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TEMA 9.

El reino vegetal / Plant kingdom

RESUMEN DEL TEMA / SUMMARY OF THE UNIT

En esta página encontraréis el tema en ambos idiomas, además de los vídeos que hemos visto en clase al final de las explicaciones. Aparece subrayado lo más importante.

El reino Plantas reúne un amplio y variado grupo de organismos con unas características comunes:

  • Todos ellos son pluricelulares. Dentro de este reino es posible encontrar una gran variedad de niveles de complejidad estructural.

  • Están constituidos por células eucariotas vegetales. Este tipo de células se caracterizan por poseer pared celular y cloroplastos.

  • Tienen nutrición autótrofa. Fabrican sus propios alimentos a partir de substancias inorgánicas y la energía de la luz solar.

  • Son organismos incapaces de desplazarse por sí mismos que viven fijos al suelo.

En función de si se reproducen o no mediante semillas, las plantas pueden clasificarse en dos grandes grupos.

PLANTAS SIN SEMILLAS 

Este tipo de plantas viven en ambientes muy húmedos y protegidos del sol. Pueden clasificarse en dos grupos según tengan o no tejidos conductores especializados para transportar y distribuir sustancias por toda la planta.

  • Musgos: son las plantas más sencillas en cuanto a su estructura. Al carecer de tejidos conductores, todas las células absorben el agua y las sales minerales que necesitan. Esta característica explica su pequeño tamaño y su presencia exclusiva en ambientes húmedos.

  • No tienen órganos complejos como raíces, tallo u hojas. En su lugar poseen rizoides, cauloides y filoides.

  • Helechos: este tipo de plantas presentan tejidos conductores y estructuras algo más complejas. Existen muchas variedades, algunas con aspecto de árbol de varios metros de altura.

  • Presentan órganos que hacen funciones de la raíz, el tallo y las hojas. El tallo se conoce como rizoma y es subterráneo. A lo largo de él salen las hojas, llamadas frondes. La raíz se desarrolla a lo largo del rizoma.

PLANTAS CON SEMILLAS

Las plantas con semillas, también llamadas espermatofitas, son el grupo más conocido. Dentro de las se encuentran plantas muy variadas, desde los cereales, como el trigo, hasta enormes árboles, como las secuoyas.

Se clasifican en dos grandes grupos: gimnospermas y angiospermas.

  • Gimnospermas: se caracterizan porque sus semillas se encuetran situadas en unas estructuras llamadas piñas. Al abrirse dejan las semillas en contacto con el exterior.

  • En este grupo se encuentran muchos de los grandes árboles que forman los extensos bosques del hemisferio norte. El grupo más conocido y numeroso es el de las coníferas como los pinos, los abetos o los cipreses.

  • Angiospermas: comprenden todas aquellas plantas que presentan semillas en el interior de unas estructuras llamadas frutos, que siempre permanecen cerradas para protegerlas.

  • Entre las angiospermas se encuentran una gran variedad de especies, con tamaños diferentes, capaces de vivir en ambientes muy distintos. Por ejemplo, las encinas o los tulipanes son angiospermas.

IMPORTANCIA DE LAS PLANTAS EN LA BIOSFERA

Las plantas realizan tareas fundamentales para el mantenimiento de la vida en la Tierra. Entre ellas destacan las siguientes:

  • Son las principales productoras de oxígeno del aire que respiramos.

  • Absorben dióxido de carbono del aire para fabricar sus propias sustancias orgánicas. Las plantas intervienen en la regulación de este gas en la atmósfera.

  • Cumplen una importante función en las cadenas alimentarias de los ecosistemas terrestres. Son los productores de las sustancias orgánicas que sirven de alimento al resto de los organismos del ecosistema (hongos y animales).

  • Evitan la erosión del suelo, ya que lo retienen con sus raíces.

LOS ÓRGANOS VEGETALES

En las plantas con tejidos bien diferenciados es posible encontrar órganos especializados en actividades concretas. Los principales son la raíz, el tallo y las hojas.

LA RAÍZ

Las funciones más importantes que cumple este órgano en la planta son:

  • Absorbe agua y sales minerales del suelo.

  • Fija la planta al terreno.

  • Acumula sustancias de reserva, como en el caso de la remolacha y la zanahoria.

Por lo general, se encuentra bajo tierra y suele tener una estructura ramificada, extendiéndose por el suelo para realizar sus funciones de una manera más eficaz.

