Bioroca

Recursos didácticos para Ciencias Naturales

Tema 10. Las plantas 29 noviembre, 2013

Tema 10. Las plantas

Al finalizar el estudio de los materiales que aquí puedes ir viendo y los ejercicios que puedes hacer en el apartado de ejercicios, debes haber conseguido los siguientes:
OBJETIVOS:
  1. Describir las características de los organismos que se incluyen en el reino Plantas.

  2. Comprender los fundamentos básicos de la fotosíntesis y la respiración vegetal.

  3. Describir las características de los musgos y los helechos.

  4. Relacionar las distintas estructuras de la flor con el proceso de la reproducción.

  5. Diferenciar las angiospermas de las gimnospermas e identificarlas en la naturaleza.

  6. Relacionar la estructura de la raíz, del tallo y de las hojas con sus respectivas funciones.

  7. Utilizar claves dicotómicas sencillas para identificar árboles.

  8. Valorar la importancia de las plantas en la conservación de la vida en la Tierra, en general, y en Extremadura, en particular.

  • Interesantes documentales sobre las plantas:

Las plantas

Las plantas

CARACTERÍSTICAS GENERALES

  • CÉLULAS:

  • EUCARIOTAS

  • CON PARED CELULAR DE CELULOSA

  • PLURICELULARES CON TEJIDOS VERDADEROS

  • NUTRICIÓN AUTÓTROFA (FOTOSÍNTESIS)

  • LA MAYORÍA TERRESTRES

Fotosíntesis

Se realiza en los cloroplastos de las células vegetales:

  • una sustancia, la clorofila, capta la energía solar.

  • esta energía junto con agua, sales minerales y dióxido de carbono, se utiliza para producir materia orgánica

  • se desprende oxígeno.

Savia bruta: agua y sales minerales que las plantas absorben por las raíces, asciende hasta las hojas, donde se transforma en savia elaborada.

Savia elaborada: mezcla de sustancias orgánicas fabricadas en el proceso de fotosíntesis disueltas en agua, que se distribuye por toda la planta a través de los vasos conductores.

La materia orgánica producida en la fotosíntesis se utiliza:

  • para regenerar estructuras celulares, crecer, etc.

  • en la respiración: produce energía, consume oxígeno y se desprende dióxido de carbono.

Clasificación de las plantas

Si atendemos a la presencia o no de flores:

clasificación plantas según presencia de flores

Imagen obtenida de http://roble.pntic.mec.es/acrl0005/ejercicios/3clasificacionplantas.html

clasificación plantas según tipo de vasos conductores

Imagen obtenida de http://roble.pntic.mec.es/acrl0005/ejercicios/3clasificacionplantas.html

Plantas sin flores: hepáticas, musgos y helechos, características en ambientes húmedos y sombríos.

Hepáticas:

  • carecen de vasos conductores
  • las células absorben el agua y las sustancias que necesitan directamente del suelo y van pasando de una célula a otra por difusión

Imagen obtenida de http://ichn.iec.cat/bages/aquatic/Imatges%20grans/c12.htm

  • Se desarrollan en ambientes húmedos, como fuentes, manantiales, etc.
  • Su forma, similar a la de los lóbulos del hígado, es lo que le da el nombre.

Musgos:

  • vasos conductores no lignificados
  • no se puede hablar propiamente de raíces, tallos y hojas, sino de:
    • cauloide, semejante a un tallo, de longitud variable, simple o ramificado
    • filoides: especie de hojas insertadas sobre el cauloide
    • rizoides: actúan como raíces

   

Imagen obtenida de http://mdcvillafranca.blogspot.com.es/2010_03_01_archive.html

IMPORTANCIA DE LOS MUSGOS PARA EL MEDIO EN QUE VIVEN

  1. Primeras plantas que colonizan la roca madre
  2. Gran capacidad de absorción de agua (favoreciendo así el asentamiento de otras plantas)
  3. Contribuyen a la formación del suelo, al morir y descomponerse, mezclándose con la roca erosionada

Helechos:

Helecho tropical arborescente. Imagen obtenida de http://www.taxateca.com/ordencyatheales.html

No alcanzan más de 1,5 metros de altura, pero en zonas tropicales algunos ejemplares pueden llegar a medir varios metros.

  • Viven en áreas húmedas y sombrías.

  • Raíz, tallo y hojas más desarrollados que en los musgos

  • Vasos conductores lignificados

  • No presentan flores ni semillas.

