Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits

I 0 flashcards i 9 preguntes més al document.

Text del document

APUNTS BOTÀNICA Grau en Biologia Universitat Autònoma de Barcelona AprenAI 2026-2027 Resum complet de Botànica UAB: regnes, cicles biològics, endosimbiosi, algues, briòfits, pteridòfits, gimnospermes i angiospermes per preparar l'examen.

APREN.AI Índex 1 Classificació dels éssers vius i sistemàtica filogenètica El concepte de vegetal i la seva evolució científica Història dels sistemes de classificació i dels grans regnes Taxonomia, sistemàtica i codis de nomenclatura Sistemàtica filogenètica i anàlisi cladística 2 Nivells d'organització morfològica i cicles biològics Nivells d'organització morfològica en vegetals Estratègies de reproducció: asexual i sexual Cicles biològics fonamentals en vegetals 3 Origen de la vida, cianobacteris i endosimbiosi plastidial Escala temporal i origen dels sistemes vius Teoria de l'endosimbiosi seriada i origen dels plastidis Tipologia de plastidis i ultraestructura Diversitat de pigments i espectres d'absorció 4 Heteroconts: diatomees, algues brunes i pseudofongs El llinatge dels heteroconts (Stramenopiles) Bacil·lariofícies (diatomees): morfologia, pigmentació i ecologia Cicle biològic de les diatomees i aplicacions Feofícies (algues brunes) Oomicets (pseudofongs) 5 Rodòfits i Viridiplantae: diversitat d'algues vermelles i verdes El fílum Rhodophyta: ultraestructura i adaptació pigmentària Cicle biològic trigenètic dels rodòfits Viridiplantae: diversitat dels cloròfits Estreptòfits basals: de les carofícies als embriòfits 6 Colonització del medi terrestre i briòfits Reptes adaptatius del medi terrestre i novetats dels embriòfits Cicle digenètic heteromòrfic i característiques dels briòfits Organització de Marchantiophyta (hepàtiques) Organització de Bryophyta (molses) i diferenciació ecològica 7 Organització del corm i pteridòfits (criptògames vasculars) El corm com a nivell d'organització dels traqueòfits Organografia vegetativa: arrel, tija i fulla Origens de la fulla: microfil·les i megafil·les Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 1 Lycopodiophyta: característiques i heterospòria Monilophyta: Equisetophytina i Pteridophytina 8 Espermatòfits: origen de la llavor i gimnospermes Significat evolutiu de la llavor i independització de l'aigua Característiques generals de les gimnospermes Diversitat ibèrica: Família Pinaceae vs.

Cupressaceae 9 Angiospermes: organització floral, doble fecundació i fruit Èxit evolutiu i trets generals de les angiospermes Organització estructural de la flor: verticils estèrils i fèrtils El gametòfit femení i la doble fecundació Destí ontogènic: formació del fruit i de la llavor 10 Resum per repassar Sistemàtica, regnes i filogènia Nivells morfològics i cicles biològics Endosimbiosi i diversitat d'algues Briòfits i conquesta del medi terrestre Cormòfits i espermatòfits (gimnospermes i angiospermes) Solucions de les preguntes de repàs Aquests apunts poden contenir errors o omissions.

Són un material de suport i no substitueixen el temari oficial ni el professorat: contrasta la informació important. Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 2 1 Classificació dels éssers vius i sistemàtica filogenètica EN ACABAR SABRÀS Distingir les definicions històrica i contemporània de vegetal dins de la botànica. Explicar la seqüència cronològica dels regnes i els tres dominis cel·lulars universals. Identificar els sufixos taxonòmics normalitzats en vegetals segons el rang. Diferenciar els conceptes de monofília, parafília i polifília en sistemàtica cladística.

PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 1 Per quina raó un bolet i una molsa van ser considerats durant segles dins del mateix grup d'éssers vius? La botànica s'ocupa de la diversitat dels vegetals i de la seva història evolutiva. Comprendre aquesta disciplina exigeix analitzar com ha evolucionat el concepte mateix d'organisme vegetal i com s'ordena la diversitat mitjançant la sistemàtica. ESQUEMA Estructura general del curs de Botànica El concepte de vegetal i la seva evolució científica La concepció clàssica considerava com a vegetal qualsevol ésser viu desproveït de moviment actiu i sense sensibilitat aparent.

Aquesta definició històrica agrupava organismes molt dispars com ara plantes terrestres, algues, fongs i fins i tot determinats animals sèssils. Avui dia sabem que el terme vegetal no constitueix un grup evolutiu natural, sinó una delimitació pràctica d'organismes estudiats tradicionalment per la botànica. Dins d'aquest àmbit s'inclouen les plantes terrestres (tant els briòfits com les plantes vasculars), les algues en sentit ampli, els fongs i certs grups de bacteris fotosintètics com els cianobacteris.

Botànica Estudi de la diversitat i evolució vegetal Classificació i Sistemàtica Dominis, taxonomia i anàlisi cladística Morfologia i Cicles Nivells estructurals i alternança generacional Llinatges i Diversitat Des d'algues fins a espermatòfits Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 3 DEFINICIÓ Un vegetal és, en el context de la botànica contemporània, qualsevol organisme que ha estat objecte d'estudi tradicional d'aquesta ciència (plantes, algues, fongs i cianobacteris), malgrat correspondre a llinatges evolutius independents i allunyats entre si. COMPROVA-HO 2 Per quina raó els fongs i les plantes ja no es classifiquen dins d'un mateix regne vegetal homogeni?

Història dels sistemes de classificació i dels grans regnes L'estudi dels éssers vius ha anat modificant la quantitat i la naturalesa dels regnes reconeguts a mesura que milloraven els mètodes d'observació: Robert Hooke (segle XVII): descriu per primera vegada l'estructura cel·lular observant làmines de suro. Antonie van Leeuwenhoek: descobreix el món microscòpic i documenta éssers unicel·lulars que va anomenar «animalcules», trencant la divisió estricta entre plantes i animals. Carl von Linné (segle XVIII): divideix els éssers vius en dos regnes tradicionals (animals i vegetals) basant-se en la nutrició i la mobilitat.

Ernst Haeckel (segle XIX): recolza la teoria de la selecció natural de Darwin, publica el primer arbre de la vida i crea el regne Protista per situar-hi els éssers que no encaixaven com a plantes ni com a animals. Herbert Copeland (segle XX): estableix el regne Monera per separar clarament els organismes procariotes unicel·lulars dels eucariotes. Robert Whittaker (mitjan segle XX): proposa l'esquema clàssic de cinc regnes en reconèixer formalment el regne Fungi atesa la seva nutrició heteròtrofa per absorció. Lynn Margulis: redefineix el regne protista amb la denominació de Protoctista per acollir conjuntament els protozous i totes les algues.

Carl Woese (finals dels anys 60 i dècades posteriors): revoluciona la sistemàtica en utilitzar marcadors moleculars; demostra que els procariotes comprenen dues línies fonamentals i postula els tres dominis: Archaea, Bacteria i Eukarya. Thomas Cavalier-Smith: proposa models alternatius dividint els protists en dos regnes diferenciats: Protozoa i Chromista. En el domini dels eucariotes, les anàlisis filogenètiques modernes distingeixen dos grans llinatges: els uniconts (que inclouen el clade dels opistoconts, on s'agrupen fongs i animals) i els biconts (on trobem les plantes i diversos grups d'algues dispersos de manera polifilètica).

Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 4 Arbre filogenètic dels eucariotes dividit entre els llinatges uniconts i biconts. COMPROVA-HO 3 Quina aportació metodològica clau va diferenciar la proposta de dominis de Carl Woese de les classificacions anteriors de regnes? Taxonomia, sistemàtica i codis de nomenclatura La taxonomia s'encarrega d'identificar, descriure i ordenar els éssers vius en categories jeràrquiques anomenades tàxons, aplicant una normativa formal. Per evitar duplicitats de denominació (sinònims) i assegurar criteris de prioritat, s'apliquen quatre codis internacionals de nomenclatura segons el grup d'estudi: plantes, animals, bacteris i virus.

Per la seva banda, la sistemàtica és una disciplina integradora més àmplia que engloba la taxonomia. El seu objectiu principal és reconstruir la història evolutiva dels organismes i expressar els seus graus de parentesc a través de la filogènia.

Jerarquia taxonòmica i sufixos estandarditzats En la taxonomia vegetal s'utilitzen terminacions canòniques obligatòries per a cada categoria o rang jeràrquic formal: Rang taxonòmic Sufix canònic en vegetals Notes i aplicació Fílum o Divisió -phyta Categoria superior per a grans llinatges Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 5 Rang taxonòmic Sufix canònic en vegetals Notes i aplicació Classe (plantes vasculars) -opsida Restringit a cormòfits Classe (algues) -phyceae Sufix emprat per a les classes d'algues Ordre -ales Subdivisió de les classes Família -aceae Reuneix gèneres estretament emparentats Gènere Sense sufix fix Substantiu en majúscula Espècie Binomi complet Unitat taxonòmica bàsica Nomenclatura binomial i el concepte d'espècie Abans de Carl von Linné s'utilitzaven polinomis llargs per descriure cada planta.

L'any 1753, a la seva obra fundacional Species Plantarum, Linné va establir la nomenclatura binomial, simplificant la designació formal a dues úniques paraules escrites en llatí: EXEMPLE En el nom científic Quercus ilex, «Quercus» és el gènere i «ilex» és l'epítet específic. Tot el conjunt s'ha d'escriure en cursiva (o subratllat en manuscrits) per distingir-lo de la resta del text. A diferència dels noms vulgars, que són locals, variables i sovint equívocs, el nom científic és únic, universal i inequívoc arreu del món. Sota el rang d'espècie es poden reconèixer subespècies, que funcionen com a races geogràfiques diferenciades que poden divergir amb el temps fins a originar noves espècies.

En canvi, la varietat reflecteix variacions morfològiques locals sense valor taxonòmic formal (com individus de diferents colors de flor en una mateixa població). L'espècie no és un concepte rígid, sinó una entitat multifacètica: Unitat morfològica: individus prou semblants per poder ser reconeguts com a membres del mateix conjunt. Unitat ecològica: ocupen una àrea i unes condicions ecològiques semblants. Unitat reproductiva: organismes capaços d'encreuar-se entre si i produir descendència fèrtil (criteri molt sòlid en animals, però amb limitacions en vegetals per fenòmens d'hibridació). Unitat evolutiva: comparteixen el mateix fons genètic i mantenen flux gènic continuat.

El gènere: s'escriu sempre amb la lletra inicial en majúscula. 1 L'epítet específic: funciona com a adjectiu o complement, s'escriu íntegrament en minúscula i mai no pot aparèixer sol. 2 Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 6 ERROR FREQÜENT Escriure l'epítet específic amb majúscula inicial o usar-lo de manera aïllada com si fos el nom de l'espècie (per exemple, escriure «Ilex» per referir-se a l'alzina). Recorda que l'epítet específic requereix sempre el seu gènere i s'escriu íntegrament en minúscula (Quercus ilex). COMPROVA-HO 4 Quina diferència taxonòmica i evolutiva hi ha entre una subespècie i una varietat?

Sistemàtica filogenètica i anàlisi cladística La filogènia reconstrueix la genealogia dels éssers vius mitjançant hipòtesis gràfiques anomenades arbres filogenètics o cladogrames. Inicialment es construïen amb dades anatòmiques i morfològiques; actualment s'empren preferentment dades genòmiques i moleculars. En un cladograma: L'arrel indica l'ancestre comú primigeni de tot el grup representat. Els nodes assenyalen els avantpassats comuns hipotètics d'on sorgeixen dues o més línies evolutives. Les branques o línies representen el camí evolutiu dels llinatges al llarg del temps. Un clade està format per un node i tots els descendents que en deriven jeràrquicament.

La sistemàtica cladística empra caràcters per identificar aquestes relacions. La sistemàtica filogenètica es basa en caràcters derivats compartits (apomorfies) per identificar relacions de parentiu. Tipus de grups segons la filogènia L'objectiu prioritari de la taxonomia moderna és que tots els tàxons reconeguts siguin naturals: Tipus de grup Definició i caràcter Estat evolutiu Grup monofilètic Agrupa l'ancestre comú més recent i tots els seus descendents subordinats. Vàlid (clade natural fonamentat en sinapomorfies). Grup parafilètic Inclou l'ancestre comú més recent però exclou un o més dels seus llinatges descendents. Artificial o incomplet; no reflecteix tot el llinatge.

Grup polifilètic Reuneix tàxons que presenten convergències o similituds aparents però no comparteixen un avantpassat comú exclusiu del grup. Artificial; sense validesa cladística. Els conceptes d'organització corporal i les característiques estructurals dels tàxons vegetals es desenvolupen detalladament a les seccions següents (per als nivells de tal·lòfit i cormòfit, vegeu «Nivells d'organització morfològica i cicles biològics»; per a l'origen plastidial, vegeu «Origen de la vida, cianobacteris i endosimbiosi plastidial»). Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 7 COMPROVA-HO 5 Per què les algues es consideren un conjunt polifilètic i no pas un clade vàlid?

IDEES CLAU El concepte tradicional de vegetal no respon a un grup evolutiu homogeni, sinó a una agrupació històrica d'estudi botànic. Carl Woese va redefinir la diversitat biològica en tres dominis basats en anàlisis moleculars: Archaea, Bacteria i Eukarya. L'obra <mark class='hl-blue'>Species Plantarum</mark> (1753) de Carl von Linné va instaurar la nomenclatura binomial per a totes les espècies botàniques. Els sufixos taxonòmics reglats identifiquen la categoria: -phyta (fílum), -opsida (classe de cormòfits), -phyceae (classe d'algues), -ales (ordre) i -aceae (família).

La cladística admet exclusivament els grups monofilètics com a tàxons naturals vàlids, rebutjant agrupacions parafilètiques o polifilètiques. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 6. Quina terminació taxonòmica estandarditzada correspon a una família botànica i quina a un ordre? 7. Com es defineix un grup monofilètic en un arbre filogenètic? 8. Quins són els tres dominis universals de la vida establerts per Carl Woese? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 9. Quin any va publicar Linné l'obra fundacional de la nomenclatura botànica binomial? 10. Quin sufix identifica formalment una classe d'algues segons les normes taxonòmiques? 11.

Com es defineix un grup parafilètic en l'anàlisi cladística? 1969 a) 1753 b) 1665 c) 1859 d) -phyta a) -opsida b) -phyceae c) -aceae d) Exclou algun descendent de l'ancestre comú a) Presenta únicament caràcters derivats o apomorfies b) Reuneix descendents d'orígens filogenètics diferents c) Inclou l'ancestre i tots els descendents d) Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 8 12. Quins organismes s'agrupen juntament amb els animals dins del clade dels opistoconts? 2 Nivells d'organització morfològica i cicles biològics EN ACABAR SABRÀS Distingir les característiques morfològiques de protòfits, tal·lòfits i cormòfits.

