EL PAPEL DE LOS ESTOMAS EN LOS PROCESOS DE FOTOSÍNTESIS Y TRANSPIRACIÓN

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1 EL PAPEL DE LOS ESTOMAS EN LOS PROCESOS DE FOTOSÍNTESIS Y TRANSPIRACIÓN Concepción Primo Pastor Felicidad Duart Tortajada FUNDACIÓN MUNICIPAL DE LA ESCUELA DE JARDINERÍA Y PAISAJE Valencia Introducción: Las plantas emplean los estomas para el intercambio gaseoso con el medio. La adquisición de dióxido de carbono y el intercambio de oxígeno son fundamentales para que se desarrollen los procesos de fotosíntesis y respiración de las plantas. Sin embargo, su apertura también provoca la pérdida de agua de la planta en forma de vapor a través del proceso denominado transpiración. La apertura o cierre de los estomas se encuentra regulada en la planta por factores ambientales como la luz, la concentración de dióxido de carbono o la disponibilidad de agua en el medio Objetivos: Conocer los procesos de Fotosíntesis y Transpiración Conocer la función que desempeñan los estomas en dichos procesos. Conocer la influencia de los factores ambientales en la regulación estomática Relacionar la porosidad del suelo con el proceso de transpiración Aprender a trabajar en el laboratorio y apreciar el orden, la limpieza y el rigor al trabajar en el mismo. 1

2 Relación del tema propuesto con el curriculo del Curso: Está relacionado con los conceptos de fotosíntesis, transpiración y la funcionalidad de los estomas; de la asignatura: Fisiología del módulo: Producción Ornamental de 2º Curso de Oficial de Jardinería Realización de la actividad de laboratorio: La actividad de laboratorio consta de 4 prácticas ya que por un lado el alumnado es adulto y la elaboración de las experiencias en los casos de las prácticas 1 y 2 permite, tras su preparación, y a la espera de poder realizar las observaciones, verificar las prácticas 3 y 4. Por otro lado, se pretende que el alumno entienda que en el proceso de transpiración el flujo del agua conforma un sistema continuo: suelo-planta-atmósfera Práctica 1: Hojas burbujeantes (Los estomas) Material y recursos necesarios: 6 frascos transparentes de boca ancha 6 hojas recién cortadas (2 de una planta xerófita, 2 de una planta de sol y 2 de una planta de sombra-con tamaños de limbo similares) Agua Una lupa Normas de seguridad: No se requieren medidas de precaución especiales dado que los materiales empleados no son peligrosos Únicamente deberán observarse las medidas de orden, limpieza y cuidado de los materiales Procedimiento: 1. Llenar cada recipiente con agua y dejar caer una hoja en el interior de cada uno de los botes. 2. Colocar 3 de los frascos en lugar soleado durante al menos una hora o hasta notar que el recipiente está caliente. Los otros 3 recipientes correspondientes a las repeticiones situarlos en condiciones de sombra. 3. Observar con la lupa que sucede en el interior de cada frasco 4. Anotar en una tabla las observaciones. 2

3 Tiempo necesario para desarrollar esta práctica: 1 hora y 30 minutos. Cuestiones para los alumnos: Aparecen burbujas? Donde se sitúan las burbujas? De qué gas serán las burbujas que aparecen? Qué ocurrirá si empleamos una hoja seca para el experimento? Qué ocurrirá si empleamos órganos distintos de las hojas; tales como: flores, tallos, raíces ) Práctica 2: Sudores en plantas (Transpiración) Material y recursos necesarios: 2 botellas de plástico pequeñas y transparentes Un trozo de arcilla o plastilina 1 hoja de limbo amplio con peciolo. Recién cortada. Un lápiz o un clavo Una lupa Normas de seguridad: No se requieren medidas de precaución especiales dado que los materiales empleados no son peligrosos Únicamente deberán observarse las medidas de orden, limpieza y cuidado de los materiales Procedimiento: 1. Amasar la arcilla para formar un tapón de unos 4 cm para la botella. El tapón se introducirá unos 2 cm en el cuello de una de las botellas. Y poder sostenerse de forma vertical una botella encima de la otra. 2. Con el lápiz o clavo realizar un orificio en el tapón de arcilla para introducir el peciolo. 3. Presionar la arcilla alrededor del peciolo. 4. Llenar una de las botellas con agua y cerrarla con el tapón ya inserta la hoja. El peciolo de la hoja deberá rozar el agua, pero no el tapón de arcilla. 5. Secar los rastros de humedad del tapón y de la hoja. 3

