UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO

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1 Objetivos: Introducción UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Naturales Dpto. Biología General BOTANICA GENERAL HISTOLOGIA DE CORMO Trabajo Práctico Nº 5 Alumno/a:... Fecha:... Localizar topográficamente las áreas meristemáticas en el cuerpo primario de la planta y los distintos tejidos adultos en los órganos vegetales. Reconocer las características citológicas de los tejidos meristemáticos y adultos. El CORMO, característico de las plantas superiores (helechos y plantas afines; coníferas y plantas con flores) se caracteriza por un plan estructural altamente uniforme. El cuerpo de una CORMOFITA típica consta de raíz y tallo. La raíz con funciones de absorción y fijación; el tallo con funciones principales de sostén y conducción, así como de portador de un sistema aéreo ramificado que lleva, generalmente, hojas como órganos fotosintetizantes. La organización creciente de los cormos ha posibilitado, a lo largo de la evolución vegetal, el desarrollo de las grandes formas arbóreas. Su adaptación a diversos ambientes ha permitido, además, la colonización y poblamiento de la mayor parte de los hábitats terrestres, acuáticos y palustres. Palabras clave: meristemas, protodermis, parénquima fundamental, procambium, cambium, felógeno, epidermis, estomas, anexos epidérmicos, parénquima, colénquima, esclerénquima, fibras, esclereidas. Actividad N 1 Completar el esquema de una CORMOFITA IDEAL indicando las partes que la componen (ANEXO N 1, Fig. 1). Actividad N 2: MERISTEMAS Procedimiento - Observe atentamente el esquema presentado en la figura 2 del Anexo N 1. - Identifique A qué órgano pertenece el ápice? - Indique el nombre que recibe cada zona de acuerdo a la distribución celular. - En qué otras zonas se reconocen tejidos meristemáticos? Actividad N 3: MERISTEMAS Materiales (preparados permanentes): - Raíz de maíz (Zea mays) - Raíz de cebolla (Allium cepa) Procedimiento: - Observe detenidamente el preparado indicado. - Realice un esquema del cono vegetativo radicular. Actividad N 4 TEJIDOS ADULTOS DE REVESTIMIENTO Materiales - Hoja de lirio (Iris sp.) u otra Monocotiledónea - Hoja de malvón (Pelargonium sp.) u otra Dicotiledónea - Hoja de pasto (Bromus sp.) u otra Monocotiledónea (gramínea) -1 de 8-

2 Procedimiento 1. Epidermis de una Monocotiledónea 1.1. Con la ayuda de una pinza, desgarre una porción de la epidermis de la cara abaxial (abajo) de una hoja de..., móntela en agua, agregue unas gotas de safranina, colocando hacia arriba la cara exterior de la epidermis Observe en su preparado la forma de las células epidérmicas y los estomas constituidos por 2 células oclusivas "semilunares" que dejan entre si una abertura llamada "ostíolo" Pase a mayor aumento y dibuje una porción de epidermis que contenga estomas. 2. Epidermis en Dicotiledóneas 2.1. Siguiendo el método indicado anteriormente realice un preparado de una porción de epidermis de una hoja de Observe con cuidado la forma y disposición de las células epidérmicas y de los estomas Dibuje en detalle un sector de la epidermis Qué diferencias existen entre esta epidermis y la observada anteriormente? 3. Epidermis de Gramínea 3.1. Siguiendo el método indicado anteriormente, monte y coloree con safranina un trozo de epidermis de una hoja de gramínea Observe la disposición de las células epidérmicas y la forma que presentan los estomas Dibuje. Actividad N 5: ANEXOS EPIDÉRMICOS Materiales - Hoja de gramínea (Hordeum sp.) - Hoja de ortiga (Urtica sp.) - Hoja de malvón (Pelargonium sp.) - Hoja de lavanda (Lavandula sp.) - Flor de conejito (Antirrhinum majus) - Flor de rosa (Rosa sp.) Procedimiento 1 - Realice un preparado con una porción de epidermis de las distintas hojas presentadas. Móntelo en un portaobjeto con una gota de agua. - Observe y dibuje los distintos tipos de anexos epidérmicos. - Describa las características de cada uno e indique a qué tipo corresponde. Procedimiento 2 - Realice cortes finos de un pétalo de las flores presentadas. - Monte entre porta y cubreobjetos con una gota de agua. - Observe y dibuje la forma que presentan las papilas. Actividad N 6 TEJIDOS MECANICOS O DE SOSTEN Materiales: - Tallo de Rosal - Tallo de Tomate - Tallo de Zapallo - Tallo de Begonia Procedimiento 1. Observación de colénquima laminar a. Realice un corte transversal de tallo de Rosa. b. Monte con agua entre porta y cubreobjeto. c. Observe y esquematice. 2. Observación de colénquima angular a. Realice un corte transversal de pecíolo de Hiedra o de zapallo. b. Monte el preparado sobre una gota de agua entre porta y cubreobjeto. c. Observe al microscopio y esquematice. -2 de 8-