EL TALLO

Este órgano cumple tres funciones principales:

  • Sirve de soporte al resto de la planta y la mantienen erguida.

  • Transporta a través de tejidos conductores, por un lado, el agua y las sales minerales absorbidas del medio y, por otro, los nutrientes elaborados por la planta.

  • Acumula sustancias de reserva, como en el caso delos tubérculos como la patata, que son un tipo de tallo subterráneo.

A lo largo de la superficie del tallo pueden observarse unos pequeños abultamientos llamados nudos. En estos puntos se encuentran las zonas responsables del crecimiento lateral del tallo llamadas yemas axilares, de las que brotan nuevas ramas u hojas.

El crecimiento en longitud del tallo se realiza por las yemas terminales o apicales localizadas en los extremos.

LAS HOJAS

Suelen ser de forma laminar y de color verde, debido a un pigmento llamado clorofila. En las hojas tienen lugar algunos de los procesos más importantes de la nutrición de las plantas.

En una hoja podemos encontrar varias partes: el pecíolo, la vaina y el limbo.

  • Pecíolo: parte de la hoja que une el limbo con el tallo.

  • Vaina: zona del pecíolo que entra en contacto con el tallo.

  • Limbo: parte ancha y lisa de la hoja. La parte superior se llama haz, mientras que la inferior recibe el nombre de envés. En la superficie del limbo se suelen apreciar los nervios, formados de tejido conductor y encargados de distribuir sustancias por oda la hoja.

LA NUTRICIÓN EN LAS PLANTAS

Las plantas son seres vivos autótrofos, capaces de fabricar su propio alimento. Para ello llevan a cabo los siguientes procesos: 

ABSORCIÓN

Las plantas toman del suelo el agua y las sales minerales disueltas en él.

Esta importante tarea la realizan gracias a los pelos absorbentes localizados en las raíces.

Una vez dentro de la raíz, todos estos nutrientes forman una mezcla conocida como savia bruta.

TRANSPORTE

La savia bruta sube por unos conductos denominados vaso leñosos. El conjunto de vasos leñosos forma un tejido conocido como xilema, que se extiende al resto de la planta a través del tallo y sus ramificaciones.

Las sustancias producidas en la fotosíntesis constituyen la savia elaborada, que se distribuye al resto de la planta a través de una red de conductos denominados vasos liberianos. Estos conductos forman un tejido llamado floema que recorre el tallo paralelo al xilema.

FOTOSÍNTESIS

Es el proceso por el que las plantas elaboran su propia materia orgánica a partir de agua y dióxido de carbono.

La energía que necesitan para realizarlo la obtienen de la luz solar gracias a pigmentos como la clorofila, localizados en los cloroplastos. Por ello, la fotosíntesis se realiza en las hojas y en todas las demás partes verdes de la planta.

Como consecuencia, la planta produce materia orgánica y oxígeno. Parte de este gas se reutiliza en la respiración celular y el resto se expulsa al exterior.

RESPIRACIÓN CELULAR

La llevan a cabo las mitocondrias, presentes en todas las células de la planta. 

Mediante este proceso se obtiene energía a partir de la descomposición de las sustancias orgánicas, previamente elaboradas en la fotosíntesis, en sustancias sencillas.

Como consecuencia, las células producen agua y dióxido de carbono que necesita ser liberado al exterior.

INTERCAMBIO GASEOSO

La entrada y salida de gases se lleva a cabo gracias a unos orificios llamados estomas, localizados en las hojas.

Los estomas están formados por dos células con forma arriñonada.

A través de ellos se intercambia oxígeno, dióxido de carbono y vapor de agua.

LA FUNCIÓN DE RELACIÓN EN LAS PLANTAS

Las plantas, como todo ser vivo, son capaces de recibir información del medio y detectar cambios en él. Aunque carecen de órganos sensoriales y sistema nervioso, son capaces de captar estímulos y reaccionar ante ellos, elaborando respuestas.

Como no tienen capacidad para desplazarse, las respuestas de las plantas son más lentas y, a veces, menos perceptibles que las de los animales. Los movimientos más importantes son los tropismos y las nastias.

TROPISMOS

Son respuestas que generan cambios permanentes en el crecimiento de la planta. Los tropismos se consideran positivos cuando el movimiento se dirige hacia la fuente del estímulo. Por el contrario, se consideran negativos cuando el movimiento es en dirección contraria.

