PRACTICA DE LABORATORIO No. 7 SISTEMA DERMICO, AISLANTE O PROTECTOR (EPIDERMIS Y PERIDERMIS) INTRODUCCION Evitar la desecación y el paso de rayos ultra violeta, son algunos de los problemas a los que se enfrentaron las primeras plantas con embrión, en su adaptación al ambiente continental. El desarrollo de una capa celular externa especializada, llamada epidermis (epi: encima, derma: piel), fue fundamental para la sobrevivencia de las plantas en el medio terrestre y en contacto con la atmósfera. En las plantas con crecimiento primario esta capa externa está formada generalmente por un estrato celular y la cual se forma a partir de la protodermis. El sistema dérmico o tejido aislante es la capa más externa impermeable y gruesa que recubre y protege al cuerpo de la planta de los agentes externos, evitando la pérdida de agua y sustancias nutritivas al exterior. Está conformado por la epidermis (capa más externa asociada a estomas, tricomas, pelos epidérmicos o absorbentes, velamen, etc.) y la peridermis (que remplaza a la epidermis en los tejidos adultos). La epidermis, es un tejido generalmente formado por una sola capa de células, aunque en algunas especies puede encontrarse dos o más capas y se le denomina a la capa más interna hipodermis (considerado también un tejido simple, ya que está formado básicamente de
parénquima). En el primer caso las cé lulas se encuentran acomodadas como si fueran una pared de ladrillos, como ocurre en Allium cepa (cebolla), donde las células epidérmicas poliédricas se encuentran acomodadas como partes de un rompecabezas. Entre las funciones que tiene la epidermis es proteger a la planta del exterior y evitar la ex cesiva pérdida de agua. Por otra parte la epidermis se considera un tejido compuesto, ya que está constituido por diferentes tipos de células, tal es el caso de las células epidérmicas tubulares o de forma poliédrica, que forman la mayor parte del tejido y presentan una capa de cutícula (Figura 1). En la mayoría de los casos las células epidérmicas se encuentran asociadas a otros elementos, entre los que destacan los estomas (Figura 2).
Fig. 1. Vista frontal de distintos tipos de e pidermis.
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ESTOMAS Son estructuras formadas por dos células oclusivas que cuando absorben agua y se dilatan por
todas partes excepto en la zona endurecida que delimita el ostiolo y el cual que por tanto se incurva aumentando la superficie del orificio (cámara subestomática) (Figura 2). Las células oclusivas tienen un gran núcleo, gran núcleo, muchos muchos cloroplastos cloroplastos y pocas vacuolas. Hay numerosos tipos de estomas, que se clasifican utilizando el criterio del número y disposición de las células anexas que pueden ser una o más.
Anfistomática: los estomas se encuentran en ambas epidermis o caras de la hoja.
Epistomática: los estomas están solamente en cara adaxial o superior de la hoja.
Hipostomática: los estomas se encuentran sólo en la car a abaxial o inferior de la hoja.
Figura 2. Células epiteliales y estomas. Se muestran las dos células oclusivas y el ostiolo. Esta epidermis puede modificarse acumulando sustancias como cutina (formando la cutícula de las partes aéreas de las plantas) o suberina (formando el corcho que cicatriza las heridas) o tricomas (células alargadas que tienen múltiples funciones que surgen de las células epidérmicas y pueden ser uni o pluricelulares).
TEJIDO SUBEROSO
Es un tejido vegetal que en botánica se denomina felema y el principal componente del corcho es la suberina. De tal forma que el súber o corcho representa en las plantas el llamado tejido suberoso que se forma en todos aquellos tallos y ramas que han experimentado un crecimiento en grosor debido a la función función de los meristemos laterales.
EMERGENCIAS
Son células superficiales de mayor tamaño que las células epidérmicas típicas, formadas por estratos epidérmicos y subepidérmicos, como en el caso de los aguijones de la rosa.
DERIVADOS EPIDÉRMICOS
Reciben este nombre los pelos absorbentes y los tricomas Los pelos absorbentes o pelos radicales son prologaciones tubulosas de algunas de las células epidérmicas de la zona pilífera de la raíz (rizodermis). Son unicelulares, largos (hasta 8 mm, tenues, el contenido celular está vivo en el estado funcional o maduro, muy vacuolizados, con paredes celulares muy finas y poca cutícula. El núcleo ocupa habitualmente la extremidad del pelo. Tienen como función absorber el agua del suelo y las sustancias disueltas en ella. No todas las plantas los poseen.
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Mientras que los tricomas son excrecencias de origen epidérmico, muy variables en forma y estructura, y pueden desempeñar funciones de protección, absorción o secreción. Se encuentran en algunos tallos herbáceos, en las hojas carnosas y no carnosas en las flores, que resultan del crecimiento y diferenciación de una o varias células epidérmicas. Los tricomas son de dos tipos: glandulares (es decir, los que elaboran sustancias) y no glandulares , que sólo secretan su propia pared. Según su forma o su función reciben diferentes nombres: ramificados, sencillos, estrellados, urticantes, glandulosos, escamosos, etc. (Figura 2).