Helechos de zonas templadas y frías:

  • tallo subterráneo, llamado rizoma
  • grandes hojas llamadas frondes, divididos en hojas pequeñas denominadas folíolos
  • raíces provistas de pelos absorbentes en la parte inferior del tallo.

Imagen obtenida de http://cienciasdelanaturalezapope.blogspot.com.es/2013/04/biologia-reino-plantae-pteridofitos.html

Helechos en zonas tropicales:

  • tallo aéreo
  • aspecto general semejante al de las palmeras.

Hace unos 300 millones de años ocupaban amplias zonas. Al morir y quedar enterrados dieron lugar a hulla y antracita, dos tipos de carbones de alto poder calorífico.

La reproducción tiene lugar mediante esporas, producidas en unas estructuras llamadas esporangios situadas en el envés de los frondes.

Plantas con flores: las espermatofitas

  • Se reproducen mediante semillas formadas en un órgano especializado: la flor.
  • Se clasifican en angiospermas y gimnospermas.

ESTRUCTURA GENERAL DE LAS ESPERMATOFITAS

La estructura de todas las plantas espermatofitas presenta tres partes básicas: la raíz, el tallo y las hojas.

La raíz

Parte de la planta que crece en dirección opuesta al tallo y que, por lo general, es subterránea.

Imagen obtenida de 

Partes de la raíz

  • Tiene un eje o raíz principal, del que salen varios ejes laterales o raíces secundarias. Tanto la raíz principal como las secundarias presentan una gran cantidad de pelos absorbentes.
  • La zona por donde la raíz se une al tallo es el cuello.
  • Protegiendo el extremo de la raíz se aprecia un abultamiento, que recibe el nombre de cofia.
  • La parte de la raíz que separa la cofia de los pelos absorbentes es la zona de crecimiento.

Funciones de la raíz

  • Fijan la planta al suelo.
  • Absorben por los pelos absorbentes el agua y las sales minerales que constituirán la savia bruta.

Tipos de raíces según su forma

  • Raíz axonomorfa. Aquella que muestra una raíz principal, de la que salen varios ejes laterales o raíces secundarias. Es característica de la judía.

Imagen obtenida de http://practicasbiologia.unileon.es/practica8.htm

  • Raíz fasciculada. No se distingue la raíz principal de las secundarias (tienen el mismo grosor y se disponen como un penacho de pelos). Ej.: raíz de la cebolla.

Imagen obtenida de http://practicasbiologia.unileon.es/practicasconsusfotos/practica8sola/fotospractica8sola/raizfasciculadagrande.jpg

  • Raíz napiforme. Una raíz principal muy engrosada, en la que se acumulan sustancias de reserva. Ej.: raíz de la zanahoria.

El tallo

  • Constituye el eje de la planta, gracias al cual se mantiene erguida.

  • Sirve de soporte a las hojas y a las flores

  • Comunica las hojas con la raíz.

Partes del tallo

  • En el eje principal del tallo se distinguen:

  • Nudos, de donde surgen las hojas y las ramas.

  • Entrenudos: espacio comprendido entre dos nudos.

  • Yemas: brotes del tallo que permiten que este se desarrolle.

    • Terminales, responsables del crecimiento en longitud del tallo

    • Axilares, de donde salen las ramas.

Funciones del tallo

  • Sostén de hojas (fotosíntesis) y flores (reproducción).

  • Colabora mediante los vasos conductores que van por su interior en el transporte las sustancias absorbidas por la raíz (savia bruta) hasta las hojas, desde donde los nutrientes fabricados en la fotosíntesis (savia elaborada) se distribuyen por toda la planta.

Tipos de tallo

  • Según su duración:

    • Anuales: crecen durante un año.
    • Perennes: crecen durante dos o más años.
  • Según su consistencia:

    • Herbáceos: si son blandos y verdes.
    • Leñosos: si son resistentes y no son verdes.
  • Según su disposición con respecto al suelo:

    • Aéreos: son los más frecuentes, suelen ser erectos (ej: pino) y también pueden ser trepadores(ej: hiedra).
    • Acuáticos: se desarrollan bajo el agua. Ej: nenúfares.
    • Subterráneos: crecen bajo tierra y suelen ser gruesos porque acumulan sustancias de reserva.

Imagen obtenida de http://biologia.laguia2000.com/botanica/tipos-de-tallos

La hoja

Expansiones en forma de lámina, normalmente de color verde, que salen del tronco o de la ramas.