Classificar els tipus de fecundació segons la morfologia dels gàmetes. Diferenciar els cicles biològics monogenètics i digenètics segons la posició de la meiosi. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 13 Com pot un vegetal sobreviure a la terra ferma sense assecar-se si no disposa de pell impermeable? Nivells d'organització morfològica en vegetals La diversitat vegetal s'organitza bàsicament a partir de la separació cel·lular entre procariotes i eucariotes. Segons el grau de complexitat estructural i la capacitat d'adaptació al medi, distingim tres grans nivells morfològics: protòfits, tal·lòfits i cormòfits.

ESQUEMA Nivells d'organització morfològica Els fongs a) Les algues brunes b) Els cianobacteris c) Les plantes verdes d) Protòfits Unicel·lulars o colonials sense teixits Monadals i coccals Formes unicel·lulars mòbils o immòbils Colònies i cenobis Agrupacions cel·lulars senzilles Tal·lòfits Pluricel·lulars poiquilohidres amb tal·lus Filamentós i sifonal Filaments o estructures multinucleades Parenquimàtic Meristemes i teixits 3D sense vasos Cormòfits Pluricel·lulars homeohidres amb corm Arrel, tija i fulles Òrgans veritables amb teixits vasculars Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 9 Els protòfits constitueixen el nivell més senzill.

Es tracta d'organismes unicel·lulars o agregats colonials que manquen de comunicació intercel·lular activa i de diferenciació hística vertadera. Els unicel·lulars es classifiquen en formes monadals si presenten moviment actiu mitjançant flagels, o coccals si són immòbils i tenen una paret cel·lular rígida. Quan diverses cèl·lules s'associen sense formar un organisme pluricel·lular vertader, trobem tres tipus d'agrupacions: Colònies simples: cèl·lules independents adherides entre si sense un patró rígid. Cenobis: colònies constituïdes per un nombre determinat i constant de cèl·lules fixat des del seu origen.

Consorcis d'agregació: associacions de cèl·lules amb un nombre fixat que es poden disgregar i tornar a ajuntar segons les condicions ambientals. Els tal·lòfits són organismes pluricel·lulars amb comunicació intercel·lular (mitjançant plasmodesmes), polaritat cel·lular (amb zones apicals i basals) i una divisió bàsica del treball. Els tal·lòfits són organismes poiquilohidres, fet que implica que no poden controlar de manera autònoma el seu equilibri hídric intern i depenen directament de la humitat ambiental. El seu cos vegetatiu rep el nom de tal·lus, el qual presenta diferents graus de desenvolupament: Tal·lus filamentós: cadenes lineals de cèl·lules que poden ser simples o ramificades.

Tal·lus pseudoparenquimàtic: estructures formades per l'entrecreuament dens de filaments que exteriorment simulen un teixit massís, com passa en fongs. Dins d'aquest grup trobem l'estructura sifonal, mancada de septes cel·lulars interns, formant una gran massa citoplasmàtica multinucleada on els septes només es generen en el moment de la reproducció. Tal·lus parenquimàtic (o hístic): estructures tridimensionals autèntiques amb parets compartides. Presenten meristemes (teixits de creixement) i parènquimes funcionals (assimiladors o fotosintètics i de reserva), però manquen de teixits protectors epidèrmics especialitzats, teixits de sosteniment o vasos conductors.

Els cormòfits representen el màxim grau de diferenciació estructural. Són pluricel·lulars i organismes homeohidres, capaços de regular la hidratació dels teixits gràcies a aïllaments cuticulars i sistemes estomàtics. El seu cos és un corm integrat per tres òrgans vegetatius: arrel, tija i fulles (vegeu «Organització del corm i pteridòfits (criptògames vasculars)»). Disposen de parènquimes especialitzats, teixits vasculars de transport, teixits protectors i mecànics.

Els briòfits (molses i afins) ocupen una posició intermèdia: no posseeixen corm típic i es classifiquen com a tal·lòfits avançats, representant el nexe evolutiu de transició cap als cormòfits (vegeu «Colonització del medi terrestre i briòfits»). COMPROVA-HO 14 Quina diferència fisiològica fonamental separa els tal·lòfits dels cormòfits respecte a la gestió de l'aigua? Estratègies de reproducció: asexual i sexual La reproducció en vegetals combina vies asexuals i sexuals. La via asexual permet una multiplicació ràpida basada en divisions mitòtiques sense variabilitat genètica, ideal per colonitzar espais ràpidament.

La via sexual implica alternança entre fases meòtiques i singàmia, generant recombinació i Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 10 afavorint l'aparició d'estructures de resistència. Les modalitats de reproducció asexual inclouen diversos mecanismes cel·lulars i estructurals: Bipartició: divisió d'un organisme unicel·lular en dues cèl·lules filles idèntiques mitjançant mitosi. Pluripartició: múltiples divisions nuclears successives sense cariocinesi immediata, seguides de citocinesis simultànies. Gemmació: formació d'una protuberància citoplasmàtica que rep un dels nuclis fills abans d'escindir-se, habitual en llevats.

Propàguls: cossos pluricel·lulars especialitzats destinats a la dispersió vegetativa, comuns en plantes superiors. Fragmentació: ruptura mecànica del tal·lus d'on s'origina un individu complet. Esporulació per mitòspores: alliberament de cèl·lules reproductores generades per mitosi. Segons la mobilitat poden ser zoòspores (flagel·lades) o aplanòspores (immòbils), i segons el lloc de gènesi, endòspores o exòspores (sempre produïdes a l'interior de la cèl·lula mare). La reproducció sexual requereix la formació de gàmetes haploides en òrgans anomenats gametangis, que poden ser unicel·lulars o pluricel·lulars.

La fusió reproductiva o fecundació comprèn la plasmogàmia (fusió cel·lular) seguida de la cariogàmia (fusió nuclear) per formar un zigot diploide (2n). Aquesta es classifica segons les estructures fusionades: Gametogàmia: fusió directa de gàmetes lliures. Presenta tres modalitats morfològiques: Isogàmia: gàmetes morfològicament idèntics (designats sovint com a + i -). Anisogàmia: gàmetes mòbils de mida desigual (un microgàmeta petit i un macrogàmeta gran). Oogàmia: gàmeta femení de grans dimensions i immòbil (ovocèl·lula produïda a l'oogoni) i gàmeta masculí reduït i mòbil (espermatozoide format a l'anteridi).

Gametangiogàmia: fusió directa dels gametangis sencers sense alliberament previ de gàmetes lliures, originant directament el zigot (freqüent en fongs). Conjugació: modalitat especial de gametangiogàmia pròpia d'algunes algues verdes filamentoses, en què es construeix un tub de connexió entre filaments i el contingut complet d'una cèl·lula migra cap a la receptora per generar el zigot. ERROR FREQÜENT Confondre les mitòspores amb les meiòspores. Les mitòspores s'originen per mitosi ordinària i són estructures de reproducció asexual (no aporten variabilitat ni canvien la ploidia).

Les meiòspores són el resultat directe d'una meiosi cel·lular; tenen funció sexual, presenten recombinació genètica i reinicien la fase haploide del cicle biològic. COMPROVA-HO 15 Quina és la diferència morfològica entre una anisogàmia i una oogàmia? Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 11 Cicles biològics fonamentals en vegetals El cicle de vida d'un vegetal queda establert pel moment precís en què té lloc la reducció meiòtica respecte a la fecundació.

Es distingeixen cicles segons el nombre de fases vegetatives independents (generacions): Tipus de cicle Generacions adultes Fase dominant / Estat Moment de la meiosi Monogenètic haplont 1 generació (n) Haploide; individu adult Zigòtica (immediata al zigot ) Monogenètic diplont 1 generació (2n) Diploide; individu adult Gametogènica (en formar gàmetes ) Digenètic diplohaplont 2 generacions (n i 2n) Alternança de gametòfit ( ) i esporòfit ( ) Espòrica (en formar meiòspores) Trigenètic 3 generacions Tres fases vegetatives successives Exclusiu de rodòfits (vegeu «Rodòfits i Viridiplantae») En el cicle monogenètic haplont, l'adult vegetatiu és haploide ( ) i produeix gàmetes mitjançant mitosi.

