apunte de Biologia

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Apunte de Biología Unidad 1- Botánica General. Año 2021.FAA-UNSE 
Degano C. Catán A. Targa Villalba, G., Fraño A. 1 
Unidad 1. Introducción a la Botánica General 
 
Biología: Concepto. Botánica: Botánica general, especial y aplicada. 
Caracteres diferenciales entre animales y vegetales: a nivel celular y funcional. Reconocimiento 
del aparato vegetativo y del aparato reproductor de Monocotiledóneas, Dicotiledóneas y 
Gimnospermas. 
 
La BIOLOGÍA es la Ciencia que estudia los organismos vivos y su interacción entre ellos y 
con el ambiente en el que se desarrollan. 
Todos los organismos vivos muestran características que les son propias: 
- Orden: todos los organismos vivos están constituidos por una o más células con 
estructuras altamente organizadas: los átomos que constituyen las moléculas, las que 
conforman los organoides de las células que están contenidos dentro de las células 
mismas. Esta organización jerárquica se continúa a altos niveles en organismos 
multicelulares y también entre organismos. 
- Sensibilidad: Todos los organismos responden a los estímulos. Las plantas crecen 
siguiendo una fuente de luz y nuestras pupilas se dilatan al ingresar a una habitación en 
penumbras. 
- Crecimiento, desarrollo y reproducción: Todos los organismos son capaces de crecer y 
reproducirse, y todos ellos poseen moléculas hereditarias que pasan a su descendencia, 
asegurando así la especie. Aunque los cristales también “crecen” su crecimiento no 
involucra herencia. 
- Regulación: Todos los organismos tienen mecanismos de regulación que coordinan las 
funciones internas orgánicas. Esas funciones incluyen suministro de nutrientes, 
transporte de sustancias a través de organismos y muchas otras funciones más. 
- Homeostasis: todos los organismos mantienen relativamente constante su condición 
interna, que es diferente al medio que lo rodea, ese proceso es conocido como 
homeostasis 
 
 
Nociones de Biología. Botánica 
La Botánica es la ciencia de las plantas. Con la Zoología que trata de los animales, y la Antropología 
biológica que estudia al hombre, es parte integrante de la Biología, la ciencia de la vida. La botánica, es 
una rama de la biología que trata del estudio de las plantas desde el nivel celular, estableciendo las 
relaciones entre estructura y función, pasando por el individuo, hasta su distribución geográfica, en los 
distintos ecosistemas terrestres. El reino vegetal pude estudiarse desde muy distintos puntos de vista. 
Pueden diferenciarse distintas líneas de trabajo, la Botánica de acuerdo con los diferentes niveles de 
organización de que trata cada una de ellas: desde las moléculas y las células, pasando por lo tejidos y los 
órganos, hasta los individuos, las poblaciones y las comunidades vegetales. Otras posibilidades se 
refieren al estudio de los seres vegetales que vivieron en épocas geológicas pasadas o al de los que viven 
en la actualidad, al examen de los distintos grupos sistemáticos, a la investigación de cómo pueden ser 
utilizados los vegetales por el hombre, etc. En general, todas estas direcciones de trabajo se basan en el 
análisis comparativo de los fenómenos particulares y de su variabilidad, para llegar a una generalización 
y al reconocimiento de las relaciones regulares que unen dichos fenómenos entre sí. Siempre deben 
asociarse los métodos estático y dinámico: por un lado, reconocimiento e interpretación de estructuras y 
formas, por el otro, análisis de procesos vitales, de funciones y de fenómenos de desarrollo. El fin último 
de ambos métodos debe ser en todo caso la comprensión de las formas y de las funciones en su 
dependencia recíproca y en su evolución. 
La división natural de las ciencias biológicas es: 
 
 Forma Función 
General Morfología Fisiología 
Especial Sistemática Ecología 
 
División que también se expresa en la división ordinaria en Botánica general y especial. 
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La Morfología es la teoría general de la estructura y forma de las plantas e incluye la Citología y la 
Histología. La primera se ocupa del estudio de la fina constitución de las células. La Histología es el 
estudio de los tejidos. Citología e Histología juntas son necesarias para comprender la Anatomía de las 
plantas, o sea, su constitución interna y pueden contraponerse a la Organografía o Morfología en sentido 
estricto, que trata de la forma externa. Al ocuparse de los procesos de adaptación, la Morfología se 
relaciona con la Ecología morfológica (Ecomorfología) que investiga las relaciones entre la forma de los 
vegetales y su ambiente. 
 
Los seres vivos (las plantas, los vegetales y los hombres) representan una nueva categoría frente a la 
vida, caracterizada cuando las moléculas (en algún estado de agregación) se organizan de un modo 
determinado. Esa organización, que es la esencia de la vida, trae consecuencias morfológicas y 
dinámicas: se manifiesta una formación de individuos, cada uno con una forma propia. 
Como resultado de esto, se generan tres nuevas propiedades: metabolismo material y energético, 
productividad y excitabilidad. La existencia conjunta de estas tres propiedades es característica de los 
seres vivos. 
El metabolismo esta constituido por todos los procesos de materia-energía que ocurren en los 
organismos vivos. Se conoce como anabolismo a la vía de asimilación, y como catabolismo a la vía de 
degradación o desasimilación. La ordenación o equilibrio en cada organismo se mantiene inalterada: se 
denomina homeostasis, o equilibrio dinámico. 
La productividad se manifiesta en el crecimiento y la reproducción. Se produce crecimiento cuando el 
anabolismo supera al catabolismo. 
La excitabilidad es la capacidad de reaccionar frente a un cambio del ambiente externo o interno, 
utilizando reservas de energía propias. 
A estas tres propiedades se añade la de la forma, antes mencionada. 
Existe otra propiedad que caracteriza a los seres vivos y es la capacidad de combinar en otra forma y 
cambiar los caracteres morfológicos o fisiológicos en el curso de las generaciones, y se denomina 
mutabilidad y capacidad de recombinación. Estos dos últimos caracteres hacen posible la evolución de 
los organismos. 
 