Partes de la hoja

partes de la hoja

Imagen obtenida de http://roble.pntic.mec.es/acrl0005/ejercicios/6estructura_espermatofitas.html
  • Limbo: parte laminar de la hoja.

    • Haz: cara superior del limbo

    • Envés: cara inferior del limbo, que aparece surcada de nervios (vasos por los que discurren tanto la savia bruta como la elaborada).

  • Pecíolo: rabillo por el que la hoja se une al tallo; puede estar ausente.

Funciones de la hoja

  • Fotosíntesis: proceso por el que se fabrica la materia orgánica que sirve de alimento a la planta.

  • Transpiración:

    • Proceso mediante el cual se regula la cantidad de agua que llega a toda la planta mediante un mecanismo de eliminación de agua en forma de vapor.

    • Se realiza en los estomas (orificios ubicados en el envés de las hojas).

                         

http://conlosojosdelmicroscopio.blogspot.com.es/                                          http://blog.educastur.es/biogeo/2011/03/19/estomas/

Tipos de hojas

  • Forma del limbo:
    • Simples: el limbo es entero, es decir, formado de una única pieza.
      • Acidular: forma de aguja.
      • Lanceolada: forma de lanza.
      • Ovalada
      • Acorazonada
      • Elíptica
      • Lineal
      • Sagitada o aflechada: forma de punta de flecha
    • Compuestas: el limbo se encuentra dividido en piezas llamadas folíolos. 
  • Borde del limbo
    • Enteras: borde liso
    • Aserradas: borde en forma de dientes de sierra.
    • Festoneadas: borde en forma de onda.
    • Lobuladas: borde en forma de lóbulo (partes redondeadas y salientes)
    • Hendidas: borde dividido en lóbulos irregulares.
    • Dentadas
    • Partidas 
  • Tipo de nerviación:
    • Uninervias: tienen un único nervio.
    • Pinnada o penninervia: presentan un solo nervio principal del que parten otros secundarios
    • Palmeteada o palminervia: si de un punto del nervio principal salen otros secundarios.
    • Paralela: si presenta un haz de nervios paralelos de un extremo a otro de la hoja.
    • Peltada
    • Cuvinervia

tipos de hojas

Imagen obtenida de http://roble.pntic.mec.es/acrl0005/ejercicios/6estructura_espermatofitas.html

GIMNOSPERMAS

  • Surgieron antes que las angiospermas, hace unos 300 millones de años.
  • Características más representativas:
    • Todas leñosas: pueden ser arbustos, aunque la mayoría son árboles.
    • En un gran número de especies:
      • hojas estrechas, en forma de aguja (pinos) o de escama (cipreses),
      • perennes, es decir, las conservan durante todo el año.
    • Flores siempre unisexuales: las de uno y otro sexo se agrupan en inflorescencias.
    • No tienen frutos, por tanto la semilla queda al descubierto.
  • Algunos ejemplos de gimnospermas: pino, enebro, cedro, ciprés, abeto.

Las coníferas

  • Es el grupo más amplio y conocido dentro de las gimnospermas.
  • Incluyen los pinos y los abetos.
  • Las flores carecen de hojas (pétalos y sépalos) y son unisexuales
  • Las inflorescencias femeninas se denominan conos o piñas.
  • No forman frutos, y lo que a veces se conoce como tal, el piñón, en realidad es la semilla de la planta.
  • Algunas especies crecen rápidamente, por lo que se utilizan para repoblar y para la obtención de papel.
  • Hace millones de años se formó el lignito, (carbón de bajo poder calorífico), a partir de los restos de bosques de coníferas que se depositaron en las desembocaduras de los ríos.

ANGIOSPERMAS

Son las plantas más modernas; se cree que surgieron hace unos 150 millones de años.

La flor

Es el órgano reproductor, en ella se distinguen 4 tipos de hojas:

partes de la flor

Imagen obtenida de http://roble.pntic.mec.es/acrl0005/ejercicios/5espermatofitas.html

  • Pétalos: hojas coloreadas cuya función consiste en atraer a los insectos para que transporten el polen. El conjunto de pétalos de la flor constituyen la corola.
  • Sépalos: hojas verdes y pequeñas, situadas en la parte más externa de la flor. El conjunto de sépalos forma el cáliz, que protege las partes internas de la flor.
  • Estambres: hojas modificadas, compuestas por un filamento cuyo extremo se ensancha para formar la antera, donde se producen los granos de polen; en el interior de éstos se encuentran las células reproductoras masculinas.
  • Carpelos: Conjunto de hojas soldadas que se localizan en el interior de la flor y forman el órgano reproductor femenino, el pistilo. Esta compuesto por el ovario, el estilo y el estigma.

