Funciones de relación y reproducción en las plantas
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1. La función de relación en las plantas
Son capaces de captar estímulos y producir cambios fisiológicos. La función de coordinación entre los estímulos ambientales y las respuestas que elabora la planta está regulada por el sistema hormonal, a través de las hormonas vegetales.
2. Las hormonas vegetales
Denominadas fitohormonas, son sustancias de naturaleza química variada que regulan y coordinan diversos procesos fisiológicos fundamentales para la supervivencia de las plantas.
Las fitohormonas se sintetizan en células meristemáticas y desde allí se dirigen a células específicas llamadas células blanco o diana.
Auxinas:
Regulan el crecimiento de la planta mediante el alargamiento de sus células. Las auxinas regulan el crecimiento en sentido vertical. Se producen en los ápices del tallo y de la raíz de la planta. Impiden el crecimiento de las yemas axilares. Las auxinas regulan también la caída de hojas, flores y frutos.
Citoquininas:
Estimulan la división celular y el crecimiento vegetal. A diferencia de las auxinas, forman nuevos brotes, retrasan el envejecimiento, ambas hormonas presentan acciones contrarias.
Giberelinas:
Estimulan la germinación de las semillas, inducen al alargamiento del tallo y favorecen el crecimiento de yemas florales y frutos.
Ácido abscísico:
O ABA es una fithormona de efectos contrarios a las giberlinas. Impide el crecimiento de la planta, la germinación de las semillas y el desarrollo de las yemas. Etileno: responsable de la maduración de los frutos, de la caída de las hojas y del envejecimiento de las flores. Impide el crecimiento. Es muy utilizada para acelerar la maduración de los frutos.
3. Las respuestas de las plantas
3.1. El desarrollo vegetal:
Dos factores decisivos: la luz y la temperatura.
Efectos de la luz en el desarrollo vegetal: la luz es un factor básico para el desarrollo de todas las etapas de la vida de la planta. Las respuestas de los seres vivos ante la duración del día y la noche fotoperiodicidad. El fotoperiodo es la duración relativa de los períodos de luz y oscuridad que regula las funciones biológicas de los organismos. En función del fotoperiodo las plantas tres tipos:
- Plantas de día largo (PDL): En ellas la floración tiene lugar cuando las horas de luz son, al menos, 15 o 16horas. Ej: El trigo, la lechuga, el trébol.
- Plantas de día corto (PDC): En ellas la floración se produce tras unos días de escasa iluminación diurna, inferior a 15horas,aunque nunca por debajo de 8. Finales de verano y el otoño. Ej: tabaco, café, las fresas, crisantemos…
- Plantas de día neutro o indiferente (PN): Son aquellas cuya floración no depende del fotoperiodo. Ej: tomate, la calabaza o el maíz.
Las plantas detectan la duración del día y la oscuridad gracias al fitocromo.
Efectos de la temperatura en el desarrollo vegetal: la temperatura influye en la velocidad de crecimiento de las plantas, la germinación, la respiración, la fotosíntesis.
- Temperaturas óptimas: existe un intervalo de temperatura para cada especie en el que su desarrollo es óptimo. Se llama temperatura óptima de crecimiento. Por encima y por debajo de ese rango de temperaturas el crecimiento se ralentiza.
- Temperatura umbral: es la temperatura mínima a partir de la cual se desarrollan procesos como la floración, y por debajo de la cual estos no tienen lugar.
- Temperaturas letales: son las temperaturas más bajas o más altas que puede soportar una planta. Las temperaturas por debajo de 0ºC se convierte en límite letal inferior de muchas especies. Alrededor de los 50ºCse da la temperatura letal superior, ya que a dicha temperatura se anula la fotosíntesis.
- Cero de vegetación: es la temperatura por debajo de la cual la planta deja de crecer.
La vernalización: es el proceso mediante el cual algunas especies solo florecen si han pasado un periodo frío durante su estado vegetativo.
3.2. Los movimientos de los vegetales
Tropismos y las nastias.
Tropismos
Son movimientos de crecimiento provocados por un estímulo externo al que el vegetal se acerca o se aleja. Si el movimiento es de acercamiento, es positivo, y si es de alejamiento, es negativo. Se clasifican:
Tipo de tropismo | Estímulo | Ejemplos |
Fototropismo | Luz | Fototropismo(+): tallo Fototropismo(-): raíz |
Geotropismo | Gravedad | Geotropismo(+): raíz Geotropismo (-): tallo |
Tigmotropismo | Mecánico | Tigmotropismo(+):tallos Tigmotropismo(-): raíz |
Quimiotropismo | Químico | Hidrotropismo(+): raíz Hidrotropismo(-): tallo |
Nastias
Las nastias son movimiento no permanentes.
