ESTRUCTURA INTERNA DE LOS ÓRGANOS VEGETATIVOS (RAÍZ, TALLO Y HOJA) DE LAS PLANTAS VASCULARES. Keny Jiménez Martínez , Ellien Hernández Cantero, Luz Angelys Martínez Martínez, ∗
Luisa Morgan Yanes. Universidad de Córdoba; Facultad de ciencias básicas; (
[email protected]) (
[email protected])..
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Introducción. La anatomía vegetal hace referencia a la disposición de los tejidos en estos órganos, esta se encarga del estudio de las estructuras internas de las mismas. Es muy importante estudiar estas estructuras, reconocer cada tipo de célula que conforma un tejido y en qué órganos se encuentran, ya que facilitará el conocimiento a la hora de estudiar una planta. Además, permite la identificación y clasificación de las plantas que se estén estudiando y cuando se tenga un corte de cualquier órgano vegetal se pueda decir con facilidad que tejidos están presentes. Las plantas vasculares tienen ciertos órganos, que las ayudan a llevar a cabo cada una de sus funciones indispensables para su supervivencia, estos órganos son: raíz, tallo, hoja, flor y fruto (Anatomía vegetal, 2015). La raíz es el órgano de la planta que típicamente está debajo del suelo y pueden ser raíces primarias y raíces secundarias (comparar con el tallo).El tall o es el órgano vegetativo de las plantas cormofitas que crece en sentido contrario al de la raíz; los rizomas son tallos subterráneos. Una hoja es una estructura o un órgano de las plantas especializado para la fotosíntesis (scribd). Las flores y los frutos son sus órganos sexuales. Por esto el pr incipal objetivo de esta práctica de laboratorio es diferenciar cada tejido y en qué lugar o en qué órgano se encuentra para así enriquecer el conocimiento de las plantas.
2. Objetivos. 2.1.
General.
Identificar los tejidos que conforman la estructura y la función que tienen en las plantas vasculares.
2.2.
Específicos.
Identificar los tejidos que conforman la estructura estructura interna del cuerpo primario y secundario de la raíz y del tallo en plantas Magnoliopsida leñosas.
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Identificar los tejidos que conforman la estructura interna del cuerpo primario de la raíz y del tallo de una planta Lylliopsida. Identificar los tejidos que conforman un haz vascular Asociar los tejidos de la raíz y del tallo con su respectiva función.
3. Marco teórico. 3.1. Generalidades de los órganos vegetativos de plantas vasculares Estos órganos son la raíz, que además de fijar la planta al suelo, toma de éste el agua y las sales minerales disueltas, el tallo, que sirve de soporte a las hojas, flores y frutos, y conduce el agua y las sales minerales desde la raíz a las hojas y las sustancias elaboradas en las hojas a las zonas de crecimiento y a las raíces. Las ho jas son órganos especializados en captar energía solar, producir sustancias orgánicas por medio de la fotosíntesis y liberar vapor de agua mediante la transpiración, además de estar diseñadas para ofrecer poca resistencia al viento. En la fase reproductiva de algunas plantas aparecen las flores o inflorescencias, las cuales son considerada s como órganos. En las flores se forman las macroesporas o gametos femeninos y las microesporas o gametos masculinos. En ellas tiene lugar la fecundación que da lugar a un embrión, el cual quedará latente hasta la germinación. La semilla, también originada en la flor, está formada por el embrión y por tejido nutritivo. La semilla está rodeada por tejidos, carnosos o no, que forman conjuntamente el fruto. (2017).
3.2. Sistema de tejidos 3.2.1. El sistema de protección: Formado por epidermis y peridermis, se sitúa en la parte superficial de los órganos . 3.2.2. El sistema fundamental: Formado por parénquima y por los tejidos de sostén, se dispone debajo del sistema de protección, y en tallos y raíces se extiende hasta la médula. 3.2.3. El sistema vascular: Formado por los tejidos conductores xilema y floema, se dispone en diferentes partes y con diferentes organizaciones según el órgano y tipo de planta. Estos sistemas se distribuyen de manera característica según el órgano, la fase del desarrollo de la planta y según el grupo de plantas a la que pertenezca dicho órgano.
