Reproducción de Angiospermas

   
Las plantas con flores muestran una gran flexibilidad reproductiva siendo capaces de reproducirse sexual o asexualmente. Para que ocurra la reproducción sexual primero debe ocurrir la polinización. Por medio de esta es que la planta lleva el polen, y por consiguiente tenemos un flujo de genes, de una planta a otra. Existen varias formas para que esto ocurra, entre estos tenemos a los animales como transportadores indirectos de ese polen y por consiguiente polinizan las flores. Algunos de estos animales son los insectos, las aves y los murciélagos.
 
Las angiospermas han desarrollado con el paso del tiempo diversas formas de atraer a estos polinizadores y asegurar un éxito reproductivo. Por ejemplo, pétalos vistosos, olores atrayentes y recompensa son algunas de estas modificaciones que sufren las plantas. La recompensa puede ser nectar o polen, ambos le proveen alimento de alto contenido energético al polinizador que los consume. Dependiendo del polinizador la flor a evolucionado de manera diferente:
1. Plantas polinizadas por insectos - usualmente plantas con pétalos azules, amarillos o blancos con "guias" que pueden verse con luz ultravioleta. Además, suelen tener mucho olor. Esto es así pues los insectos pueden ver bien el rango violeta, azul y amarillo del espectro de luz, pero no rojo. También ven bien en el rango ultravioleta. Los insectos poseen un olfato bien desarrollado y es por eso que las flores producen mucho olor, aunque necesariamente no agradable. Por ejemplo flores polinizadas por moscas a menudo tienen un olor a carne podrida.
2. Plantas polinizadas por aves - Usualmente son de color rojo, naranja o amarillo y no tienen olor, pues las aves ven bien en ese rango del espectro y no suelen tener el olfato bien desarrollado.
3. Plantas polinizadas por murciélagos - estos animales son importantes polinizadores en los trópicos, salen a buscar alimento de noche y no ven bien. Por lo tanto, las flores polinizadas por murciélagos no son coloreadas, siendo blancas o cremas y con un olor fuerte y atrayente, como a fruta fermentada.

También los animales han reaccionado produciendo cambios en su cuerpo para maximizar la obtención de la recompensa. Esto se le conoce como coevolución, una relación interdependiente entre la planta y su polinizador que ambos han desarrollado con el tiempo a manera de cambios en las estructuras florales de la planta y en el cuerpo del animal. Ejemplos de estas adaptaciones en los animales son pelos en el cuerpo del animal (abejas, cigarrones) para atrapar polen y picos tubulares en algunas aves (zumbadores) para obtener el nectar de flores con corola tubular.
 
Algunas plantas no usan animales para asegurar la polinización sino que necesitan de viento para estos efectos. Estas plantas por lo general tienen flores pequeñas e inconspicuas (sin pétalos, color o nectar), los estigmas son fimbriados o plumosos y además producen grandes cantidades de polen de tamaño diminuto para ser más facil su transporte por el viento.
Luego de que ocurre la polinización viene el proceso de doble fecundación por el cual se forma la planta embriónica. Esta se encuentran dentro de la semilla que se formó a partir del óvulo dentro de un fruto, que se formó a partir del ovario. La semilla además contendrá alimento para ese embrión ya sea almacenado en forma de endospermo o cotiledones, si este fue absorbido por los mismos. Un embrión maduro es funcionalmente una pequeña planta con todas sus partes: una raíz corta (radícula), un tallo corto y una o dos hojas (cotiledones) protegida por el fruto, que además le ayuda en la dispersión.
 
Clasificamos los frutos en:
1. Simples - un solo pistilo (de 1 o más carpelos fusionados)
a. carnosos - bayas (uvas y tomates) y drupas (aguacates y melocotones)
b. secos - legumbres (gandules), cápsulas (algodón), granos (pared de la semilla esta fusionado a pared del fruto, por lo que parece una semilla y no un fruto; maíz y trigo), aquenos (pared de la semilla fusionada a solo parte de la pared del fruto (girasol); nueces (pared del fruto muy dura, almendras; no maní)
2. Agregados - Una flor con varios carpelos libres donde los ovarios se pueden luego fusionar y formar un solo fruto (frambuesas)
3. Múltiples - ovarios de varias flores en un mismo pedicelo se fusionan (piña e higo)
4. Accesorios - el fruto tiene otros tejidos en adición al ovario (manzanas y peras se añade el receptáculo y parte del cáliz; fresas se añade el receptáculo)
Usualmente la semilla es dispersada a través de su fruto por diversos mecanismos de dispersión, pero hay sus excepciones. Hay plantas en el desierto que dispersan sus semillas al rodar la planta entera seca de un lugar a otro por el viento. La gran mayoría usa otrs mecanismos:
a. Viento - los frutos son livianos y tienen alas para la dispersión por viento (diente de león).
b. Animales - pueden tener espinas o ganchos para engancharse en el pelo de los animales (abrojos, pega-pega) o ser carnosos para que el animal lo coma y descarte la semilla (almendras y uvas de playa)
c. Agua - tiene espacios llenos de aire y estructuras livianas para flotar (coco)
d. Dehiscencia explosiva - cambio en presión hace que explote el fruto (algunas legumbres, caoba)
 
