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Este documento proporciona un resumen detallado de la biología vegetal, con un enfoque en la célula vegetal y sus estructuras. Cubre temas como las células eucariotas, los organelos celulares, el origen de las células eucariotas según la teoría endosimbiótica, la pared celular vegetal (primaria y secundaria), los campos de puntuaciones, los meristemas, los diferentes tipos de tejidos vegetales (epidermis, parénquima, esclerénquima, xilema y floema), y la estructura de las raíces (con crecimiento primario y secundario). Una visión general exhaustiva de los conceptos clave de la biología vegetal, lo que lo convierte en un recurso valioso para estudiantes universitarios y de secundaria interesados en esta área de estudio.
Tipo: Resúmenes
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-Membrana -Citoplasma -Ribosomas -Núcleo -Mitocondrias -Lisosomas -Retículo liso y rugoso -Golgi -Peroxisomas VEGETALES:
Clasificación: -Dominio eukaryota :Organismos que presentan núcleo, sistemas de endomembranas citoplasmática y citoesqueleto. -Reino plantae : Las plantas son organismos unicelulares o simplasticos, en donde el citoplasma posee una cubierta externa de celulosa, integrada y metabólicamente activa. Esta cubierta puede tabicar incompletamente el citoplasma formando poros, (plasmodesmos) que permiten la comunicación y transferencia entre los diferentes compartimientos o células sin tener que pasar por las membranas plasmáticas , esto conforma un continuum integrado morfológica y metabólicamente (simplasto), en donde la unidad es todo el organismo. Los organismos son autótrofos con la producción de glucosa gracias a la fotosíntesis que se lleva a cabo en los cloroplastos libres en el citosol. También poseen un metabolismo aerobio por la presencia de mitocondrias con crestas planas, por lo mismo las plantas tienen 3 juegos de ADN: uno en el núcleo, otro en los cloroplastos y el último en las mitocondrias. -Subreino Biliphyta: Incluye organismos cuyos plásmidos poseen tilacoides simples, con clorofila a como pigmento fotosintético,ficobilinas y ficobilisomas. El almidón se almacena en forma libre en el citoplasma. +División Glauco Chrysophyta: Organismos que se caracterizan por retener entre las 2 membranas que rodean al cloroplasto una capa de peptidoglucanos, se denominan cianelas o muroplastos. Poseen solo clorofila a, con pigmentos accesorios como ficocianina y aloficocianina.Debajo de la membrana se encuentran alveolos relacionados a los microtúbulos. +División Rhodophyta: Organismos sin flagelos o centriolos; cloroplastos con tilacoides simples con ficobilisomas y con clorofila ay ficobilinas, de las cuales la ficoeritrina le da el color rojo, denominados rodoplastos. La sustancia de reserva es un tipo de almidón especial denominado florideo, que se almacena en el citoplasma. -Subreino Viridiplantae: Los cloroplastos se encuentran agrupados (grana), clorofila a y b como pigmentos fotosintéticos y carotenos y xantofilas como pigmentos accesorios. El almidón es el principal polisacárido de reserva y está situado en el estroma de los plastidios ( amiloplastos y cloroplastos). Las células flageladas son isocontas, es decir que los 2 flagelos son similares en estructura, aunque pueden diferir en longitud. +División Chlorophyta: Incluye organismos con cuerpo unicelular o simplástico, las células móviles poseen flagelos siempre en pares en posición anterior y aparato flagelar caracterizado por un sistema de raíz simétrico. Durante la división celular la mitosis es cerrada. Presenta enzimas como glicolato deshidrogenasa. +División Charophyta: Organismos con cuerpo unicelular o compartimentalizado, sus células móviles son biflageladas, con flagelos insertos simentricamentes; estos poseen 2 raíces flagelares distintas, una base multicapa de microtúbulos y una raíz menor. Durante el final de anafase mitótica se forma una estructura llamada fragmoplasto, constituida por microtúbulos y microfilamentos con la función de dirigir las vesículas procedentes del dictiosoma, cargadas con precursores del nuevo tabique en formación. Características: -Lámina media: Capa externa de la pared celular de las células con la función de unir las células vecinas entre sí , esta es sintetizada y compartida por las 2 células contiguas.Tiene un aspecto amorfo y es muy delgada. Está compuesta principalmente por pectinas que le dan un aspecto gelatinoso esencial para adherir las células.