Fig. 2. Diferentes tipos de tricomas,
OBJETIVO
Observar e identificar diferentes elementos que componen a la epidermis en tallo con crecimiento secundario, así como determinar la posición y distribución de los estomas en hojas de diversas especies. •
MATERIAL Material biológico fresco:
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1-2 hojas de olivo (Olea europea)
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1 hoja grande lechuga (Lactuca sativa)
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1 penca de nopal
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2 hojas de col (Brassica oleracea)
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Tallos de una planta con pelos o tricomas (higo, Ficus carica o calabaza, Cucurbita)
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Hojas ricas en tricomas (mala mujer, geranio u otras plantas) ¡¡¡Cuidado si son plantas urticantes!!!
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Fruto (pimiento, pimentón; Capsicum annuum ) o parte de una planta que tenga heridas cicatrizadas con corcho.
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1 corcho (Quercus suber)
Material de laboratorio:
Navajas de un solo filo Barniz de uñas (transparente) Agujas de disección, pinzas de re lojero (estuche de disección) 1 caja de Petri Charola de disección
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Toallas de papel absorbente Porta y cubreobjetos
Equipo: Microscopio estereoscópico y óptico (luz transmitida) Libro de botánica
Soluciones: Agua destilada; Azul de metileno (Cloruro de Metiltionina-tejidos orgánicos); Azul de toluidina (Tinción de núcleos)
METODOLOGIA. ESTRUCTURAS EPIDERMICAS
Para obtener una muestra adecuada de la epidermis, es necesario seguir los siguientes pasos: Utilizar hojas recién recolectadas y/o frescas. Colocar la (s) hoja (s) sobre una hoja de papel o servilleta húmeda. Con la navaja hacer un corte sobre la superficie del envés de la hoja, si se desea obtener una muestra de la epidermis del haz, o viceversa. Separar la delgada película que corresponde a la epidermis, colocarla sobre un portaobjetos evitado que se seque. Colocar el c ubreobjetos y observar al microscopio
1. Observación directa de epidermis y estomas. Tomar una hoja de la lechuga, col y olivo, levantar
con una navaja un fragmento de la epidermis del envés y colocarlo en agua entre porta y cubreobjeto. Observar al microscopio células epidérmicas típicas, células anexas y células estomáticas. * 1a. Observación indirecta de epidermis y estomas. Colocar una capa de barniz ya sea sobre el haz o el envés del material utilizado en el punto anterior (1). Permitir que se seque y con mucho cuidado, desprender la capa de barniz. Coloque una gota de agua sobre el portaobjetos, colocar la impresión de los estomas sobre la gota de agua, procurando que la superficie en contacto con la epidermis de la hoja quede hacia el cubre. Distinguir la estructura de las células epidérmicas y localizar los estomas.
1b. Observación de estomas hundidos. Desprender una porción de la cutícula de la penca de nopal. Ponerla entre porta y cubreobjetos. Localizar y esquematizar los estomas hundidos de esta especie. 2. Observación de tricomas. La observación de los pelos vegetales se logra haciendo cortes
delgados transversales en los tallos del higo o calabaza . Los cortes se colocan agua, entre porta y cubreobjetos. Observar al microscopio.*
2a. Observación de tricomas. En las hojas de geranio (mala mujer u otra) realizar cortes transversales y colocarlos entre porta y cubreobjetos con una gota de agua y observarlos al microscopio. Observa la forma de los tricomas y su abundancia relativa en las hojas.*
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3. Observación de súber o corcho. Para lograr preparaciones de tejido suberoso, se hacen cortes
delgados con navaja de mano en un tapón de corcho, posteriormente se colocan en agua, entre porta y cubreobjetos, y se observan al micoscopio.* 3ab. Observación de súber o corcho. Tomar una porción del corcho de la herida de la planta y
hacer un corte longitudinal de éste. Preparar un montaje en fresco y observarlo en el microscopio.*
*NOTA: todas las preparaciones se harán en fresco, sin embargo si no se pueden visualizar los derivados epidérmicos se utilizará azul de metileno o toluidina, como medios de contraste.
1. 2. 3. 4. 5. 6. •
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CUESTIONARIO ¿En qué parte de una planta existe mayor número de estomas? ¿A partir de qué tejido se origina el súber o corcho? ¿Qué es la suberina y cuál es su función? ¿Qué es la cutícula y cómo está formada? ¿Qué vegetal (es) produce (n) abundante súber? ¿Qué función desempeñan los pelos o tricomas, entre ellos los pelos urticantes?
BIBLIOGRAFIA Montes E.V. & Fonseca R.M. Manual de Prácticas de Laboratorio. Briofitas, Pteridofitas y Gimnospermas. 2009. Las Prensas de Ciencias. Facultad de Ciencias, UNAM. 2ª. Ed. México, D.F. Mauseth, J.D. Botany. An Introduction to Plant Biology. 1998. 2nd Ed. Jones and Bartlett Publishers, Inc. Sudbury, Massachusetts, USA. Raven, P.H., R.F. Evert & S.E. Eichhorn. Biology of plants. 1999 .6th Ed. Worth Publishers. New York, USA.
PRACTICA DE LABORATORIO No. 8 Estructura de la Raíz
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INTRODUCCION La raíz es el órgano generalmente subterráneo de anclaje y absorción de nutrientes de las plantas vasculares. Es un órgano que crece en dirección inversa al tallo y diferente tanto estructura interna como externa, no tiene hojas, cutícula, c utícula, estomas y no es un órgano fotosintético. Al igual que en el tallo, gracias a las diferencias en estructura interna, se puede hacer una distinción entre plantas monocotiledóneas, dicotiledóneas y algunas pteridofitas. La estructura anatómica base de las raíces se localiza del exterior de la planta hacia el interior de la raíz y está conformada por la rizodermis, córtex, haces (cilindros) vasculares y médula (Figuras 1 y 2).
