Fundamentos de Botánica: Morfología, Fisiología y Reproducción Vegetal

1. Clasificación de las Plantas según sus Características

Seleccione si las siguientes características pertenecen a: Gimnospermas, Monocotiledóneas, Dicotiledóneas, Briófitas o Pteridófitas.

• “Ovario desnudo”: Gimnospermas
• Órganos reproductores contenidos en flores: Angiospermas (Monocotiledóneas/Dicotiledóneas)
• Cuentan con gineceo y androceo: Angiospermas (Monocotiledóneas/Dicotiledóneas)
• No tienen tejidos vasculares diferenciados: Briófitas
• Su forma de reproducción más común es mediante esporas: Pteridófitas
• Haces vasculares “ordenados”: Dicotiledóneas
• Presentan crecimiento secundario: Dicotiledóneas leñosas y Gimnospermas
• Sistema radicular fasciculado: Monocotiledóneas
• Ejemplo: Helechos: Pteridófitas
• Ejemplo: Maíz: Monocotiledóneas
• Ejemplo: Trigo: Monocotiledóneas
• Ejemplo: Pinos: Gimnospermas (Coníferas)

2. Meristemas y Tejidos Vegetales

a) ¿Qué es el meristema apical y dónde se ubica en la planta?

El meristema apical es un tejido meristemático primario compuesto por células indiferenciadas responsables del crecimiento en longitud (crecimiento primario) de la planta. Se ubica en el ápice del tallo y de la raíz. Es el tejido que permite el crecimiento indeterminado en longitud y da origen a los meristemas primarios.

b) Tejidos primarios originados a partir del meristema apical

1. Protodermis
2. Meristema fundamental
3. Procámbium

c) Identificación y características de los tejidos

• 1. Parénquima: Tejido fundamental compuesto por células vivas, poco diferenciadas, con pared celular primaria delgada y sin pared secundaria. Es el tejido más abundante del vegetal. Sus funciones principales son relleno, almacenamiento y, cuando presenta cloroplastos, fotosíntesis.
• 2. Colénquima: Tejido de sostén formado por células vivas con engrosamientos irregulares en la pared celular primaria. Se ubica generalmente en posición subepidérmica y su pared contiene celulosa y pectinas, lo que le confiere flexibilidad. Se encuentra en tallos, pecíolos y pedúnculos florales.
• 3. Esclerénquima: Tejido de sostén rígido formado por células con pared secundaria gruesa. Brinda sostén mecánico a la planta.

d) Identificación de estructuras anatómicas

• A - Médula (parénquima medular): Tejido fundamental ubicado en la región central del tallo. Está compuesto por células parenquimáticas de pared delgada, cuya función principal es el almacenamiento.
• B - Colénquima subepidérmico: Tejido de sostén primario ubicado debajo de la epidermis. Está formado por células vivas con engrosamientos desiguales en la pared celular primaria, lo que le otorga flexibilidad y resistencia.
• C - Xilema primario: Tejido vascular responsable del transporte de agua y sales minerales (savia bruta). Está formado por traqueidas y elementos de vaso, además de fibras y parénquima xilemático.
• D - Floema primario: Tejido vascular encargado del transporte de savia elaborada (productos de la fotosíntesis). Está constituido por tubos cribosos, células acompañantes, parénquima y fibras.
• E - Epidermis: Tejido de protección primario originado a partir de la protodermis. Está formado por una sola capa de células vivas, compactas, que recubren externamente el órgano vegetal. Puede presentar cutícula y estructuras como estomas o tricomas.

e) Características de los tejidos con crecimiento secundario

El crecimiento secundario es el aumento en grosor del tallo y la raíz, producido por la actividad de meristemas laterales.

Tejidos responsables:

• Cámbium vascular: Meristema lateral ubicado entre xilema y floema primarios. Produce xilema secundario hacia el interior y floema secundario hacia el exterior, generando el engrosamiento del órgano.
• Felógeno (cámbium suberoso): Meristema lateral que forma la peridermis. Produce súber (corcho) hacia el exterior y felodermis hacia el interior, reemplazando a la epidermis.

Características principales: Aumento del diámetro del tallo y la raíz, formación de tejidos vasculares secundarios y sustitución de la epidermis por peridermis.

3. Fisiología Vegetal: Agua y Nutrientes

a) Potencial hídrico

La opción correcta sobre los valores del potencial hídrico es: Ψw = 0 en agua pura; Ψw < 0 en cualquier otra situación.