● Pared celular secundaria: Esta se desarrolla por dentro de la pared celular primaria en las células que cumplen la función de soporte o de conductoras de savia y agua. Las microfibrillas de celulosa se encuentran ordenadas y en varias capas y la matriz es reemplazada por la lignina que refuerza la pared celular dando más rigidez, impermeabiliza y da más resistencia a la degradación de enzimas y microorganismos.Las células con pared secundaria ya no pueden crecer ni dividirse, pierden su citoplasma y mueren quedando un hueco llamado lumen. En los lugares que hay puntuaciones primarias no se deposita pared secundaria, estas áreas se llaman punteaduras y según su forma pueden haber distintos tipos.La deposición de pared celular secundaria no es muy regular de modo que hay interrupciones en ella. En algunas ocasiones se pueden encontrar células con una parte de su pared que es secundaria y otra parte que es primaria. Se pueden llegar a distinguir tres capas en la pared celular secundaria: S1, S2, y S3.
-Formación: La pared celular se forma durante el proceso de división del citoplasma, llamado citocinesis.Antes de que una célula se divida, elementos del citoesqueleto predicen la posición de la nueva pared celular; banda pre-profásica qué es un anillo de microtúbulos denso debajo de la membrana plasmática. Durante la telofase, restos del huso mitótico y nuevos microtúbulos forman el fragmoplasto entre 2 núcleos hijos , este sirve como sostén del núcleo para que queden en el centro de la célula ya que la vacuolas de las mismas empujan el núcleo a un costado de la membrana impidiendo la división. En esta etapa, las vesículas del aparato de Golgi, que contienen materiales como,polisacáridos pécticos, xiloglucanos y proteínas se desplazan hacia la región central de la célula, donde se alinean entre los dos núcleos recién formados , donde se fusionan formando una estructura plana llamada placa celular que es el precursor de la nueva pared celular. La placa celular comienza a formarse en el centro de la célula y se expande hacia los bordes, separando progresivamente el citoplasma en dos compartimentos. El fragmoplasto va desensamblando los microtúbulos y dirigiéndolos hacia la periferia hasta que la placa celular hace contacto con la pared materna. Al estar las 2 células hijas ya separadas se depositan más componentes de la pared celular, como celulosa, hemicelulosa y pectina, en ambos lados de la placa celular para formar la pared celular completa y funcional. La síntesis y el transporte de los distintos compuestos químicos que forman la pared celular en las plantas se llevan a cabo en varias organelas de membrana, cada una especializada en diferentes etapas del proceso. Aquí te explico cómo ocurre: ● 1. Retículo Endoplasmático (RE): Síntesis de Proteínas y Lípidos: Muchas de las proteínas y lípidos necesarios para la construcción de la pared celular se sintetizan en el retículo endoplasmático rugoso (RER) y liso (REL), respectivamente. ● 2. Aparato de Golgi: Modificación y Empaquetamiento: Las proteínas y polisacáridos que se sintetizaron en el RE se modifican aún más en el aparato de Golgi. Aquí se completan las glicosilaciones y se empaquetan los polisacáridos (como la hemicelulosa y la pectina) en vesículas. Síntesis de Hemicelulosa y Pectina: Estas dos importantes componentes de la pared celular se sintetizan principalmente en el aparato de Golgi. ● 3. Vesículas de Secreción: Transporte a la Membrana Plasmática: Las vesículas transportan los componentes sintetizados en el RE y el Golgi hacia la membrana plasmática. Este transporte es crucial para llevar los materiales al lugar donde se ensamblará la pared celular. Exocitosis: Las vesículas se fusionan con la membrana plasmática y liberan su contenido (hemicelulosa, pectina, glucoproteínas, etc.) hacia el espacio extracelular, donde se integran en la pared celular. ● 4. Membrana Plasmática: Síntesis de microfibrillas de celulosa: Son sintetizadas por complejos de celulosa sintasa o «rosetones» localizadas en la membrana plasmática, cataliza la polimerización de glucosa en largas cadenas de celulosa. La celulosa recién formada es expulsada hacia el exterior de la célula, donde se organiza en microfibrillas Ensamblaje de la pared celular: Aquí se lleva a cabo el ensamblaje final de la pared celular, donde la celulosa, hemicelulosa, pectinas y otras moléculas se organizan en una estructura compleja y resistente.