3.3. Organización interna de sistema de tejidos La organización interna de estos sistemas de tejidos en tallos y raíces es variable dependiendo de si el crecimiento es primario o secundario. El crecimiento primario se da en monocotiledóneas y dicotiledóneas herbáceas, además de en los tallos jóvenes de dicotiledóneas leñosas y gimnospermas. El crecimiento secundario se da en
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dicotiledóneas leñosas y gimnospermas. Las diferencias entre un tipo de crecimiento y otro se basan en la organización de los haces vasculares y de los meristemos. (2017)
4. Diseño metodológico. 4.1.
Área de estudio
Las observaciones fueron realizadas en la Universidad de Córdoba, Montería, Colombia, con coordenadas 8°47’30.87¨N, 75°51’45.91¨O. Llevándo se a cabo en el laboratorio de
zoología (Figura 1).
5. 6.
Figura 1. Localización del laboratorio de Zoología de la Universidad de Córdoba. Tomado de Google Maps.
4.2.
Metodología
En esta investigación se tomaron placas histológicas de diferentes plantas Lylliopsida y Magnoliopsida. Se montó placas de ápices de raíz y se distinguió la disposición de los tejidos entre las raíces de los dos grupos de plantas. Se detalló en esas placas la disposición del xilema, floema, exodermis, endodermis (bandas de gaspary y las células de paso), periciclo, parénquima, haces vasculares, cambium vascular y la medula para el caso de plantas Lylliopsidas. Posteriormente se tomaron placas histológicas de tallos de plantas Liylliopsida y Magnoliopsidas, de igual modo se distinguió la disposición de los tejidos entre los tallos de los dos grupos de plantas, se observó la disposición d la epidermis, colénquima, esclerénquima, parénquima, floema, cambium vasculares, xilema, haces vasculares (en ellos se distinguieron los distintos tejidos que lo conforman) y la medula para el caso de las plantas Magnoliopsidas.
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5. Resultados y discusión.
Fig. 2. Corte trasversal de una muestra de roble. CC; Celulas del corcho. Fe; Felogeno. Fl; Floema. Es; Esclerenquima. Ep; Epidermis. Pa; Parrenquima. Me; Medula. Xi: Xilema.
40 Fig.1. Tallo de frijol. Cv; cambium vascular. Co: Colénquima. Fl; Floema. Ep; Epidermis. Me, Medula. Pa; Parrenquima.
En la figura número uno se pudo observar el colénquima este es un tejido vivo compuesto de células más o menos alargadas y engrosadas, que poseen protoplastos completos capaces de reanudar la actividad mesristematica. Es el primer tejido de sostén en los tallos, las hojas y las partes florales y es el principal tejido de sostén de muchas hojas maduras y de algunos tallos verdes (Guttenberg, 1940). Cercano a esta agrupación de células se observó las células parenquimatosas, estas toman el nombre de tejido fundamental de la planta, ya que en el cuerpo de la planta en su conjunto o en sus órganos, el parrenquima aparece como una sustancia fundamental en la que los demás tejidos en especial el vascular, están englobados. Este tejido es la sede principal de las actividades vegetativas como: fotosíntesis, la asimilación, la respiración, el almacenamiento, la secreción y la excreción. (Essau, 2008). El cambium vascular también fue posible identificar este es un tejido meristematico segundario, que sus células tienen la función de crecimiento en grosor. Además, produce los tejidos
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vasculares como el floema, que se estuvo presente tomando una coloración azul, este cumple la función de transportar sustancias elaboradas como azucares, aminoácidos, micronutrientes, lípidos, hormonas, y numerosas proteínas y ARN. Aparte de esto permite la comunicación entre los órganos y lo procesos de crecimiento en la planta. (Essau, 2008). También se encuentra el xilema, formado por células traqueidas y vasos leñosos. Las primeras almacenan sustancias y los vasos en la conducción de agua y sales. Este tejido vascular en resumen tiene la función de transportar la sabia no elaborada como agua y minerales de la raíz a tallos y hojas. Al observar otro tallo como lo fue el de roble en la figura dos se puede ver que este tiene agregados de células muertas de corcho o súber considerándose así un tallo maduro en donde su corteza es más resistentes. Así mismo tiene felógeno que es donde se originan las células de corcho. Además, se pudo observar el esclerénquima que es su tejido de sostén que le brinda la rigidez a la planta.