Creación del Universo 
 
Átomos y moléculas 
El Universo comenzó, según teorías actuales, con una gran explosión o “Big Bang” que llenó todo el 
espacio. Esta teoría conocida como “Teoría del “Big Bang” o de la gran explosión es un modelo 
científico que trata de explicar el origen del universo y su posterior desarrollo a partir de una 
singularidad espaciotemporal. Anterior a ello, toda la energía y materia presentes actualmente en el 
Universo se encontraba en forma de energía pura, comprimida en un punto infinitesimalmente pequeño. 
Esta energía liberada hizo posible que cada partícula de materia formada, se alejara violentamente de 
toda otra partícula. La temperatura de la explosión fue aproximadamente de 100.000.000.000 grados 
Celsius (10
11
 ºC) y ocurrió hace 12 mil millones de años. A esa Temperatura no existían átomos, pues 
toda la materia estaba en forma de partículas elementales subatómicas. Colisionaban y se aniquilaban 
unas a otras formando partículas nuevas y liberando más energía. 
Mientras más se expandía y enfriaba el Universo, de manera gradual, se formaba más materia a partir de 
la energía existente. Alrededor de 100 segundos después del “Big Bang”, la temperatura habría 
descendido a 1.000 millones de grados Cº. En ese momento, dos tipos de partículas estables que existían 
anteriormente en escasa cantidad comenzaron a combinarse. Estas partículas (protones y neutrones) son 
pequeñas partículas subatómicas que contienen proporcionalmente gran cantidad de masa. Los protones y 
los neutrones formaron los núcleos de los átomos. Cuando el Universo alcanzó la temperatura de 2.5000 
ºC estos núcleos, con protones cargados positivamente,atrajeron a pequeñas partículas livianas cargadas 
negativamente (electrones) que se movían rápidamente alrededor de ellos. Así se formaron los primeros 
átomos. 
A partir de esos átomos, desintegrados y vueltos a formar en el curso de varios miles de millones de año, 
que se formaron todas las estrellas y los planetas de nuestro Universo, incluidos nuestra estrella y nuestro 
planeta. Es a partir de los átomos presentes en este planeta que se plasmaron y evolucionaron los 
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sistemas vivos. Cada átomo de nuestro propio cuerpo tiene su origen en esta enorme explosión que 
ocurrió. 
Átomos: es el componente básico de toda la materia. Hasta los organismos más complejos están 
constituidos por combinaciones de elementos. En la Tierra existen 103 elementos. Los elementos, por 
definición, son sustancias que no pueden ser desintegradas en otras sustancias por métodos químicos 
ordinarios. La partícula más pequeñas de un elemento es un átomo, que es la unidad más pequeña de un 
elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante 
métodos químicos (hidrogeno, litio, oxigeno, fósforo, azufre, calcio, potasio, etc). Un átomo está 
compuesto por protones, electrones y también neutrones. 
Cuando los átomos entran en interacción mutua, de modo que se completan sus niveles energéticos 
exteriores, se forman partículas nuevas y más grandes. Estas partículas constituidas por uno o más 
átomos son las moléculas y las fuerzas que las mantienen unidas se conocen como enlaces. 
Los seres vivos están constituidos por los mismos componentes químicos y físicos que las cosas 
inanimadas, y obedecen a las mismas leyes físicas y químicas, Seis elementos (CHONPS) constituyen el 
99% de la materia viva. Los átomos de todos estos elementos son pequeños y forman enlaces covalentes 
estables y fuertes. Con excepción del hidrogeno, todos pueden formar enlaces covalentes con 2 o más 
átomos, dando lugar a las moléculas complejas que caracterizan a los sistemas vivos. 
Las propiedades de una molécula compleja dependen de la organización de los átomos dentro de la 
molécula. De igual modo, las propiedades de una célula viva dependen de la organización de las 
moléculas, y las propiedades de un organismo multicelular dependen de la organización de las células de 
su cuerpo, El último nivel de organización biológica, la Biosfera, resulta de las interacciones recíprocas 
de las plantas, los animales, y los microorganismos de la Tierra y de sus interrelaciones con los factores 
físicos del ambiente. 
Las características de los sistemas vivos, como las de los átomos y las moléculas, no emergen 
gradualmente a medida que aumenta el grado de organización. Aparecen súbita y específicamente en 
forma de una célula viva, algo que es más que sus átomos y moléculas constituyentes y que es diferente 
de ellos. El conocimiento creciente de la historia de nuestro planeta y los resultados de numerosos 
experimentos de laboratorio proporcionan evidencias a favor de la hipótesis que postula que las células 
vivas se autoensamblaron espontáneamente a partir de moléculas más simples. 
La formación de la Tierra: en algún momento de la historia del planeta aparecieron sistemas biológicos 
capaces de producir descendientes y evolucionar. El surgimiento de estos sistemas estuvo íntimamente 
asociado con los cambios que sufrió la Tierra. Hace 5.000 millones de años, los cosmólogos indican que 
el Sol (nuestra estrella) comenzó su existencia. El Sol se formó como otras estrellas a partir de la 
acumulación de partículas de polvo y gases de hidrógeno y helio, que formaban remolinos en el espacio 
entre las estrellas más viejas. La inmensa nube que se convertiría en el Sol se condensó gradualmente a 
medida que los átomos de hidrógeno y helio eran atraídos unos a otros por la fuerza de la gravedad y 
caían en el centro de la nube, cobrando velocidad mientras caían. Cuando la aglomeración se hizo más 
densa, los átomos se movieron más rápidamente, y aumentaron las colisiones, hasta que los átomos de 
hidrogeno chocaron con tal fuerza que sus núcleos se fusionaron formando átomos de helio adicionales y 
liberaron energía nuclear. Esta reacción termonuclear aún ocurre en el corazón del Sol y es la fuente de 
energía que se irradia desde su incandescente superficie. Los planetas se formaron a partir de los restos 
de gas y polvo que giraban alrededor del Sol. El torbellino de polvo y las esferas en formación 
continuaron girando alrededor del Sol hasta que, finalmente, cada planeta hubo limpiado por completo su 
propia órbita, recogiendo la materia suelta. 
Cuando la Tierra estaba aún caliente que era principalmente un líquido, los materiales más pesados se 
reunieron en un centro denso. A medida que la superficie del planeta se enfriaba, fue formándose una 
corteza externa. Las rocas más viejas de esta capa datan de 4.100 millones de años, según los estudios 
isotópicos. Se supone que la atmósfera primitiva estaba formada principalmente por hidrógeno y helio. 
Sin embargo estos elementos se habrían fugado hacia el espacio exterior debido a que las fuerzas 
gravitacionales aún eran débiles para retenerlos. Posteriormente, a partir de los gases desprendidos por 
los volcanes, se habría formado una atmósfera, diferente de la actual. El agua habría emanado de los 
géiseres en forma gaseosa y habría permanecido como vapor de agua en la atmósfera. Al descender la 
temperatura, las nubes de vapor se habrían condensado y se habrían formado los océanos calientes y poco 
profundos de la Tierra primitiva. Actualmente la capa que se denomina biosfera se extiende entre 8 y 10 
km en la atmósfera y aproximadamente la misma distancia en las profundidades del mar. 
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Las primeras células: los fósiles hallados, que se asemejan a las bacterias actuales, datan de 3.400 a 3.500 
millones de años, alrededor de 1.100 millones de años después de la formación del planeta. Las 
condiciones de la Tierra, entre los planetas de nuestro sistema solar, hace posible la existencia de vida. 
Las condiciones de la Tierra son ideales para los sistemas vivos basados en moléculas que contienen 
carbono. Un factor principal es que la Tierra no está demasiado cerca ni demasiado lejos del Sol. Las 
reacciones químicas de las que depende la vida requieren agua líquida y virtualmente cesan a 
temperaturas muy bajas. A temperaturas altas, los compuestos químicos complejos esenciales para la 
vida son demasiado inestables para sobrevivir. El tamaño y la masa de la Tierra son también factores 
importantes que proporcionan la adecuada atracción gravitacional para mantener una atmósfera 
protectora. La atmósfera de la Tierra bloquea muchas de las radiaciones más energéticas provenientes 
del Sol, que son capaces de romper los enlaces covalentes entre los átomos de carbono. Sin embargo 
permite el pasaje de la luz visible, lo que posibilitó uno de los pasos más significativos en la evolución de 
los sistemas vivos: la fotosíntesis. 
 