Després de la singàmia es constitueix un zigot que pateix meiosi immediata. Com a resultat s'obtenen 4 meiòspores (freqüentment tres es degeneren); cadascuna d'aquestes germina per mitosi per regenerar un nou organisme haploide. En el cicle monogenètic diplont, l'única fase vegetativa és diploide ( ). L'adult desenvolupa gàmetes haploides ( ) mitjançant meiosi. La fecundació d'aquests gàmetes reconstrueix el zigot , el qual creix per mitosi constituint directament un nou individu adult diploide.

En el cicle digenètic diplohaplont hi ha dues fases pluricel·lulars independents que s'alternen: Si el gametòfit i l'esporòfit són indistingibles morfològicament, el cicle s'anomena isomòrfic; si mostren aspectes o mides diferents, és heteromòrfic. Així mateix, si totes les meiòspores són morfològicament iguals, el cicle és homospòric i pot originar gametòfits bisexuals o unisexuals. Quan l'esporòfit sintetitza dos tipus diferents d'espores, el cicle és heterospòric: genera micròspores masculines (que originen microgametòfits productors de microgàmetes) i megàspores femenines (que desenvolupen megagametòfits productors de macrogàmetes).

COMPROVA-HO 16 En un cicle digenètic diplohaplont, quina fase genera les meiòspores i per quin mecanisme? n 2n 2n n n 2n n 2n 2n n 2n El gametòfit ( ) produeix gàmetes per mitosi dins dels gametangis. 1 n La fecundació origina un zigot diploide ( ), el qual germina per mitosi donant lloc a l'esporòfit adult ( ). 2 2n 2n L'esporòfit produeix meiòspores haploides (n) per meiosi. 3 Aquestes espores germinen mitòticament per tancar el cicle reconstituint el gametòfit ( ). 4 n Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 12 IDEES CLAU Els protòfits són unicel·lulars o colonials sense teixits ni comunicació interna activa.

Els tal·lòfits tenen cèl·lules comunicades però són poiquilohidres, mancant de control autònom sobre l'aigua interna. Els cormòfits són organismes homeohidres i presenten corm vertader diferenciat en arrel, tija i fulles. La reproducció sexual inclou singàmia i meiosi, manifestant-se en gametogàmia, gametangiogàmia o conjugació. Els cicles biològics s'estructuren segons el moment de la meiosi: haplont (zigòtica), diplont (gamètica) i diplohaplont (espòrica amb alternança de gametòfit i esporòfit). COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 17. Com es distingeixen un cenobi i un consorci d'agregació dins del nivell protòfit? 18. Què diferencia un cicle diplohaplont isomòrfic d'un d'heteromòrfic?

Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 19. Com es defineix un organisme vegetal poiquilohidre? 20. Quin tipus de fecundació presenta gàmetes morfològicament idèntics? 21. En quin cicle biològic la meiosi es produeix directament al zigot? 22. Quina estructura s'encarrega d'originar les meiòspores en un cicle diplohaplont?

Planta vascular amb cutícula gruixuda a) Organisme unicel·lular d'aigua dolça b) Regulador estricte del balanç d'aigua c) Incapaç de regular la hidratació interna d) Oogàmia a) Gametangiogàmia b) Isogàmia c) Anisogàmia d) Monogenètic diplont a) Digenètic diplohaplont b) Monogenètic haplont c) Trigenètic d) Gametòfit haploide a) Gametangi masculí b) Esporòfit diploide c) Oogoni immòbil d) Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 13 3 Origen de la vida, cianobacteris i endosimbiosi plastidial EN ACABAR SABRÀS Distingir les etapes geològiques i identificar les primeres evidències de vida als estromatòlits.

Explicar el mecanisme de l'endosimbiosi seriada i diferenciar plastidis primaris, secundaris i terciaris. Classificar els plastidis segons la seva funció i relacionar els pigments amb el seu espectre d'absorció. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 23 Per què els cloroplasts de certes algues tenen tres o quatre membranes en lloc de les dues habituals? L'estudi dels organismes fotosintètics exigeix comprendre com es va originar la matèria viva i com certes cèl·lules van incorporar la capacitat de fixar energia solar.

ESQUEMA Evolució i diversitat vegetal Escala temporal i origen dels sistemes vius La gènesi del nostre planeta comprèn una sèrie d'etapes que arrenquen amb l'expansió de l'univers fa aproximadament 13.700 milions d'anys (Ma). Fa uns 4.600 Ma es va produir el col·lapse de la nebulosa protosolar, donant lloc al sistema solar i a la proto-Terra. Poc després, fa prop de 4.530 Ma, va esdevenir el gran impacte que formaria el sistema Terra-Lluna, donant pas posteriorment a la condensació i formació dels oceans primitius.

La cronologia geològica divideix la història planetària en dues grans etapes: el Precambrià, que abasta al voltant del 90 % del temps geològic, i el Fanerozoic, subdividit en les eres Paleozoic, Mesozoic i Cenozoic. Origen i cianobacteris Atmosfera reductora, estromatòlits i oxigen Endosimbiosi plastidial Plastidis primaris, secundaris i terciaris Algues eucariotes Heteroconts, rodòfits i cloròfits Plantes terrestres Colonització de terra ferma i espermatòfits Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 14 Era o etapa geològica Fites biològiques principals Precambrià Origen de la vida; aparició de procariotes, eucariotes i organismes multicel·lulars.

Paleozoic Colonització del medi terrestre per part de les plantes. Mesozoic Desenvolupament dels dinosaures, sorgiment de les plantes amb flor i aparició dels mamífers. Cenozoic Diversificació i dominància dels mamífers i la flora moderna. Segons la teoria del brou primordial, l'atmosfera primerenca de la Terra presentava un marcat caràcter reductor i energètic, amb una quantitat gairebé nul·la d'oxigen i una forta presència de metà i amoníac. Sota l'estímul de les radiacions ultraviolades, aquests gasos van reaccionar generant molècules orgàniques senzilles a partir de les quals es van articular les primeres estructures bioquímiques.

DEFINICIÓ Un estromatòlit és una estructura sedimentària biogènica formada per capes successives de carbonat càlcic generades per l'activitat metabòlica de tapets microbians, principalment cianobacteris. Les restes fòssils més antigues que testifiquen activitat biòtica són precisament aquests estromatòlits columnars. Als seus estrats superficials proliferen els cianobacteris, capaços de tolerar condicions anaeròbies o aeròbies. En induir la precipitació de carbonat càlcic, afavoreixen el creixement continu de la roca.

Amb la seva capacitat fotosintètica oxigènica, els cianobacteris van alliberar grans quantitats d'oxigen ( ), canviant radicalment la química atmosfèrica i delimitant quines formes de vida podrien prosperar a partir d'aleshores. COMPROVA-HO 24 Quina relació existeix entre els cianobacteris i la formació d'estromatòlits? Teoria de l'endosimbiosi seriada i origen dels plastidis La transició cap a la cèl·lula eucariota es fonamenta en processos simbiogenètics consecutius. En una primera fase, un protoeucariota ancestral va fagocitar un eubacteri alfa (protobacteri alfa), el qual es va estabilitzar a l'interior cel·lular donant lloc al mitocondri.

