que las células adultas de las plantas terrestres, que trata de describir este artículo, presentan rasgos comunes, convergentes, con las de otros organismos sésiles, fijos al sustrato, o pasivos, propios del plancton, de alimentación osmótrofa, por absorción, como es el caso de los hongos, pseudohongos y de muchas algas. Esos rasgos comunes se han desarrollado independientemente a partir de protistas unicelulares fagótrofos desnudos (sin pared celular). Todos los eucariontes osmótrofos tienden a basar su solidez, sobre todo cuando alcanzan la pluricelularidad, en la turgencia, que logran gracias al desarrollo de paredes celulares, resistentes a la tensión, en combinación con la presión osmótica del proptoplasma, la célula viva. Así las paredes celulares son comunes a los hongos, y protistas de modo de vida equivalente, que se alimentan por absorción osmótica de sustancias orgánicas, y a las plantas y algas, que toman disueltas del medio sales minerales y realizan la fotosíntesis.Y también cabe objetar que no tienen centriolos en su interior ya que es solo perteneciente a las células animales


Alternancia de generaciones

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Diagrama esquemático del ciclo de vida haplo-diplonte (con alternancia de generaciones multicelulares). Referencias: n : generación haploide (gametofítica), 2n : generación diploide (esporofítica), m! : mitosis, M! : meiosis, F! : fecundación círculo: primer estadio del ciclo de vida, unicelular cuadrado: estadios siguientes del ciclo de vida, multicelulares

L a reproducción sexual en los eucariotas se caracteriza por una alter-

nancia de fases nucleares, es decir, a partir de la meiosis se pasa a una fase haploide y por fusión de los gametos se pasa a la fase diploide. En una alternancia de fases gamética, el organismo es diplonte, ya que sólo la generación diplonte se divide por mitosis hasta volverse multicelular, y la meiosis se produce justo antes de formarse los gametos. El “individuo adulto” es diplonte. Son diplontes, por ejemplo, todos los animales. En una alternancia de fases cigótica, tras la formación del cigoto se produce la meiosis sin pasar por una etapa multicelular, y es la fase haplonte la que se divide por mitosis hasta volverse multicelular, con lo cual el organismo es haplonte. El “individuo adulto” es haplonte. En los haplodiplontes hay una fase haploide multicelular y una fase diploide multicelular. Por eso hay dos generaciones alternadas de individuos, una diplonte y una haplonte (hay alternancia de generaciones). El cigoto diploide se divide por mitosis para formar la generación diploide multicelular. En el individuo adulto

diploide se produce la meiosis para producir esporas a partir de las cuales se forma el individuo adulto haploide por mitosis. Esta fase da lugar a los gametos que se fusionarán en un nuevo cigoto, reiniciando el ciclo. Este ciclo de vida se da en plantas, al individuo haplonte multicelular se lo llama gametofito y al individuo diplonte multicelular se lo llama esporofito. A veces tanto el haplonte adulto como el diplonte adulto son similares entre sí, y sólo se los diferencia en el análisis genético y al aparecer sus estructuras reproductivas (como en la lechuga de mar o Ulva), entonces se dice que el ciclo de vida es haplodiplonte con alternancia “homofásica” de generaciones, o generaciones isomorfas. A veces el haplonte adulto y el diplonte adulto son muy diferentes entre sí, como pasa en las plantas terrestres, entonces se dice que el ciclo de vida es haplodiplonte con alternancia “heterofásica” de generaciones, o generaciones heteromorfas. Cuando tanto el gametofito como el esporofito son observables a simple vista, como pasa en los musgos y en los helechos, se dice que la alternan-

cia de generaciones es bien manifiesta. En las plantas con semilla, sólo la fase diplonte multicelular (esporofito) es observable a simple vista, el gametofito femenino (que da la gameta femenina) está encerrado dentro del óvulo (que luego se convierte en semilla), el gametofito masculino (que da la gameta masculina) está encerrado dentro del grano de polen.


Origen y Evolución 8

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as plantas se originaron entre los primeros seres vivos de La Tierra. Descienden de los eucariotas autótrofos aparecidos en el proterozoico. Sus primeros representantes no fueron vasculares. Por el contrario tenían estructuras apenas diferenciadas. Dependían del agua completamente para su vida. La evolución de las algas las lleva a desarrollar las primeras hojas. Inmediatamente en el silúrico comienzan a desarrollarse las primeras plantas terrestres independientes de las evolucionadas algas de nuestros dias.

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De la espora a la flor

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as plantas terrestres se desarrollaron al aire libre por primera vez aún desde su antiguo orden. Cubrían rocas cercanas a lagos y ríos. A medida que necesitaban menos del agua para su subsistencia comenzaron a crecer y a tomar forma. Por primera vez tuvieron esporas diferenciadas y raíces fijas que daban nutrimentos a la planta. Aunque de 5 cm, según se estima, comenzaron a tener su evolución y a tener partes especializadas en la fotosíntesis:las hojas. Mientras algunas quedaron siendo algas de las rocas, otras vivieron en tierra firme en lugares de humedad. Para su supervivencia fue necesario que redujeran su tamaño, se les llamó briófitos o musgos. Otro grupo se desarrolló, por el contrario, con gran tamaño y definieron una reproducción, hábitat de sombra y participación en el ecosistema. El papel de los helechos es quizás el más importante, siendo las desafiantes de las reglas y adaptaciones del mundo vegetal. Durante el carbonífero aparecieron derivadas de otro grupo de grandes plantas las gimnospermas. Desde entonces la evolución de las plantas se ve marcada fundamentalmente en la reproducción.