Figuras 1. Morfología externa de una raíz. F igura 2. Raíces de monocotiledónea y dicotiledónea. La rizodermis es una capa de células epidérmicas que protegen a la raíz del exterior; mientras que el córtex es la región de la raíz comprendida entre la rizodermis y el cilindro vascular y cuya función principal es la de almacenar sustancias de reserva, tales como el almidón. Los haces o cilindros vasculares son la porción más interna de la raíz y comprende todo lo que se encuentra por dentro de la endodermis, el sistema vascular (xilema y floema) y el parénquima asociado. Puede contener conductos laticíferos y secretores. La médula (para el caso de plantas monocotiledóneas) es el tejido blando que constituye el interior de algunos tallos y talos (tejido falso en las algas y algunas plantas). Además, las raíces cuentan con pelos radiculares (tricomas absorbentes) que les permiten aumentar la superficie de absorc ión. La raíz del embrión (la radícula) es la primera de las partes de la semilla que crece durante la germinación. La radícula, se desarrolla originando la raíz primaria con su tejido de protección en el ápice, denominada caliptra. La radícula crece y se fija al suelo desde los primeros estadios del
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crecimiento de la planta, con lo cual se garantiza e l posterior desarrollo de la misma. La raíz también presenta ramificaciones como los tallos, sin embargo, las raíces secundarias no surgen de un meristema lateral, sino que surgen de un conjunto de células meristemáticas que se encuentran hacia el interior de la raíz, rodeando los haces vasculares, denominadas periciclo.
OBJETIVO Observar la estructura interna de raíces de plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas, distinguir las diferencias entre ellas. •
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MATERIAL Material biológico fresco:
Raíces gruesas no leñosas de una planta Monocotiledónea. Raíces gruesas no leñosas de una planta Dicotiledónea.
Material de laboratorio: Navajas de un solo filo Agujas de disección, pinzas de re lojero (estuche de disección) Charola de disección Toallas de papel absorbente Porta y cubreobjetos
Equipo: Microscopio estereoscópico y óptico (luz transmitida) Esquema de la estructura de las raíces
Soluciones: Agua destilada; Azul de metileno (Cloruro de Metiltionina para te jidos orgánicos); Azul de toluidina (Tinción de núcleos) •
METODOLOGIA Preparación 1. Realizar cortes longitudinales y transversales de la raíz principal de la planta monocotiledónea, procurando abarcar una zona con pelos radiculares al momento de hacer el corte. Preparar un montaje en fresco para este corte y observarlo en el microscopio, identificando las partes de la raíz.
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Preparación 2. Realizar cortes longitudinales y transversales de la raíz principal de la planta monocotiledónea, esta vez procurar abarcar una raíz secundaria al momento de realizar el corte. Observar el corte en el microscopio e identificar las partes de la raíz y además observar de dónde surge la raíz secundaria.
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Preparación 3 y 4. Realizar las preparaciones 1 y 2 para la raíz de la planta dicotiledónea. En cada uno de los cortes, identificar las partes de la raíz y de dónde surge la raíz secundaria.
*NOTA: en caso de falta de contraste en las pr eparaciones, se harán tinciones con azul de metileno o toluidina.
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**NOTA: utiliza como guía el esquema de las raíces.
CUESTIONARIO
1. ¿Cuál es el sistema radicular típico de las dicotiledóneas y de las monocotiledóneas; en qué se diferencian uno del otro? 2. ¿Qué es el periciclo y cuál c uál es su función en las raíces? 3. ¿Cómo se denomina a la porción del suelo donde se encuentran las raíces? 4. Menciona los diferentes tipos de raíces. 5. ¿Qué es talo? •
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BIBLIOGRAFIA Montes E.V. & Fonseca R.M. Manual de Prácticas de Laboratorio. Briofitas, Pteridofitas y Gimnospermas. 2009. Las Prensas de Ciencias. Facultad de Ciencias, UNAM. 2ª. Ed. México, D.F. Mauseth, J.D. Botany. An Introduction to Plant Biology. 1998. 2nd Ed. Jones and Bartlett Publishers, Inc. Sudbury, Massachusetts, USA.
ANEXO - ESQUEMAS
ESQUEMA 1. Estructura interna de la raíz (corte longitudinal).
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ESQUEMA 2. Plantas dicotiledóneas y monocotiledóneas.
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TABLA 1. Tabla comparativa entreplantas dicotiledóneas y monocotiledóneas.