La reproducción asexual es un mecanismo que usan muchas de las plantas a manera complementaria con la reproducción sexual, pero a veces de forma casi exclusiva. Existen diversos mecanismos:
1. Por tallos modificados (por debajo de la tierra o por encima):
a. Rizoma - tallo subterraneo (irises, bambo y muchas gramineas)
b. Tuberculo - un tallo subterraneo que aumenta en tamaño para almacenar alimento (papas)
c. Bulbo - tallo corto rodeado por hojas (lirios, tulipanes, cebolla)
d. Cormo - tallo cubierto de escamas (gladiolas)
e. Estolones - tallo por encima de la tierra (fresas y mala madre)
2. Por medio de plántulas en margenes de hojas (kalanchoe, mil hijos)
3. Apomixis - se forma el embrión sin la fusión de gametos y la planta es genéticamente idéntica a la planta madre (cítricos y ajos)
  

Reproducción de las Pteridófitas

Las pteridofitas, también llamadas teridofitas, son un filo de metafitas que tienen células agrupadas en tejidos especializados para el transporte de sustancias nutritivas. Son, por tanto, plantas cormofíticas.

 Las pteridofitas se encuentran en zonas húmedas y umbrosas. El poseer tejidos conductores, que actúan como tejidos de sostén, les permite elevarse incluso varios metros del suelo, con lo que pueden captar la luz con más facilidad que las briofitas. Sin embargo, como éstas últimas, necesitan el agua de lluvia o del rocío para reproducirse.

 Los helechos fueron los primeros vegetales que se adaptaron a vivir fuera del agua, colonizando los continentes. Durante la era Paleozoica, especialmente durante el período carbonífero, llegaron a constituir enormes bosques, con especies de hasta 30 metros de alto, cuyos restos han dado lugar a la mayoría de los yacimientos de carbón que ahora se explotan.

 El esporofito tiene una estructura de planta superior, con raíces, tallos aéreos y tejidos espodármicos, meristemáticos, de sostén y conductores. Un helecho, en su fase reproductora de esporofito, posee hojas de gran tamaño, llamadas frontas, en cuya cara inferior están los soros, que albergan en su interior los esporangios u órganos productores de esporas.

 Los helechos presentan una larga alternancia de generaciones, en la cual la fase de esporofito domina sobre la de gametofito.

 La fase de gametofito se inicia con la germinación de una espora haploide que da lugar a un grupo de células, de forma laminar, denominado prótalo. El prótalo se desarrolla sobre el suelo y produce en sus órganos reproductores sexuales los gametos masculinos o antererozoides y los gametos femeninos u oosferas.

 La fase de esporofito se inicia después de que el antererozoide fecunda a la oosfera originando un cigoto diploide. El cigoto formado comienza a dividirse originando el esporofito, que se alimenta del gametofito, hasta que incluso lo hace desaparecer. Los esporangios del esporofitos producen unas veces, una sola clase de esporas, que originan prótalos hermafroditas, y otras, dos clases de esporas: las macrosporas, que engendran prótalos femeninos con arquegonios; y las microsporas, que dan lugar a prótalos masculinos con anteridios. Éstas dos últimas clases de esporas haploides al germinar darán lugar de nuevo a la fase de gametofito.

 Se diferencian de las pteridofitas de las espermatofitas, no por carecer de flores, ya que muchas pteridofitas las poseen, sino por carecer de semillas.

 Se distribuyen en las clases de las psilofitinas, fósiles exclusivamente, psilotinas, licopodíneas, equisetíneas o articuladas y filicíneas.

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El juego del cuerpo humano

juego el cuerpo humano

Fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química.