Pueden ser de tres tipos:
Tipo de tropismo | Estímulo | Ejemplos |
Fotonastias | Luz | Orientación de los girasoles hacia el sol |
Sismonastias | Mecánico | Las plantas carnívoras al detectar el peso de un insecto sobre ellas |
Termonastias | Temperatura | Apertura de los tulipanes o de la flor del azafrán por la mañana y el cierre por la tarde |
4. Los mecanismos de reproducción sexual y asexual en las plantas
4.1. La reproducción asexual en los vegetales
La esporulación y la multiplicación vegetativa.
Esporulación: formación de un nuevo individuo a partir de las esporas.
Multiplicación vegetativa:
- Por gemación: originando yemas que producirán nuevas estructuras Ej: musgos.
- Por fragmentación: fragmentos de la planta madre originan nuevos individuos.
4.2. La reproducción sexual en los vegetales-
GAMETO | Anterozoide | Oosfera |
Órgano reproductor | Anteridio | Arquegonio |
Las células haploides obtenidas mediante meiosis se unen para formar un cigoto diploide.
5. Los ciclos biológicos en las plantas
Fases del desarrollo de un organismo, desde la formación del cigoto hasta el desarrollo de los gametos en el individuo adulto. El organismo llamado gametofito produce gametos cuya unión da lugar al cigoto. Tras desarrollarse el cigoto, se origina un individuo, el esporofito, que formará esporas.
En función del momento en que se produce la meiosis, tres tipos:
- Ciclo haplonte: la meiosis tiene lugar después de la fecundación.
- Ciclo diplonte: la meiosis se produce en la formación de los gametos.
- Ciclo diplohaplonte: la meiosis se produce en la formación de las esporas.
GAMETOS | CIGOTO | INDIVIDUO | |
HAPLONTE | 2n | n | |
DIPLONTE | 2n | 2n |
5.1. El ciclo biológico de los musgos
La planta visible es el gametofito haploide.
5.2. El ciclo biológico de los helechos
El individuo más aparente es el esporofito, que es diploide.
5.3. El ciclo biológico de las espermatofitas
Las espermatofitas se reproducen mediante semillas que se forman en un órgano denominado flor. La planta aparente es un esporofito. En cambio, el gametofito, es un grano de polen, y el saco embrionario.
Ciclo biológico de las gimnospermas
Las gimnospermas (semillas desnudas) son un grupo de plantas que producen semillas que no están encerradas en un ovario.
- Las flores femeninas se reúnen en piñas o conos. En cada óvulo hay una célula madre que se divide por meiosis y da lugar a cuatro células haploides, 3 de ellas degeneran y la cuarta da lugar al saco embrionario, el óvulo.
- Las flores masculinas están formadas por unos estambres que presentan dos sacos polínicos donde se encuentran los granos de polen.
Ciclo biológico de las angiospermas
Las angiospermas son un grupo de plantas que producen semillas. La flor es un órgano compuesto por los siguientes elementos:
- Perianto: unión de la corola y el cáliz. La corola se compone de piezas coloreadas llamadas pétalos. El cáliz posee unas piezas protectoras llamadas sépalos.
- Gineceo: aparato reproductor femenino formado por carpelos.
- Androceo: aparato reproductor masculino formado por estambres con filamento y anteras.
- Receptáculo floral: ensanchamiento del que salen las demás piezas.
- Pedúnculo floral: mediante el que se une la flor al tallo
Los granos de polen de una flor se depositan en el estigma de otra y se forma el tubo polínico, que desciende por el estilo.
La polinización:
Proceso por el cual los granos de polen llegan al estigma del carpelo.
Para que tenga lugar la polinización es preciso queel grano de polen salga de las anteras y pueda ser dispersado mediante vectores abióticos como el aire y el agua o vectores bióticos.
Hay dos formas de polinización.
- Autopolinización: el polen de una planta fecunda su propio carpelo.
- Polinización cruzada: el polen de una planta fecunda a otra distancia.
La semilla: es una estructura que aloja el embrión y posee tejidos nutricios y cubiertas protectoras. Estructura de la semilla:
- Embrión: es como una pequeña planta en estado de letargo y tiene:
- àRadícula: dará origen a la raíz.
- àHipocótilo o tallito: entre la radícula y los cotiledones
- àEpicótilo: dará origen al tallo
- àCotiledones: cargados de sustancias nutritivas. Son las primeras hojas. Sirve para clasificar las angiospermas en dos grupos, las monocotiledóneas, con un solo cotiledón, y las dicotiledóneas, con dos cotiledones.
La semilla puede permanecer en estado latente, durante mucho tiempo pero cuando las condiciones del medio son adecuadas inicia su germinación. La germinación es el conjunto de procesos por los que el embrión reanuda su crecimiento y forma una plántula.
La semilla absorbe agua.
El fruto: es el ovario desarrollado y maduro. En el interior de los frutos se encuentran las semillas, tantas como óvulos tenía.
La dispersión y propagación de frutos y semillas: los frutos, además de proteger la semilla, favorecen su dispersión.
- Dispersión por el viento o anemocoria.
- Dispersión por animales o zoocoria.
- Dispersión por el agua o hidrocoria.
- Autodispersión o autocoria. En ella la planta desarrolla mecanismos para lanzar las semillas.