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Fig.3. Hoja de pasto. CP; células parenquimatosas. Cu; cutícula. HV; Haz vascular. EPs; epidermis superior. EPi; epidermis inferior. Mi; Mesofilo indiferenciado.
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En la figura numero dos correspondiente a una muestra de hoja de pasto se lograron identificar los tejidos protectores que tienen la funcion de proteger a la planta de la desecacion y agresiones externas, como lo fue la epidermis superior e inferior imprenadas por cutina, ambas se encuentran separadas por el mesofilo indiferenciado que son celulas que es el parrenquima clorofiliado que se encuentra en las hojas. Las hojas tienen una estructura adicional formada por concentraciones altas de cutina que forman la cuticula que es la primera barrera protectora entre la superficie aerea de la planta y el medio que la rodea y tambien la principal barrera frente al dezplazamientos de solutos y agua (Riederer y Schreiber, 2001). Tambien fue de facil identificacion los haces vasculares que se forman a partir del procambium y daran origen a los tejidos conductores (17.1. haces vasculares).
Fig.4. Corte longitudinal de una raíz de frijol. PC; Parrenquima cortical. HV; haces vasculares. Pe; Periciclo. Ep: Epidermis.
En las raices de las plantas vasculares se observo el periciclo, se pudo identificar por las celulas que estan alargadas que daran origen a una raiz segundaria. El parenquima cortical que esta cercano a la epidermis y tienen la funcion de a lmacenar sustancias que en este caso puede ser agua o minerales que la raiz ha absorbido. (Essau, 2008)
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Fig. 5. Corte transversal de una muestra. CS: células secretoras. Fl; floema. Pa: Parénquima. Xi: Xilema.
Al observar una muestra con un corte transversal se puedo observar las celulas secretoras, estas tienen una amplia variedad de contenidos: aceites, recinas, mucilagos, gomas, taninos y cristales. A menudo estas celulas son especializadas y llamadas idipblastos secretores. (Essau, 2008). Tambien se observaron los tejidos vasculares, asi como tambien el parrenquima que tiene en algunas celulas contenidos de reserva o pueden ser cloroplastos.
6. Preguntas complementarias. 6.1.Describa las modificaciones anotomicas en sistemas radiculares de las plantas xerofíticas, hidrofitos y mesófitas.
Las plantas xerofíticas desarrollan un sistema radicular profundo lo cual permite extraer agua de zonas próximas a niveles freáticos, (plantas perennes de climas secos) (Cactus). Otras plantas usan otro sistema parecido, pero estas extienden sus raíces a lo ancho para así ocupar una mayor superficie, y aprovechar la caída de lluvias esporádicas, captan el agua antes de que llegue a niveles más profundos. Las plantas hidrófitas son plantas que viven en Ambientes húmedos. Son las que viven en una atmósfera muy húmeda y reciben del suelo, permanentemente húmedo, un abundante abastecimiento de agua, por ejemplo muchas plantas de sombra o las que viven en el interior dela selva. El sistema radicular y el vascular están débilmente desarrollados. Presentan estructuras que favorecen la transpiración: limbos foliares grandes, delgados, tiernos, jugosos y muchas presentan hidatodos, estructuras para eliminar agua activamente por un fenómeno llamado gutación. La luz está limitada, de 7
modo que frecuentemente tienen cloroplastos en la epidermis. Ej.: helechos, algunas gramíneas.
