INTRODUCCION A LA BIOTECNOLOGIA VEGETAL

Célula y Tejidos Vegetales de las Espermatofitas

ESPERMATOFITAS

La pared celular  Es una cubierta semirrígida que rodea a las células vegetales.  Tiene por función dar forma y protección al citoplasma confiriendo solidez al cuerpo de la planta.

Está constituida por dos fases:

 la fase fibrilar: es inerte, rígida, discontinua, formada por fibrillas entrecruzadas constituidas por largas moléculas de celulosa.  la fase amorfa o matriz: es una fase continua interfibrilar, constituidas por sustancias pécticas y hemicelulosas.

Diagrama de capas sucesivas de microfibrillas y su cambio de orientación con el alargamiento celular

Lignina

Sustancias Incrustantes

Taninos

Compuestos Fenólicos

Sustancias minerales Calosa

Compuestos Inorgánicos

Sustancias Adcrustantes

Mucílagos

Hidratos de Carbono

Gomas

Ceras Cutina Suberina Esporopolenina

Compuestos Lipídicos

Origen y formación  La organización de la pared celular generalmente comienza con la formación de un fragmoplasto en el plano ecuatorial del huso que se extiende entre dos núcleos hijos.  La primera manifestación visible es la llamada placa celular que comienza a formarse dentro del fragmoplasto y progresa hasta alcanzar la pared de la célula madre.

Pared celular, plasmodesmos, apoplasto y simpasto

Puntuaciones  Son discontinuidades en la deposición de la pared secundaria.

 Tienen ocurrencia a nivel de un campo de puntuación primario sobre el que pueden formarse en número de uno o más.  También pueden diferenciarse en zonas donde no hubo campos de puntuación.

Puntuaciones simples: son aquellas cuyos bordes terminan bruscamente, careciendo por lo tanto de reborde

Los plástidos

cloroplastos

cromoplastos

amiloplastos

La Histología Vegetal es la parte de la Botánica que estudia los tejidos que integran los distintos órganos de la planta.

Protofitos

Talofitos

Cormofitos

TEJIDOS Son conjuntos de células que cumplen una determinada función. Un mismo tejido puede presentar células iguales o bien notablemente diferenciadas en cuanto a forma y composición constituyendo un sistema de tejidos

Desde el punto de vista funcional los tejidos pueden ser: •MERISTEMATICO O EMBRIONAL: cuando conservan la capacidad de dividirse. Son tejidos formativos. •DEFINITIVOS O ADULTOS: cuando sus células se modifican variadamente para adaptarse a funciones específicas.

Los tejidos vegetales 1. Embrionales: Meristemas

2. Definitivos o adultos: A- Tejido de protección

B- Tejidos vasculares C- Tejidos fundamentales (parénquima)

D- Mecánicos o de sostén (colénquima y esclerénquima)

Los meristemas intervienen fundamentalmente en el proceso de crecimiento añadiendo nuevos elementos celulares al cuerpo de la planta. Además de dividirse, los meristemas presentan la particularidad de perpetuarse a sí mismos

a) Promeristema o meristema inicial b) Meristemas

apicales o primarios

Protodermis Procambium Meristema Fundamental

c) Meristemas

Cambium Vascular

laterales o secundarios

Felógeno

d) Meristema intercalar

a) Promeristema o meristema inicial b) Meristemas apicales o primarios

Protodermis Procambium Meristema Fundamental

c) Meristemas laterales o secundarios

Cambium Vascular Felógeno

d) Meristema intercalar

El promeristema presenta células que permanecen meristemáticas, son las células iniciales, y células que se originan de éstas para transformarse en las células derivadas.

a) Promeristema o meristema inicial b) Meristemas apicales o primarios

Protodermis Procambium Meristema Fundamental

c) Meristemas laterales o secundarios

Cambium Vascular Felógeno

d) Meristema intercalar

Meristemas apicales o primarios

Meristemas apicales o primarios

a) Promeristema o meristema inicial b) Meristemas apicales o primarios

Protodermis Procambium Meristema Fundamental

c) Meristemas laterales o secundarios

Cambium Vascular Felógeno

d) Meristema intercalar

Meristemas laterales o secundarios

Cambium Vascular

Felógeno

Cambium Vascular

Cambium Vascular

Felógeno

a) Promeristema o meristema inicial b) Meristemas apicales o primarios

Protodermis Procambium Meristema Fundamental

c) Meristemas laterales o secundarios

Cambium Vascular Felógeno

d) Meristema intercalar

Meristemas intercalares

Tejidos Definitivos o Adultos

Son tejidos cuyas células se han transformado a partir de las células derivadas meristemáticas en forma gradual Pueden alcanzar distintos grados de diferenciación tanto morfológica como funcional. Algunas células adultas pueden conservar una alta capacidad de división, como las células del parénquima o de la epidermis.

SEGÚN SU ORIGEN 1) Tejidos Definitivos Primarios que forman el cuerpo primario del vegetal -partes de la planta que se origina del embrión y de los tejidos meristemáticos apicales y derivados2) Tejidos Definitivos Secundarios que forman el cuerpo secundario del vegetal -parte de la planta que se origina de los tejidos meristemáticos laterales o secundarios.

SEGÚN SU FUNCION a) Tejidos de Protección. b) Tejidos Parenquimáticos. c) Tejidos Mecánicos o de Sostén. d) Tejidos de Conducción. e) Tejido Secretor.