3 Actividad N 7 Materiales: - Pera - Semillas de poroto - Semillas de arvejas - Cáscara de nuez - Tallo de Ephedra Procedimiento 1. Observación de fibras esclerenquimáticas - Tallo (por ejemplo de Ephedra sp.) previamente macerado de acuerdo al método de Jeffrey. - Se toma un trozo del material macerado, se lo disgrega bien utilizando agujas de disección. - Se colorea con unas gotas de safranina y se cubre. - Observar al microscopio y esquematizar. 2. Observación de Braquiesclereidas - Se toma un trocito de epicarpio y mesocarpio (cáscara y parte de la pulpa de la pera) y con una aguja se disgrega. - Se monta con una gota de safranina diluida entre porta y cubreobjetos, haciendo una ligera - Presión para que el material se disgregue y se extienda. Observar al microscopio y esquematizar. 3. Observación de Macroesclereidas - El tegumento de las semillas de poroto se macera de acuerdo al método de Jeffrey. - Se monta un trozo del macerado entre porta y cubreobjeto con una gota de safranina, disgregando bien el material. - Observar al microscopio y esquematizar. 4. Observación de Astroesclereidas - La cáscara (endocarpio) de nuez se fragmenta en trozos pequeños y éstos se maceran de acuerdo al método de Jeffrey. - Se coloca el material macerado entre porta y cubreobjeto con una gota de safranina, previamente disgregado con ayuda de agujas. Se observa al microscopio y esquematiza. 5. Observación de Osteoesclereidas - Se trata igual que en los casos anteriores, al tegumento de semillas de arvejas. - Se coloca el material macerado y disgregado entre porta y cubreobjeto. - Observar y esquematizar. -3 de 8-

4 ANEXO 1 Fig. 1 Fig. 2-4 de 8-

5 Anexo teórico: CORMOFITOS Concepto de tejido vegetal. Clasificación y características principales. El cormo vegetal está formado por órganos (raíz, tallo y hojas) los cuales a su vez están constituidos por tejidos. Los tejidos son agrupaciones de células de similar naturaleza y origen interconectadas entre si y desempeñando funciones comunes. Por lo general cada tejido está integrado por una gama restringida de tipos de células, aunque hay también, tejidos formados por un solo tipo de células, como es el caso de los meristemas y algunos parénquimas o tejidos de relleno. Hay varias clasificaciones de tejidos, ninguna lo suficientemente abarcativa. Los enfoques varían de un autor a otro y por lo tanto varían los caracteres básicos de cada clasificación. Un ejemplo de clasificación que trata de reunir los conceptos morfológicos, fisiológicos y ontogénicos es la siguiente: I- Tejidos embrionarios o meristemas: son aquellos que dan origen a otros tejidos y se autoperpetúan. II- Tejidos primarios: son los derivados inmediatos de aquellos en vía de diferenciación: Protodermis, Parénquima fundamental y Procambium. III- Tejidos adultos, diferenciados o permanentes: son aquellos tejidos que han experimentado diferenciación irreversible. - Tejidos de revestimiento o EPIDERMIS - Tejidos mecánicos o de SOSTEN - Tejidos de relleno o PARÉNQUIMAS - Tejidos conductores o XILEMA y FLOEMA - Tejidos glandulares o de SECRECION - EXCRECION I - MERISTEMAS Ya se los definió como aquellos tejidos que dan origen a otros y tienen capacidad de autoperpetuarse. Clásicamente se los distinguen según la cronología relativa de aparición, en: 1) Meristemas primarios: aquellos que aparecen en órganos relacionados con el ciclo primario (primer año de vida de la planta); la protodermis o dermatógeno, el procambium, y el meristema fundamental, todos ellos originados a partir de un grupo de células iniciales, conjunto designado como promeristema. 2) Meristemas secundarios o aquellos que aparecen durante el segundo año de vida de la planta y se vinculan con el fenómeno de crecimiento secundario en espesor de los ejes. Otra forma de clasificarlos podría ser de acuerdo con su posición: 1) Meristemas apicales: en el ápice de los tallos y raíces (en estos últimos en realidad son subapicales ya que están recubiertos por la cofia o caliptra). 2) Meristemas laterales: paralelos a los lados del órgano del cual forman parte: se incluyen aquí el CAMBIUM y el FELOGENO. 3) Meristemas intercalares: están intercalados entre zonas de tejidos no meristemáticos; se presentan tanto en tallos como en hojas, pero están ausentes en raíz. II - TEJIDOS PRIMARIOS 1) Protodermis: llamado también "dermatógeno", es la capa superficial que recubre al cormo juvenil y que se diferencia en estado adulto para dar origen a todo al sistema epidérmico. 2) Parénquima fundamental: llamado también meristema fundamental y considerado como un tejido parenquimático con propiedades meristemáticas con una notable capacidad de diferenciación celular. De él pueden originarse tejidos permanentes durante las diversas etapas de crecimiento de las plantas. 3) Procambium: es la zona de tejidos meristemáticos, de posición subapical en el eje de la planta derivada del promeristema. Tiene aproximadamente la forma de anillo visto en sección transversal, dejando en el centro la médula. Este anillo procambial o procambium dará origen a los tejidos vasculares primarios (xilema y floema primario). -5 de 8-