En función de la clase de estímulo, los tropismos pueden ser de diferentes tipos:

  • Fototropismo: es una respuesta ante la luz; los tallos crecen hacia ella, mientras que las raíces lo hacen en sentido contrario.

  • Geotropismo: es  una respuesta ante la gravedad. Las raíces crecen hacia el interior de la tierra, y los tallos, en dirección contraria.

  • Hidrotropismo: es provocado por el agua. La raíces de las planta crecen hacia las zonas del suelo más húmedas.

  • Tigmotropismo: son respuestas ante contactos físicos. Algunas plantas trepadoras, como la vid, se enrollan entorno a otros objetos.

NASTIAS

Son respuestas temporales. Una vez que el estímulo cesa, la planta vuelve a su estado anterior.

Las nastias también pueden clasificarse en función del tipo de estímulo que las produce:

  • Fotonastias: son movimientos transitorios, por lo general lentos, que realizan las plantas para justarse a las fuentes de luz.

  • Quimionastias: se producen como respuesta a la presencia de determinadas sustancias químicas, como por ejemplo el agua.

  • Termonastias: tienen lugar cuando las plantas son sometidas a variaciones de temperatura (ej.: la flor del tulipán se abre cuando aumenta la temperatura ambiental y se cierra cuando disminuye.

  • Sismonastias: son movimientos rápidos que realizan las plantas ante un estímulo táctil (ej.: las plantas carnívoras cierran sus hojas para atrapar los insectos que se posan sobre ellas).

LA REPRODUCCIÓN DE LAS PLANTAS

En las plantas podemos observar dos tipos de reproducción:

  • Asexual: interviene un solo progenitor, por lo que los nuevos individuos serán genéticamente idénticos al él.

  • Sexual: intervienen dos órganos reproductores, uno masculino y otro femenino. Cada uno de ellos produce un tipo de célula sexual o gameto. Los descendientes presentarán características similares a sus progenitores.

REPRODUCCIÓN VEGETATIVA (REPRODUCCIÓN ASEXUAL)

Los ejemplos más característicos de reproducción asexual en plantas son aquellos en los que se forman nuevos individuos a partir del desarrollo de algunas de sus partes, por lo general a partir de yemas del tallo. este tipo de reproducción forma parte de las técnicas que se utilizan en la agricultura y en la jardinería.

  • Estolones: son tallos finos que crecen paralelos al suelo. De ellos pueden partir raíces y desarrollarse una nueva planta. Por ejemplo, las fresas y la menta.

  • Tubérculos: son tallos subterráneos que almacenan nutrientes. Cada uno puede dar lugar a una nueva planta. Por ejemplo, la patata, la yuca o el boniato.

  • Bulbos: son tallos subterráneos envueltos por hojas carnosas que tienen función de almacenamiento de nutrientes. Es el aso de los tulipanes, las cebollas y los ajos.

  • Rizomas: son tallos subterráneos. A partir de ellos pueden desarrollarse nuevas plantas. Hay muchos ejemplos en herbáceas, juncos y árboles como los chopos y los robles.

REPRODUCCIÓN DE PLANTAS SIN SEMILLAS

En estas plantas, al reunirse el gameto femenino con el masculino, se forman unas estructuras que dan lugar a esporas.

Reproducción de musgos: estas plantas desarrollan en la parte alta unos filamentos con cápsulas en las que se lleva a cabo la producción de esporas.

Una vez maduras, las cápsulas se abren y las esporas son dispersadas por el viento. Cuando las condiciones son las propicias, estas esporas germinan y dan lugar a un nuevo organismo.

Reproducción de helechos: en estas plantas las esporas se producen en el interior de unos abultamientos de color marrón llamados soros, localizados en el envés de los frondes. Dentro de los soros se encuentran los esporangios, estructuras productoras de esporas. Cuando maduran, los esporangios se abren para permitir la dispersión de las esporas.

REPRODUCCIÓN SEXUAL DE PLANTAS CON SEMILLAS

Las plantas con semillas presentan una estructura en la que se encuentran los órganos reproductores, la flor. La flor consta de las siguientes partes:

  • Envoltura floral: cubre y protege los órganos reproductores. Está formada por dos estructuras, la corola y el cáliz.

  • Órganos reproductores: se encargan de producir gametos. Son los estambres y el pistilo.

