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EL REINO VEGETAL

Autora: Carmen Monge García-Moreno – Proyecto Biosfera

Introducción

La Botánica es la ciencia que estudia los componentes y las características de los constituyentes del mundo
vegetal. En este Reino se incluyen todos aquellos organismos vivos que tienen una característica fundamental en
común. Esta característica los diferencia del resto de los reinos de la naturaleza: la capacidad de realizar la
fotosíntesis.

La clasificación del Reino Vegetal es muy compleja, así como la descripción de los principales grupos y aspectos
que la constituyen. Al ser seres vivos realizan las funciones vitales que caracterizan a todo ser vivo: nutrición,
relación y reproducción.

Aunque algunas de estas funciones son menos espectaculares que las que podemos encontrar en representantes
de otros reinos, los vegetales poseen características que los hacen interesantísimos, sobre todo si tenemos en
cuenta que suponen el escalón más importante y básico de todo ecosistema.

Los vegetales son los seres productores. Aportan alimento al resto de los seres vivos y determinan el nivel productor
de cualquier bioma.

1.b.- Clasificación del Reino Vegetal:

Para facilitar el estudio del reino vegetal es imprescindible su clasificación. La ciencia dedicada a la clasificación
de los seres vivos es la taxonomía. Esta ciencia subdivide el Reino Vegetal en diversos niveles de organización
que van desde la División hasta la Subespecie e incluso la variedad. Entre estos dos niveles taxonómicos existe
toda una jerarquía que va poco a poco haciendo más pequeños y definidos los grandes grupos: subdivisiones,
clases, subclases, órdenes, subórdenes, familias, subfamilias, géneros y especies.

Dentro del mundo de la Botánica se estudian los siguientes grupos:

· Las cianobacterias · División Cyanophyta ·
· Los hongos · División Gimnomycota Mixomicetes
· División Mastigomycota Omicetes
· Clase Zygomycetes
· Clase Ascomycetes
· División Amastigomycota
· Clase Basidiomycetes (setas)
· Clase Deuteromycetes
· Las algas · División Chlorophyta: algas verdes

· División Chromophyta: algas pardas y diatomeas
· División Rhodophyta: algas rojas
· Los líquenes · ·
· Los briofitos · Clase Anthocerotopsida: antoceros
· Clase Bryopsida: musgos
· Clase Marchantiopsida: hepáticas
· Los helechos: · División Rhyniophyta: psilófitos
· División Lycopodiophyta: licopodios y selaginellas
· División Equisetophyta: equisetos
· División Pteridophyta: helechos
· Los espermatofitos · Las gimnospermas: · Clase coniferopsida
División Pinophyta.
· Las angiospermas: · Clase magnoliopsida: dicotiledóneas
División Magnoliophyta · Clase Liliopsida: monocotiledóneas

2.- LA NUTRICIÓN VEGETAL:

Para construir, renovar sus estructuras y realizar todos los procesos vitales, los seres vivos necesitan materia y
energía. Se denomina nutrición al conjunto de procesos implicados precisamente en el intercambio de materia y
energía de un ser vivo con el medio que le rodea.

Los vegetales son seres vivos de nutrición autótrofa y fotosintética. Se denominan autótrofos porque son capaces
de transformar en materia orgánica la materia inorgánica del medio y fotosintéticos porque para ello obtienen la
energía de la luz solar.

Los procesos implicados en la nutrición son: La absorción de los nutrientes, el intercambio de gases (oxígeno y
dióxido de carbono), el transporte de nutrientes por todo el organismo, el catabolismo (degradación de las
moléculas en otras más sencillas con obtención de energía) y la excreción de sustancias tóxicas producidas
durante el metabolismo celular.

2.a.- La captación de nutrientes en vegetales, su transporte:

La incorporación de nutrientes en los vegetales se realiza de forma diferente según
estudiemos un vegetal de organización talofítica o cormofítica. Los de organización
talofítica toman los nutrientes directamente del medio a través de la membrana de
sus células, por lo que no tienen, ni necesitan órganos de absorción y de transporte.

Los de organización cormofítica sí presentan estructuras especialmente adaptadas
para la absorción y el transporte en el medio terrestre. Estas estructuras son:

 Raíz: subterránea (normalmente) a través de la cual obtienen agua y sales
disueltas.
 Tallo: Estructura por la cual transportan el agua y las sales minerales desde
la raíz a la hoja, y los productos de la fotosíntesis desde la hoja a la raíz y al
resto del vegetal.
 Hojas: Es el lugar donde los compuestos inorgánicos se transforman en
orgánicos. Esta función la realizan transformando la energía de la luz en
energía química de enlace.