entre células adyacentes. Son cruciales para la comunicación y el intercambio de materiales entre células.: Se encuentran en campos primarios de puntuación y son comunes en células jóvenes o en tejidos que aún están en desarrollo. ● Punteaduras areoladas: En lugar de ser simples y puntuales, las punteaduras areoladas tienen una red de poros que forman áreas delimitadas en la pared celular secundaria.Proporcionan un medio efectivo para el transporte de agua y nutrientes entre células, especialmente en tejidos que requieren un alto grado de conectividad y comunicación.Los poros en las punteaduras areoladas están rodeados por un marco o anillo de pared celular. ● Punteaduras areoladas en traqueidas de coníferas:Toro: Es una estructura de refuerzo que se encuentra en el centro de la punteadura areolada. El toro está compuesto por una extensión de la pared celular secundaria que se proyecta hacia el interior de la punteadura, formando un tapón o disco. Esta estructura proporciona soporte adicional y puede ayudar a regular el flujo de agua a través de la punteadura.se encuentra en el centro de la punteadura areolada, sobresaliendo desde el borde de la apertura hacia el centro de la punteadura. Está rodeado por una red de aberturas que forman parte del patrón areolado.
Tejido vascular: Es un sistema especializado de tejidos en las plantas que se encarga del transporte de agua, minerales, nutrientes y productos de la fotosíntesis a través de todo el organismo. -Xilema: Es el tejido vascular encargado de transportar agua y minerales desde las raíces hasta el resto de la planta. Está compuesto por diferentes tipos de células, incluyendo traqueidas y elementos de vaso, que están reforzadas con lignina. Teoría organísmica: Plantea que no es la célula la unidad primaria de la vida en plantas, sino que la unidad es todo el organismo, el cual en realidad se desempeña como una “gran célula”. Esta estructura corporal puede estar compartimentalizada en una red de subunidades citoplasmáticas separadas por tabiques (por inserción de la pared) , siempre incompletos debido a la presencia de poros que permiten el intercambio entre las distintas subunidades, con el citoplasma continuo. A este tipo de organismos se los denomina simplasticos, los más conocidos son las plantas vasculares. O no tienen tabiques o con los mismos incompletos e incipientes con numerosos núcleo en cada compartimiento; a este tipo de organismos se los denomina cenocíticos. La teoría organísmica establece que la pluricelularidad no aparece por agregación celular, sino por la fragmentación y tabicación incompleta secundaria del organismo en unidades llamadas “células”. Esto permite un intercambio sin restricciones y de rápida difusión de las señales electroquímicas para poder responder sin la necesidad de órganos especiales para ellos.
-Dicotiledóneas:(Árboles con flores) Se caracterizan por tener dos cotiledones, u hojas embrionarias, en la semilla. Cuando la planta crece los cotiledones se caen. Las hojas tienen venas están dispuestas en una red compleja y son anchas. Los haces vasculares están separados dentro del tallo, formando un patrón circular.Las flores suelen tener partes en múltiplos de 4 o 5. Meristemas: tejidos especiales que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente y diferenciarse en diferentes tipos de células. Son responsables de la generación de nuevas células, lo que permite tanto el crecimiento en longitud como en grosor de las plantas. Tienen 2 ejes, uno para arriba (hojas) y otro para abajo (raices)
Meristemas primarios: ● Protodermis: La capa más externa de las células la cual genera la epidermis. ● Procambium: También llamado tejido provascular, se identifica como líneas de células alargadas que conectan al sistema vascular maduro, de este se forman los tejidos vasculares primarios; el xilema y floema. Desde el corpus de los haces vasculares. ● M. fundamental: se encarga de formar los tejidos de sostén y almacenamiento.se encuentra en el área entre el epidermis (capa externa de células) y el tejido vascular (xilema y floema),rellena las zonas entre los haces vasculares. De él derivan los tejidos fundamentales : parénquima, colénquima y esclerénquima. Meristemas secundarios: Tejidos: Células que tienen el mismo origen y cumplen la misma función.