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as coníferas por una reproducción más sofisticada y sin necesidad de humedad alguna se convirtieron en el jurásico junto a los helechos en las plantas dominantes. Aunque las angiospermas ya habían aparecido, su desarrollo se hallaba incompleto. Unos 70 millones de años después se adaptaron con la reproducción sexual más sofisticada dentro de las plantas: la flor. Atrayendo insectos, son polinizadas por donde los gametos masculinos caídos de los pedúnculos del estambre pasan por el tubo polínico hasta el ovario donde fecunda al óvulo. La flor se transforma y llega a ser un fruto. Por su jugosidad es consumido por herbívoros y las semillas listas para germinar caen al suelo. Luego del eoceno, las plantas con flores colonizaron el planeta.

Organos de las plantas superiores Talo En botánica, el talo equivale al conjunto de la raíz, el tallo y las hojas de las plantas metafitas. También es el cuerpo vegetativo pluricelular característico de muchas algas y hongos. Puede existir algún grado de especialización entre las células, pero no hay tejidos diferenciados. Los seres vivos con este tipo de organización dependen completamente de la humedad del medio para obtener agua. Raíz La raíz es el órgano de la planta que típicamente está debajo del suelo y pueden ser raíces primarias y raíces secundarias (comparar con el tallo). Existen algunas excepciones dado que algunas raíces pueden ser epigeas (que se encuentran sobre el suelo) o aéreas (que están muy por encima del suelo o encima del agua). Como puede verse, el definir la raíz señalando únicamente donde se encuentra este órgano de la planta puede llevar a problemas por lo que es más conveniente el definir a la raíz como la parte de la planta que no tiene hojas, y que al no tener hojas tampoco tiene nudos. Las estructuras internas entre tallos y raíces son muy diferentes. Tallo El tallo es el órgano vegetativo de las plantas cormofitas que crece en sentido contrario al de la raíz y sirve de sustentáculo a las hojas, flores y frutos: los rizomas son tallos subterráneos. Yema En botánica la yema es un órgano complejo de los vegetales que se forma habitualmente en la axila de las hojas formado por un meristemo apical, (células con capacidad de división), a modo de botón escamoso (catáfilos) que dará lugar a hojas (foliíferas) y flores (floríferas). Hoja Una hoja es una estructura o un órgano de las plantas especializado para la fotosíntesis. Para cumplir con su propósito, una

hoja es típicamente plana y fina, con el objetivo de exponer los cloroplastos que contienen las células (chlorenchyma) a la luz sobre una amplia superficie, y permitir que la luz penetre completamente en los tejidos finos. Es en las hojas donde, en la mayoría de las plantas, ocurre la fotosíntesis, la respiración y la transpiración. Flor La flor es la estructura reproductiva característica de las plantas llamadas fanerógamas. La función de la flor es producir semillas a través de la reproducción sexual. Para las plantas, las semillas son la próxima generación, y sirven como el principal medio a través del cual las especies se perpetúan y se propagan. Tras la fertilización, la flor da origen, por transformación de algunas de sus partes, a un fruto que contiene las semillas. Fruto En las plantas angiospermas, el fruto proviene del ovario de la flor tras ser fecundado. La pared del ovario se transforma en pared del fruto y se denomina pericarpio. La función del pericarpio es proteger a la semilla. Semilla La semilla es la estructura mediante la que realizan la propagación las plantas que por ello se llaman espermatófitas (plantas con semilla). La semilla se produce por la maduración de un óvulo de una gimnosperma o de una angiosperma. Una semilla contiene un embrión del que puede desarrollarse una nueva planta bajo condiciones apropiadas. Pero también contiene una fuente de alimento almacenado y está envuelto en una cubierta protectora.


ADN de las plantas

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as células de las plantas tienen tres juegos diferentes de ADN: 1. por un lado la célula tiene su propio genoma en su núcleo, 2. por otro las mitocondrias tienen su propio genoma, 3. y por otro los cloroplastos tienen su propio genoma. Las mitocondrias y los cloroplastos se reproducen dentro de la célula, y cuando la célula que los alberga se divide, algunos se van para una de las hijas y otros para la otra, de forma que nunca quede una célula sin mitocondrias ni cloroplastos. El núcleo de las células de las plantas contiene genoma de tipo eucariota: al igual que en los animales, el ADN está ordenado en cromosomas, cada cromosoma es una sola molécula de ADN lineal, empaquetada. En cambio, las mitocondrias y los cloroplastos tienen genoma de tipo bacteriano: poseen una molécula de ADN circular por plástido, al igual que sus ancestros que eran bacterias. El tamaño del ADN es mucho mayor en el núcleo que en los orgánulos: en el núcleo es tan grande que se mide en “megabases”, en las mitocondrias en cambio, es de unas 200 a 2.500 kilobases, en los cloroplastos es de unas 130 a 160 kbases (una kbase es igual a mil bases, o mil “peldaños de la escalera”). La forma de heredar el ADN también difiere en el núcleo y los orgánulos: mientras que el ADN núcleo se hereda de forma biparental (como el ADN del núcleo de los animales), el ADN de las mitocondrias y el de los cloroplastos se hereda por parte de uno solo de los padres, en general por parte de la madre (al igual que las mitocondrias de los animales). Esto es debido a que en general los orgánulos que serán transmitidas a la generación siguiente son las que están albergadas en el óvulo.

“Las plantas se originaron entre los primeros seres vivos de La Tierra”...


Historia, evoluci贸n y variedad de las diferentes plantas. C贸mo diferenciar sus partes internas y externas, asi mismo las c茅lulas que las conforman.

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