LA POLINIZACIÓN

Los granos de polen son transportados desde las anteras de una flor hasta el estigma de otra. Este proceso se conoce como polinización. Puede realizarse de dos formas:

  • Por vía aérea: el polen se dispersa al azar.

  • Por animales: el polen queda pegado al cuerpo del animal, que lo transporta hasta la siguiente flor; por ejemplo, insectos como la abeja o aves como el colibrí.

LA FECUNDACIÓN Y LA FORMACION DEL FRUTO

Cuando un grano de polen llega al estigma, desarrolla un tubo polínico que recorre el interior del pistilo hasta uno de sus óvulos. El gameto masculino se desplaza por el interior del tubo y, al unirse con el óvulo, se produce la fecundación.

El óvulo fecundado se transforma en la semilla, que está formada por tres partes:

  • El embrión: a partir del cual se desarrollará una nueva planta.

  • Una reserva de nutrientes: también conocida con el nombre de albumen, que alimentará a la nueva planta hasta que esta desarrolle las hojas verdes y pueda realizar la fotosíntesis.

  • Una cubierta protectora: encargada de proteger la semilla hasta el momento de la germinación.

El ovario sufre un proceso de transformación que da como resultado la formación del fruto, que protege las semillas y colabora en su dispersión.

LA GERMINACIÓN

Cuando la semilla cae al suelo y encuentra las condiciones adecuadas, se produce su germinación.

Lo primero que emerge es la radícula, que permite que la planta se fije al suelo. Los cotiledones proporcionan los nutrientes necesarios para el crecimiento.

Although plants are as diverse as their environments, they all share these characteristics:

  • They are multicellular, but their structural complexity varis greatly.

  • They have eukaryotic plant cells. The cells have a cell wall and chloroplasts.

  • They have autotrophic nutrition. They combine inorganic compounds with energy from the Sun to produce their own organic compounds.

  • They cannot move about freely, but they can make some movements. They usually live anchored or fixed to the soil.

Plants are classified into two large groups: those that reproduce by seeds and those that reproduce in other ways.

NON-FLOWERING PLANTS (NO-SEED PLANTS)

These plants live in very humid environmenets protected from the Sun. They are classified into two groups based on the presence or absence of specialized conductiong tissue. Conducting tissue transports and distributes substances throughout the plant.

  • Mosses: they are small and simple in structure, non-vascular (no conducting tissue is present). All the cells absorb the water and minerals that they need, they are found in humid environments. No true roots, stems or leaves. Instead, they have rhizoids, phyllodes and cauloid stems.

  • Ferns: they are larger and more complex than mosses

FLOWERING PLANTS (SEED PLANTS)

Plants with seeds, also called spermatophytes, are the best-known group. The plants in this group vary considerably, from cereals , like wheat, to giant trees like sequoias.

Flowering plant are classified into two groups:

  • Gymnosperms: seeds are found in cones; when cones open, the seeds fall to the ground. Many of the large trees in the extensive forests of the northnern hemisphere are gymnosperms. Conifers are the largest group, for example: trees like pines, firs and cypresses.

  • Angiosperms: they are plants with seeds inside a fruit. The fruit is closed to protect the seeds. There is a large variety of species. Angiosperms are found in many different sizes and in many different habitats. Examples: oak trees and tulips.

THE IMPORTANCE OF PLANTS IN THE BIOSPHERE

Plants are essential to life on the Earth in many ways:

  • They are the principal producers of the oxygen we breathe.

  • They absorb carbon dioxide to make their own organic matter.

  • They help to regulate the amount of carbon dioxide in the atmosphere.

  • Plants are a fundamental part of the food chains in terrestial ecosystems: they produce organic compounds that are food for the other organisms in the ecosystem.

  • They prevent soil erosion by holding it in place with their roots.

  • Plants help to regulate the water cycle.

PLANT ORGANS

Plants with well-differentiated tissues have organs that specialize in carrying out specific functions. The main organs are  the leaves, the stems and the roots.

 

ROOTS

Roots have important functions:

  • Thy absorb water and minerals from the soil.

  • They store food reserves, for example, beets and carrtos.

  • They anchor the plant to the ground.

In general roots are branched underground structures. Root systems extend through the soil to carry out their functions more effectively.

STEMS

Stems have three main functions:

  • They keep the plant vertical and support it.

  • They transport suvbstances through the conducting tissue: water and minerals from the roots and the nutrients produced by the plant.

  • They serve as a place to store food reserves. For example, potatoes are underground stems.