Cálculo del potencial hídrico total:
Fórmula: Ψw = Ψs + Ψm + Ψp
Resultado: Ψw = –1,6

¿La planta podrá absorber agua? Sí, siempre que el potencial hídrico del suelo sea mayor (menos negativo) que –1,6, el agua se moverá hacia la planta, ya que el agua se desplaza desde un mayor potencial hídrico hacia un menor potencial hídrico.

b) Asociaciones simbióticas: Micorrizas y Rhizobium

• Hongo: Micorriza
• Bacteria: Rhizobium
• Favorece por mayor exploración radicular: Micorrizas
• Favorecen por captación de N atmosférico: Rhizobium
• Se favorece al obtener nutrientes de la planta: Micorriza y Rhizobium

c) El cierre de los estomas

El cierre de los estomas se debe a:

• El potasio (K⁺): Sale de las células oclusivas.
• El agua (H₂O): Sale de las células oclusivas.
• El CO₂: Se encuentra en exceso.
• La turgencia de las células oclusivas: Disminuye.

d) Teoría de la Cohesión-Adhesión-Tensión-Evapotranspiración

La transpiración en las hojas provoca la evaporación del agua y genera una tensión (presión negativa) que “tira” de la columna de agua en el xilema. La cohesión mantiene unidas las moléculas de agua entre sí, y la adhesión las fija a las paredes del xilema, evitando que la columna se rompa. De esta manera, el agua asciende desde la raíz hasta la hoja siguiendo un gradiente de potencial hídrico, sin gasto directo de ATP.

e) Transporte en el floema

Cuando ingresan fotoasimilados al floema:

• ¿Qué ocurre con el potencial hídrico dentro de los tubos cribosos? Disminuye.
• ¿Hay gasto de ATP? Verdadero.
• ¿Ingresa o sale agua del tubo criboso? Ingresa.
• ¿De dónde proviene esa agua? Del xilema.

4. Fotosíntesis

a) Fase luminosa de la fotosíntesis

¿Dónde ocurre? En las membranas de los tilacoides del cloroplasto.

Productos y su destino:

• ATP: Se utiliza inmediatamente en la fase oscura (Ciclo de Calvin) como fuente de energía para la fijación del CO₂ y la síntesis de azúcares.
• NADPH: También se usa en la fase oscura, donde aporta poder reductor (electrones) necesario para transformar el CO₂ en compuestos orgánicos.
• Oxígeno (O₂): Se libera al medio como subproducto de la fotólisis del agua.

Insumos y su utilidad:

• Luz: Fuente de energía.
• Agua (H₂O): Aporta electrones y protones.
• ADP + Pi: Para formar ATP.
• NADP⁺: Para formar NADPH.

b) Fase oscura de la fotosíntesis

¿Lugar donde ocurre? En el estroma del cloroplasto.

Productos y su destino:
El producto principal es el G3P (gliceraldehído-3-fosfato). Parte se utiliza para regenerar RuBP y otra parte se usa para formar glucosa y otros carbohidratos (almidón o sacarosa).

Insumos y su utilidad:

• CO₂: Se fija a la RuBP por acción de la enzima Rubisco.
• ATP: Aporta energía.
• NADPH: Aporta poder reductor.

c) Fotorrespiración y tipos de plantas

• La fotorrespiración ocurre cuando la Rubisco fija O₂ en vez de CO₂ en condiciones de baja concentración de CO₂ y alta de O₂: Verdadero.
• Las plantas C4 no presentan fotorrespiración porque fijan CO₂ durante la noche: Falso (esto describe a las plantas CAM; las C4 lo hacen por separación espacial).
• Las plantas CAM no producen fotorrespiración porque carecen de Rubisco: Falso (sí poseen Rubisco, pero optimizan la fijación de CO₂).
• La respiración en las plantas tiene como objetivo la producción de ATP: Verdadero.

5. Reproducción y Frutos

a) Androceo y Gineceo

Seleccione las partes que reconozca del androceo y gineceo:

b) Plantas monoicas y dioicas

1. Monoica: Tiene flores masculinas y femeninas en la misma planta.
2. Dioica: Tiene solo flores masculinas (en este ejemplar).
3. Dioica: Tiene solo flores femeninas (en este ejemplar).

c) Clasificación de frutos

• Manzana: Fruto simple - Fruto carnoso - Pomo.
• Naranja: Fruto simple - Fruto carnoso - Hesperidio.
• Frutilla: Fruto agregado - Fruto accesorio.