4 6. Dar la vuelta a la otra botella y ponerla sobre la primera introduciendo la hoja y el tapón a través del cuello. 7. Sellar cualquier abertura con arcilla 8. Situar en un sitio soleado. 9. Al cabo de una hora observar con una lupa. Repetir el experimento empleando hojas de plantas diferentes (helechos, hojas anchas, aciculares, recurvadas ); disponiendo los experimentos en distintas ubicaciones (soleadas, a media sombra, en oscuridad); o empleando órganos distintos de las mismas como: flores, tallos, raíces Tiempo necesario para desarrollar esta práctica: 1 hora y 30 minutos. Cuestiones para los alumnos: La cantidad de agua que se observa en cada caso es mayor o menor? Implementar una tabla con las observaciones Práctica 3: Aire enterrado (Fase gaseosa del Suelo) Material y recursos necesarios: Un frasco de boca ancha Una taza de agua hervida y enfriada ½ taza de tierra Una lupa Normas de seguridad: No se requieren medidas de precaución especiales dado que los materiales empleados no son peligrosos Únicamente deberán observarse las medidas de orden, limpieza y cuidado de los materiales Procedimiento: 1. Colocar la muestra de tierra en un frasco. 2. Verter despacio el agua hervida y observar Repetir el experimento empleando distintos tipos de tierra: arenosa, arcillosa, limosa, franca 4

5 Tiempo necesario para desarrollar esta práctica: 10 minutos. Cuestiones para los alumnos: Las burbujas de aire que se observan de dónde proceden, del agua o del suelo? En qué tipo de suelo se observan más burbujas? Práctica 4: Observación de estomas En esta práctica, en función de la duración y desarrollo de las otras actividades, se dispondrán muestras proporcionadas por el profesor para la observación de estomas y tricomas bajo lupa y microscopio; o bien se procederá a su preparación en la misma jornada en el aula de prácticas. Desarrollo de las prácticas: Tras una breve exposición al conjunto de los alumnos, enlazando las actividades a desarrollar con los contenidos teóricos vistos en el aula; se procede a explicar brevemente los objetivos y ejecución de cada una de las experiencias. Se forman equipos de 4 alumnos, y de manera itinerante, van pasando por las distintas mesas donde se dispone el material necesario y el protocolo para la realización de cada una de las prácticas. Las experiencias estaban planteadas de modo que los alumnos, una vez leídas las instrucciones, y a partir de sus propios conocimientos, fueran capaces de realizarlas autónomamente; ya que el grado de dificultad y peligrosidad de las mismas era mínima. Los alumnos que se encontraban en el momento de la última actividad, expusieron las conclusiones y entre el grupo se fueron matizando y analizando los fundamentos. 5

6 Análisis de los resultados: El desarrollo de las prácticas se realizó satisfactoriamente. No obstante, se detectaron algunos aspectos que dificultaron la consecución de algunas de las experiencias. La jornada se realizó en el mes de enero iniciándose a las 16:00h. Este horario, precisamente en esa época del año, resulta un inconveniente; dado que la brevedad de horas solares, a lo que cabe añadir las condiciones atmosféricas coincidentes ese día (día nublado); dificultaron que en la primera experiencia ( Hojas burbujeantes ), se observaran en todos los casos, diferencias claras en las variaciones entre las distintas condiciones de exposición solar. No obstante, se pudieron apreciar sutilmente, y resultó interesante comparar los resultados entre los distintos tipos de hojas. Observando diferencias en los resultados de las hojas muestreadas en función de su condición de plantas xerófitas permitiendo enlazar con las adaptaciones que presentan las plantas mediterráneas. No dio tiempo a la preparación de muestras para su observación por microscopía, de manera que se optó por sustituir en la práctica 4 el microscopio por una lupa. Los alumnos estuvieron observando las variadas morfologías foliares y la presencia de tricomas en plantas xerófitas como: Rosmarinus officinalis y Pelargonium capitatum; comparando con otras especies carentes de las características adaptativas de éstas. No todos los alumnos leen las instrucciones de forma comprensiva; por lo que la idea inicial de que tras una breve explicación supieran desnvolverse sin nuestra intervención fue equivocada. Se tuvieron que repetir algunas de las experiencias tras leer con cada grupo los protocolos y proporcionar las directrices necesarias. No obstante, a pesar de los fallos detectados se observaron ciertos aspectos muy positivos que señalamos a continuación: Los alumnos se encuentran motivados por el hecho de estar en el laboratorio. Realizar actividades en un espacio distinto del aula les suele motivar y, especialmente, el laboratorio. Los alumnos relacionan mejor el tema del currículo cuando en días sucesivos se imparten clases teóricas recordando las experiencias. Aunque en principio no se pretendía como objetivo de la práctica, la observación del método científico en las actividades experimentales; sí se puso de manifiesto y se valoró en las conclusiones, la importancia de contrastar muestras similares de modo que el número de variables sea el mínimo y poder realizar análisis comparables. 6

7 Conclusiones: Una vez obtenidos todos los datos y analizados los resultados, se pueden extraer las siguientes conclusiones: 1. Las prácticas se deberían realizar al menos por la mañana evitando las horas de la tarde y posponiéndolas en caso de que las condiciones climáticas sean adversas. 2. Se aprecia que los alumnos no han tenido prácticas de laboratorio durante los cursos anteriores. 3. Una vez realizada la práctica, los alumnos relacionan mejor el tema del currículo cuando se realizan las clases teóricas. Conclusiones personales: Satisfacción de las profesoras Desarrollo de la sesión Tiempo de desarrollo Materiales Motivación de los alumnos 7