Tejidos definitivos o adultos A- Tejidos de protección La epidermis: reviste los tallos jóvenes, raíces y hojas. Generalmente formada por una sola capa de células, con frecuencia revestida de una cutícula impermeable. cutícula epidermis

Hoja

Tallo primario

Epidermis

Tejidos de Protección: EPIDERMIS.

Las células de la epidermis se modifican formando pelos (en hojas, tallos o raíces) y estomas.

Estomas

Estomas

Tricomas

Células epidérmicas modificadas formando pelos. Algunos pelos acaban con células secretoras de sustancias pegajosas aromáticas o irritantes.

Tejidos de Protección: PERIDERMIS.

Tejidos fundamentales (parénquima) Son tejidos adultos con numerosas funciones:

• Rellenan todos los espacios no ocupados por otros tejidos • Reservas de nutrientes (almidón, lípidos, proteínas) • Almacenamiento de agua • Fotosíntesis

Tejido parenquimático Es un tejido definitivo también llamado Tejido Fundamental por encontrarse en la mayoría de los órganos de las plantas. Cumple diversas funciones vitales

Parénquima Aerífero

Parénquima acuífero

Tejido parenquimático en plantas de clima seco. Tallo de cactus

Parénquima Clorofílico

Parénquima Reservante

D- Tejidos mecánicos o de sostén:  Colénquima  Esclerénquima

Colénquima

Esclerénquima

• Células vivas.

• Células muertas

• Pared primaria celulósica.

• Pared secundaria lignificada.

• Presente en partes que están creciendo, como nuevos tallos u hojas.

• Presente en partes de la planta que no están creciendo.

Colénquima

Esclerénquima

Colénquima

Celulosa

Esclerénquima

Lignina

E C

Tejidos Mecánicos o de Sostén: COLÉNQUIMA

Distribución del colénquima y tejidos vasculares. Secciones transversales de diversos órganos

Colénquima

Colénquima angular: En este tipo, el engrosamiento de la pared está localizado en los ángulos de la célula. En los estadios iniciales, el lumen tiene forma poligonal.

Colénquima lagunar o lagunoso: Las células presentan espacios intercelulares, y los espesamientos de las paredes se localizan próximos a los espacios. Si no hay espacios, los ángulos donde se encuentran varias células presentan una laminilla o lámina media engrosada.

-El

esclerénquima es un tejido de sostén que mantiene erguida la planta. -Es un tejido abundante en tallos y hojas, pero no en raíces. -Se trata de un tejido elástico, con paredes secundarias duras, más o menos rígidas, y lignificadas. -Es un tejido muerto, debido a que el protoplasto desaparece cuando la célula madura, dejando un espacio llamado lumen.

Fibras -Se localizan en el floema, la corteza, rodeando los haces vasculares y en el xilema. -Pueden ser más o menos largas y ahusadas, generalmente fusiformes y puntiagudas. -Tienen paredes secundarias más o menos gruesas, con muchas capas y distinto grado de lignificación. -Estas paredes no están muy hidratadas y son más duras y elásticas que las del colénquima.

Xilémicas: forman parte del xilema, se distinguen tres subtipos: fibrotraqueidas, fibras tabicadas y libriformes. Extraxilémicas: Su pared celular es más gruesa que la de las xilemáticas y presentan alternancia de capas ricas en lignina y celulosa. Aparecen en el floema o líber (fibras liberianas). También pueden encontrarse formando cordones subepidérmicos y/o corticales (fibras corticales) y en vainas rodeando los haces vasculares (fibras perivasculares).

Crecimiento de las fibras

Las células del esclerénquima suelen estar agrupadas formando fibras vegetales.

Cada célula puede tener varios mm de longitud

Uso de las Fibras e Importancia Económica  Las fibras vegetales han sido utilizadas por el hombre desde tiempos muy remotos.  El lino fue cultivado ya 3000 años antes de Cristo en Europa y Egipto, y lo mismo ocurrió con el cáñamo en China.  Desde el punto de vista anatómico, una fibra es una célula individual; desde el punto de vista comercial, el término fibra corresponde a cordones de fibras que a veces incluyen los tejidos vasculares. Las fibras comerciales se clasifican en duras y blandas

FIBRAS DURAS  Son las fibras de hojas de Monocotiledóneas. Cada fibra es un cordón fibroso o un haz vascular con las fibras asociadas.  Los cordones tienen generalmente un curso largo y recto con muy pocas y débiles anastomosis.  Las fibras tienen un alto contenido de lignina y son de textura rígida

Fibras extraídas de hojas de Sanseviera sp., cola de tigre (Monocot.)

Phormium tenax (formio)

Agave sisalana (sisal)

Bromelia serra (caraguatá)

FIBRAS BLANDAS  Son las fibras floemáticas de tallos de Dicotiledóneas, que pueden estar más o menos lignificadas,  Son suaves, elásticas y flexibles.  Los cordones de fibras del floema forman una red donde no se individualizan los distintos grupos.

Linum usitatissimum (lino)

Boehmeria nivea (ramio)

Uso de Fibras Xílicas en producción de Papel • Las fibras xílicas se usan, junto con los vasos de xilema para producción de pulpa de papel. • Las características más importantes de las fibras para producir papel son: • Grosor de pared celular, • Longitud y • Tensión de la fibra.

Cocos nucifera (coco)

Luffa acutangula y Luffa aegyptiaca,