Heterótrofos y Autótrofos 
La energía que produjo a las primeras moléculas orgánicas provino de una variedad de fuentes de la 
Tierra primitiva y su atmósfera: calor, radiaciones ultravioletas y perturbaciones eléctricas. Cuando 
hicieron su aparición las primeras células requirieron un aporte constante de energía para mantenerse, 
crecer y reproducirse. 
Los organismos modernos y las células que los constituyen pueden cubrir sus necesidades energéticas de 
dos maneras: Los heterótrofos son organismos que dependen de fuentes externas de moléculas para 
obtener energía y pequeñas moléculas esenciales. Todos los animales y hongos, así como muchos 
organismos unicelulares, son heterótrofos. Los autótrofos sintetizan sus propias moléculasorgánicas 
ricas en energía a partir de sustancias inorgánicas simples. La mayoría de los autótrofos, incluso plantas y 
diversos organismos unicelulares, son fotótrofos, lo cual significa que su fuente de energía es el Sol. 
Cierto grupo de bacterias, empero, son quimioautótrofos porque captan la energía liberada por 
reacciones inorgánicas específicas para activar sus procesos vitales, incluso la síntesis de las moléculas 
orgánicas que necesitan. 
Aunque los heterótrofos y los autótrofos están representados en los microfósiles más primitivos, es lógico 
pensar que la primera célula viviente fue HETERÓTROFA EXTREMA. A medida que los heterótrofos 
primitivos se fueron haciendo más numerosos, empezaron a utilizar moléculas más complejas de las 
cuales dependía su existencia y que habían tardado millones de años en acumularse. A medida que la 
provisión de estas moléculas disminuía, comenzó la competencia. Bajo la presión de esta competencia, 
las células capaces de utilizar con eficiencia las limitadas fuentes energéticas disponibles tendieron más a 
sobrevivir que las células que carecían de tal capacidad. Con el correr del tiempo surgieron células 
capaces de sintetizar moléculas orgánicas a partir de materiales orgánicos simples: los autótrofos. Sin la 
evolución de los autótrofos, la vida en la Tierra no habría tardado en extinguirse. 
En los más de 3500 millones de años transcurridos desde que apareció la vida en la Tierra, los autótrofos 
más eficaces (es decir, los que dejaron mayor descendencia y divergieron hacia la más grande variedad 
de formas) fueron los fotótrofos, es decir, los organismos que adquirieron un sistema para utilizar 
directamente la energía solar en el proceso de la fotosíntesis. Con el advenimiento de la fotosíntesis, el 
flujo de energía en la biosfera vino a adoptar su forma moderna: energía radiante del sol canalizada por 
medio de los autótrofos fotosintéticos hacia formas de vida heterotróficas. 
 