En el interior de estas estructuras se localiza el sistema vascular. Está formado por vasos conductores, que
forman el xilema y el floema y transportan sustancias necesarias para la nutrición.

La incorporación del agua y las sales minerales se realiza por las raíces, a través de los pelos radicales. Estas
estructuras aumentan considerablemente la superficie de contacto de la raíz con el suelo. Son evaginaciones de la
epidermis.

El agua penetra en la raíz por ósmosis. Este fenómeno se produce porque en el interior de la raíz existe más
concentración de solutos que en el exterior. El agua llega así circulando hasta los conductos leñosos.
Las sales minerales requieren energía para penetrar en la raíz, por lo tanto su transporte es activo. Se realiza en
contra de gradiente de concentración. Existen unas proteínas en la propia membrana que permiten el paso de
sales que se absorben en forma de iones.

El conjunto de agua y sales minerales que han llegado hasta el xilema se denomina savia bruta. Esta savia es
transportada por los vasos leñosos hasta las hojas, donde se utiliza en la fotosíntesis.

Durante la fotosíntesis, la savia bruta, transportada por el xilema hasta las hojas, se transforma en savia
elaborada. Es ésta una solución formada por azúcares, aminoácidos y otras sustancias ricas en nitrógeno.
Esta savia se transporta por el floema que está formado por células alargadas, dispuestas en fila con los tabiques
perforados formando unos tubos, llamados tubos cribosos. La savia lleva una dirección ascendente y
descendente, desde las zonas de producción (hojas) hasta las de consumo (sumideros), que pueden ser cualquier
parte del vegetal: tejidos de reserva, frutos, semillas, meristemos apicales, etc.

La nutrición autótrofa, propia de los vegetales, requiere la captación de luz procedente del sol. Para ello existen
unas estructuras especializadas, las hojas, que presentan amplias superficies para que la captación de esta
energía sea eficaz.

2.b.- La importancia de la fotosíntesis:

La fotosíntesis se realiza en los cloroplastos, donde se encuentran los pigmentos capaces de captar y absorber la
energía luminosa procedente del sol. Estos pigmentos son: clorofila (verde), xantofila (amarillo) y carotenoides
(anaranjados). Se trata de uno de los procesos anabólicos más importantes de la naturaleza, ya que la materia
orgánica sintetizada en su transcurso permite la realización del mismo. En él:

 Se transforma materia inorgánica en orgánica: a partir de la fuente de carbono del dióxido de carbono del
aire. Fase oscura.
 Se transforma la energía luminosa en química: que es usada por todos los seres vivos. Los vegetales son
el primer y único eslabón productor de la cadena trófica. Fase luminosa.
 El oxígeno se libera como producto residual y lo usan la mayor parte de los organismos para la respiración
celular.

Existen factores ambientales que condicionan el rendimiento e intensidad de la fotosíntesis. Esto es muy
importante desde el punto de vista biológico, puesto que lo que llamamos rendimiento fotosintético es lo mismo
que cantidad de materia orgánica producida.

Los principales condicionantes de la fotosíntesis son: la concentración de dióxido de carbono, la concentración de
oxígeno, la intensidad luminosa, el tiempo de iluminación o también llamado fotoperiodo, la humedad y la
temperatura.

*La actividad fotosintética crece al aumentar la cantidad de CO2, hasta llegar a un límite a partir del cual el
rendimiento se estabiliza. Para ello la intensidad luminosa debe ser constante y elevada.

* Cuanto mayor es la cantidad de oxígeno del ambiente, menor es la cantidad de dióxido de carbono fijado en
forma de moléculas orgánicas. La presencia de oxígeno disminuye la cantidad de una enzima imprescindible para
fijar el CO2.

2c.- El intercambio de gases:

Las plantas necesitan oxígeno atmosférico para respirar, para realizar su metabolismo respiratorio. También
necesitan dióxido de carbono para realizar la fotosíntesis, tomando de esa fuente el carbono necesario para
construir sus propias moléculas orgánicas. Para permitir la entrada y salida de estos gases la planta presenta una
serie de estructuras muy especializadas:

 Los estomas: son la vía más importante de entrada de gases en la planta. Una vez que han entrado estos
gases se disuelven en agua y se transportan hacia cualquier parte del vegetal por el floema.
 Los pelos radicales: por ellos entran los gases disueltos en agua que se absorbe del suelo.
 Las lenticelas: son las aberturas de las paredes de los tallos leñosos.