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PRACTICA DE LABORATORIO No. 9 ESTRUCTURA DEL TALLO-ESTELES INTRODUCCION El tallo es el órgano de sostén de la planta, su función es soportar las ramas secundarias, las hojas y las flores, además de ser el e l órgano principal donde se encuentra el tejido de conducción vascular. Las plantas vasculares (traqueofitas) se caracterizan por presentar tejidos conductores constituidos por xilema y floema, al menos en su fase esporofítica. La disposición de estos tejidos dentro del tallo de la planta, así como el desarrollo de los mismos varía de un grupo a otro, constituyendo una importante característica que distingue al taxa, también es importante notar que la disposición de los tejidos conductores varía de una región a otra aún en la misma planta. La estructura interna del tallo y el acomodo de los tejidos dentro de éste es característica para cada tipo de planta; por lo cual se pueden diferenciar las plantas monocotiledóneas de las dicotiledóneas y de las pteridofitas. La principal característica que distingue a unas de otras, es el acomodo de los cilindros vasculares. Sin embargo, las partes en común en todos los tallos son del exterior de la planta al interior del tallo, epidermis, córtex, cilindros vasculares y médula (en el caso de plantas monocotiledóneas). El tallo de las monocotiledóneas tiene los cilindros vasculares acomodados de forma dispersa en el córtex, mientras que en el tallo de las dicotiledóneas, los cilindros vasculares se acomodan de forma radial en torno a una médula. En el tallo de las pteridofitas, el acomodo de los cilindros vasculares adquiere diversas formas, desde una S a un acomodo en cilindros paralelos (Figura 1).
Fig. 1. Cortes tr ansversales de tallos. De izquierda a derecha tallo de monocotiledónea, tallo de dicotiledónea y tallo de helecho. La disposición de cilindros vasculares fue estudiada por Jeffrey a principios del siglo XX en las plantas que presentan sólo crecimiento primario y la denominó “stela”, que significa columna. Los esteles se han clasificado de diferentes maneras por distintos autores, dependiendo del arreglo o disposición del xilema y floema, sin embargo, la clasificación más conocida es la que divide en protosteles (sin médula) y sifonosteles (con médula). Los primeros se clasifican a su vez en haplosteles, actinosteles y plectosteles. Mientras que los segundos se clasifican en sifonosteles ectofloicos, sifonosteles anfifloicos, dictiosteles, eusteles y atactosteles (Figura 2).
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Figura 2. Diferentes tipos de estelas. A, Protostela; B, Actinostela; C, Sifonostela; D, Eustela; E, Atactostela.
OBJETIVO
Observar los diferentes tipos de esteles que se presentan en las plantas vasculares. • •
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MATERIAL Material biológico fresco:
Tallos de plantas Monocotiledóneas: ave del paraíso ( Strelizia reginae ), alcatraz ( Zantedeschia Zantedeschia aethipica), cebolla (allium cepa), cebollín (allium schoenoprasum ). Tallos herbáceos de plantas Dicotiledóneas: berenjena ( Solanum melongena), calabaza (Cucurbita pepo), girasol (Helianthis annus ), Geranio (Pelargonium hortorum ). Tallos de plantas xeróriftas: Asteraceae, etc.
Material de laboratorio:
Navajas de un solo filo Agujas de disección, pinzas de re lojero (estuche de disección) Charola de disección Toallas de papel absorbente Porta y cubreobjetos
Equipo:
Microscopio estereoscópico y óptico (luz transmitida) Esquema de la estructura de las raíces
Soluciones: Agua destilada; Azul de metileno (Cloruro de Metiltionina para te jidos orgánicos); Azul de toluidina (Tinción de núcleos). Safranina y Verde fijo (colorantes biológicos para contrastar núcleos, especialmente para tejido vascular en plantas).
METODOLOGIA. Prepararción 1. Realizar cortes transversales de cada una de las especies, seleccionar 2 ó 3 cortes más delgados y colocarlos en un portaobjetos sobre una gota de agua, agregar una gota se safranina, dejarla durante 5 minutos y enjuagar el exceso de colorante con la ayuda de un
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gotero con agua, posteriormente agregar una gota de azul de metileno o verde fijo y enjuagar el exceso de colorante. Colocar el cubreobjetos y observar al microscopio óptico la ubicación de los tejidos vasculares, la médula, si es que presenta y la corteza. Observar y mencionar para cada preparación qué tipo de estele tiene cada especie y en los esquemas o fotografías señalar la ubicación de los tejidos mencionados.
Prepararción 2. Realizar el mismo procedimiento descrito anteriormente para cada una de las preparaciones (tallos de monocotildóneas, dicotiledóeas y xerófitas).
CUESTIONARIO
1. Definir brevemente el término de una estele 2. ¿A partir de qué meristemo mer istemo se originan las esteles? 3. Menciona los diferentes tipos de esteles 4. ¿Por qué en una planta se pueden encontrar varios tipos de esteles? 5. ¿Cuáles son las teorías que intentan explicar el origen de la médula? •
BIBLIOGRAFIA Montes E.V. & Fonseca R.M. Manual de Prácticas de Laboratorio. Briofitas, Pteridofitas y Gimnospermas. 2009. Las Prensas de Ciencias. Facultad de Ciencias, UNAM. 2ª. Ed. México, D.F.
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PRACTICA DE LABORATORIO No. 10 LA HOJA INTRODUCCION Las hojas son expansiones u órganos laterales de los ejes, tallos, de gran importancia ya que son el órgano fotosintético y de intercambio gaseoso por excelencia de la planta. Las hojas tienen una gran variabilidad tanto en forma como en estructura interna. La morfología y la estructura de la hoja presenta grandes diferencias entre plantas Gimnospermas y Angiospermas, y además dentro de éstas últimas, se presenta una gran variación entre Monocotiledóneas y Dicotiledóneas. El hábitat en el que se desarrolla la planta, y en especial la disponibilidad de agua, son factores muy importantes que afectan su forma y estructura. Según se trate de plantas mesófilas, hidrófilas o xerófilas se presentarán distintas adaptaciones en su estructura interna. Al igual que las raíces y tallos, las hojas constan de los sistemas de tejidos: dérmico, fundamental
y vascular.