Eucariotas y Procariotas 
Es sorprendente la diversidad y tipos celulares que existen. Las células somáticas son aquellas que 
constituyen los tejidos y órganos de un ser vivo, y proceden de células madres que se originaron durante 
el desarrollo embrionario y sufrieron un proceso de proliferación y posterior muerte programada 
genéticamente. Las células somáticas son todas iguales con una dotación genética cuya mitad procede de 
la madre y la otra del padre, unidas en el proceso de fecundación, a pesar de que las células de un 
organismo son diferentes entre si, debido a que expresan genes diferentes entre sí. Los tejidos humanos 
están constituidos por aproximadamente 200 tipos diferentes de células somáticas. A su vez, las plantas 
tienen células que se parecen poco a las de los tejidos humanos y animales. La diversidad de las células 
es enorme. 
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Asimismo, las células son similares entre sí. Cada célula es una unidad autónoma, parcialmente 
independiente, rodeada de una membrana que controla el paso de sustancias hacia el interior de ella y en 
sentido contrario. Toda célula posee ADN como material genético, además de llevar a cabo procesos 
tales como: obtener y asimilar nutrientes, eliminar los residuos, sintetizar nuevos materiales y en muchos 
casos moverse y reproducirse. 
La palabra célula se comenzó a usar en un sentido biológico desde el siglo XVII, cuando Robert Hoocke, 
mediante un microscopio construido por él mismo, descubrió que las cavidades del corcho se 
encontraban separadas por paredes, a estas cavidades las llamó células. 
En una secuencia de investigaciones posteriores surgió la teoría celular como un concepto unificador y 
trascendental en la Biología. Esta teoría dice: 1) la materia viva consiste de células, 2) las reacciones 
químicas del organismo vivo, tienen lugar dentro de las células, 3) las células se originan a partir de otras 
células y 4) las células contienen la información se transmite de la célula madre a la célula hija. 
Existen dos tipos de células fundamentalmente distintas: las procariotas y las eucariotas; ambos tipos 
celulares disponen su material genético (ADN) en cromosomas. Pese a eso, existen diferencias químicas 
y estructurales. Las células procariotas presentan un único cromosoma constituido por una molécula 
única ADN y la estructura de este cromosoma es circular; en las eucariotas, los cromosomas varían en 
número de acuerdo a la especie y en ellos el ADN se asocia con proteínas y su estructura es linear (Por 
ejemplo, la especie humana tiene 23 pares de cromosomas). Estos cromosomas eucariotas están 
contenidos en el núcleo de la célula, rodeados de una membrana doble: la envoltura nuclear, separando el 
núcleo bien definido del citoplasma celular. 
Las células procariotas carecen de mitocondrias, siendo la membrana plasmática la que desempeña la 
función mitocondrial, tampoco presenta nucleolos y reticulo endoplasmático. Poseen pared celular y 
agregados moleculares como metano, azufre, carbono y sal. Soportan temperaturas y ambientes extremos 
Los procariotas modernos comprenden las bacterias y las cianobacterias, grupo de procariotas 
fotosintéticos que antes se conocían como algo verde-azuladas. La membrana celular de los procariotas 
está rodeada por una pared celular externa elaborada por la célula misma. El citoplasma contiene unos 
orgánulos muy pequeños llamados ribosomas, sobre los cuales se ensamblan las moléculas proteicas. 
De acuerdo con el registro fósil, los organismos vivos más primitivos fueron células comparativamente 
simples que se parecían a los procariotas actuales. Los procariotas fueron las únicas y primeras formas de 
vida en este planeta durante casi 2000 millones de años. Después de su aparición han sufrido gran 
diversificación durante las épocas. 
Según algunas teorías las células procariotas derivaron lentamente en células más complejas 
denominadas eucariotas. 
Las células eucariotas suelen ser más grandes que las procariotas y sus orgánulos son más numerosos y 
complejos, pues a menudo están encerrados por membranas. Algunas células eucariotas, incluso las de 
las plantas y hongos, tienen una pared celular pero otras, como las células humanas y de otros animales, 
carecen de esta pared. Todos los organismos multicelulares se constituyen de células eucariotas. Tanto 
procariotas como eucariotas comparten el diseño de membrana plasmática. 
 
La mayoría de las células que constituyen el cuerpo de una planta o de un animal miden entre 10 y 30 
micrómetros (m) de diámetro. La principal restricción al tamaño de la célula es la que impone la 
relación entre el volumen y la superficie. Las sustancias como el oxigeno, el dióxido de carbono, los 
iones, los nutrientes y los productos de desecho que entran y salen de una célula deben atravesar su 
superficie, delimitada por la membrana. Estas sustancias son los materiales simples y los productos del 
metabolismo celular, que representa el total de las actividades químicas en las que se encuentra 
comprometida una célula. 
A mayor actividad celular, más rápidamente deben intercambiarse los materiales con el ambiente para 
que la célula siga funcionando. En células grandes la relación superficie/volumen es menor que en 
células chicas, es decir, las células de mayor tamaño disponen d una superficie de intercambio con el 
medio ambiente proporcionalmente menor. Es por ello que el tamaño de una célula se ve limitado, las 
células de mayor tamaño disponen de una superficie de intercambio con el medio ambiente. Las células 
con un metabolismo más activo son habitualmente pequeñas. 
Según los registros fósiles, los eucariotas aparecieron en la Tierra hace más de 1.500 millones de años, 
mientras que los procariotas más antiguos se remontan a 2.000 años antes. Esto implica que el tiempo 
necesario para transformar la materia inanimada en materia viva fue casicuatro veces menor que el 
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necesario para pasar de procariotas a eucariotas. En general las innovaciones pueden resultar 
transitoriamente perjudiciales para los organismos que las adquieren. Durante el origen de la vida, los 
organismos que adquirieron novedades se enfrentaron con competidores relativamente ineficientes. 
Mientas que los procariotas ya establecidos fueron competidores vigorosos para los organismos con 
nuevas adquisiciones 
Las adquisiciones de los eucariotas marcaron muchas diferencias con sus predecesores procariotas. En 
las eucariotas existe separación espacial de las funciones: el ADN tiene compartimiento separado, en el 
citoplasma se mantienen las organelas mediante un sistema de endomembranas. 
 
