Morfologa y anatoma de plantas vasculares El cuerpo

Morfología y anatomía de plantas vasculares

El cuerpo de la planta está dividido en una jerarquía de órganos, tejidos y células: • Las plantas, al igual que los animales multicelulares, tiene órganos compuestos de diferentes tejidos, que a su vez se componen de células. • En plantas tenemos tres órganos básicos: raíces, tallos y hojas. • Estos están organizados en el sistema radicular y el sistema de aéreo o de vástago. Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Fig. 35 -2 Reproductive shoot (flower) Apical bud Node Internode Apical bud Vegetative shoot Leaf Shoot system Blade Petiole Axillary bud Stem Taproot Lateral branch roots Root system

Raices • Las raíces son órganos multicelulares con funciones importantes: – Anclaje de la planta – Absorción de agua y minerales – Almacenamiento • Una raíz principal puede dar origen a raíces laterales. • Raices adventicias surgen de tallos u hojas. • Las monocotiledoneas se caracterizan por tener un sistema de raices adventicias laterales. Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Zancos Muchas plantas tienen raíces modificadas: “Raíces estranguladoras” Para almacenar Contrafuertes Pneumatóforos

Tallos: • Un tallo es un órgano que consiste de: – Un sistema de nodos, donde salen hojas y/o ramas. – Entrenodos, los segmentos de tallos entre los nodos. • Una yema axilar, zona donde se puede desarrollar una rama lateral u hoja. • Una yema apical, al final de la rama que causa el alargamiento de una rama. Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Rizomas Bulbos Hojas para almacenamiento tallo Muchas plantas pueden tener tallos modificados: Estolones Tubérculos

Hojas: • El órgano principal fotosintético de la mayor parte de las plantas vasculares. • Usualmente tienen una porción plana, la lámina, y un peciolo, que une la hoja al tallo. • Las monocots y las eudicots difieren en el arreglo de las venas, el tejido vascular en las hojas. – Muchas monocots tienen venas paralelas. – Muchas eudicots tienen venas ramificadas. • En la taxonomía, se puede usar la morfología de las hojas como un criterio de clasificación. Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Fig. 35 -6 (a) Hoja simple Petiole Axillary bud Leaflet (b) Hoja compuesta Petiole Axillary bud (c) Hoja doblemente compuesta Leaflet Petiole Axillary bud

Zarcillos Algunas especies han desarrollado hojas modificadas para varias funciones: Espinas Hojas para almacenamiento Hojas reproductivas Bracteas

Cada órgano en plantas tiene tejidos dermal, vascular y basal. Cada uno de estos forma un sistema de tejidos. Dermal tissue Ground tissue Vascular tissue Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

• En plantas no-leñosas, el sistema de tejido dermal consiste de la epidermis. • La cutícula ayuda a prevenir la pérdida de agua por la epidermis. • En plantas leñosas, el peridermo reemplaza la epidermis en partes más viejas de tallos y raíces. Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

• El sistema de tejido vascular transporta materiales entre raíces y tallos. • Los dos tejidos vasculares son xilema y floema. • El xilema lleva agua y minerales de las raíces a los tallos. • El floema lleva productos de la fotosíntesis a donde se necesiten o a almacenar. • Tejidos que no son ni dermal ni vascular forman el sistema de tejido basal. • Este incluye células especializadas para almacenamiento, fotosíntesis y soporte. Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Tipos de células en plantas: • Las plantas se caracterizan por la diferenciación y especialización de las células en estructura y función. • Algunos tipos de células son: – Parénquima – Colénquima – Esclerénquima – Células de xilema – Células de floema Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Parénquimas Paredes finas y flexibles. No tienen pared secundaria. Tienen la mayor cantidad de funciones. Parenchyma cells in Elodea leaf, with chloroplasts (LM) Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Colénquima • Se encuentran agrupadas en partes de tallos jóvenes para ayudar a darles soporte. • Tienen paredes gruesas e irregulares en grosor. Collenchyma cells (in Helianthus stem) • Proveen soporte flexible, pero sin impedir el crecimiento. Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Esclerénquimas Sclereid cells in pear • Son rígidas porque tienen una pared secundaria gruesa con depósitos de lignina. • Estan muertas en su madurez. • Ayudan a proveer soporte en algunas partes de la planta. 25 µ Fiber cells (cross section from ash tree) Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Células de xilema: • Traqueidas y vasos de xilema; ambos muertos en su madurez. • Se alinean final de una con el principio de otra para formas tubos llamados vasos. Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Fig. 35 -10 d Vessel Tracheids 100 µm Pits Tracheids and vessels (colorized SEM) Perforation plate Vessel elements, with perforated end walls Tracheids

Células de floema • Dos tipos: • Vasos de floema, vivos pero sin organelos. • Cada vaso de floema tiene una célula acompañante cuyo núcleo y ribosomas sirven a ambas células. Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Fig. 35 -10 e Sieve-tube elements: longitudinal view (LM) 3 µm Sieve plate Sieve-tube element (left) and companion cell: cross section (TEM) Companion cells Sieve-tube elements Plasmodesma Sieve plate Nucleus of companion cells Sieve-tube elements: longitudinal view 30 µm 10 µm Sieve plate with pores (SEM)

Fig. 35 -14 a 2 (a) Root with xylem and phloem in the center (typical of eudicots) Parénquima Key to labels Dermal Ground Vascular Xylem Phloem 50 µm