Prácticamente toda la energía que consume la vida de la biósfera terrestre —la zona del planeta en la cual hay vida— procede de la fotosíntesis.

La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen de la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de la temperatura y son independientes de la luz.

La velocidad de la primera etapa, llamada reacción lumínica, aumenta con la intensidad luminosa (dentro de ciertos límites), pero no con la temperatura. En la segunda etapa, llamada reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con la temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa.

Fase primaria o lumínica

La fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila.

La clorofila es un compuesto orgánico, formado por moléculas que contienen átomos de carbono, de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y magnesio.

Estos elementos se organizan en una estructura especial: el átomo de magnesio se sitúa en el centro rodeado de todos los demás átomos.

Molécula de clorofila

 

La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la molécula de agua (H₂O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O); es decir, el enlace químico que mantiene unidos al hidrógeno y al oxígeno de la molécula de agua, se rompe por efecto de la luz.

El proceso genera oxígeno gaseoso que se libera al ambiente, y la energía no utilizada es almacenada en moléculas especiales llamadas ATP. En consecuencia, cada vez que la luz esté presente, se desencadenará en la planta el proceso descrito.

Fase secundaria u oscura

La fase oscura de la fotosíntesis es una etapa en la que no se necesita la luz, aunque también se realiza en su presencia. Ocurre en los cloroplastos y depende directamente de los productos obtenidos en la fase lumínica.

En esta fase, el hidrógeno formado en la fase anterior se suma al dióxido de carbono gaseoso (CO₂) presente en el aire, dando como resultado la producción de compuestos orgánicos, principalmente carbohidratos; es decir, compuestos cuyas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.

Dicho proceso se desencadena gracias a una energía almacenada en moléculas de ATP que da como resultado el carbohidrato llamado glucosa (C₆H_I2O₆), un tipo de compuesto similar al azúcar, y moléculas de agua como desecho.

Después de la formación de glucosa, ocurre una secuencia de otras reacciones químicas que dan lugar a la formación de almidón y varios carbohidratos más.

A partir de estos productos, la planta elabora lípidos y proteínas necesarios para la formación del tejido vegetal, lo que produce el crecimiento.

Cada uno de estos procesos no requiere de la participación de luz ni de la clorofila, y por ende se realiza durante el día y la noche. Por ejemplo, el almidón producido se mezcla con el agua presente en las hojas y es absorbido por unos tubitos minúsculos que existen en el tallo de la planta y, a través de éstos, es transportado hasta la raíz donde se almacena. Este almidón es utilizado para fabricar celulosa, el principal constituyente de la madera.

El resultado final, y el más trascendental, es que la planta guarda en su interior la energía que proviene del Sol.  Esta condición es la razón de la existencia del mundo vegetal porque constituye la base energética de los demás seres vivientes.

Por una parte, las plantas son para los animales fuente de alimentación, y, por otra, mantienen constante la cantidad necesaria de oxígeno en la atmósfera permitiendo que los seres vivos puedan obtener así la energía necesaria para sus actividades.

Si los químicos lograran reproducir la fotosíntesis por medios artificiales, se abriría la posibilidad de capturar energía solar a gran escala. En la actualidad se trabaja mucho en este tipo de investigación. Todavía no se ha logrado sintetizar una molécula artificial que se mantenga polarizada durante un tiempo suficiente para reaccionar de forma útil con otras moléculas, pero las perspectivas son prometedoras.

 

Algas	Dibujo bacterias
Bacterias al microscopio	Hojas verdes

Importancia biológica de la fotosíntesis La fotosíntesis es seguramente el proceso bioquímico más importante de la biósfera por varios motivos: 1. La síntesis de materia orgánica a partir de la materia inorgánica se realiza fundamentalmente mediante la fotosíntesis; luego irá pasando de unos seres vivos a otros mediante las cadenas tróficas, para ser transformada en materia propia por los diferentes seres vivos. 2. Produce la transformación de la energía luminosa en energía química, necesaria y utilizada por los seres vivos 3. En la fotosíntesis se libera oxígeno, que será utilizado en la respiración aerobia como oxidante. 4. La fotosíntesis fue causante del cambio producido en la atmósfera primitiva, que era anaerobia y reductora. 5. De la fotosíntesis depende también la energía almacenada en combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural. 6. El equilibrio necesario entre seres autótrofos y heterótrofos no sería posible sin la fotosíntesis. Se puede concluir que la diversidad de la vida existente en la Tierra depende principalmente de la fotosíntesis.