EPIDERMIS
La epidermis de la hoja está formada por una única capa de células, es monoestratificada. Se distingue una epidermis superior o adaxial recubriendo la parte del haz y una epidermis inferior o envés. En ambas caras caras se pueden encontrar junto a las células células abaxial recubriendo la parte del envés. epidérmicas, las células oclusivas de los estomas y diversos tipos de tricomas (figura 1 ). Los estomas permiten el intercambio gaseoso entre las hojas y el exterior, pueden tener diversas formas y en general, se disponen tanto en la epidermis adaxial como en la abaxial, pero suelen ser más frecuentes en la epidermis del envés. Sobre la epidermis se dispone también una capa cerosa que la protege a las plantas de la desecación, llamada cutícula y cuyo desarro llo depende del hábitat de la planta.
Figura 1. Partes de un estoma. e stoma.
MESOFILO
El mesófilo es el tejido fundamental de la hoja y está constituido por células parenquimáticas. Su función es realizar la fotosíntesis, este tipo de parénquima se conoce con el nombre de parénquima clorofiliano clorofiliano o clorénquima. En la hoja de la mayoría de las dicotiledóneas se diferencian 2 tipos de clorénquima: en empalizada y lagunar o esponjoso. El clorénquima en empalizada está situado hacia el haz de la hoja y es donde se realiza la fotosíntesis (sus células son alargadas y apretadas), mientras que el clorénquima esponjoso, se localiza debajo del parénquima en empalizada y hacia el envés de la hoja, es el encargado de dejar pasar el CO2 hacia el parénquima en empalizada (Figuras 2 y 3).
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Figura 2. Esquema de la estructura interna de una hoja.
Figura 3. Sección transversal de una hoja de adelfa, flor o rosa de laurel (Nerium oleander).
En monocotiledóneas, el parénquima que constituye el mesófilo de la hoja suele se r bastante uniforme u homogéneo, y no está diferenciado en ambos t ipos, en empalizada y lagunar.
SISTEMA VASCULAR
Los haces vasculares de la hoja constituyen la nerviación o nervadura de la hoja. Las dicotiledóneas presentan una nerviación reticulada, un nervio principal que se ramifica lateralmente. Así en una sección transversal del limbo de la hoja de una dicotiledónea, presenta un nervio central de mayor tamaño y hacia los extremos una serie de nervios laterales que van disminuyendo progresivamente en diámetro como consecuencia de la ramificación). La mayor parte de las monocotiledóneas presentan hojas paralelinervias. Su nervadura está constituida por una serie de nervios paralelos o de similar calibre. Los nervios pueden estar formados por un solo haz o por un conjunto de haces. Existe cierta diversidad en cuanto a la disposición de los haces dentro del nervio, estos pueden disponerse formando un círculo, semicírculo, de media luna adquirir una distribución irregular. Generalmente en cada haz el xilema se dispone hacia la cara del haz y el floema hacia la cara del envés.
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MORFOLOGIA EXTERNA DE LA HOJA
En muchos grupos de plantas las hojas constan de una lámina simple aplanada dorsiventralmente; en algunas plantas además se presenta pecíolo que une a la lámina con el tallo (figura 4). El pecíolo tiene una anatomía semejante a la del tallo, presentando una epidermis que lo rodea y una región cortical-mesofílica, donde se encuentran los haces vasculares. De acuerdo al número de haces vasculares, los pecíolos se clasifican en uni o plurifasciculados. La disposición de los paquetes en sección transversal generalmente es zigomorfa. En algunos casos cada haz vascular foliar está rodeado por una vaina de tipo endodérmico, a este tipo se le denomina esquizomeristélico.
Figura 4. Anatomía o morfología externa de una hoja.
La lámina de las hojas pecíoladas puede presentar diversos grados de división:
simples, lobadas, pinnatífidas, pinnatisectas y pinnadas o compuestas. En las hojas compuestas la continuación del pecíolo, hacia el ápice, se conoce como raquis, mientras que los segmentos laminares reciben el nombre de foliolos o pinnas. Generalmente cada especie de plantas presenta todas sus hojas iguales (isofilia) , sin embargo, existen casos de plantas con tallos postrados en los que pueden presentarse dos o más tipos de hojas (anisofilia) . Puede haber diferencias en la forma y/o tamaño de acuerdo a su fertilidad muchos uchos helechos. (dimorfismo sexual), tal como ocurre en m Por la disposición (filotaxia) de las hojas en el tallo se presentan tres patrones principales: 1) alternas, una hoja por nudo, pueden estar en forma de hélice o dísticas; 2) opuestas, dos hojas por nudo, pueden ser decusadas o formar una hélice y 3) verticiladas, más de dos hojas salen de un mismo nudo.
OBJETIVO
Observar y analizar la diversidad anatómica y morfológica de las hojas nomófilas o foliosas. • •
MATERIAL Material biológico fresco:
Hojas con diferentes forma, tamaño y te xturas: 1 ó 2 hojas de monocotiledóneas 1 ó 2 hojas de dicotiledóneas 1 Hoja de helecho 1 hoja de conífera (cedro; Cedrus)
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1 hoja de planta xerófita (ejemplo: (ejem plo: Olea europea)
Material de laboratorio:
Navajas de un solo filo Agujas de disección, pinzas de relojero (estuche de disección) Charola de disección Porta y cubreobjetos
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Equipo:
Microscopio estereoscópico y óptico (luz transmitida) Esquema de la estructura de las hojas.