Posteriorment, una d'aquestes línies eucariotes va incorporar un cianobacteri fotosintètic, que va evolucionar fins a transformar-se en plastidi. O 2 Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 15 PROCÉS Seqüència de l'endosimbiosi seriada Segons el nombre d'esdeveniments d'englobament, distingim diferents graus d'endosimbiosi: Endosimbiosi primària: una cèl·lula eucariota heteròtrofa engloba un cianobacteri procariota. El resultat és un cloroplast simple protegit per dues membranes. Aquesta línia va originar les algues verdes i les algues vermelles. Endosimbiosi secundària: un eucariota amb mitocondris ingereix un altre eucariota fotosintètic que ja posseïa cloroplasts simples.

Aquest hoste intern es redueix i queda convertit en un cloroplast complex que pot estar delimitat per tres o quatre membranes. D'aquest procés sorgeixen algues verdes o vermelles complexes (com els feòfits, originats per incorporació secundària d'un rodòfit). Endosimbiosi terciària: procés exclusiu dels dinoflagel·lats (dinòfits), en el qual una cèl·lula eucariota fagocita una altra alga eucariota portadora d'un cloroplast secundari. ERROR FREQÜENT Compte a l'examen: no confongueu un cloroplast primari amb un de secundari basant-vos només en el color de l'alga.

El criteri definitiu és l'ultraestructura: un plastidi d'origen primari té sempre dues membranes, mentre que l'endosimbiosi secundària en genera tres o quatre a causa dels embolcalls successius de fagocitosi. COMPROVA-HO 25 Com es distingeix estructuralment un plastidi sorgit d'endosimbiosi primària d'un de secundària?

Cèl·lula protoeucariota Cèl·lula hoste ancestral heteròtrofa 1 Endosimbiosi mitocondrial Fagocitosi d'un protobacteri alfa 2 Endosimbiosi primària Incorporació d'un cianobacteri oxigènic 3 Plastidi simple (2 membranes) Llinatges d'algues verdes i vermelles 4 Endosimbiosi secundària Fagocitosi d'un eucariota fotosintètic 5 Plastidi complex (3-4 membranes) Feòfits i altres algues complexes 6 Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 16 Tipologia de plastidis i ultraestructura Els plastidis són orgànuls cel·lulars característics de plantes i algues que acompleixen diverses tasques metabòliques. Segons la seva funció i contingut, es classifiquen en: 1.

Cloroplasts: responsables d'efectuar la fotosíntesi mitjançant pigments especialitzats que atrapen l'energia lluminosa. Al seu interior s'hi poden trobar pirenoides, estructures proteiques associades a la fixació de carboni presents en algues i antocerotes. 2. Cromoplasts: plastidis rics en substàncies colorants, típics de plantes superiors, implicats directament a atorgar coloracions cridaneres a estructures com els fruits. 3. Plastidis de reserva: coneguts genèricament com a leucoplasts, la funció primordial dels quals és l'emmagatzematge de reserves energètiques i metabòlits.

Diversitat de pigments i espectres d'absorció La maquinària fotosintètica utilitza combinacions de pigments per aprofitar diferents longituds d'ona del radiament solar. Tots els organismes fotosintètics oxigènics contenen clorofil·la a de manera universal com a component clau dels centres de reacció fotoquímics.

Pigment fotosintètic Distribució taxonòmica Espectre d'absorció preferent Clorofil·la a Present en tots els fotosintètics oxigènics Fraccions vermella i blau- violada Clorofil·la b Algues verdes i plantes terrestres Fraccions vermella i blau- violada Clorofil·la c Exclusiva de línies vermelles complexes Fraccions vermella i blau- violada Carotens Ampliament distribuïts com a pigments accessoris Fraccions vermella i blava Ficobilines Cianobacteris i algues vermelles (organitzades en ficobilisomes) Fraccions taronja, verda i blava La complementarietat entre les clorofil·les i els pigments accessoris (com carotens i ficobilines) permet cobrir buits en l'absorció de l'espectre visible, optimitzant la recepció lumínica en hàbitats aquàtics de diferent profunditat i terbolesa.

COMPROVA-HO 26 Quina clorofil·la és universal en tots els eucariotes fotosintètics oxigènics i com es distribueixen les clorofil·les b i c? Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 17 IDEES CLAU La Terra primitiva tenia una atmosfera reductora estimulada per radiació ultraviolada, on va sorgir la vida durant el Precambrià. Els estromatòlits van consolidar les primeres fites biòtiques mitjançant cianobacteris, responsables d'oxigenar la biosfera. L'endosimbiosi primària va incorporar un cianobacteri generant plastidis de dues membranes en algues verdes i vermelles.

L'endosimbiosi secundària i terciària van generar plastidis complexes envoltats per tres o quatre membranes en diverses línies d'algues. La clorofil·la és el pigment universal dels fotosintètics oxigènics, acompanyada per carotens, ficobilines i clorofil·les accessòries ( o ). COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 27. Què va permetre als cianobacteris modificar l'atmosfera de la Terra primitiva? 28. Quin grup d'organismes és l'únic que presenta processos d'endosimbiosi terciària segons el registre botànic? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 29. Quin tipus de plastidi està envoltat exactament per dues membranes? 30.

Quines longituds d'ona de la llum visible absorbeixen principalment les ficobilines? 31. A quina era geològica correspon la colonització del medi terrestre per part de les plantes? 32. On es localitza de manera exclusiva la clorofil·la c?

a b c Plastidi secundari d'una feofícia a) Plastidi procedent d'endosimbiosi primària b) Plastidi resultant d'endosimbiosi terciària c) Cloroplast de dinoflagel·lat d) Infraroig i groc a) Només blau-violada b) Taronges, verdes i blaves c) Únicament vermell fosc d) Cenozoic a) Precambrià b) Mesozoic c) Paleozoic d) En tots els cianobacteris aerobis a) En algues verdes i embriòfits b) En línies d'algues vermelles complexes c) En plantes terrestres i briozoaris d) Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 18 4 Heteroconts: diatomees, algues brunes i pseudofongs EN ACABAR SABRÀS Distingir les característiques citològiques del flagel heterocont i les mastigonemes.

Explicar la morfologia del frústul de les diatomees i el seu mecanisme de reducció de grandària durant la divisió asexual. Comparar els ordres Dictyotales i Laminariales a partir de la seva organització i cicles biològics. Justificar per què els oomicets formen part dels heteroconts i no dels fongs veritables mitjançant trets cel·lulars i funcionals. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 33 Com pot una cèl·lula que viu dins d'una capsa rígida de vidre dividir-se contínuament sense que la paret s'esberli?

El llinatge dels heteroconts (Stramenopiles) Els heteroconts (o Stramenopiles) formen un clade monofilètic integrat tradicionalment en el gran grup dels cromalveolats, que comprèn tant cromistes com alveolats. La característica citològica diagnòstica del grup és la presència de cèl·lules nedadores amb dos flagels diferents en morfologia i funció: un flagel llis dirigit cap enrere i un altre flagel anterior recobert per apèndixs tubulars anomenats mastigonemes. Aquests pèls modifiquen l'acció hidrodinàmica del flagel anterior, invertint la direcció de l'impuls cel·lular.

Tot i que alguns grups han experimentat pèrdues secundàries de l'aparell locomotor en fases vegetatives, la pertinença als heteroconts es manté per la seva relació filogenètica molecular i la presència d'aquest caràcter en gàmetes o zoòspores. Aquest llinatge reuneix organismes amb nivells d'organització i nínxols biològics molt diversos: productors primaris microscòpics com les bacil·lariofícies (diatomees), macroalgues marines multicel·lulars com les feofícies (algues brunes), i heteròtrofs absorbiòtrofs morfològicament semblants als fongs coneguts com a oomicets (pseudofongs).

Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 19 ESQUEMA Classificació dels Heteroconts (Stramenopiles) Bacil·lariofícies (diatomees): morfologia, pigmentació i ecologia Les bacil·lariofícies o diatomees són algues microscòpiques unicel·lulars o colonials molt riques en diversitat, amb aproximadament unes deu mil espècies descrites. Constitueixen els productors primaris dominants en ecosistemes marins i d'aigua dolça. Com a pigments fotosintètics contenen clorofil·la a i c, -carotè i diverses xantofil·les, destacant de forma diagnòstica la fucoxantina, carotenoide responsable de la seva coloració bruna daurada.

A diferència de les plantes verdes, emmagatzemen com a substància de reserva un polisacàrid anomenat crisolaminarina, sense sintetitzar mai midó pròpiament dit. La cèl·lula està tancada en una paret cel·lular rígida i fortament ornamentada feta de sílice hidratada ( ), denominada frústul. El frústul s'estructura a manera d'una capsa amb dues peces encaixades: Epiteca: peça superior, més grossa, que fa de tapa o coberta externa. Hipoteca: peça inferior, lleugerament menor, que queda encaixada dins l'epiteca. Pleura: regió lateral formada per bandes cingulades on s'encavalquen ambdues teques.

Des del punt de vista morfològic i sistemàtic, es distingeixen dos grups: Heteroconts Flagel anterior barbulat amb mastigonemes Bacil·lariofícies Diatomees amb frústul silícic de dues peces Diatomees cèntriques Simetria radial sense rafe Diatomees pennades Simetria bilateral i presència de rafe Feofícies Algues brunes marines amb alginats Dictyotales Cicle digenètic isomòrfic Laminariales Cicle digenètic heteromòrfic Oomicets Pseudofongs cel·lulòsics i lisotròfics β SiO 2 Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 20 Grup Simetria Estat evolutiu Estructures diagnòstiques Gàmetes masculins Diatomees cèntriques Radial Parafilètic Frústul arrodonit amb porus i ornamentacions radials; sense rafe Flagel·lats (un flagel heterocont) Diatomees pennades Bilateral Monofilètic recent Frústul allargat; sovint amb rafe (fenedura longitudinal interrompuda per un nòdul central i nòduls polars) Aflagel·lats El rafe permet a les diatomees pennades lliscar sobre substrats mitjançant la secreció de mucílag.

En canvi, les cèntriques solen formar part del plàncton flotant. COMPROVA-HO 34 Quina funció mecànica i ecològica té el rafe en les diatomees pennades? Cicle biològic de les diatomees i aplicacions La multiplicació habitual de les diatomees és asexual mitjançant bipartició cel·lular. Quan la cèl·lula es divideix, cada cèl·lula filla hereta una de les teques maternes com a nova epiteca i sintetitza des de zero una nova hipoteca més petita: Quan la grandària cel·lular es redueix fins a un terç de la mida màxima de l'espècie, s'activa obligatòriament la reproducció sexual per tal d'evitar l'extinció del clon.

En les pennades, la cèl·lula diploide pateix meiosi formant quatre nuclis haploides, dels quals tres degeneren. El citoplasma restant, dotat d'un nucli haploide funcional, surt del frústul i actua com a gàmeta. La fecundació genera una auxòspora voluminosa i desproveïda de parets silíciques inicials, la qual creix lliurement fins a recuperar les dimensions originals màximes i regenera un nou frústul diploide. La cèl·lula preexistent separa l'epiteca i la hipoteca. 1 La filla que rep l'epiteca original forma una hipoteca complementària de mida equivalent a la cèl·lula inicial.

2 La filla que rep la hipoteca l'utilitza funcionalment com a epiteca i sintetitza una nova hipoteca encara més reduïda. 3 Com a conseqüència, la línia cel·lular disminueix progressivament de mida mitjana al llarg de successives generacions vegetatives. 4 Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 21 CICLE Cicle biològic i pèrdua de grandària en diatomees 1. Bipartició cel·lular: Divisió mitòtica separant epiteca i hipoteca 2. Síntesi de noves hipoteques: Les noves peces es formen sempre a l'interior 3. Reducció dimensional progressiva: La línia cel·lular disminueix fins a un terç de la mida 4. Inducció de la meiosi: Formació de gàmetes haploides funcionals 5.

Fecundació i auxòspora: Creixement lliure sense paret silícica rígida 6. Restauració de la mida inicial: Generació d'un nou frústul gran diploide A nivell ambiental, les diatomees experimenten sobtades floracions o pics exponencials (blooms) en resposta a augments de nutrients o llum. Algunes espècies sintetitzen toxines que s'acumulen a la xarxa tròfica i arriben als éssers humans. També són les causants de l'efecte conegut com a fouling, adherint-se als cascs dels vaixells i a estructures submergides, incrementant el fregament hidrodinàmic i la despesa de combustible en navegació.

Els dipòsits geològics fòssils formats per l'acumulació dels seus frústuls constitueixen la diatomita, una roca sedimentària silícia de gran utilitat industrial com a filtre per a vins, agent blanquejador, base per a la dinamita i insecticida mecànic. ERROR FREQÜENT Confondre el polisacàrid de reserva de les diatomees amb el midó típic dels vegetals terrestres o cloròfits. Les diatomees sintetitzen crisolaminarina dissolta en vacúols, mai grànuls de midó típic (vegeu «Rodòfits i Viridiplantae: diversitat d'algues vermelles i verdes»). Així mateix, cal recordar que l'epiteca sempre actua com a motlle extern més gran: mai és la hipoteca la que embolcalla l'epiteca.

Feofícies (algues brunes) Les feofícies (classe Phaeophyceae) engloben unes 1500 espècies gairebé exclusivament marines. Són organismes bentònics i fotòfils que dominen les aigües fredes, temperades o boreals, especialment a les zones intermareals. Actuen com a autèntiques constructores d'ecosistemes i paisatges submarins.

1 Bipartició cel·lular 2 Síntesi de noves hipoteques 3 Reducció dimensional progressiva 4 Inducció de la meiosi 5 Fecundació i auxòspora 6 Restauració de la mida inicial Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 22 Totes les feofícies són pluricel·lulars i presenten tal·lus complexos, des de filaments ramificats fins a estructures parenquimàtiques massives que mesuren des de pocs centímetres fins a desenes de metres de longitud. El tal·lus pot diferenciar teixits conductors i de sosteniment mecànic. Els seus plastidis contenen clorofil·les a i c, -carotè i grans concentracions de fucoxantina, que emmascara els altres pigments i els confereix tons bruns o olivaciats.

Com a compost de reserva emmagatzemen laminarina. La paret cel·lular no té sílice: està composta per cel·lulosa combinada amb ficocol·loides hidrocol·loidals com l'àcid algínic (alginats) i la fucoidana, que retenen humitat i proporcionen flexibilitat davant les onades en quedar exposades durant la baixamar; algunes espècies poden acumular també carbonat de calci ( ). La reproducció asexual es produeix per bipartició o alliberament de mitòspores flagel·lades, mentre que la sexual abasta des d'isogàmia fins a oogàmia.

Els cicles biològics comprenen models monogenètics diploides o cicles digenètics (vegeu «Nivells d'organització morfològica i cicles biològics»), distingint- se dos ordres clau: Dictyotales: habiten aigües intermareals més càlides. Presenten tal·lus parenquimàtics plans, reproducció sexual per oogàmia i un cicle digenètic isomòrfic, on el gametòfit haploide ( ) i l'esporòfit diploide ( ) tenen morfologia idèntica. Gèneres representatius són Dictyota i Padina. Laminariales: pròpies de mars freds i zones intermareals exposades. Mostren un cicle digenètic heteromòrfic amb un gran esporòfit diploide macroscòpic i un gametòfit microscòpic filamentos; la reproducció és per oogàmia.

