Morfología Floral y Conceptos Botánicos Fundamentales

Las flores pueden clasificarse según la presencia o ausencia de ciertas estructuras:

• Asepalas: Flores que no poseen cáliz.
• Apétalas: Flores que carecen de corola.
• Desnudas: Flores que no tienen ni cáliz ni corola.

En cuanto a su sexualidad, las flores se distinguen en:

• Hermafroditas: Poseen tanto estambres (órganos masculinos) como pistilo (órgano femenino).
• Masculinas: Contienen solo estambres.
• Femeninas: Presentan únicamente pistilo.

A continuación, se abordan conceptos clave relacionados con la reproducción vegetal y la estructura de las plantas:

• La semilla se forma a partir del óvulo de la flor.
• La parte de la semilla que nutre al embrión es el endospermo o albumen.
• El gametofito de los helechos se denomina prótalo.
• Las partes del esporofito de un helecho son los soros y esporangios.
• Este esporofito se reproduce por esporulación, mediante esporas.
• La semilla… (3 y 4); los granos de polen… (1)
• La capa más gruesa de un fruto carnoso, rica en sustancias de reserva, es el mesocarpio.
• Las piezas que forman la corola de una flor son los pétalos.
• Las flores que solo tienen estambres son masculinas.
• La parte de la flor de la que deriva el fruto es el pistilo.
• El gametofito femenino que se encuentra en las flores y la parte que lo aloja son la oosfera y el saco embrionario, respectivamente.

Reproducción Artificial y Asistida

Algunas formas de reproducción pueden darse por gemación y otras por fragmentación, procesos que también se observan en la naturaleza.

Tipos de Reproducción Asistida

La reproducción artificial, o asistida, engloba diversas técnicas:

• Reproducción asistida: Se refiere a la multiplicación de gametos para lograr la fecundación artificial.
• Inseminación artificial: Consiste en la introducción de espermatozoides directamente en el aparato reproductor femenino.
• Fecundación in vitro (FIV): Implica fecundar un óvulo con un espermatozoide fuera del cuerpo de la mujer, en un laboratorio.

Etapas de la Fecundación in vitro

El proceso de fecundación in vitro se desarrolla en las siguientes etapas:

1. Obtención de óvulos: Mediante tratamiento hormonal, se estimula la producción de varios óvulos, que luego son extraídos.
2. Fecundación: Los óvulos extraídos son fecundados por los espermatozoides en una placa Petri, donde se dejan desarrollar hasta formar embriones.
3. Transferencia de embriones: Los embriones se introducen en el útero, donde se espera que aniden.
4. Inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI): Es una técnica específica donde se introduce un espermatozoide (o su núcleo) directamente en el citoplasma de un óvulo.

Clonación y Células Madre: Fundamentos y Aplicaciones

Las células madre o células troncales son células no especializadas con la capacidad de dividirse, multiplicarse y originar diferentes tipos de células especializadas. La célula madre por excelencia es el cigoto.

Tipos de Células Madre

Existen tres tipos principales de células madre:

• Totipotentes: Capaces de regenerar un individuo por completo. Además del cigoto, las ocho primeras células resultantes de su división también lo son.
• Pluripotentes: No pueden originar un nuevo individuo completo, pero sí pueden dar lugar a todos los tipos celulares del organismo. Todas las células del embrión hasta el estado de blástula son pluripotentes.
• Multipotentes: Presentes en los adultos, conservan la capacidad de originar algunos tipos de células específicas. Se les denomina células madre adultas.

Aplicaciones de las Células Madre

Las células madre tienen diversas aplicaciones, destacando la medicina regenerativa, donde se utilizan para reemplazar tejidos u órganos dañados o que no funcionan correctamente (por ejemplo, en el tratamiento de la diabetes).

La Clonación

La clonación es un proceso mediante el cual se puede obtener un organismo genéticamente idéntico a otro. Se puede lograr de dos maneras principales:

• A partir de células embrionarias totipotentes.
• A partir de células diferenciadas: Se extrae el núcleo de una célula adulta y se introduce en un óvulo al que se le ha retirado su propio núcleo. El óvulo resultante, con el núcleo de la célula adulta, se desarrolla para formar un clon.