2.d.- ¿Cómo se abren y cierran los estomas?

Los estomas se abren o se cierran en función de la urgencia de las células oclusivas que lo forman. Si se hinchan
porque reciben agua de las células adyacentes el estoma se abre, al combarse sus paredes celulares, con lo que
los gases entran o salen por el ostiolo. Si, por el contrario, las células adyacentes absorben el agua de las
oclusivas y éstas, en definitiva, pierden agua se vuelven flácidas y el estoma se cierra, no permitiendo ni la salida
ni la entrada de gases.

2.e.- Relación entre fotosíntesis y respiración celular:

Los vegetales son organismos autótrofos, por lo tanto utilizan la energía luminosa para la formación de materia
orgánica a partir de inorgánica (fotosíntesis). Para el resto de las actividades del vegetal (crecimiento, floración,
fructificación, etc.) necesitan energía química procedente de la respiración celular (igual que los animales). Esta
materia orgánica de la que hablamos, está compuesta fundamentalmente de azúcares procedentes de la
fotosíntesis.

La respiración celular es independiente a la presencia o no de luz. En ella se consume oxígeno, durante las 24
horas del día, al contrario de lo que sucede en la fotosíntesis, en la que el oxígeno se desprende en la fase
luminosa, es decir, durante el día.

 En la fotosíntesis se fija dióxido de carbono y se desprende oxígeno.
 En la respiración se consume oxígeno y se desprende dióxido de carbono, liberándose energía.

2.f.- La excreción en vegetales:

En los vegetales no existe una excreción propiamente dicha. No tienen, por lo tanto, estructuras especializadas
para realizar esta función.

Como su tasa metabólica es menor que la de los animales, la cantidad de sustancias de desecho es muy baja.
Además, algunos de estos productos son reutilizados en procesos anabólicos: concretamente el agua y el dióxido
de carbono se pueden emplear para realizar la fotosíntesis. Los pocos desechos producidos no siempre salen al
exterior. Se pueden acumular en vacuolas o espacios intercelulares.

Las sustancias de desecho pueden ser gaseosas, sólidas o líquidas:

 sólidas: pueden ser cristales de oxalato cálcico.
 líquidas: aceites esenciales (menta, lavanda, eucaliptus) , resinas, látex
(caucho), etc.
 gaseosas: dióxido de carbono y etileno (gas de los frutos maduros).

3.- LA COORDINACIÓN VEGETAL. HORMONAS Y MOVIMIENTOS:

3.a.- Los movimientos vegetales:

Las plantas son capaces de percibir los cambios ambientales que actúan como estímulos externos y reaccionar
frente a ellos. Como la movilidad de la planta es muy reducida, la respuesta ante estos estímulos no origina
desplazamiento, sino un tipo u otro de movimiento.

Estas respuestas pueden ser: Tropismos: movimientos de crecimiento del vegetal en los que varía la orientación
de la planta. Pueden ser negativos: cuando la planta se aleja del estímulo y positivos si ésta se acerca al estímulo.
Los principales son fototropismo: movimientos hacia o en contra de la luz y geotropismo: movimientos en contra o
hacia el suelo.

Además existen las nastias: movimientos pasajeros de determinadas zonas del vegetal. Fotonastias: hacia o en
contra de la luz; sismonastias: estímulos ligados al contacto del vegetal con algo o a su sacudida.

3.b.- Las hormonas en vegetales:

Las hormonas vegetales se denominan fitohormonas y se producen en las células de secreción que no forman
glándulas. Controlan el crecimiento y desarrollo del vegetal. Existen hormonas: que activan los procesos de
crecimiento, floración, yemas apicales, crecimiento celular en los meristemos, formación de raíces en los esquejes
(auxinas); que hacen germinar las semillas e inducen a la formación de flores y frutos (giberelinas); que retardan la
caída de la hoja y el envejecimiento e inducen a la diferenciación celular y formación de nuevos tejidos
(citoquininas); que provocan el cierre de los estomas cuando hay sequía o inhibe el crecimiento del vegetal en
momentos de crisis, produciendo una especie de letargo (ácido abscísico) y, por último, que facilitan la
maduración de los frutos y la degradación de la clorofila, haciendo caer las hojas (etileno).