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Soluciones:
Agua destilada, azul de metileno (Cloruro de Metiltionina para tejidos orgánicos) o azul de toluidina (Tinción de núcleos).
METODOLOGIA Identificación de tipo de hoja y nervadura o nerviación Realizar la observación macroscópica
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para cada tipo de hoja (monocotiledónea, dicotiledónea, xerófita y conífera), con la finalidad de describir el tipo de lámina que presentan y ramificación de los nervios.*
*TIP: para identificar con mayor claridad la nervadura, observa las hojas a contra luz. 1. Realizar un corte longitudinal de la hoja de monocotiledónea y preparar un montaje en fresco y otro con azul de toluidina. Observar el corte en el microscopio e identificar las partes que componen a la hoja.
1a. Realizar un corte longitudinal del envés de la hoja de monocotiledónea y prepara un montaje en fresco. Observar en el microscopio los e stomas.
2. Realizar las preparaciones 1 y 1a para la hoja de dicotiledónea, y observar los cortes en el microscopio, tomando nota de la estructura interna de la hoja y los estomas.
3. Realizar las preparaciones 1 y 1a para la hoja de planta xerófila (rosa laurel u olivo), y observa los cortes en el microscopio, tomando nota de la estructura interna de la hoja y los estomas.
4. Realizar las preparaciones 1 y 1a para la hoja del helecho, y observa los cortes en el microscopio, tomando nota de la estructura interna de la hoja y de los estomas.
5. Observar macroscópicamente las hojas de c edro. Identificar el tipo de hoja (anatomía) y hacer una comparación con el resto de las hojas observadas.
CUESTIONARIO
1. ¿En qué difieren anatómicamente las hojas de monocotiledóneas, dicotiledóneas y helechos? 2. ¿Qué relación tienen las características de las hojas de pino o cedro con su tolerancia a condiciones de frío invernal?
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3. Describe los diferentes tipos de mesófilo. 4. ¿Cómo es el mesófilo de acuerdo a las características del ambiente? 5. ¿Qué es nervadura?
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BIBLIOGRAFIA Montes E.V. & Fonseca R.M. Manual de Prácticas de Laboratorio. Briofitas, Pteridofitas y Gimnospermas. 2009. Las Prensas de Ciencias. Facultad de Ciencias, UNAM. 2ª. Ed. México, D .F. Santamarina S. M.P., Rosello C.J. & García B.F.J. Prácticas de Biología y Botánica. Universidad Politécnica de Valencia. 2004. Editorial de la UVP. Valencia, España.
PRACTICA DE LABORATORIO No. 11
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FLORES E INFLORESCENCIAS. PARTE I
INTRODUCCION La flor es un órgano de las angiospermas que proviene del meristemo apical, en el cual se diferencian un conjunto de hojas modificadas y adaptadas para la reproducción (sépalos, pétalos, estambres y carpelos). Las hojas florales carecen de yemas axilares y los entrenudos del eje, sobre el cual están insertas, permanecen muy cortos, por lo que en conjunto se observan como verticilos de hojas. El receptáculo, es el extremo modificado del tallo que sostiene a todos los verticilos florales.
El estambre, constituye el progenitor masculino o androceo y está formado por un filamento y una antera, en cuyo interior se producen los granos de polen o gametofitos masculinos o microgametofitos.
El pistilo está formado por uno o más carpelos y en él se distinguen, generalmente, tres estructuras: ovario, estilo y estigma. El o los carpelos, en su conjunto se conocen como gineceo o progenitor femenino. En el interior del ovario se producen el o los óvulos que constituyen el megaesporangio con sus cubiertas protectoras (Figura 1). Este carácter es distintivo para las angiospermas. El extremo receptivo del carpelo, el estigma, posibilita la germinación del grano de polen y el estilo soporta el desarrollo del tubo polínico, ambos procesos son indispensables para la fecundación.
Figura
1. Partes fundamentales de las flores.
De acuerdo a su simetría las flores se pueden considerar, simétricas y asimétricas. Estas últimas se caracterizan por presentar partes florales desiguales las cuales se disponen sin un patrón simétrico. Las flores que presentan un único plano de simetría son llamadas zigomorfas o
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bilaterales. En cambio, las flores que presentan más de un plano de simetría son llamadas actinomorfas o radiales (figura 2).
Figura 2. A) Flor actinomorfa. B) Flor z igomorfa De las estructuras de las angiospermas, la flor es la que es menos alterada por cambios ambientales. A través de sus formas, colores y aromas, las flores han co-evolucionado con sus polinizadores y son la base de estudios de taxonomía y sistemática.
INFLORESCENCIAS
En muchas espermatofitas, las flores se producen agrupadas en un mismo eje floral, conocido como racimo; estructuralmente una inflorescencia es una rama o conjunto de ramas portando varias flores; por su número las inflorescencias pueden ser simples o compuestas, distinguiéndose las siguientes partes: tallo o eje principal (pedúnculo floral), pedicelo, eje o tallo pequeño que sostiene a cada una de las flores individuales (pueden encontrarse sésiles), flores; semejantes forman una estructura llamada heterantia. Es decir una inflorescencia cuyas flores (por su disposición) semejante a una flor como en el c aso de las compuestas o euforbias. El conocimiento de las inflorescencias es importante en la taxonomía: ya que son constantes para cada especie. Existe una clasificación para cada tipo de inflorescencia, simple o compuesta.