Animales y plantas 
La conservación de la ordenación específica que caracteriza la vida, representa un trabajo que consume 
energía. La vida es, pues, un proceso ligado a la capacidad de acumular reservas energéticas suficientes 
para el mantenimiento del orden estructural. En el mismo momento en que cesa la aportación de energía, 
se extingue la vida activa y la ordenación empieza a desmoronarse. 
El organismo animal obtiene la energía necesaria para la conservación de la vida exclusivamente del 
alimento; en cambio las plantas verdes la reciben inmediatamente de la luz solar. Entre animales y 
plantas verdes, existe una diferencia fundamental en cuanto al modo de efectuar el aprovisionamiento de 
energía: las plantas, si se exceptúan algunos grupos y ciertas formas muy especializadas, son autótrofas, 
mientras que los animales son heterótrofos. Todas las demás diferencias entre la organización animal y 
vegetal reposan en último término, sobre esta diferencia fundamental y primaria. 
Las plantas verdes deben la capacidad de vivir y nutrirse de manera autótrofa a la posesión del pigmento 
llamado clorofila. Con su ayuda la energía absorbida de la radiación solar se hace aprovechable para la 
síntesis de moléculas orgánicas de gran valor energético. De las reservas de energía así obtenidas, se 
sacan las fuerzas necesarias para el mantenimiento y perpetuación de la vida. Como sólo las plantas 
verdes poseen clorofila y únicamente ellas son capaces de acumular directamente, o sea utilizando sólo la 
radiación solar, la energía para la síntesis de los compuestos orgánicos carbonados, toda la vida animal 
depende de los vegetales. Si no existieran las plantas verdes, tampoco existiría la vida animal en el 
mundo. Como las plantas verdes toman de la luz solar la energía necesaria para la asimilación del 
carbono y de los demás elementos, no necesitan ser móviles como los animales, que deben ir en busca 
del alimento: las plantas típicas de organización elevada, permanecen fijas, enraizadas en el substrato. El 
dióxido de carbono, necesario para la fotosíntesis, es abundante en la atmósfera y circula más libremente 
en el aire que en el agua. 
Otra consecuencia del distinto modo de nutrirse animales y vegetales es la forma fundamentalmente 
distinta según la cual se produce el crecimiento en los dos grupos: tanto los animales como las plantas 
necesitan grandes superficies para la realización de los procesos metabólicos, pero mientras el desarrollo 
de los animales conduce por medio de la precoz invaginación de una parte de la superficie al 
establecimiento de amplias superficies internas capaces de recibir y absorber el alimento, el de las plantas 
se orienta precisamente al revés, en el sentido de dar la mayor amplitud posible a la superficies externas 
asimiladoras que puedan ser alcanzadas por la luz. Todas las plantas parecen haber surgido de las algas 
verdes. 
Como los vegetales no necesitan cambiar de lugar, ningún límite externo se opone a su crecimiento, a 
diferencia de los animales que siempre, después de un cierto período juvenil, cesan de crecer, las plantas 
continúan creciendo y desarrollando nuevos órganos hasta el momento de su muerte. Se puede decir 
también que el animal tiene una forma “cerrada” mientras que la del vegetal es “abierta”. 
En el ápice de sus ramificaciones, generalmente abundantes, las plantas –sobre todo las superiores- 
presentan puntos vegetativos, es decir, zonas en las que el desarrollo embrional no cesa más. Con la 
ayuda de estas zonas permanentemente embrionales, y en condiciones adecuadas, por ejemplo si se 
separan oportunamente algunas ramas, el desarrollo del “vegetal” puede proseguir de modo 
prácticamente indefinido, aún después de la muerte del individuo original. 
Todavía otra diferencia en la organización microscópica está en relación con la inmovilidad de las 
plantas y su permanencia siempre en un mismo sitio. Vistos al microscopio, tanto los vegetales como los 
animales se componen, con escasas excepciones, de mucho millones de diminutos elementos: las células. 
Las células vegetales están casi siempre envueltas por una pared especial de celulosa (sólo en las 
bacterias, en las cianofíceas en muchos hongos inferiores y en todos los superiores, las paredes celulares 
se componen por lo general de otras sustancias). Mientras en las bacterias y cianofíceas predominan 
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distintos compuestos muy complicados [peptidoglucanos], en los hongos aparece sobre todo la sustancia 
nitrogenada llamada quitina. Las células animales, en cambio, sólo poseen paredes semejantes, en raros 
casos. En el reino animal únicamente se encuentra celulosa en un solo grupo, el de los tunicados. 
Tanto en los animales como en los vegetales (sobre todo en los inferiores) pueden reconocerse 
excepciones en lo que toca a muchos de los indicados caracteres. Por ejemplo, algunas plantas han 
perdido la capacidad de vivir de manera autótrofa. Los hongos y la mayoría de las bacterias ni siquiera 
poseen clorofila. Deben, pues, nutrirse exactamente como los animales, a base de materia orgánica viva o 
muerta procedente, en último término de otros vegetales, es decir, se comportan como parásitos o 
saprofitos. Sin embargo en la mayor parte de los casos, la inclusión de estos seres en el reino vegetal no 
ofrece dificultad si se tiene a su configuración general y a los métodos de reproducción propios de los 
mismos. 
 
Características de las plantas 
Las plantas vasculares se agrupan frecuentemente, por conveniencia, de manera que pueden o no reflejar 
relaciones evolutivas. Por ejemplo, estas plantas, se conocen como el grupo de los traqueofitos. Pueden 
ser agrupadas en las que no tienen semillas (divisiones Psilophyta, Lycophyta, Sphenophyta y 
Pterophyta) y en aquellas que tienen semillas. Las plantas con semilla también forman dos grupos: las 
gimnospermas y las angiospermas. 
La otra división se conoce como las briófitas y son las plantas no vasculares, entre las que se incluyen a 
las clases hepáticas, antocerotes y musgos modernos. Ambos linajes: briofitas y vasculares fueron las 2 
formas en las que las plantas colonizaron la Tierra. 
Las briofitas carecen de un sistema de raíces bien desarrollado (presentan rizoides) y de estructuras 
altamente especializadas en el transporte del agua. Por lo que tienen una complejidad inferior a las 
plantas vasculares. Las briofitas tienen estructura simple y son relativamente pequeñas, habitualmente de 
menos de 20 cm de longitud. 
 