Tejidos del meristema fundamental: ● Tejido parénquima; células parénquimas: Células isodiamétricas globosas, que mantienen su actividad meristemática y tienen propiedad de reserva.El tejido formado por células parenquimatosas es conocido como tejido parenquimatoso. Este tejido es uno de los más comunes y versátiles con función de relleno. Hay varios tipos de este tejido; ★ Tejido colénquima: el tejido colenquimático está especializado en ofrecer soporte estructural mientras permite cierta flexibilidad y plasticidad a las partes de la planta que aún están creciendo.Formado por células vivas que tienen una pared celular irregular en grosor principalmente con celulosa y pectina que les da flexibilidad. Las células son alargadas y pueden tener una forma irregular. Su disposición en el tejido suele ser en hileras o capas generalmente se encuentra abajo de la epidermis. La pared celular puede engrosar y lignificarse, convirtiéndose en células esclerénquimas, o pueden adelgazar para ser de nuevo células meristemáticas. ★ Tejido esclerénquima: Tejido de soporte en las plantas, especializado en proporcionar rigidez y fortaleza (protección). A diferencia del tejido colenquimatoso, que es flexible y permite cierto grado de crecimiento, el tejido esclerénquimatoso está diseñado para proporcionar soporte estructural rígido a las partes maduras de la planta. Formado por células muertas.Las células del esclerénquima tienen paredes celulares muy gruesas y están lignificadas.Los espacios intercelulares son escasos o inexistentes debido a la densidad de las paredes celulares. Hay 2 tipos; -Fibras: Son células largas y delgadas que a menudo se agrupan en haces. Son muy importantes para la resistencia mecánica y se encuentran en muchas partes de la planta, incluyendo los tallos y las raíces.En grupos de 3 aproximadamente. -Esclereidas: Suelen ser más cortas y más redondeadas que las fibras.Se encuentran aisladas o en grupos, a veces asociadas al sistema vascular.Tienen paredes celulares muy gruesas. Presentan punteaduras estrechas, con aberturas redondeadas y más numerosas que en las fibras, pueden tener forma ramificada en consecuencia del grosor de la pared. En algunas plantas la pared puede estar asociada con cristales. ★ Tejido parénquima: Son células vivas grandes con formas variadas, pueden tener una pared celular es más delgada y flexible compuesta principalmente por celulosa, o una pared secundaria gruesa, con lignina y campos de puntuación primarias. Tienen un citoplasma abundante y núcleo grande lo que les permiten funciones metabólicas. Tiene la capacidad de dividirse y formar nuevo tejido en procesos de reparación y regeneración (tejido de relleno). Este se presenta en todos los órganos
de la planta constituyendo parte importante de la masa corporal,formando tejidos básicos o asociados al xilema o floema. En las hojas el tejido constituye al mesófilo.
Los elementos del vaso tienen perforaciones en sus paredes transversales, llamadas placas de perforación, que permiten un flujo eficiente de agua entre ellos y los une. Según su inclinación y su perforación la planta es más o menos evolucionada, mientras más helicoidalmente esté más desarrollado es. Se las considera conductores más eficientes porque el agua fluye casi sin impedimentos por las perforaciones. ★ Células parenquimáticas: Encargadas actividades metabólicas, translocación de sustancias, y de almacenamiento de sustancias, principalmente de grasas y azúcares. ★ Fibras: Son de sostén, acompañan a los elementos de vasos y se pueden encontrar en grupos. Tienen punteaduras simples, hay 2 tipos ;
★ Floema secundario: Se desarrolla a partir del cambium vascular y en menor proporción comparado con el xilema secundario. Con la actividad del cambium el floema secundario aumenta, lo que provoca que el floema que se formó primero sea desplazado hacia afuera y sus células se deformen y se aplasten llegando a ser no funcionales. Las principales células conductoras del floema son los elementos cribosos, de los que existen 2 tipos: las células cribosas y los elementos del tubo criboso. El término criboso se refiere a una agrupación de poros, áreas cribosas, por lo que el protoplasma queda interconectado con elementos cribosos adyacentes.Algunos poros tienen un cilindro de calosa que se depositan en respuesta a daños. ★ Células cribosas: En las células cribosas las áreas cribosas sus paredes son uniformes estructuralmente y están concentradas en los extremos.No tienen placas cribosas ni proteína P. Son las células conductoras de las gimnospermas. Funcionan por un periodo limitado. ★ Elementos del tubo criboso: Células conductoras de las angiospermas. Adaptadas al movimientos más eficiente de solutos en proporciones altas. Presentan placas cribosas, estas son las paredes que contienen áreas cribosas con poros más grandes que la del resto de las paredes de la misma célula , está localizada en las paredes de los extremos. Presentan la proteína P que sirve para sellar los poros de la placa cribosa de los elementos dañados para no perder sustancia. Los elementos del tubo están situados extremo con extremo en series llamadas tubos cribosos. Los elementos maduros son células vivas que no tienen núcleo y están asociados a células parenquimáticas especiales, células acompañantes, que contienen todos los componentes que normalmente se encuentran en células vivas. Estas sirven para el mantenimiento de un gradiente de presión osmótica en los tubos cribosos.
Estructura de raíces con crecimiento secundario: El crecimiento secundario aumenta el diámetro de las raíces, debido a la actividad de los meristemos secundarios laterales, uno de ellos es el cambium vascular y el otro el cambium suberoso o felógeno.