4.- LA REPRODUCCIÓN SEXUAL Y ASEXUAL. LOS CICLOS BIOLÓGICOS EN VEGETALES:

4.a.- La reproducción asexual en vegetales:

En la reproducción asexual no intervienen gametos. De un solo individuo se separa una unidad reproductora,

constituida por una célula o grupo de células, que dan lugar, tras su desarrollo, a un duplicado del progenitor. A
partir de un solo individuo se pueden formar gran cantidad de descendientes que son idénticos entre sí e idénticos
a su progenitor. No existen combinaciones genéticas porque no existe mezcla ni unión de gametos.

En vegetales las modalidades más frecuentes de reproducción asexual son:

Regeneración: a partir de un pequeño fragmento del vegetal se puede reproducir
un vegetal completo. A partir de raíces, tallos o yemas se puede reproducir la
planta completa (esquejes, un trozo de patata con ojos, un bulbo (ajo...), un
estolón…).

Escisión o fragmentación: a partir de la rotura espontánea del organismo
progenitor en dos o más fragmentos. Cada uno de ellos da lugar a un
individuo completo (algas filamentosas).

Esporulación: divisiones sucesivas del núcleo de una célula materna. Luego
el núcleo se rodea de una pequeña porción de citoplasma y se aísla por una
membrana dentro de la célula madre. Finalmente se liberan las células hijas,
llamadas esporas, al romperse la membrana de la célula madre. Este
proceso se da en todos los vegetales en algún momento de su ciclo vital.

4.b.- Reproducción sexual:

La mayoría de los vegetales, al igual que el resto de los seres pluricelulares, se reproducen de forma sexual.
También existen muchos que alternan ambas formas de reproducción a lo largo de su ciclo de vida.

En la reproducción sexual, los descendientes tienen características diferentes a los progenitores gracias a:

 La formación de los gametos: células especializadas que son el vehículo de transporte de la información
genética. Son haploides porque se forman a partir de una división reduccional: la meiosis.
 La formación del cigoto: cuando se unen los gametos y se funden sus núcleos se genera una célula
diploide de nuevo, con características de los dos progenitores.
 El desarrollo del cigoto: que se divide por mitosis sucesivas, con las nuevas instrucciones genéticas del
nuevo núcleo.

Los gametos que intervienen en una fecundación pueden ser iguales (isogamia) o diferentes (anisogamia). En los
vegetales lo frecuente es la anisogamia. Existe un gameto llamado femenino y uno llamado masculino. El
femenino es grande e inmóvil y el masculino pequeño y móvil. El femenino se llama óvulo y el masculino
anterozoide (espermatozoide en animales). Estos gametos se forman en gametangios.

Las especies vegetales, al igual que las animales, pueden ser:

 unisexuales o dioicas (existen dos tipos de individuos diferentes, cada
uno de sexo diferente)

 monoicas o hermafroditas (el mismo individuo tiene los dos sexos y
produce los dos tipos de gametos). En este último caso, no se suele dar
la autofecundación y los órganos suelen madurar en momentos
diferentes. Lo más frecuente es la fecundación cruzada. En ella los dos
individuos hermafroditas se fecundan mutuamente.

4.c.- Los ciclos biológicos:

Según el momento en el que se produce la meiosis (división reduccional de cromosomas) se distinguen tres tipos de
ciclos biológicos:

a.- Ciclo haplonte:

Presente en algas unicelulares. Estos organismos presentan dotación cromosómica haploide. La meiosis se produce
inmediatamente después de la fecundación.

b.- Ciclo diplonte:

Presente en algas pluricelulares. Propia de organismos diploides. La meiosis se produce al formarse los gametos. El
cigoto es diploide y el adulto también.

c.- Ciclo diplohaplonte:

Presente en vegetales, musgos, helechos y plantas con semillas. Presentan ciclo con alternancia de fases o
generaciones. Existen individuos haploides y otros diploides. La meiosis se produce al formarse las esporas. La fase
diploide es la esporofítica, un tipo de individuo produce por meiosis esporas. Estas esporas dan lugar a un adulto
haploide llamado gametofito, en el que se forman los gametos haploides. Tras la fecundación se produce un cigoto
diploide que origina una nueva fase esporofítica.

4.d.- La evolución del ciclo biológico en las plantas:

El reino de las plantas incluye además de los espermatófitos (plantas con semilla) y consideradas las más
evolucionadas, los helechos (pteridófitas) y los musgos (briófitas), plantas de características más primitivas.

