Estructura de Gametofitos y Generación de Esporofitos

A gametofito representa la fase sexual de la vida vegetal. Este ciclo se denomina alternancia de generaciones y los organismos alternan entre una fase sexual, o generación de gametofitos, y una fase asexual, o generación de esporofitos. El término gametofito puede referirse a la fase de gametofito del ciclo de vida de la planta o al cuerpo u órgano particular de la planta que produce gametos.

Es en la estructura de gametofito haploide donde se forman los gametos. Estas células sexuales masculinas y femeninas, también conocidas como óvulos y espermatozoides, se unen durante la fertilización para formar un cigoto diploide. El cigoto se desarrolla en un esporofito diploide, que representa la fase asexual del ciclo. Los esporofitos producen las esporas haploides a partir de las cuales se desarrollan los gametofitos haploides. Dependiendo del tipo de planta, la mayor parte de su ciclo de vida puede transcurrir en la generación de gametofitos o en la generación de esporofitos. Otros organismos, como algunas algas y hongos, pueden pasar la mayor parte de sus ciclos de vida en la fase de gametofito.

📋 Indice del contenido
  1. Desarrollo de Gametofitos
  2. Generación de Gametofitos en Plantas No vasculares
  3. Generación de Gametofitos en Plantas Vasculares
  4. Generación de Gametofitos en Plantas Productoras de Semillas
  5. Conclusiones Clave de Gametofitos
  6. Fuentes

Desarrollo de Gametofitos


Esporofitos de Musgo.
Santiago Urquijo / Moment / Getty

Los gametofitos se desarrollan a partir de la germinación de esporas. Las esporas son células reproductoras que pueden dar lugar a nuevos organismos asexualmente (sin fertilización). Son células haploides que se producen por meiosis en esporofitos. Tras la germinación, las esporas haploides experimentan mitosis para formar una estructura de gametofito multicelular. El gametofito haploide maduro produce entonces gametos por mitosis.

Este proceso difiere de lo que se observa en los organismos animales. En las células animales, las células haploides (gametos) solo se producen por meiosis y solo las células diploides experimentan mitosis. En las plantas, la fase de gametofito termina con la formación de un cigoto diploide por reproducción sexual. El cigoto representa la fase de esporofito, que consiste en la generación de plantas con células diploides. El ciclo comienza de nuevo cuando las células de esporofito diploides experimentan meiosis para producir esporas haploides.

Generación de Gametofitos en Plantas No vasculares


HEPARINA. Marchantia, Estructuras portadoras de Arquegonio de Gametofitos femeninos en una hepática. Las estructuras en forma de paraguas acechadas tienen arquegonia.
Ed Reschke / Fotolibrería / Getty Images

La fase de gametofito es la fase primaria en plantas no vasculares, tales como musgos y hepáticas. La mayoría de las plantas son heteromórfico, lo que significa que producen dos tipos diferentes de gametofitos. Un gametofito produce óvulos, mientras que el otro produce esperma. Musgos y hepáticas también son heterosporoso, lo que significa que producen dos tipos diferentes de esporas. Estas esporas se convierten en dos tipos distintos de gametofitos; un tipo produce esperma y el otro produce óvulos. El gametofito masculino desarrolla órganos reproductores llamados anteridios (producen esperma) y el gametofito femenino se desarrolla arquegonia (producir huevos).

Las plantas no vasculares deben vivir en hábitats húmedos y depender del agua para unir los gametos masculinos y femeninos. Tras la fertilización, el cigoto resultante madura y se desarrolla en un esporofito, que permanece unido al gametofito. La estructura del esporofito depende del gametofito de alimentación porque solo el gametofito es capaz de realizar la fotosíntesis. La generación de gametofitos en estos organismos consiste en la vegetación verde, frondosa o similar al musgo ubicada en la base de la planta. La generación de esporofitos está representada por los tallos alargados con estructuras que contienen esporas en la punta.

Generación de Gametofitos en Plantas Vasculares


El protalo es la fase gametofítica en el ciclo de vida del helecho. Las protalias en forma de corazón producen gametos que se unen para formar un cigoto, que se convierte en una nueva planta esporofita.
Documental de Lester V. Bergman/Corbis / Getty Images

En plantas con sistemas de tejido vascular, la fase de esporofito es la fase primaria del ciclo de vida. A diferencia de las plantas no vasculares, las fases de gametofito y esporofito en plantas vasculares no productoras de semillas son independientes. Tanto las generaciones de gametofitos como las de esporofitos son capaces de fotosíntesis. Helechos son ejemplos de este tipo de plantas. Muchos helechos y otras plantas vasculares son homosporoso, lo que significa que producen un tipo de espora. El esporofito diploide produce esporas haploides (por meiosis) en sacos especializados llamados esporangios.