Stems have small protusions called nodes. These are areas of growth. Nodes are the place where buds, leaves and flowers are found. 

LEAVES

Leaves are usually flat and green. The green pigment in leaves is chlorophyll. Leaf parts include the petiole, leaf sheath and blade. Leaves are essental in various processes.

 

NUTRITION IN PLANTS

Plants are autotrophs. They produce organic substances from inorganic substances: they make their own food. Plant nutrition involves several processes:

ABSORPTION

Plants take in water and dissolved mineral salts from the soil through their roots. The root hairs carry out this important process.

The mixture of water and dissolved mineral salts in the roots is called raw sap.

TRANSPORT

Raw sap travels up the plant through tubes composed of vertical chains of connected xylem vessels. These vessels make up the tissue called xylem. It transports raw sap (water and mineral salts) up from the roots through the stem to the leaves.

Elaborated sap consists of substances produced by photosynthesis. It is distributed by phloem vessels from the leaves to other parts of the plant. The system of vessels makes up the tissue called phloem. Xylem and phloem vessels run parallel to each other in the stem.

PHOTOSYNTHESIS

Green plants, using energy they obtain from sunlinght, make their own organic matter from water and carbon dioxide. This process, photosynthesis, takes place inside chloroplasts in the cells of leaves and other green plant parts. These chloroplasts contain chlorophyll, a green pigment that absorbs energy from sunlight.

Through photosynthesis, plants produce organic matter and oxygen. Part of the oxygen is reused in cellular respiration; the rest is released into the air.

CELLULAR RESPIRATION

This process uses the substances from photosynthesis to produce energy. Complex organic compounds are broken down into simpler substances. The process takes place in the mitochondria of the cell. As a result of this process, the cells release water vapour and carbon dioxide into the air.

GAS EXCHANGE

In this process, gases enter and leave the plant through small holes called stomata located on the leaves. Oxygen, carbon dioxide and water vapour are exchanged through the stomata.

INTERACTION WITH THE ENVIRONMENT

Plants, like all living things, receive information from the environment and detect changes. Although plants do not have sense organs or nervous system, they are able to detect stimuli and react to them by making responses.

Plants cannot move about freely, so their responses are slower and sometimes less noticiable than those of animals. The most imoprtant movements that plants make are tropisms and nastic movements.

TROPISMS

Tropisms are growth repsonses to external stimuli. They result in a permanent change in the direction a plant grows. In a positive tropism, the plant grows towards the direction of the stimulus. In a negative tropism, the plant grows away from the stimulus.

Tropisms can be classified according to the source of the stimuli:

  • PHOTOTROPISM: response to light. Stemas grow towats the light; roots grow away from the light.

  • GEOTROPISM: response to gravity. Roots grow down towrs gravity; stems grow upward away from gravity.

  • HYDROTROPISM: response to water. Roots grow towars moisture in the soil.

  • THIGMOTROPISM: response to contact. Stolons, like vines, make contact with an objetc and twist around it.

NASTIC MOVEMENTS

Nastic movements are temporary responses. When the stimulus stops, the plant returns to its original position. These movements can be classified according to the source of the stimuli:

  • Photonasty: response to light. Movements are usually slow.

  • Chemonasty: response to chemical substances, they can be chemicals or nutrients, like water.

  • Thermonasty: response to temperature, associated with variations in temperature. Tulips open and close in response to temperature changes.

  • Seismonasty: response to contact, movement is rapid. Carnivorous plants close their leaves to catch insects when they land on them.

REPRODUCTION IN PLANTS

There are two types of reproduction in plants:

  • Asexual reproduction: involves a single progenitor. For this reason new individuals are genetically identical to it.

  • Sexual reprodcution: involves two reproductiove organs, one male and one female. Each organ produces one type of sex cell, or gamete. The descendants have charactersitics similiar to both progenitors.

VEGETATIVE REPRODUCTION

The most common form of asexual reprodcution in plants occurs when new individuals are created from one of the parts, usually form stem buds. This type of reproduction is one of the techniques used in agriculture and gardening.

  • Stolons: are thin stems that grow parallel to the ground. They can grow roots and form new plants. Examples are strawberry and mint.

  • Tubers: stem tubers are underground stems that hold nutrients. Each stem can become a new plant. Examples are potatoes, sweet potatoes and cassava.

THE CLASSIFICATION OF LIVING THINGS

 

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Mayo 2020

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