La evolución de las plantas guarda una estrecha relación con la evolución de sus ciclos biológicos diplohaplontes.
En estos ciclos se observa una continua y progresiva disminución y regresión de las fases gametofíticas haploides
(que es domimante en musgos) y que prácticamente llegan a desaparecer en las espermatofitas en beneficio de la
fase diploide. La dotación cromosómica diploide aumenta la estabilidad genética de los individuos porque cada

carácter tendrá dos genes que lo guarden. La evolución ha seleccionado la fase diploide cada vez más larga y de
mayor importancia.

4.e.- La reproducción en las espermafitas:

Las plantas con semilla o espermafitas presentan órganos reproductores que se localizan
en una parte concreta de la planta, en la flor. Es en ella donde después de la fecundación
se produce la semilla. Esta estructura diploide ha sido la responsable del gran éxito
evolutivo de los vegetales que la poseen: espermatófitos.

En Angiospermas la estructura de reproducción de estos vegetales espermatófitos verdaderos es la flor (foto de flor
amarilla). Está formada por un conjunto de hojas muy modificadas y agrupadas en capas concéntricas llamadas
verticilos florales. Una flor puede tener, si es completa, los siguientes verticilos florales:

 Pedúnculo floral: une la flor al tallo. En el extremo se ensancha dando el receptáculo donde se insertan las
piezas de la flor y los nectarios (glándulas que producen néctar).
 Periantio: que es la envoltura de la flor. Formado por los sépalos (que forman el cáliz) y los pétalos (que
forman la corola). Esta última sirve para atraer a los insectos y facilitar la polinización.
 Órganos sexuales: protegidos por el periantio. Presenta los órganos sexuales masculinos o estambres
(formados por el filamento y la antera) y cuyo conjunto forma el androceo y los órganos sexuales femeninos o
carpelos (formados por el ovario, el estilo y el estigma) y cuyo conjunto forma el gineceo.

Para que se produzca la fecundación se deben unir los granos de polen fabricados en las anteras de los estambres
con los óvulos u oosferas contenidos en los ovarios de los carpelos femeninos. El grano de polen (foto polen) contiene
dos núcleos espermáticos. Este grano de polen llegará al estigma del carpelo y atravesará el estilo hasta llegar al óvulo
(foto óvulo angiosperma). Según la procedencia del polen podrá darse la autopolinización (procedente de la misma
planta) aunque este suceso no es frecuente y la polinización cruzada (el polen y el óvulo están en distinto pie de
planta).

Para que se produzca la fecundación se deben unir los granos de polen fabricados en las anteras de los
estambres con los óvulos u oosferas contenidos en los ovarios de los carpelos femeninos. El grano de polen (foto
polen) contiene dos núcleos espermáticos. Este grano de polen llegará al estigma del carpelo y atravesará el estilo
hasta llegar al óvulo (foto óvulo angiosperma). Según la procedencia del polen podrá darse la autopolinización
(procedente de la misma planta) aunque este suceso no es frecuente y la polinización cruzada (el polen y el óvulo
están en distinto pie de planta).

Cómo llega el grano de polen hasta el estigma de la parte femenina de la planta depende del tipo de polinización y
de las características del propio grano de polen: por el aire (anemófila) y por los insectos (entomófila).

Tras la fecundación aparece una semilla que encierra en su interior al embrión. Esta semilla, en angiospermas,
queda encerrada en su fruto que se produce por la transformación del ovario del carpelo. Al germinar de la semilla
saldrá un pequeño vegetal con un eje verde del que podrán salir una (monocotiledóneas) o dos (dicotiledóneas)
hojitas verdes (cotiledones) que empiezan a realizar la fotosíntesis.

En las espermatófitas, o plantas con semillas, además de las angiospermas existe
otro gran grupo: las gimnospermas. Son plantas superiores, con flores primitivas
leñosas o carnosas sin ovario que proteja el óvulo. El óvulo aparece desnudo sobre
una escama o bráctea y el conjunto de brácteas dispuestas de forma generalmente
helicoidal sobre un eje forma una inflorescencia que popularmente llamamos piña. .
Su polinización es anemófila, el grano de polen posee sacos llenos de aire que
facilitan su dispersión por el viento y tras la polinización se forma una semilla (piñón)
que queda sobre la bráctea hasta que la piña madura abre todas ellas y deja salir los
piñones que caen al suelo dando lugar a un nuevo individuo.

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