Estructura y formación del polen

El polen es una sustancia pulverulenta producida por las semillas de las plantas. Consiste en granos de polen (microgametofitos altamente reducidos) que producen gametos masculinos (células espermáticas). Granos de polen tienen una cubierta dura hecha de esporopolenina que protege a los gametofitos durante su movimiento desde los estambres hasta los pistilos en las plantas con flores, o desde los conos masculinos a los conos femeninos en las gimnospermas. Si el polen cae sobre un pistilo compatible o un cono femenino, germinará y producirá tubos polínicos que transfieren el esperma al óvulo que contiene el gametofito femenino. Los granos de polen individuales son tan pequeños que es necesario acercarlos para ver los detalles. El estudio del polen se llama palinología y es muy útil en paleoecología, paleontología, arqueología y medicina forense. se utiliza para transferir material genético masculino haploide de las anteras de una flor al estigma de otra flor en polinización cruzada. En el caso de la autopolinización, el proceso ocurre desde las anteras de una flor hasta el estigma de la misma flor.El polen rara vez se usa como alimento y complemento alimenticio.A menudo está contaminado con pesticidas debido a las prácticas agrícolas.

Estructura y formación

Formación

El polen se produce en los microsporangios de los conos masculinos de las coníferas u otras gimnospermas o en las anteras de las flores de las angiospermas.Los granos de polen vienen en una amplia variedad de formas, tamaños y marcas superficiales específicas de la especie (ver micrografía electrónica, a la derecha). Los granos de polen de pinos, abetos y piceas tienen alas. spp.) tienen un diámetro de 2,5 a 5 µm (0,005 mm). Los granos de polen de maíz son grandes, de entre 90 y 100 µm.En las angiospermas, durante el desarrollo de la flor, las anteras consisten en un gran número de células indiferenciadas, excepto por una dermis parcialmente diferenciada. A medida que la flor se desarrolla, se forman cuatro grupos de células esporógenas dentro de la antera. Las células esporógenas fértiles están rodeadas por una célula estéril. capa que crece en la pared de la antera.Algunas células se convierten en células vegetativas que proporcionan nutrición a las microsporas formadas por las células esporógenas a través de la meiosis.

En un proceso llamado microsporogénesis, después de la meiosis, cada célula esporógena diploide (célula madre de microsporas, célula madre de polen o célula madre) produce cuatro microsporas haploides. Después de la formación de las cuatro microsporas contenidas en la pared callosa, la pared del grano de polen comienza a La pared del callo es descompuesta por una enzima llamada callo, y los granos de polen liberados se hacen más grandes y toman su forma característica, formando una pared exterior resistente llamada exina y una pared interior llamada pared interior. La pared exterior es lo que se conserva en el registro fósil. Se reconocen dos tipos básicos de microsporogénesis, simultánea y secuencial. En la microsporogénesis simultánea, los pasos meióticos I y II se completan antes de la citocinesis, mientras que en la microsporogénesis secuencial sigue la citocinesis. Aunque puede existir un continuo de formas intermedias, los tipos de microsporogénesis tienen un significado sistemático. La forma principal en las monocotiledóneas es continua, pero hay excepciones importantes.Durante la microgametogénesis, las microsporas unicelulares sufren mitosis y se convierten en microgametofitos maduros que contienen gametos. Entre algunas plantas con flores, la germinación del grano de polen puede incluso comenzar antes de que abandone el microsporangio, la célula germinal que forma los dos espermatozoides.

Estructura

Con la excepción de algunas plantas sumergidas, los granos de polen maduros tienen paredes dobles. Las células vegetativas y germinales están rodeadas por una pared de celulosa delgada y frágil, inalterada, llamada endospora o pared interna, y una pared externa resistente y cutánea compuesta principalmente de esporopolenina, llamada exospora o exina. Las paredes exteriores a menudo son espinosas o verrugosas, o tienen varias tallas, que marcan características que a menudo son valiosas para identificar géneros, especies o incluso cultivares o individuos. Las espinas pueden tener menos de 1 micrón de longitud (spinulus, plural spinuli), llamada espinulosa (scabrate), o de más de 1 micra (echina, echinae), llamada echinate. Varios términos también describen la escultura, como reticulación, una apariencia similar a una red que consta de elementos (murus, muri) separados entre sí. por cavidades (plural lumina). Estas estructuras de malla también pueden llamarse brochi.La pared de polen protege a los espermatozoides a medida que el grano de polen se mueve desde la antera hasta el estigma;protege el material genético vital de la desecación y la radiación solar. La superficie del grano de polen está cubierta con ceras y proteínas que se mantienen en su lugar mediante estructuras llamadas elementos escultóricos en la superficie del grano.La pared externa de polen, que evita que el grano de polen se encoja y aplaste el material genético durante el secado, consta de dos capas. Estas dos capas son el tectum y la capa inferior, que se encuentra justo encima de las vísceras.Las capas del dosel y del pie están separadas por áreas llamadas columnas, que consisten en varillas de refuerzo. La pared exterior está hecha de un biopolímero resistente llamado esporopolenina.Los poros de polen son regiones de la pared de polen que pueden implicar un adelgazamiento de la exina o una marcada reducción del grosor de la exina.

Permiten que el grano se encoja y se expanda debido a cambios en el contenido de humedad. El proceso de encogimiento del grano se llama armonía.Los poros o surcos alargados en el grano de polen se llaman colpi (singular: colpus) o surcos (singular: sulcus). Los poros más circulares se llaman poros.Los colpi, los surcos y los poros son los caracteres principales para identificar las clases de polen. El polen se puede llamar aporoso (sin poros) o aporoso (con poros). Los poros pueden tener cubiertas (opérculos) y, por lo tanto, se describen como cubiertos. Sin embargo, el término la no apertura cubre una amplia gama de tipos morfológicos, como la no apertura funcional (poro críptico) y el poro completamente abierto. Los granos de polen no saturados suelen tener paredes delgadas, lo que facilita la germinación de los tubos polínicos en cualquier posición. se refiere al número de poros presentes (uno y tres, respectivamente). Espiraperturado significa que uno o más poros tienen forma de espiral.La orientación del surco (en relación con la tétrada original de microsporas) clasifica el polen como surcado o surcado. Cuando el grano de polen está en una tétrada, hay un surco en el medio de la superficie exterior del polen a través tiene un solo surco, se describe como un solo surco, con dos surcos, como doble surco, o más, como multisurco. El polen colpado también puede describirse como policolpado si hay más de dos arrugas en el medio de la superficie exterior. los granos de polen tienen dos o más colpi fusionados al final. Los pólenes de las eudicotiledóneas tienen tres colpi (tricolpado) o tienen una forma que evolucionó a partir del polen tricolpado. La tendencia evolutiva de las plantas es de polen de una sola ranura a polen de múltiples ranuras o poroso.Además, los granos de polen de las gimnospermas a menudo tienen sacos de aire o vesículas llamadas vesículas. Los sacos en realidad no son globos, sino esponjosos, lo que aumenta la flotabilidad del grano de polen y lo ayuda a flotar en el viento, ya que la mayoría de las gimnospermas son plantas eólicas.Polen puede ser unicastico (contiene un saco) o dicistico (contiene dos sacos).Los pinos, abetos y palos amarillos modernos producen sacos de polen.