En función de los tipos de hojas que poseen las flores se clasifican en:

  • Completas: poseen los 4 tipos de hojas.

  • Desnudas: carecen de cáliz y corola.

  • Hermafroditas: en la misma flor hay estambres y carpelos.

  • Masculinas: sólo poseen estambres.

  • Femeninas: sólo poseen carpelos.

Imágenes obtenidas de http://www.ugr.es/~mcasares/Organografia/Flor/Tipos%20de%20%20flores%20Texto.htm

En general, las flores no se encuentran aisladas en el tallo, sino formando grupos que reciben el nombre de inflorescencias.

Imagen obtenida de http://conomedioblog.blogspot.com.es/2011/04/tipos-de-flores.html

El fruto y la semilla

Las angiospermas se caracterizan porque producen frutos, estructuras procedentes del ovario de la flor que pueden contener en su interior una o varias semillas.

Imagen obtenida de http://www.omerique.net/twiki/bin/view/Recursos/LaDispersiondelasSemillas

Los frutos se dividen principalmente en:

  • carnosos (tomate o melocotón): la parte que rodea a la semilla es una masa jugosa

  • secos (pipas de girasol o nueces): la semilla está rodeada por una estructura más o menos endurecida.

Los frutos hacen posible la dispersión de las semillas.
Este hecho aumenta la probabilidad de supervivencia de la planta (al disminuir la competencia entre las nuevas plantas) al tiempo que facilita la colonización de otras zonas.

Ciclo de una angiosperma

Ciclo vital de una angiosperma

Y ahora a continuación, a comprobar lo que has aprendido

  1. Una curiosidad: Las secuoyas rojas son los seres vivos más grandes del planeta. Pueden medir más de 100 metros de altura y viven miles de años. La secuoya más grande conocida se llama General Sherman y se encuentra en el Parque Nacional de las Secuoyas de California. Este árbol lleva vivo más de 2700 años, tiene una altura de casi 90 metros y su tronco es tan grande que diecisiete personas, estirando sus brazos, apenas pueden rodearlo. El General Sherman no es un caso excepcional, ya que en el pasado existieron secuoyas mayores. A algunos de estos gigantescos árboles se les han hecho túneles en sus troncos, por los que pueden pasar incluso coches. A pesar de los agujeros, muchos de estos árboles siguen vivos.

     .

    • ¿Qué características de las secuoyas permiten clasificarlas dentro del reino Plantas?
    • ¿A qué grupo de plantas pertenecen las secuoyas?
  1. ¿A partir de qué grupo se originaron las plantas?

  2. ¿Cómo se llaman las plantas que no poseen vasos conductores?

  3. ¿Cómo se llaman las plantas que tienen unos vasos conductores muy sencillos?

  4. ¿Cómo se llaman las plantas con vasos conductores bien desarrollados?

  5. ¿En qué se parecen los musgos y las hepáticas?

  6. ¿Qué importancia tienen los musgos para el medio en que viven?

  7. ¿Qué es la turba y como se forma?

  8. ¿Cuáles son los grupos de plantas sin flores?

  9. ¿Cuáles son los grupos que presentan flores y semilla?

  10. ¿En qué se diferencian las plantas de los animales?

  11. ¿Qué es la clorofila?

  12. ¿Por qué crees que las plantas son tan importantes en la naturaleza?

  13. ¿Por dónde absorben el agua los musgos? ¿Dónde se localizan las esporas de los musgos? ¿Y las de los helechos?

  14. A qué han dado lugar los grandes bosques de helechos que vivieron hace 300 millones de años.

  15. ¿Qué significa la palabra espermafita y qué grupos de plantas incluye?.

  16. ¿Qué significa la palabra Gimnosperma?

  17. ¿Poseen fruto las Gimnospermas?

  18. ¿Cómo son las flores de las Gimnospermas?

  19. Completa los siguientes enunciados:

a. El órgano reproductor de las Angiospermas es la ………

b. El conjunto se sépalos constituye el…..

c. El conjunto de pétalos constituye la ……

d. Los carpelos soldados forman el……

e. El estambre está formado por el filamento y la…..

f. Las partes del pistilo son…..