OBJETIVO
Familiarizarse con morfología general de la flor, diferenciando los verticilos básicos florales y sus variantes. •
MATERIAL Material biológico fresco:
4 Flores de distintas plantas y con distintas formas. 4 inflorescencias de distintas plantas y con distintas formas.
Material de laboratorio:
Navajas de un solo filo Agujas de disección, pinzas de relojero (estuche de disección) Charola de disección Porta y cubreobjetos
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Equipo:
Microscopio estereoscópico y óptico (luz transmitida)
Soluciones:
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Agua destilada, azul de metileno (Cloruro de Metiltionina para tejidos o rgánicos) o azul de toluidina (Tinción de núcleos).
METODOLOGIA Preparación 1. Tomar una de las flores e identificar las siguientes características (para disecar y observar las partes florales, ayudarse de las pinzas finas de los kits de disección):
a. Si es perfecta o imperfecta. b. Presencia o ausencia de sépalos. Forma y coloración de los sépalos, si son connatos o distintos*. c. Si tiene partes adnatas o todas son libres. d. Si el perianto es biseriado o uniseriado. e. Forma y coloración de los pétalos, si son connatos o distintos, o si no tiene pétalos. f. Observar los estambres, e indicar si están connatos, adnatos, distintos o libres. g. Observar el (los) carpelo (s) de la flor e indicar si es monocárpico, apocárpico o sincárpico.
Preparación 3. Realizar lo anterior para cada flor diferente. Preparación 4. Observar las inflorescencias y clasificarlas de acuerdo al tipo que corresponda: racimo, espiga, espádice, umbela, capítulo, escorpiodea, cono amento, corimbo, helicoidea, bipara, etc.
*Connatos: fusionados o unidos en la misma espiral *Addnatos: fusionados o unidos en más de una espiral *Libres o distintas: partes separadas, no fusionadas o unidas
CUESTIONARIO
1. Para cada flor, menciona la finalidad de la forma particular que ésta tiene, es decir, ¿por qué crees tú que tiene esa forma? 2. ¿Cuáles son las características básicas que debe te ner una estructura para ser considerada una flor? 3. ¿Qué es una placentación? 4. ¿Qué es un grano de polen y cómo está conformado? 5. Menciona la importancia económica de las inflorescencias. Menciona un ejemplo. •
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BIBLIOGRAFIA Judd, W. S., Campbell, C. S., Kellog, E. A., Stevens, P. F., & Donoghue, M. J. 2007. Plant Systematics: A Phylogenetic Approach, Third Edition (3º ed.). Sinauer Associates, Inc. Montes E.V. & Fonseca R.M. Manual de Prácticas de Laboratorio. Briofitas, Pteridofitas y Gimnospermas. 2009. Las Prensas de Ciencias. Facultad de C iencias, UNAM. 2ª. Ed. México, D.F. Moreno, N. P. 1984. Glosario botánico ilustrado. Instituto Nacional de Investigaciones sobre Recursos Bióticos y Ed. CECSA. México. México. Santamarina S. M.P., Rosello C.J. & García B.F.J. Prácticas de Biología y Botánica. Universidad Politécnica de Valencia. 2004. Editorial de la UVP. Valencia, España.
PRACTICA DE LABORATORIO No. 12 FLORES E INFLORESCENCIAS (ESTRUCTURAS REPRODUCTORAS). PARTE II
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INTRODUCCION La flor es el órgano de las plantas superiores que contiene a los órganos de reproducción: androceo y gineceo. El androceo está formado por los estambres, los cuales constan de una antera sostenida por un filamento, la antera contiene los lóculos longitudinales unidos entre sí; cada lóculo tiene dos sacos polínicos longitudinales y en ellos se producen los granos de polen. La unión del filamento con la antera se presentan de dos formas primordiales: basifija, si el filamento se une a la antera por la base y dorsifija, si el filamento se una a la antera por la parte media. La forma y tamaño de dichos granos de polen es muy variada, dependiendo de la especie a que correspondan (figura 1).
Figura 1. A) Antera basifija. B) Antera dor sifija. C) Partes de la antera Cuando los filamentos se fusionan en un solo haz son llamados monadelfos. Si se fusionan en dos haces son llamados diadelfos. Si se forman varios agrupamientos son nombrados poliadelfos. Si sólo las anteras se encuentran fusionadas los estambres son llamados singenésicos. Si se unen a la corola se llaman epicorolinos o epipétalos (figura 2).
Figura 2. A) Estambres monadelfos. B) Estambres diadelfos. C) Estambres Poliadelfos. D) Estambres Singenésicos.
Cuando el androceo consta de 2 estambres cortos y 2 largos es nombrado didínamo. Cuando está formado por 4 estambres largos y 2 cortos, es llamado tetradínamo. Si en cambio esta formado por (figura 3).