Los esporangios se encuentran en la parte inferior de las hojas del helecho y liberan esporas al medio ambiente. Cuando una espora haploide germina, se divide por mitosis formando una planta de gametofito haploide llamada protalo. El protalo produce órganos reproductores masculinos y femeninos, que forman espermatozoides y óvulos, respectivamente. Se necesita agua para que se produzca la fertilización a medida que los espermatozoides nadan hacia los órganos reproductores femeninos (arquegonía) y se unen con los óvulos. Después de la fertilización, el cigoto diploide se desarrolla en una planta esporofita madura que surge del gametofito. En los helechos, la fase esporofítica consiste en frondas frondosas, esporangios, raíces y tejido vascular. La fase de gametofito consiste en las pequeñas plantas o protalias en forma de corazón.

Generación de Gametofitos en Plantas Productoras de Semillas


Esta micrografía electrónica de barrido coloreada (SEM) muestra tubos de polen (naranja) en el pistilo de una flor de genciana de la pradera (Gentiana sp.). El polen contiene las células sexuales masculinas de una planta con flores.
SUSUMU NISHINAGA / Biblioteca Fotográfica de Ciencias / Getty Images

En plantas productoras de semillas, tales como angiospermas y gimnospermas, la generación de gametofitos microscópicos depende totalmente de la generación de esporofitos. En las plantas con flores, la generación de esporofitos produce esporas masculinas y femeninas. Las microsporas masculinas (espermatozoides) se forman en microsporangios (sacos de polen) en el estambre de la flor. Las megaesporas femeninas (huevos) se forman en el megasporangio en el ovario de la flor. Muchas angiospermas tienen flores que contienen microsporangio y megasporangio.

El proceso de fertilización ocurre cuando el polen es transferido por el viento, insectos u otros polinizadores de plantas a la porción femenina de la flor (carpelo). El grano de polen germina formando un tubo de polen esto se extiende hacia abajo para penetrar el ovario y permitir que un espermatozoide fertilice el óvulo. El óvulo fertilizado se convierte en una semilla, que es el comienzo de una nueva generación de esporofitos. La generación de gametofitos femeninos consiste en las megaesporas con saco embrionario. La generación de gametofitos masculinos consiste en microsporas y polen. La generación de esporofitos consiste en el cuerpo de la planta y las semillas.

Conclusiones Clave de Gametofitos

  • El ciclo de vida de la planta alterna entre una fase de gametofito y una fase de esporofito en un ciclo conocido como alternancia de generaciones.
  • El gametofito representa la fase sexual del ciclo de vida, ya que los gametos se producen en esta fase.
  • Los esporofitos vegetales representan la fase asexual del ciclo y producen esporas.
  • Los gamatofitos son haploides y se desarrollan a partir de esporas generadas por esporofitos.
  • Los gametofitos masculinos producen estructuras reproductivas llamadas anteridios, mientras que los gametofitos femeninos producen arquegonias.
  • Las plantas no vasculares, como los musgos y las hepáticas, pasan la mayor parte de su ciclo de vida en la generación de gametofitos.
  • El gametofio en las plantas no vasculares es la vegetación verde similar al musgo en la base de la planta.
  • En plantas vasculares sin semillas, tales como helechos, las generaciones de gametofitos y esporofitos son capaces de fotosíntesis y son independientes.
  • La estructura gametofítica de los helechos es una planta en forma de corazón llamada protalo.
  • En plantas vasculares portadoras de semillas, tales como angiospermas y gimnospermas, el gametofito depende totalmente del esporofito para el desarrollo.
  • Los gametofitos en las angiospermas y gimnospermas son granos de polen y óvulos.

Fuentes

  • Gilbert, Scott F. " Ciclos de vida de las plantas.” Biología del Desarrollo. 6ta Edición., Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU., 1 de enero de 2009 1970, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9980/.
  • Graham, Lk, y Lw Wilcox. "El Origen de la Alternancia de Generaciones en Plantas Terrestres: un Enfoque en la Matrotrofia y el Transporte de Hexosa.” Transacciones filosóficas de la Royal Society B: Ciencias Biológicas, Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos, 29 de junio de 2000, www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1692790/.

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