6 III- TEJIDOS ADULTOS, DIFERENCIADOS O PERMANENTES 1) Tejidos de protección o de revestimiento o epidérmicos (Sistema dérmico): Tejidos adultos uniestratificados, raro pluriestratificados, constituidos por células que se disponen sin espacios intercelulares y que recubren todo el cormo. Su función principal es la protección de los órganos que recubren. Además regulan el intercambio gaseoso con el medio ambiente. Las células de la epidermis pueden presentar su pared externa modificada o especializada: la misma puede aparecer "cutinizada", "cerificada" o "mineralizada", a fines de la impermeabilización o la protección. Pese a que las células epidérmicas forman un mosaico continuo pueden presentar "anexos epidérmicos" como escamas, pelos y estomas. Dichos anexos epidérmicos tienen en general funciones vinculadas con la transpiración, la evaporación y el intercambio gaseoso. En plantas adultas (ejes leñosos) la epidermis se reemplaza por un tejido adulto protector más especializado que recibe el nombre de peridermis, la sustancia impermeabilizante presente en las células de la peridermis no es la cutina sino la "suberina" (suber o corcho). 2) Tejidos mecánicos o de sostén: una planta no puede prosperar a menos que cuente con los medios de proveer firmeza y cohesión a todas las estructuras y tejidos que la integran. Cuando más especializada es la planta y mayor diversidad morfológica posea, mayores son los riesgos de daño mecánico. Por eso es que se hace necesaria la aparición de estructuras mecánicas o de sostén. En un árbol un tronco debe soportar el peso de la copa con su completa dotación de ramas y follaje, por lo tanto, ese tronco debe estar construido en forma de pilar o columna, tan resistente como sea necesario para soportar una compresión longitudinal. Por otra parte, la posición más o menos horizontal de las ramas las hace estar sujetas a presiones laterales (dobladuras). Si los frutos son péndulos, sus pedicelos estarán expuestos a fuerzas muy específicas de tensión longitudinal. Cuando todo el árbol está sometido a un fuerte viento, todas estas demandas mecánicas no solo son mayores en intensidad, sino en variedad y calidad. El tronco y las ramas están sometidos a nuevas presiones transversales y a fin de que las hojas no sean rápidamente desgarradas, las células y los tejidos que las integran deben estar firmemente unidos. El viento tiende a desenraizar al árbol, de manera que la resistencia mecánica de la raíz también debe ser adecuada para la función de anclaje. Por todo esto la planta debe procurarse medios seguros para mantener la estabilidad mecánica. Esto se logra por la actividad de tejidos especializados destinados a mantener la estabilidad: los tejidos de sostén o mecánicos. Hay 2 tejidos responsables del sostén: COLENQUIMA Y ESCLERÉNQUIMA. Colénquima: Sus células contienen protoplastos vivos y paredes celulósicas engrosadas, son extensibles y presentan un grado considerable de plasticidad, funcionando como el tejido de órganos en crecimiento. Las células colenquimatosas pueden contener cloroplastos y llevar a cabo la fotosíntesis. Difieren de las células parenquimáticas fundamentalmente por la naturaleza de la pared engrosada y porque, en general, son alargadas en un plano paralelo al eje longitudinal del órgano en el cual se encuentran. Tejido cuyas membranas celulares primarias presentan engrosamientos en áreas determinadas. Tanto las membranas como sus engrosamientos son de celulosa y sustancias pécticas. Son sus células vivas, prismáticas o fusiformes. El colénquima se encuentra principalmente en tallos y hojas jóvenes, o sea, en vías de crecimiento, o adultos, pero herbáceos. Clasificación: Se tiene en cuenta el tipo de engrosamiento de las membranas celulares. COLENQUIMA Laminar: Espesamientos principalmente sobre las paredes tangenciales. Espacios intercelulares escasos y pequeños o nulos. Ej.: tallo de Sauco, Rosal, etc. Angular: Espesamientos principalmente sobre los ángulos intercelulares escasos y pequeños o nulos. Ej.: pecíolo de hoja de Hiedra, Tallo de Begonia, Zapallo, Tomate. Lagunar: Con numerosos y grandes espacios intercelulares y los espesamientos sobre las membranas que limitan con tales espacios. Ej.: pecíolos de hojas de Dalia, Salvia, Senecio. -6 de 8-