Las Plantas mesófitas presentan un sistema radicular superficial, lo que le permite el anclaje y la absorción de nutrientes que se encuentran en el suelo ya que estas plantas son de humedad media. 6.2 Establezca las principales diferencias anatómicas entre las raíces de platas Magnoliosidas y Lyliosida.
Magnoliopsidas
Raices pivotantes Raíz principal de larga vida (alorriza) Raíz principal con sistema radicular adventicio Liliopsidas
Raíces faciculadas, fibrosas Raíz principal es de corta duración, sustituida por numerosas raíces caulógenas (homorrizia secundaria) Sistema radicular adventicio
6.3. ¿Qué es y que función cumple la banda de gaspary? La banda de Caspary es una diferenciación de las paredes primarias de las células de la endodermis y exodermisde las raíces de las plantas, es una capa de suberina impermea ble que se extiende sin sucesión de continuidad alo largo de las paredes radiales y tran sversales. Su función es impermeabilizar la pared, impidiendo que las sustancias entren en las cél ulas de la endodermis yexodermis. Además las células están unidas entre sí por las ba ndas con lo que también imposibilitan el paso desustancias entre ellas.
6.4. ¿Qué son las micorrizas y la rizodermis? Micorrizas: Las micorrizas son órganos formados por la raíz de u na planta y el micelio de un hongo. Funcionan como un sistema de absorción que se extiende por el suelo y es capaz de proporcionar agua y nutrientes (nitrógeno y fósforo principalmente) a la planta y proteger las raíces contra algunas enfermedades. Rizodermis: La epidermis de la raíz, la rizodermis, típicamente es uniestratificada. Está formada por células alargadas, muy apretadas entre sí, de paredes delgadas, normalmente sin cutícula. En algunos casos se describió una cutícula, pero actualmente se cree que los compuestos detectados serían precursores de suberina.
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6.5. ¿Por qué la epidermis de la raíz no presenta cutícula ni estomas? En las raíces comunes, subterráneas, las células rizodérmicas se caracterizan por no poseer estomas ya que el intercambio gaseoso se realiza a través de la pared, ni cutícula, ya que necesitan ser permeables para cumplir su función de absorción de agua con sales minerales. 6.6.Médula: formada por parénquima, a veces sus células sufren engrosamiento de la pared, otras veces sufren lisis y forman una raíz fistulosa (hueca); en algunas especies es aerenquimática, en otras puede ser reemplazada por uno o más vasos del metaxilema. 6.7.El velamen está formado por una epidermis de la raíz o rizodermis pluristrata, cuyas células son muertas con engrosamientos en sus paredes. Su función es acumular agua y cuando se deshidratan están llenas de aire. 6.8.Los estatocitos son células de plantas que están involucradas en la percepción de la gravedad o el gravitropismo , localizados en la coleta de la calipra que cubre la punta de la raíz y la endodermis del área de elongación de los tallos. Estas células contienen dentro de sus estatols interiores, que son un tipo especial de amiloplastos llenos de almidón pesado y denso, que sedimentan la parte inferior de las células debido al efecto de la gravedad y desencadenan un patrón de crecimien to diferencial en la raíz, que hace que se duplique siguiendo su eje vertical hacia el vector de la fuerza de la gravedad. 6.9.Se debe a que el geotropismo es resultante de la influencia de la gravedad en la concentración de auxina. Las fitohormonas son activadas por los estatolitos, que son granos de almidón móviles ubicados en la punta de la raíz, los cuales son los responsables de la recepción del estímulo. 6.10.Las raíces secundarias se originan después del periodo embrionario y determinan la organización radicular de la planta. Se dan en las plantas con sistemas radicales ramificados y pueden surgir raíces laterales de primer orden, cuando salen del eje radical inicial, o de segundo, tercer orden, etcétera, cuando lo hacen de otras raíces laterales, alcanzando una complejidad que depende del tipo de planta. El proceso de generación de una raíz lateral comienza internamente en la raíz madre, concretamente en el periciclo, y a corta distancia del extremo apical, en una región denominada zona de diferenciación. 6.11.El cuerpo de la planta se origina de la semilla, que contiene una planta embrionaria encerrada y protegida dentro de una cubierta seminal y provista de sustancias de reserva, ya sea en los cotiledones del embrión o fuera del mismo en el endosperma. La planta embrionaria presenta una raíz o radícula y un tallo con uno o dos cotiledones o hojas germinales. En el extremo del tallo y de la raíz se e ncuentran tejidos meristemáticos que se encargan de la proliferación celular seguido por la diferenciación y crecimiento de estas células. Los órganos de los vegetales se componen de tejidos o grupos de células que realizan actividades específicas.