Características de las plantas vasculares 
Las primeras plantas vasculares fueron registradas en el Phyllum Rhyniophyta, ellas aparecieron 
alrededor de 410 millones de años atrás y actualmente están extinguidas. Estas primeras plantas 
presentaban un pequeño tallo de unos centímetros y no tenían ni raíz ni hojas. Consistían en un pequeñas 
ramitas que partían desde un eje y se expandían hacia los laterales. Estas plantas producían un solo tipo 
de esporas en el extremo de las ramas. Otrasplantas antiguas que le siguieron evolucionaron hasta 
producir un complejo de esporas y hojas, las que aparecieron como formas emergentes de los tallos. 
Una innovación temprana en las plantas vasculares fue la aparición de la raíz, estructura especializada en 
la fijación al suelo y la absorción de agua y nutrientes esenciales. Otro signo de la evolución fue la 
presencia de la hoja y el desarrollo de los sistemas conductores cada vez más eficientes que comunican 
las dos porciones del cuerpo de la planta, el vástago (hoja y tallo) y la raíz. 
El sistema conductor en las plantas vasculares modernas consta de dos tejidos diferentes: el xilema y el 
floema. En los tallos, los cordones longitudinales de del xilema y del floema corren contiguos, ya sea en 
haces vasculares o dispuestos en dos capas concéntricas (cilindros) en las que uno de los tejidos está por 
fuera del otro. Con el desarrollo de raíces y hojas y sistemas conductores eficientes, las plantas 
resolvieron efectivamente los problemas más básicos con los que se enfrentaban los organismos 
multicelulares fotosintéticos en la tierra: adquirir abastecimientos adecuados de agua y nutrientes y 
distribuirlos entre todas las células que constituyen el organismo. 
Otra tendencia pronuncia en la evolución de las plantas es la reducción en el tamaño del gametofito 
(productor de los gametos masculinos y/o femeninos), y tiene total dependencia del esporofito (resultado 
del desarrollo del cigoto). Acompañando esta reducción en el tamaño y complejidad de los gametofitos, 
también aparecieron las semillas. Las semillas son estructuras altamente resistentes bien ubicadas para 
proteger al embrión de la planta de la sequía y de algunos predatores. Además, la mayoría de las semillas 
contienen un suplemento de alimento para la planta joven. Las semillas están sólo en plantas que 
producen dos tipos de esporas y la heterosporosis ocurre sólo en las plantas vasculares. Las flores, que 
evolucionaron dentro de las angiospermas, son fundamentalmente una herramienta que induce a insectos 
o animales para esparcir el polen desde su estructura desde una planta a la otra. 
La mayoría de las plantas vasculares han desarrollado tejidos para conducción, tallos es especializados, 
hojas, raíces, cutículas, estomas y muchas semillas. 
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Sin embargo, existen plantas vasculares que no poseen semillas, tales como los helechos arcaicos, cola de 
caballo, helechos Pterophyta. Los helechos constituyen el grupo más grande e importante de las plantas 
vasculares sin semillas. Son plantas que se distinguen de la mayoría de las otras por sus grandes hojas 
plumosas, que se desenrollan desde la base hasta el ápice a medida que van creciendo, en la mayoría de 
los casos. Los tallos de los helechos no tienen la complejidad de las plantas con semilla, y a menudo se 
reducen a un tallo subterráneo rastrero llamado rizoma. Aunque los helechos no poseen crecimiento 
secundario, si pueden alcanzar gran altura. Las hojas o frondes de los helechos están finamente divididas 
en folíolos o pinnas. Se caracterizan por una alta relación superficie-volumen, están divididas y muy 
desplegadas, son colectores de luz muy eficientes. Los esporangios se disponen en la cara inferior de las 
hojas. Los esporangios de los helechos se presentan en pequeños grupos conocidos como soros. 
 
Plantas con semillas 
En el período Carbonífero que finalizó hace 286 millones de años, se formaron la mayoría de los 
depósitos de carbón de la Tierra, a partir de la exuberante vegetación que se hundió en el suelo caliente y 
cenagoso tan rápidamente que no tuvo oportunidad de descomponerse. Las plantas con semillas existían 
ya cerca del final de este período. Por entonces, y de acuerdo con el registro fósil, la vegetación estaba 
dominada por helechos y licopodios de gran tamaño. 
En el período Pérmico (hace 286 a 248 millones de años) hubo cambios de clima mundiales que 
produjeron extensas glaciaciones y sequías. Las plantas y animales terrestres se encontraron bajo fuertes 
presiones selectivas y sólo pudieron sobrevivir aquellos en los que se desarrollaron estructuras 
especializadas que les permitieron subsistir durante los períodos en los que no había agua disponible. 
Los organismos terrestres en los cuales se habían desarrollado previamente estructuras protectoras, 
conservadoras de agua, disponían de una gran ventaja. Los anfibios cedieron ante los reptiles como forma 
de vida vertebrada dominante, por haber estado mejor adaptados a la falta de agua. Una vez finalizado 
este período, en el que se registró la mayor extinción masiva en la historia de la vida, las plantas con 
semillas tuvieron una ventaja evolutiva considerable y se transformaron en plantas dominantes en la 
tierra. 
Los dos grupos dominantes de plantas están provistos de semillas: las gimnospermas y las angiospermas. 
Para la perspectiva ecológica y evolucionaria, las semillas representan un importante avance: es el 
desarrollo de un óvulo protegiendo un embrión con estructuras especializadas. 
Las plantas con semillas producen dos tipos de gametofitos: masculino y femenino, cada uno formado 
por un poco número de células. Ambos tipos de gametofitos se desarrollan por separado dentro del 
esporofito y dependen completamente del mismo para su nutrición. 
 
Gimnospermas y Angiospermas 
Una de las divisiones del Reino Plantae agrupa a gimnospermas y otra división a las angiospermas, las 
diferencias se explican a continuación. 
 
Gimnospermas 
Este grupo comprende el grupo de las plantas con “semillas desnudas”. Sin embargo las semillas de estas 
plantas están cubiertas por tejidos del esporofito hasta el momento de la madurez. 
Los tallos de las gimnospermas tienen formas y tamaños diversos También las hojas de las 
gimnospermas son de diferentes formas y tamaños. También tienen distintas formas de reproducción. Las 
gimnospermas más comunes son las coníferas, que incluye a los pinos, cedros, abetos, etc. Las coníferas 
son fuentes de resinas, papel, madera y otros productos de importancia económica. Una característica 
asociada a las coníferas, aunque no a todas las gimnospermas, es la hoja acicular, en forma de aguja. La 
hoja acicular está adaptada a largos períodos de humedad escasa, como ocurre en regiones con lluvias 
estacionales o inviernos largos y fríos y a suelos arenosos, que pierden fácilmente la humedad. 
 