  1. ¿Cómo se llaman las flores que carecen de cáliz y corola?

  2. ¿Qué es una flor hermafrodita?

  3. ¿Cómo se llaman las flores que solamente presentan estambres?

  4. ¿Cómo se llaman las flores que solamente presentan carpelos?

  5. ¿Qué diferencia a las gimnospermas de las angiospermas?

  6. ¿Qué función tienen los pelos absorbentes de la raíz?

  7. ¿Qué tipos de raíz existen?

  8. Las plantas son organismos autótrofos, gracias a su capacidad de realizar la fotosíntesis. ¿Puede realizar la fotosíntesis la raíz de una planta? Razona la respuesta.

  9. ¿Qué funciones tiene el tallo?

  10. ¿Qué son las yemas y cuántos tipos de yemas conoces?

  11. Cita ejemplos de tallos subterráneos

  12. ¿Qué funciones tienen las hojas?

  13. ¿Qué son y para qué sirven los estomas?

  14. Explica las diferencias entre savia bruta y savia elaborada.

  15. ¿Pueden vivir las plantas en un suelo sin sales minerales? Razona la respuesta.

  16. Ordena las siguientes etapas que tienen lugar en la nutrición de una planta.

a) El dióxido de carbono entra a través de los estomas.

b) La savia bruta asciende desde la raíz hasta las hojas.

c) Se desprende oxígeno y se forma la savia elaborada.

d) La raíz absorbe el agua y las sales minerales, y se forma la savia bruta.

e) La savia elaborada es transportada a todas las partes de la planta.

f) Las células de las partes verdes del vegetal realizan la fotosíntesis.

  1. ¿Es cierto que las plantas solamente respiran de noche? ¿Por qué crees que se dice esto?

  2. ¿Qué función desempeñan los sépalos? ¿Y los pétalos?

  3. ¿Qué partes de la flor intervienen en la reproducción?

  4. ¿Cómo se puede realizar el desplazamiento del polen de una flor a otra? ¿Cómo se llama este proceso?

  5. ¿Cuál es la principal función del fruto?

  6. ¿Por qué es necesario que las semillas se alejen de la planta de la que provienen?

  7. Y ahora lee el siguiente texto y responde a las preguntas:

A principios del siglo XVII, el científico Jan Baptiste Van Helmont realizó un experimento para comprobar cómo se alimentaban las plantas.

En una amplia maceta colocó 90 kg de tierra, que previamente había secado en un horno. Plantó en ella un pequeño sauce que pesaba 2 kg. Regó el sauce periódicamente con agua de lluvia, sin añadir ningún tipo de abono. Incluso llegó a proteger a la planta con una cubierta para que no se manchase de polvo. Durante cinco años observó el crecimiento de la planta.

Transcurrido ese tiempo, sacó el árbol de la maceta y comprobó su masa en una balanza. La masa del árbol era de 77 kg. Sacó también la tierra de la maceta, y después de secarla en un horno la pesó, comprobando que su masa era de 89,5 kg.

    • Van Helmont desconocía que la planta para crecer necesita energía. ¿De dónde obtiene la planta esa energía?
    • ¿Cuánto peso ganó el sauce en cinco años? ¿Y la tierra?
    • En un primer momento, Van Helmont afirmó que si el árbol había aumentado de peso era porque había extraído de la tierra la materia necesaria para crecer. ¿Crees que estaba en lo cierto?
    • ¿Cuál crees que fue entonces la conclusión final de Van Helmont sobre el crecimiento de la planta?

a) La masa ganada por el árbol provenía del abono suministrado a la tierra.

b) El agua suministrada a la tierra había sido la única responsable del crecimiento de la planta.

c) El agua y el abono suministrado eran la causa del crecimiento de la planta.

d) La falta de polvo permitió el crecimiento de la planta.

    • ¿Qué explicación puede tener la diferencia de masa de la tierra al cabo de los cinco años?
    • ¿Qué órganos tienen las plantas para absorber agua y materia inorgánica de la tierra?
  1. Indica qué parte de la planta te comes en los siguientes alimentos.

    1. Coliflor

    2. Zanahoria

    3. Alcachofa

    4. Lechuga

    5. Judía verde

    6. Pimiento

  1. Si colocamos una maceta en una ventana, observamos que el tallo crece dirigiéndose hacia la luz, ¿es un movimiento temporal o definitivo? ¿Qué tipo de movimiento es?
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