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6.12. En el tallo, el meristema apical o cono vegetativo está protegido por los primordios foliares que lo envuelven formando las yemas, Todos los meristemas apicales presentan células iniciales, que se caracterizan por dividirse de la siguiente manera: una célula hija se conserva como célula inicial, mientras que la otra será una célula derivada. 6.13. El floema y el xilema muestran variaciones en su posición relativa, determinando diversos tipos de haces vasculares: HAZ COLATERAL, Haz colateral abierto, Haz colateral cerrado HAZ BICOLATERAL, HACES CONCÉNTRICOS. 6.14. En Botánica, se define como crecimiento secundario anómalo (o variantes cambialescita 1) al conjunto de tipos de crecimiento secundario que no e s el típico de las gimnospermas y dicotiledóneas 6.15. Los anillos del tronco de los árboles se forman a causa de las estaciones, e indican el ciclo de crecimiento del árbol. En las estaciones húmedas y lluviosas, justo debajo de la corteza del tronco se producen grandes vasos de paredes finas Esto explica por qué muchos árboles tropicales no tienen anillos anuales, ya que en las zonas tropicales no hay estaciones claramente definidas 6.16. Es la parte joven de la madera, corresponde a los últimos anillos de crecimientos del árbol, producidos por el cámbium vascular en el tallo de una planta, que corresponde al único xilema funcional suele ser de un color más claro. 6.17.Plastocrono :Intervalo de tiempo entre la aparición de dos primordios foliares consecutivos en el brote de una planta, Macroblastos o ramas largas, ejes con importante crecimiento de entrenudos y por lo tanto hojas bien separadas entre sí Bullet Braquiblastos o ramas cortas, son ejes con crecimiento internodal reducido y por lo tanto hojas muy próximas entre sí, dispuestas muchas veces en roseta. 6.18. Son células grandes, en forma de burbuja, muy vacuolizadas, acuíferas, sin cloroplastos, membranas radiales delgadas y exterior gruesa, dispuestas en bandas paralelas a las venas. Su función es la de plegar y desplegar la lámina por cambios de turgencia o almacenamiento de agua.
7. Conclusión.
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Referencias
17.1.
haces
vasculares
Retrieved
from
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema17/17-1haces.htm
20.1.rizodermis Retrieved from http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema20/211rizodermis.htm 2017. Órganos vegetales. Obtenido de https://mmegias.webs.uvigo.es/2-organosv/guiada_ Anatomía vegetal (2015) recuperado de: http://¬www.profesorenlinea.c¬l/Ciencias/¬AnatomiaVegetal.htm Banda de caspary Retrieved from http://www.esacademic.com/dic.nsf/eswiki/143214https://www.arcuma.com/dr.ca nnabis/las-microrizas.html Essau. (2008). Anatomía vegetal.(3 ed.). Ediciones omega. Barcelona.
Guttenber H. VON, 1940. Der primare Bau der angiospermenwurzel. Handbuch
der Pflanzenanatomie, Band 8, Lief 39. Gerbruder Borntraeger, Berlin. https://cuadrocomparativo.org/cuadros-comparativos-entre-monocotiledoneas-ydicotiledoneas/ https://es.scribd.com/document/242955744/Anatomia-vegetal-pdf Riederer y Schreiber. (2001). Protecting against water loss. Analysis of barrier
properties of plant cuticucle.
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