Angiospermas 
Se cree que las Angiospermas evolucionaron a partir de un grupo actualmente extinguido de 
gimnospermas. Aparecieron en el registro fósil durante el período Cretácico, hace 120 millones de años, 
cuando los dinosaurios estaban en su apogeo. 
Las angiospermas, al igual que las gimnospermas, tienen hojas, estomas y una cutícula impermeable al 
agua. Las formas modernas y actuales tienen un sistema vascular más evolucionado que el de las 
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gimnospermas. También tienen dos estructuras interrelacionadas que las distinguen del resto de las 
plantas: la flor y el fruto, ambas relacionadas con la reproducción y la dispersión de las plantas. 
Se conocen cerca de 240.000 especies de estas plantas con flores. Sus óvulos se encuentran encerrados 
dentro de otros tejidos en el momento de la polinización. Las semillas se desarrollan desde un óvulo 
dentro de un carpelo, que es parte de un ovario (gineceo) que se desarrolla en un fruto. Las estructuras 
reproductoras de la flor son los estambres, compuestos de filamento y antera, y los carpelos compuestos 
de ovario, estilo/s y estigma. Los estambres y carpelos son esporofilos altamente especializados. Óvulos 
encerrados en el ovario, que es la base del carpelo o grupo de carpelos fusionados. Los granos de polen, 
los gametofitos masculinos inmaduros, se formanen las anteras y germinan sobre la superficie pegajosa 
del estigma, que es el ápice del carpelo, para iniciar el proceso de fecundación. Las plantas con flores 
exhiben una gran variedad de formas, tamaños y texturas. 
Existen dos clases dentro de las Angiospermas: las Dicotiledóneas y las Monocotiledóneas. De las 
primeras se conocen cerca de 175000 especies, mientras que de las segundas 65000. Dentro de las 
angiospermas se incluyen las familias más importantes de árboles, arbustos, frutales, florales, etc. Entre 
las monocotiledóneas se incluyen los lirios, gramíneas, palmeras, agaves, yucas, orquídeas, pastos, etc. 
 
Estas dos clases difieren en algunas características: 
 
Monocotiledóneas Dicotiledóneas 
Semillas con un cotiledón Semillas con dos cotiledones 
Hojas con nervaduras más o menos paralelas Hojas con nervaduras en red 
Meristemas secundarios ausentes Meristemas secundarios presentes 
Tejidos vasculares en disposición esparcida Tejidos vasculares organizados en anillos 
Granos de polen con una apertura Granos de polen con tres o más aperturas 
Piezas florales en número de tres o múltiplo Piezas florales en número de 4 o 5 (o múltiplo) 
 
Organización del cuerpo de la planta 
El cuerpo organizado de una planta con semilla representa la fase esporofítica del ciclo vital. 
Comienza su existencia generalmente en la oosfera fecundada, denominado cigoto, que se 
desarrolla dando un embrión por medio de pasos característicos que prefiguran la organización 
del adulto. 
Las divisiones celulares que transforman al cigoto unicelular en una planta multicelular ocurren 
en orientaciones predeterminadas desde las etapas tempranas del desarrollo del embrión, que a 
menudo comienzan con las primeras divisiones. Así, el embrión en su totalidad adopta una 
forma específica en la cual se puede reconocer un eje y uno o más apéndices, parecidas a hojas 
y que corresponden a los cotiledones. Debido a su localización por debajo de los cotiledones, la 
porción del tallo entre el cuello de la raíz y el nudo cotiledonar se denomina hipocótilo. En su 
extremo, inferior (el polo de la raíz), el hipocótilo lleva una raíz incipiente y en su extremo 
superior (el polo del vástago), por encima de los cotiledones, una vástago incipiente. La raíz 
puede estar representada por su meristema o por una raíz primordial: la radícula. El entrenudo 
comprendido entre el nudo cotiledonar y el que corresponde a la primera hoja subsiguiente se 
denomina epicótilo o plúmula. 
Las divisiones celulares en el embrión y el crecimiento diferencial y la vacuolización de las 
células resultantes inician la organización de los sistemas tisulares. Los tejidos componentes son 
aún meristemáticos, pero su composición y características citológicas indican una relación con 
los tejidos maduros que aparecen posteriormente en la plántula en desarrollo. 
Una vez germinada la semilla, el meristema apical del vástago forma, en secuencia regular, 
hojas, nudos y entrenudos. El meristema apical de la raíz forma la raíz principal. En muchas 
plantas la raíz principal produce raíces laterales a partir de nuevos meristemas apicales. Así, 
gracias a la actividad de los meristemas apicales la planta desarrolla un sistema de ramificación 
del vástago y de raíz. Este crecimiento comprende la etapa vegetativa de una planta con 
semilla., En un momento apropiado, determinado en parte por un ritmo endógeno de 
crecimiento y en parte por condiciones ambientales, el meristema apical vegetativo del vástago 
se transforma en un meristema apical reproductivo, es decir que en las angiospermas se 
desarrolla una flor o inflorescencia, que determinan la etapa reproductiva de la planta. 
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Algunas plantas completan su ciclo vital con el crecimiento primario, como dicotiledóneas 
anuales y la mayoría de las monocotiledóneas. La mayoría de la dicotiledóneas y 
gimnospermas, sin embargo, tienen una etapa secundaria de crecimiento. La adición secundaria 
de tejidos vasculares y la cobertura protectora (corteza) hacen posible el desarrollo de un cuerpo 
vegetal grande y muy ramificado, como sucede por ejemplo con los árboles. 
 