Aplicaciones de la Clonación

Las aplicaciones de la clonación incluyen:

• Investigación: Para estudiar el desarrollo embrionario y la diferenciación celular.
• Conservación de especies: Regenerar animales en peligro de extinción.
• Ganadería: Mejorar razas o producir animales con características deseadas.
• Terapéuticas: Potencial para la producción de tejidos u órganos compatibles.

Reproducción Asexual en Plantas

En la reproducción asexual, las nuevas plantas se forman a partir de una o varias células de un solo progenitor. Sus principales características son:

• Ventajas: Rapidez del proceso y gran número de descendientes producidos.
• Inconveniente: La variabilidad genética es prácticamente nula, lo que puede limitar la adaptación a cambios ambientales.

Se distinguen dos modalidades principales de reproducción asexual:

1. Multiplicación Vegetativa

La multiplicación vegetativa puede manifestarse de varias formas:

• Gemación: Tipo de multiplicación vegetativa en la que algunas células se dividen activamente, constituyendo yemas que permanecen unidas al progenitor.
• Fragmentación: El progenitor se divide espontáneamente en dos o más fragmentos, cada uno de los cuales forma un nuevo individuo.

Dentro de la fragmentación o formas especializadas de multiplicación vegetativa, se incluyen:

• Por rizomas: Tallos alargados horizontalmente y con frecuencia enterrados. Algunas de sus yemas dan lugar a nuevos tallos y plantas.
• Por tubérculos: Rizomas engrosados por acumulación de sustancias de reserva, que se hacen independientes cuando la planta madre muere, dando origen a nuevas plantas.
• Por tallos rastreros (estolones): Tallos que crecen lateralmente por encima de la tierra. Al entrar en contacto con el suelo, desarrollan raíces y forman una nueva planta.

2. Esporulación

La esporulación es la formación de esporas, que son células asexuales capaces de originar un nuevo individuo sin necesidad de unirse a otra célula. Se desarrollan en el interior de esporangios. La mayor ventaja de la esporulación es que las esporas poseen una gran dispersión geográfica, facilitando la colonización de nuevos hábitats.

Reproducción Sexual en Plantas

En la reproducción sexual, las plantas hijas se forman a partir de la fusión de dos células especializadas llamadas gametos. Este proceso de fusión, conocido como fecundación, produce una célula huevo o cigoto, cuyo desarrollo posterior da lugar a la nueva planta.

Estos gametos se originan en los gametangios y son de dos tipos:

• Masculinos o anterozoides: Se forman en los anteridios, son pequeños y, a menudo, flagelados (móviles).
• Femeninos u oosferas: Se producen en los arquegonios, son grandes e inmóviles.

Las plantas han encontrado un equilibrio entre los procesos de reproducción asexual y sexual, verificando un ciclo vital de tipo diplohaplonte. Este ciclo es una combinación de los ciclos diplonte y haplonte. En él, el organismo adulto diploide (el esporofito) origina, por meiosis, una gran cantidad de células haploides que no son gametos, y que reciben el nombre de meioesporas. Estas meioesporas se desarrollan y forman, por mitosis, el gametofito, que es haploide.

Ciclos Reproductivos Específicos

Reproducción en Musgos (Briofitas)

Los musgos dependen todavía del medio acuoso para su reproducción. En su ciclo vital, predomina la fase gametofítica; la planta visible es el gametofito (n), en el que se originan los órganos sexuales masculinos (anteridios) y femeninos (arquegonios). Cuando el anteridio se rompe, libera anterozoides que llegan al arquegonio desplazándose en el agua. Uno de ellos fecunda la oosfera, formando el cigoto (2n), que da lugar al esporofito. En este esporofito se generan las células madre de las esporas, que sufren meiosis, dando lugar cada una a cuatro esporas haploides. Cada espora germinará y dará lugar a una nueva planta (gametofito).

Reproducción en Helechos (Pteridofitas)

Los helechos presentan un ciclo vital diplohaplonte, con predominio de la fase esporofito; las plantas visibles son los esporofitos. En el envés de la hoja, se encuentran los soros (conjunto de esporangios en cuyo interior están las esporas). Estas esporas, por meiosis, originan esporas haploides que, al germinar, dan lugar al gametofito (con forma de corazón), conocido como prótalo. El agua que pueda llegar al prótalo transporta los anterozoides, que nadan hacia la oosfera situada dentro del arquegonio. Se produce entonces la fecundación y se forma un cigoto diploide que da lugar a un nuevo esporofito.