7 Esclerénquima: este tejido consiste de elementos con paredes engrosadas, generalmente duras y lignificadas. Las células tienen paredes secundarias engrosadas y carecen de protoplasto vivo en estado maduro. El esclerénquima se distingue del colénquima tanto por su falta de contenidos vivos como por sus paredes lignificadas. Sin embargo, tiene una función similar en la planta, es decir, el sostén. El esclerénquima puede ser subdividido en 2 tipos de elementos: esclereidas y fibras; en general las fibras son más elongadas que las esclereidas o células pétreas, pero existen muchas formas intermedias. Clasificación de las esclereidas 1. Braquiesclereidas: esclereidas cortas, más o menos isodiamétricas. Ej.: fruto de Pera, membrillo, etc. 2. Macroesclereidas: esclereidas columnares. Ej.: tegumento de semillas de poroto. 3. Astroesclereidas: esclereidas estrelladas. Ej.: cáscara (endocarpo) de nuez. 4. Osteoesclereidas: esclereidas en forma de fémur. Ej.: tegumento de semillas de arvejas. 5. Tricoesclereidas: esclereidas en forma de pelo. Ej.: hojas de olivo. 3) Tejidos de relleno o parénquimas: El nombre mismo (del griego para, al lado y en chein, poner en) refleja el concepto antiguo de que el parénquima era algo que en forma figurada se depositaba alrededor de otros tejidos más especializados en los distintos órganos. Es el principal representante del Sistema de Tejido Fundamental, se encuentra en las plantas constituyendo un tejido continuo. Consta de células vivas de distinta forma y función, poco especializadas y están relacionadas con diversas funciones de la planta. Los parénquimas son tejidos con el tipo más simple de diferenciación celular. Las células parenquimáticas están relativamente poco especializadas. Forman el tejido básico de las plantas apareciendo en la médula y corteza de tallo y raíces, en el mesófilo de las hojas, el endosperma de las semillas, la parte carnosa de los frutos y los radios medulares. También se encuentran células parenquimáticas en asociación con los elementos del tejido conductor. El parénquima consiste en general de células de paredes delgadas, vacuoladas, con protoplastos vivos y más o menos isodiamétricas. La importancia del parénquima está en sus muchas actividades fisiológicas. Ejemplo de estas son la fotosíntesis, la secreción y el almacenamiento de materiales nutricios de varios tipos. El parénquima relacionado con los elementos de conducción se origina a partir del procambium o del cambium. Aunque las células parenquimáticas pueden estar muy especializadas para desempeñar sus funciones, son capaces de cambiar sus funciones. Esta plasticidad fisiológica está determinada por la presencia de un protoplasto completo en la célula. Una célula parenquimática con un protoplasto nucleado normal, puede también retomar la actividad meristemática (Ej.: cicatrización de las heridas, regeneración, formación de raíces, injertos). "En medios adecuados se vuelven meristemáticas y originan plantas enteras". Se considera un tejido primitivo tanto filogenéticamente como ontogénicamente. Las células están formadas por numerosas caras, hecho que reduce la posibilidad de espacios intercelulares. La mayoría de las células presentan paredes delgadas. 4) Tejidos conductores: el sistema vascular de las plantas está formado por XILEMA (tejido conductor de agua) y FLOEMA (tejido conductor de sustancias elaboradas). La presencia de los tejidos vasculares separa las plantas superiores de los grupos más primitivos de plantas, las cuales están desprovistas de tejidos comparables a estos. Elementos conductores del XILEMA Se reconocen distintos tipos de células conductoras. Las traqueidas, son unicelulares ahusadas, con extremos agudos comunicadas entre si por punteaduras areoladas o simples. Las tráqueas o vasos son conductos multicelulares cuyas unidades son los elementos vaso. Tanto las traqueidas como las tráqueas son elementos muertos, es decir, carentes de contenidos vivos a la madurez. Sus paredes están normalmente engrosadas y lignificadas. En el caso de los elementos del vaso, antes de tener lugar la muerte celular, se disuelven parcialmente o totalmente las paredes terminales que los interconectan, quedando así establecida la comunicación entre uno y otro. Estas paredes terminales reciben generalmente el nombre de placas de perforación y son variables en tipo y posición. La reunión de muchos elementos vasales hace que los vasos resultantes puedan ser elementos conductores muy largos (hasta más de 50 cm.). Las fibras son elementos unicelulares alargados de extremos agudos con paredes engrosadas. Son similares a las traqueidas, pero -7 de 8-