C)
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Figura 3. A) Estambres didínamos. B) Estambres tetradínamos. C) Estambres dídimos. El gineceo o pistilo está formado por un número determinado de carpelos y se distinguen tres partes: el ovario, el estilo y el estigma ; es en el e l ovario donde se originan los óvulos, localizándose en una o varias cámaras llamadas lóculos (figura 4). La forma en que los óvulos se fijan a la paredes de los ovarios se llama placentación y conociéndose los siguientes tipos: parietal, axilar, marginal, (figura 5). central o libre centra y basal (figura
Figura 4. Partes del pistilo. Figura 5. Diferentes tipos de placentación Si los carpelos se encuentran fusionados, el gineceo es nombrado sincárpico o gamocarpelar. En el caso que los carpelos se presenten libres, el gineceo es llamado apocárpico o dialicarpelar. Algunos ocasiones los botánicos diferencian a los gineceos que poseen un solo carpelo como unicarpelares o monocarpelar (figura 6).
Figura 6. A) Gineceo apocárpico. B, C, D) Gineceos sincárpicos con diferentes grados de fusión. Cuando el ovario se inserta dentro del receptáculo se dice que el ovario es ínfero y la flor es llamada hipógina. Cuando el ovario se dispone sobre el receptáculo entonces el ovario es súpero y la flor es llamada epígina. Cuando el ovario está parcialmente enterrado en el receptáculo el ovario es nombrado semiínfero y la flor es llamada perígina. El hipantio es el tejido que rodea a los ovarios ínferos y semiínferos y está formado por la fusión de los restantes verticilos (figura 5).
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Figura 5. Tipo de flor de acuerdo a la posición relativa de ovario y perianto.
OBJETIVO
Reconocer las estructuras responsables de la reproducción sexual en angiospermas y distinguir los diferentes verticilos florales. •
MATERIAL Material biológico fresco:
4 Flores de distintas plantas y distintas formas, en las cuales sean evidentes las estrcuturas reproductivas (androceo y gineceo).
Material de laboratorio:
Navajas de un solo filo Agujas de disección, pinzas de relojero (estuche de disección) Charola de disección Porta y cubreobjetos
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Equipo:
Microscopio estereoscópico y óptico (luz transmitida) Esquema de la estructura de las est ructuras reproductoras
Soluciones: Agua destilada, azul de de toluidina (Tinción de núcleos), glicerol o glicerina.
METODOLOGIA
Discutir en el equipo si los diferentes ejemplares son flores completa o incompleta, perfecta o imperfecta.
Preparación 1. Extraer con cuidado el carpelo de la flor e identificar el ovario, estilo y estigma. Posteriormente indicar si es carpelo es simple o tiene varios carpelos (gineceo monocárpico, apocárpico o sincárpico). Así como también indicar si el ovario es súpero (flor hipógina), semiínfero (flor perígina) o semiínfero (flor epígina). Preparación 1a. Con ayuda del estereoscopio, hacer un corte longitudinal en el ovario para abrirlo con cuidado y ver su interior.
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Realizar también cortes transversales del ovario para observar el acomodo o arreglo de los óvulos e indicar qué tipo de placentación tiene ( pariental, pariental, axilar, marginal, central o libre centra o basal).
Preparación 1b. Obtener óvulos, colocarlos en un portaobjetos, presionar ligeramente, usar como medio de montaje agua o glicerol y observarlos al microscopio óptico a diferentes aumentos. Observa detalladamente la morfología, textura, de los óvulos del gineceo.
Preparación 2. En una flor completa, observar el número, distribución y arreglo de los estambres y determinar si son: monadelfos, diadelfos, poliadelfo o singenésicos. Así como si son dídimos, didínamos, o tetradínamo s. Preparación 2a. Realizar el mismo procedimiento del punto 2 para las anteras y determinar el tipo de antera: fusionadas (adnatas) o libres (basifija, dorsifija o versátil). Preparación 3. Extraer o separar con cuidado los estambres completos, colocarlos en una caja de Petri o vidrio de reloj y observarlos en el microscopio estereoscópico, con la finalidad de identificar: los filamentos , anteras (tecas) y conectivo. Preparación 3a. Una vez realizada la preparación 3, extraer las anteras, separar sus partes correspondientes y tomar una muestra de granos de polen colocarlos en un portaobjetos, presionar ligeramente y montarlos en agua, gicerol o azul de toluidina, finalmente observarlos al microscopio óptico a diferentes aumentos. Observa detalladamente la morfología, textura, color del polen y compara con los óvulos del gineceo . Preparación 4. Realizar lo anterior para cada flor diferente.
CUESTIONARIO
1. ¿Cuál es la función de una inflorescencia? Discute, re flexiona y justifica su respuesta basándose en las observaciones hechas en la práctica anterior (es una pregunta reflexiva). 2. Define de forma general a las hojas micrófilas y megáfilas, y menciona porqué se corresponden con los estambres y carpelos. 3. Menciona los diferentes tipos de polinización (solo menciona el tipo de polinización y su polinizador). •
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BIBLIOGRAFIA Judd, W. S., Campbell, C. S., Kellog, E. A., Stevens, P. F., & Donoghue, M. J. 2007. Plant Systematics: A Phylogenetic Approach, Third Edition (3º ed.). Sinauer Associates, Inc. Moreno, N. P. 1984. Glosario botánico ilustrado. Instituto Nacional de Investigaciones sobre Recursos Bióticos y Ed. CECSA. México. México. Santamarina S. M.P., Rosello C.J. & García B.F.J. Prácticas de Biología y Botánica. Universidad Politécnica de Valencia. 2004. Editorial de la UVP. Valencia, España.
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