Fundamentos de Biología Vegetal: Estructura, Fisiología y Desarrollo

Importancia de las Plantas

Las plantas son fundamentales para la vida en la Tierra:

• Producción de materias primas para la industria.
• Principal fuente de energía.
• Fuente de principios activos.
• Biorremediación.
• Seguridad alimentaria.

¿Qué es una planta?

Son organismos eucariotas fotosintéticos, sésiles y multicelulares derivados de embriones. Están adaptados a la vida terrestre y son capaces de convertir el dióxido de carbono en compuestos orgánicos complejos mediante la fotosíntesis. Las plantas (embriofitas) incluyen a las briofitas (plantas no vasculares) y a las traqueofitas (plantas vasculares).

Características Principales

• Capacidad fotosintética.
• Ausencia de movilidad.
• Crecimiento hacia la luz (fototropismo) en contra de la gravedad.
• Refuerzo estructural.
• Mecanismos para movilizar nutrientes del suelo.
• Adaptaciones para evitar la desecación.
• Desarrollo a partir de embriones.

Estructura Celular

Pared Celular

Encierra al protoplasto y consta de dos capas:

• Pared primaria: Se forma temprano; compuesta principalmente por fibras de celulosa.
• Pared secundaria: Interna a la primaria; su componente principal es la lignina. Puede contener enzimas (esterasas, peroxidasas, glicolasas) y cristales.

Plasmodesmos

Extensiones tubulares de la membrana plasmática que conectan células adyacentes, formando el simplasto (citoplasmas continuos).

Tejidos Vegetales

Tejido Meristemático

• Meristemo primario (embrionario): Localizado en ápices (SAM: meristemo apical caulinar; RAM: meristemo apical radicular). Responsable del crecimiento primario.
• Meristemo secundario: Incluye el cambium y el felógeno (cambium suberoso), responsables del crecimiento secundario (leñoso).

Tejido Dérmico

En plantas jóvenes es la epidermis, que secreta cutina (cutícula) y puede presentar tricomas. En plantas leñosas es reemplazada por la peridermis (felógeno, corcho o felema, y felodermis).

Tejido de Sostén (Fundamental)

• Parénquima: Células vivas. Tipos: clorofílico (clorénquima) y de reserva (aerífero, acuífero, cortical).
• Colénquima: Sostén de plantas jóvenes; células alargadas de grosor desigual.
• Esclerénquima: Células muertas en la madurez con paredes gruesas (fibras y esclereidas).

Tejido Vascular

• Xilema: Transporta agua e iones. Incluye traqueidas, elementos del vaso, fibras y parénquima.
• Floema: Transporta compuestos orgánicos. Formado por tubos cribosos y células de acompañamiento.

Anatomía y Reproducción

Órganos Vegetativos

• Tallo: Órgano aéreo, geotropismo negativo y fototropismo positivo.
• Raíz: Anclaje, absorción y almacenamiento.
• Hojas: Fotosíntesis y transpiración.

Reproducción

La flor es exclusiva de las angiospermas. El ciclo incluye la formación de microsporas (polen) y megasporas (óvulos). La polinización es la transferencia de polen al estigma, seguida de la fertilización, que da lugar al cigoto y al endosperma.

Fisiología y Desarrollo

Transporte de Agua

El agua entra a las células mediante acuaporinas. El transporte a larga distancia ocurre por flujo en masa (xilema) y se explica por la teoría de cohesión-tensión.

Embriogénesis

Proceso que transforma el cigoto en una planta multicelular. Etapas: globular, corazón, torpedo y maduración (dormancia). Las células vegetales son totipotentes, permitiendo la diferenciación y desdiferenciación celular.