8 acompañan a los elementos vasculares funcionando mecánicamente, es decir, como elementos de sostén y no de conducción. Existen elementos intermedios, las fibrotraqueidas. El xilema de las plantas superiores (Angiospermas) generalmente presenta fibras. En cambio estos elementos suelen faltar en plantas vasculares inferiores (Helechos y Gimnospermas) en las cuales las traqueidas son las únicas células conductoras presentes, desempeñando función de sostén. Elementos conductores del FLOEMA: Como el xilema, al cual está generalmente asociado, el floema está formado por distintas clases de células, pero se diferencia del primero en que sus elementos conductores están vivos en su estado funcional. Los elementos conductores del floema son: los elementos de tubo criboso o elementos cribosos y células acompañantes de los mismos, llamadas también células anexas del tubo criboso. 5) Tejidos glandulares: La secreción se refiere al fenómeno complejo de la separación de sustancias a partir del protoplasto o de su aislamiento en partes. Las sustancias secretadas pueden ser iones excedentes, que son eliminados de esta manera bajo la forma de sales; las sustancias excedentes de asimilación son eliminadas como azúcares o como sustancia de la pared celular; compuestos que pueden o no ser productos finales del metabolismo pero que no son utilizables o sólo lo son parcialmente desde el punto de vista fisiológico (alcaloides, taninos, terpenos, resinas, cristales diversos); sustancias que tienen una función fisiológica especial, luego son secretadas (enzimas, hormonas). a ) Estructuras secretoras externas: - Tricomas y glándulas: Las estructuras secretoras externas varían en complejidad. A veces simplemente una parte de la epidermis es secretora, a veces las células secretoras son componentes de apéndices tricomas glandulares y glándulas derivados de la epidermis como de las capas subepidérmicas. - Nectarios: En los nectarios tanto el floema como el xilema contribuyen al fluido secretado. Los nectarios secretan un líquido que contiene azúcar. Están en las flores (nectarios florales) y en las partes vegetativas (nectarios extraflorales). - Hidatodos: Los hidatodos descargan agua desde el interior de la hoja hacia la superficie. b) Estructuras secretoras internas: - Células secretoras: Las células secretoras internas tienen una gran variedad de contenidos. A menudo aparecen como células especializadas dispersas entre otras células menos especializadas. Se llaman entonces idioblastos. - Cavidades y canales secretores: Las cavidades y los canales difieren de las células secretoras en que hay espacios resultantes ya sea de disolución de las células (espacios lisígenos) o de la separación de las células unas de otras (espacios esquizógenos). - Laticíferos: Los laticíferos son células o series de células conectadas que contiene látex, un fluido de composición compleja. BIBLIOGRAFIA - Cronquist, A. Introducción a la Botánica. C.E.C.S.A. - Bracegirdle, B. et al Atlas de Estructura Vegetal. - Fahn, A Anatomía Vegetal. Ed. Blume. -8 de 8-

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