Organización de tejidos en tallos: • En la mayoría de las eudicots, el tejido vascular forma un anillo. • En la mayoría de las monocot, el tejido vascular está regado a través del tejido basal formando haces vasculares. Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Fig. 35 -17 Phloem Xylem Sclerenchyma (fiber cells) Ground tissue connecting pith to cortex Pith Epidermis Key to labels Cortex Epidermis Vascular bundle Dermal Vascular bundles Ground 1 mm (a) Cross section of stem with vascular bundles forming a ring (typical of eudicots) Vascular 1 mm (b) Cross section of stem with scattered vascular bundles (typical of monocots)

Monocot Characteristics Eudicot Characteristics Embryos One cotyledon Two cotyledons Leaf venation Veins usually parallel Comparación de monocots y eudicots: Veins usually netlike Stems Vascular tissue usually arranged in ring Vascular tissue scattered Roots Taproot (main root) usually present Root system usually fibrous (no main root) Pollen grain with one opening Pollen grain with three openings Flowers Floral organs usually in multiples of three Floral organs usually in multiples of four or five

Organización de tejidos en las hojas: • La epidermis está interrumpida por los estomas, que permiten el intercambio de gases para la fotosíntesis. • Cada estoma está formado por dos células guardianas, que regulan el abrir y cerrar del mismo. • El tejido basal, mesófilo, está entre la epidermis superior e inferior. Debajo del mesófilo de empalizada en la parte superior se encuentra el mesófilo esponjoso donde ocurre el intercambio de gases. • El tejido vascular forma las venas en las hojas. Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Fig. 35 -18 Guard cells Key to labels Dermal Ground Vascular Cuticle 50 µm Stomatal pore Epidermal cell Sclerenchyma fibers Stoma (b) Surface view of a spiderwort (Tradescantia) leaf (LM) Upper epidermis Palisade mesophyll 100 µm Spongy mesophyll Bundlesheath cell Lower epidermis Cuticle Xylem Vein Phloem (a) Cutaway drawing of leaf tissues Guard cells Vein Air spaces Guard cells (c) Cross section of a lilac (Syringa)) leaf (LM)

Los meristemos generan células para nuevos órganos: • Los meristemos son tejido donde ocurre division celular activa y le permiten a la planta crecer. • Los meristemos apicales están localizados en los extremos de las raíces y tallos y en las yemas laterales. • Estos meristemos apicales alargan tallos y raíces y permiten un crecimiento primario. Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Fig. 35 -13 Cortex Vascular cylinder Epidermis Key to labels Dermal Root hair Zone of differentiation Ground Vascular Zone of elongation Apical meristem Root cap 100 µm Zone of cell division

Fig. 35 -16 Shoot apical meristem Leaf primordia Young leaf Developing vascular strand Axillary bud meristems 0. 25 mm

• Los meristemos laterales añaden grosor a las plantas leñosas, por crecimiento secundario. • Esto no ocurre en monocotiledoneas; si en gimnospermas y muchas eudicotiledoneas. • Existen dos meristemos laterales: cambium vascular cambium y cambium de corcho. • El cambium vascular añade tejido vascular secundario. • The cambium de corcho reemplaza la epidermis con peridermo, que es más fuerte y grueso. Copyright © 2008 Pearson Education, Inc. , publishing as Pearson Benjamin Cummings

Fig. 35 -11 Primary growth in stems Epidermis Cortex Shoot tip (shoot apical meristem and young leaves) Primary phloem Primary xylem Pith Lateral meristems: Axillary bud meristem Vascular cambium Cork cambium Secondary growth in stems Periderm Cork cambium Cortex Root apical meristems Pith Primary xylem Secondary xylem Vascular cambium Primary phloem Secondary phloem

Fig. 35 -19 (a) Primary and secondary growth in a two-year-old stem Vascular cambium Primary xylem Pith Primary xylem Epidermis Vascular cambium Primary phloem Cortex wth Vascular ray Gro Primary xylem Secondary xylem Vascular cambium Secondary phloem Primary phloem First cork cambium Periderm (mainly cork cambia and cork) Los anillos de crecimiento se pueden ver donde la madera vieja y la nueva se encuentran y se puede usar para estimar la edad del árbol. Cork wth Gro Secondary phloem Vascular cambium Secondary xylem Late wood Early wood Primary phloem Secondary phloem Vascular cambium Secondary xylem Primary xylem Pith Bark Cork cambium Periderm Cork Secondary Xylem (two years of production) Vascular cambium Secondary phloem Most recent cork cambium 0. 5 mm Epidermis Cortex Primary phloem Bark Cork Layers of periderm 0. 5 mm Vascular ray Growth ring (b) Cross section of a three-yearold Tilia (linden) stem (LM)

Secondary xylem Secondary phloem Vascular cambium Late wood Early wood Bark Cork cambium Periderm 0. 5 mm Cork Vascular ray 0. 5 mm Growth ring (b) Cross section of a three-yearold Tilia (linden) stem (LM) El xilema secundario se acumula como madera; el floema secundario se pierde poco a poco y no se acumula.

Fig. 35 -22 Growth ring Vascular ray Heartwood Secondary xylem Sapwood Vascular cambium Secondary phloem Bark Layers of periderm