Tenen creixement intercalar en longitud (meristema) i en gruix mitjançant un teixit formador perifèric (meristoderma o meristosoma). Per mantenir les làmines prop de la superfície il·luminada desenvolupen vèssicules de gas anomenades pneumatòfors. Destaca Laminaria rodriguezii, espècie endèmica del mar Mediterrani que viu a fons profunds de la plataforma continental. COMPROVA-HO 35 Quina diferència organitzativa bàsica presenten els cicles biològics de Dictyotales i Laminariales? Oomicets (pseudofongs) Els oomicets són organismes heteròtrofs que històricament s'havien classificat dins del regne dels fongs per presentar una evident convergència morfològica i fisiològica.

No obstant això, els caràcters bioquímics i les anàlisis filogenètiques moleculars han demostrat la seva pertinença estricta als heteroconts. El seu cos vegetatiu està constituït per hifes cenocítiques multinucleades mancades de septes regulars. La nutrició és de tipus lisotròfica o absortiva: alliberen exoenzims directament al medi per degradar la matèria orgànica extracel·lularment i després absorbir els nutrients solubilitzats. A diferència dels fongs veritables, que posseeixen parets cel·lulars de quitina, la paret dels oomicets està formada majoritàriament per cel·lulosa.

La seva reproducció asexual depèn directament de l'aigua líquida, ja que produeixen zoòspores mòbils flagel·lades que presenten els flagels heteroconts característics del grup (un de barbulat amb mastigonemes i un altre de llis). Agrupen espècies aquàtiques i terrestres, moltes de les quals tenen β CaCO 3 N 2n Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 23 gran impacte econòmic com a patògens: Saprolegnials: principalment aquàtics o sapròfits; inclou gèneres amb membres paràsits de peixos i crustacis com Aphanomyces. Peronosporals i Pitials: formes principalment paràsites de plantes conreades.

Destaca Plasmopara viticola (agent causal del míldiu de la vinya) i diverses espècies de Phytophthora, com la que provoca el míldiu de la patata. COMPROVA-HO 36 Esmenta dos caràcters citològics o bioquímics que provin que els oomicets no són fongs veritables. IDEES CLAU Els heteroconts o Stramenopiles es defineixen per la presència de dos flagels diferents, destacant-ne un anterior guarnit amb mastigonemes tubulars. Les diatomees estan protegides per un frústul silícic dividit en epiteca i hipoteca, i emmagatzemen crisolaminarina com a polisacàrid de reserva.

La bipartició cel·lular redueix contínuament la mida del frústul de les diatomees fins que es dispara la reproducció sexual, que restaura les dimensions gràcies a l'auxòspora. Les feofícies són macroalgues marines caracteritzades per la fucoxantina, parets d'alginats i cicles digenètics que poden ser isomòrfics (Dictyotales) o heteromòrfics (Laminariales). Els oomicets són pseudofongs heteroconts amb hifes cenocítiques, paret de cel·lulosa i zoòspores nedadores que causen danys agrícoles com els míldius. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 37. Com influeix l'herència de les teques durant la bipartició en la grandària mitjana de les diatomees? 38.

Per què els oomicets es van classificar erròniament com a fongs veritables durant dècades? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 39. Quin polisacàrid utilitzen les diatomees com a substància de reserva citoplasmàtica? 40. Com s'anomena l'estructura cel·lular resultant de la fecundació que recupera la mida màxima en diatomees? Glicogen fúngic a) Midó típic b) Paramiló c) Crisolaminarina d) Auxòspora a) Mastigonema b) Hipoteca c) Pneumatòfor d) Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 24 41. Quin component caracteritza la paret cel·lular de les algues brunes per adaptar-se a l'onatge? 42.

Quina característica morfològica i química separa els oomicets dels fongs veritables? 5 Rodòfits i Viridiplantae: diversitat d'algues vermelles i verdes EN ACABAR SABRÀS Distingir les característiques ultraestructurals i pigmentàries de Rhodophyta i Viridiplantae. Descriure les etapes i generacions implicades en el cicle biològic trigenètic dels rodòfits. Identificar les principals línies de cloròfits (clorofícies i ulvofícies) i els seus exemples representatius. Explicar les sinapomorfies que uneixen les carofícies amb les plantes terrestres. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 43 Com pot un organisme immòbil que viu al fons marí fecundar-se sense que cap dels seus gàmetes tingui flagels?

El fílum Rhodophyta: ultraestructura i adaptació pigmentària El fílum Rhodophyta comprèn les anomenades algues vermelles, un dels llinatges eucariotes fotosintètics més antics derivats d'un procés d'endosimbiosi primària (vegeu «Origen de la vida, cianobacteris i endosimbiosi plastidial»). Són organismes predominantment marins i bentònics, amb una notable diversitat que va des de formes unicel·lulars fins a tal·lus pseudoparenquimàtics complexos. Tenen una presència destacada en aigües càlides i tropicals, i són capaces de viure a grans fondàries marines gràcies al seu aparell pigmentari exclusiu. Els plastidis dels rodòfits mantenen una organització ancestral.

Disposen de tilacoides aïllats i equidistants, sense apilar, envoltats per dues membranes. A la superfície d'aquests tilacoides se situen estructures supramoleculars anomenades ficobilisomes, formades per proteïnes i pigments accessoris hidrosolubles: ficoeritrina (que atorga la tonalitat vermella característica), ficocianina i al·loficocianina.

Aquests pigments capten les radiacions de l'espectre visible (longituds d'ona curtes com el blau i el verd) que penetren a més profunditat a la columna d'aigua, on les clorofil·les i els carotens no Esporopol·lenina a) Àcid algínic b) Sílice hidratada c) Quitina pura d) Paret de quitina i hifes septades a) Presència de clorofil·la a i c b) Paret de cel·lulosa i zoòspores heterocontes c) Frústuls silícics ornamentats d) Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 25 absorbeixen eficaçment.

D'aquesta manera, poden realitzar la fotosíntesi en zones profundes del bentos, tot i que també proliferen a poca fondària depenent de la concentració de ficoeritrina que emmascara els altres pigments. A l'interior del cloroplast —que pot presentar morfologia discoïdal o estrellada, aquesta darrera freqüent en llinatges basals— es troben pirenoides formats per agregacions de l'enzim Rubisco. Com a substància de reserva citoplasmàtica emmagatzemen agregats de midó de florídies, un polímer de glucosa químicament proper al glicogen que no es diposita a l'interior del plastidi sinó lliure al citoplasma.

La paret cel·lular conté microfibril·les de cel·lulosa embegudes en una matriu amorfa rica en ficocol·loides com l'agar i la carragenina, i en determinades espècies pot patir una calcificació intensa mitjançant carbonat càlcic. DEFINICIÓ El midó de florídies és el polisacàrid de reserva propi de les algues vermelles, d'estructura altament ramificada similar al glicogen, sintetitzat i acumulat directament al citosol extracloroplàstic. COMPROVA-HO 44 Quina relació hi ha entre la ficoeritrina i la distribució batimètrica de les algues vermelles?

Cicle biològic trigenètic dels rodòfits Una característica fonamental i constant de tot el fílum Rhodophyta és l'absència absoluta d'estadis flagel·lats al llarg de tot el cicle biològic; ni els gàmetes ni les espores posseeixen mai aparell locomotor. La reproducció asexual es produeix mitjançant fragmentació vegetativa o per la producció d'aplanòspores (espores immòbils). La reproducció sexual correspon a una oogàmia modificada en què els gàmetes masculins immòbils s'anomenen espermacis i es generen en espermatangis. El transport dels espermacis fins al gàmeta femení depèn exclusivament dels corrents d'aigua, fenomen que s'anomena espermatització.