Conceptos básicos de biología y citología 
Proteínas y Aminoácidos 
Las células vegetales están formadas por 9,4 % de proteínas. Estas son macromoléculas 
compuestas por amino ácidos, unidos mediante enlaces peptídicos, cuya secuencia determina su 
estructura primaria. Presentan propiedades diversas determinadas por la forma de las 
macromoléculas. Las proteínas globulares tienen propiedades catalíticas y de defensa, otras 
forman sistemas largos y fibrosos que suministran fuerza y rigidez a las células y a los 
organismos. Así mismo, un conjunto largo y delgado pueden contraerse y producir movimiento. 
 
Acidez y pH 
En casi todas las células vegetales, el jugo vacuolar es más ácido que el protoplasma debido a la 
acumulación de ácidos orgánicos, los que se encuentran separados del citoplasma mediante la 
membrana vacuolar o tonoplasto, impidiendo la inactivación de las enzimas, que son sensibles a 
los cambios bruscos de pH. 
Los ácidos orgánicos en los tejidos vegetales se encuentran en una concentración del 0,1% en 
base al peso seco y en algunos casos como en los limones es 100 veces mayor. La savia de 
muchas plantas son ligeramente ácidas con un pH de 6,0; aun que la de algunos frutos puede 
estar entre pH 2 y 3. Los cambios moderados de pH afectan el estado iónico de las enzimas 
especialmente alrededor del centro activo y con frecuencia también el del substrato. Cuando se 
mide la actividad enzimática a diversos pH, la actividad óptima generalmente se observa entre 
los valores de 5,0 a 9,0; sin embargo algunas enzimas como la pepsina, se activa a valores de 
pH entre 1,5 a 2,5 , la amilasa de la malta tiene un óptimo de 5,2 y la lipasa de la semilla de 
tártago o ricino de 5,0. 
 
Fisiología Vegetal y Ecofisiologia 
La fisiología vegetal es una disciplina que se refugia en el laboratorio para su estudio, manipula 
las condiciones de crecimiento del individuo y mide la respuesta de un determinado proceso. 
La ecofisiología, estudia los fenómenos fisiológicos fuera del laboratorio, en su medio ambiente 
natural, el cual está sujeto a cambios y alteraciones, como resultado de fenómenos naturales o 
producto de la actividad humana. 
 
Enzimas 
Las enzimas son biocatalizadores de naturaleza proteica. Todas las reacciones químicas del 
metabolismo celular se realizan gracias a la acción de catalizadores o enzimas. La sustancia 
sobre la que actúa una enzima se denomina substrato. Pasteur descubrió que la fermentación del 
azúcar mediante levaduras, con su conversión en alcohol etílico y anhídrido carbónico es 
catalizada por fermentos o enzimas. 
 
ATP 
El ATP puede actuar como transportador de energía química, en cientos de reacciones celulares, 
por lo que se le considera como un compuesto rico en energía; ya que muestra una gran 
disminución de energía química cuando participa en reacciones hidrolíticas. 
 
Respiración 
La Respiración aeróbica es un proceso transductor de energía en la cual la molécula de glucosa 
se oxida en presencia de oxígeno liberando anhídrido carbónico, agua y energía en forma de 
ATP; mientras que la glucólisis o respiración anaeróbica es la degradación de la glucosa en 
ausencia de oxígeno molecular formándose alcohol etílico y anhídrido carbónico, o en algunos 
casos acido láctico y ATP. 
http://www.forest.ula.ve/~rubenhg/proteinas/
http://www.forest.ula.ve/~rubenhg/acidez/
http://www.forest.ula.ve/~rubenhg/atp
http://www.forest.ula.ve/~rubenhg/respiracion/index.html
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Fotosíntesis 
La vida en la tierra depende fundamentalmente de la energía solar. La fotosíntesis es el único 
procesode importancia biológica que puede atrapar esa energía. Toda la materia orgánica 
disponible en la tierra ha sido producida por la fotosíntesis. La materia orgánica comprende los 
alimentos que consumimos diariamente tanto nosotros como los animales, los combustibles 
fósiles (petróleo, gas, gasolina, carbón); así como la leña, madera, pulpa para papel, inclusive la 
materia prima para la fabricación de fibras sintéticas, plásticos, poliester, etc 
 
Relaciones Hídricas en las Plantas 
No se puede concebir la vida sin la presencia de agua. Es el líquido más común y extraordinario 
conocido. Tres cuartas partes de la superficie terrestre están cubiertas por agua. En la tierra 
existen reservas ocultas de agua en el subsuelo, en los casquetes polares se encuentra en forma 
de hielo y en la atmósfera está presente en forma de vapor de agua . A pesar de que el agua es la 
molécula más abundante en la superficie terrestre, su disponibilidad es el factor que limita más 
la productividad vegetal en la tierra, en una escala global. La poca disponibilidad de agua limita 
la productividad de los ecosistemas terrestres, principalmente en climas secos. 
 
Transpiración 
Es la pérdida de agua en forma de vapor a través de los estomas, cutícula, y peridermis de las 
plantas. Casi toda el agua que se pierde por la hoja lo hace a través de los poros del aparato 
estomático, que son más abundantes en el envés de la hoja. Las hojas pierden agua 
irremediablemente a través de los poros estomáticos, como consecuencia de la actividad 
fotosintética de las células del mesófilo. Se podría decir que la transpiración es un mal 
necesario, ya que sí los estomas no se abren no penetra el CO2 requerido para la fotosíntesis por 
las células del parénquima clorofílico. 
 
 
Bibliografía citada: 
Biología. Helena Curtis. 4° Edición. Editorial Médica Panamericana. 1991. 
Biology. N. Campbell. 2nd edition. The Benjamin/Cummings Publishing Company. Inc.1990. 
Tratado sobre botánica. Strasburger. 7ma edición. Ed.Omega. 1988 
Botanica online. http:// www.forest.ula.ve 
 
 
 
 
http://www.forest.ula.ve/~rubenhg/fotosintesis
http://www.forest.ula.ve/~rubenhg/relahid
http://www.forest.ula.ve/~rubenhg/transpiracion