El gàmeta femení o ovocèl·lula roman retingut dins d'un gametangi anomenat carpogoni, el qual desenvolupa una prolongació tubular receptora anomenada tricògina. L'espermaci s'adhereix a la tricògina, s'hi fusiona i permet que el nucli masculí descendeixi per fecundar l'ovocèl·lula. El zigot diploide resultant no s'allibera, sinó que es divideix per mitosi sobre el gametòfit femení donant lloc a una generació esporofítica paràsita.

El cicle biològic típic és un cicle trigenètic, que pot ser isomòrfic o heteromòrfic segons la morfologia relativa de les generacions lliures: Fecundació al carpogoni: L'espermaci transportat passivament s'uneix a la tricògina del carpogoni, formant-se un zigot diploide ( ) que resta fixat a l'alga progenitora. 1 2n Desenvolupament del carposporòfit ( ): A partir del carpogoni fecundat es genera una primera fase diploide paràsita nutrida pel gametòfit femení. Aquest conjunt d'estructures reproductores diploides envoltat per cèl·lules estèrils de protecció del gametòfit haploide rep el nom de cistocarp. El carposporòfit produeix mitòspores diploides anomenades carpòspores.

2 2n Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 26 PROCÉS Cicle trigenètic d'un rodòfit Des d'un punt de vista econòmic, diversos gèneres de rodòfits tenen una gran rellevància comercial. El gènere Porphyra (conegut com a alga nori) s'utilitza àmpliament en l'alimentació humana com a embolcall del sushi, mentre que el gènere Gelidium s'explota industrialment per a l'extracció de l'agar, utilitzat com a gelificant en la indústria alimentària i mèdica. ERROR FREQÜENT Confondre el carposporòfit amb una generació de vida independent.

El carposporòfit és diploide però creix estrictament paràsit sobre el teixit del gametòfit femení haploide; l'única fase esporofítica independent és el tetrasporòfit. COMPROVA-HO 45 Quines són les tres generacions que se succeeixen en el cicle trigenètic d'un rodòfit? Viridiplantae: diversitat dels cloròfits El clade Viridiplantae (plantes verdes) és un grup parafilètic si es consideren únicament les algues verdes, ja que conté els ancestres directes dels embriòfits.

Comparteixen amb les plantes terrestres una combinació diagnòstica de caràcters citològics i bioquímics: clorofil·les a i b com a pigments Alliberament de carpòspores i creixement del tetrasporòfit ( ): Les carpòspores germinen de forma independent a l'aigua i originen la segona generació esporofítica, el tetrasporòfit, d'hàbit lliure. 3 2n Meiosi i producció de tetràspores ( ): El tetrasporòfit produeix meiòspores immòbils agrupades de quatre en quatre (tetràspores) mitjançant meiosi. 4 n Desenvolupament dels gametòfits ( ): Les tetràspores s'alliberen i germinen formant els gametòfits haploides dioics (masculins i femenins), tancant així la seqüència trigenètica.

5 n Gametòfits (n) Tal·lus lliures que produeixen espermacis i carpogonis 1 Espermatització L'espermaci sense flagel arriba passivament a la tricògina 2 Carposporòfit (2n) Fase paràsita que genera carpòspores diploides 3 Tetrasporòfit (2n) Generació lliure que produeix tetràspores per meiosi 4 Tetràspores (n) Meiòspores que germinen per reiniciar el cicle 5 Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 27 fotosintètics principals, acompanyades de carotens i xantofil·les; paret cel·lular de cel·lulosa enriquida amb pectina; i emmagatzematge de midó genuí generat i acumulat directament a l'interior dels plastidis, que contenen pirenoides i tilacoides apilats i anastomosats.

Les cèl·lules flagel·lades presenten habitualment 2 o 4 flagels apicals, llisos i d'igual longitud, organització coneguda com a isoconta. Dins del llinatge dels cloròfits es reconeixen dues grans classes: les clorofícies i les ulvofícies. Grup / Classe Hàbitat Ordres i gèneres clau Trets morfològics i biològics Clorofícies (Chlorophyceae) Aigua dolça (eutròfica i estancada) Volvocals: Chlamydomonas, Volvox. Trebouxials: Trebouxia. Organització unicel·lular, colonial (cenobis) o pseudoparenquimàtica. Meiosi zigòtica en cicles monogenètics haploides. Ulvofícies (Ulvophyceae) Marí (bentos costaner) Ulvals: Ulva, Enteromorpha. Caulerpals: Codium, Caulerpa.

Formes filamentoses, laminars o tal·lus cenocítics. Cicles digenètics isomòrfics o monogenètics diploides amb meiosi gàmetica. Dins de les clorofícies, l'ordre de les Volvocals reuneix algues unicel·lulars flagel·lades com Chlamydomonas (organisme model que té dos flagels apicals isocontes) i formes colonials altament integrades anomenades cenobis, el màxim exponent de les quals és Volvox, on les cèl·lules es mantenen interconnectades mitjançant ponts citoplasmàtics. L'ordre de les Trebouxials inclou algues verdes que actuen com a fotobionts en liquens en establir simbiosi mutualista amb fongs ascomicots, tot i que també es troben formes amb vida lliure.

Les ulvofícies marines presenten una divisió cel·lular on la nova paret s'origina per invaginació de la membrana plasmàtica. Les Ulvals formen tal·lus laminars pseudoparenquimàtics: Ulva (amb dues capes cel·lulars íntimament aplicades) i Enteromorpha (amb dues capes que deixen un buit intern tubular), ambdues amb cicles digenètics isomòrfics i meiosi espòrica. Les Caulerpals presenten una notable morfologia pseudoparenquimàtica constituïda per filaments multinucleats; Codium exhibeix a l'exterior estructures anomenades utricles, damunt dels quals se situen els gametangis, completant un cicle monogenètic diploide amb meiosi gamètica.

El gènere Caulerpa presenta una diferenciació en estolons horitzontals amb rizoides que es fixen als fons sorrencs i frondes erectes assimiladores. Al costat de l'espècie autòctona Caulerpa prolifera, destaquen al mar Mediterrani dues espècies invasores: Caulerpa taxifolia, una alga tòxica que desplaça les praderies endèmiques de Posidonia oceanica, i Caulerpa racemosa, d'expansió més recent i amb un impacte ecològic encara més agressiu. COMPROVA-HO 46 Quina diferència bàsica hi ha en la localització del midó entre Rhodophyta i Viridiplantae?

Apunts de Botànica UAB: Sistemàtica, Algues i Cormòfits 28 Estreptòfits basals: de les carofícies als embriòfits Les carofícies (estreptòfits basals) constitueixen el grup d'algues verdes d'aigua dolça a partir del qual es van originar les plantes terrestres. Presenten nivells d'organització que van des d'unicel·lulars fins a tal·lus pseudoparenquimàtics complexos. Les cèl·lules flagel·lades tenen flagels laterals o subapicals inserits mitjançant dues arrels flagel·lars asimètriques (una arrel gran i una de petita), a diferència de les quatre arrels creuades dels cloròfits.

La sinapomorfia citològica cabdal que connecta les carofícies avançades amb les plantes terrestres és la citocinesi mitjançant fragmoplast. Durant la telofase, el fus mitòtic es manté persistent separant els dos nuclis fills i orientant microtúbuls paral·lels sobre els quals migren vesícules derivades de l'aparell de Golgi. Aquestes vesícules es fusionen al pla equatorial formant la placa cel·lular; en aquest procés,…