Practica 1.- Estructuras que participan en la nutrición autótrofa (raíz, tallo y hoja)

Estructuras que participan en la nutrición autótrofa (raíz, tallo y hoja)

Autores:

• Andrea Ximena Suárez Ortíz
• Azul Villavicencio
• Miguel Angel González Gómez
• Mariela Velasco Vázquez
• Felix Alberto Nieto García

Preguntas generadoras:

1. ¿Dónde elaboran las plantas su alimento?

La luz solar proporciona energía a prácticamente toda la vida sobre la tierra y se capta sólo mediante la fotosíntesis, para obtener así la energía necesaria para llevar a cabo otros procesos metabólicos.

A partir de las moléculas sencillas de dióxido de carbono y agua, la fotosíntesis convierte la energía química que se almacena en los enlaces de la glucosa y libera oxígeno.

La fotosíntesis se efectúa en las plantas y algas eucariotas en ciertos tipos de procariotas, los cuales se describen como autótrofo .

2. ¿Cómo participa la raíz en la nutrición autótrofa?

Son la primera parte de la planta que se desarrolla de la planta, sujetando a la plantas al suelo manteniendo las erguidas.

Las raíces absorben agua y minerales disueltos (nutrientes inorgánicos) como nitratos, fosfatos y sulfatos, que son necesarios para sintetizar importantes moléculas orgánicas. Dichos minerales disueltos se transportan entonces a lo largo de toda la planta en el xilema. Muchas raíces realizan la función de almacenamiento.

El exceso de azúcares producidos en las hojas mediante fotosíntesis se transporta en el floema hacia las raíces para almacenar alimento (por lo general como almidón o sacarosa) hasta que sea necesario. Otras plantas, en particular las que viven en regiones áridas, poseen raíces de almacenamiento adaptadas para almacenar agua. En ciertas especies, las raíces están modificadas para funciones distintas al anclaje, absorción, conducción y almacenamiento.

3. ¿Qué función desempeña el tallo en la nutrición autótrofa?

Los tallos realizan tres funciones:

1.     Los tallos de la mayoría de las especies sostienen las hojas y las estructuras reproductivas. La posición erguida de la mayoría de los tallos y la disposición de las hojas sobre ellos permiten que cada hoja absorba luz para usarla en la fotosíntesis. Las estructuras reproductivas (como flores y frutos) se localizan en tallos en áreas accesibles a insectos, aves y corrientes de aire, que transfieren polen de flor a flor y ayudan a dispersar semillas y frutos.

2.    los tallos proporcionan transporte interno. Conducen agua y minerales disueltos (nutrientes inorgánicos) desde las raíces, donde dichos materiales se absorben del suelo, hacia las hojas y otras partes de la planta. Los tallos también conducen el azúcar producido en las hojas mediante fotosíntesis hacia las raíces y otras partes de la planta.

3.     los tallos producen nuevo tejido viviente. Siguen creciendo durante toda la vida de la planta y elaboran yemas que crecen hasta ser tallos con nuevas hojas y/o estructuras reproductoras. Además de las funciones de sostén, conducción y producción de nuevos tejidos de tallo, los tallos de algunas especies están modificadas para la reproducción asexual , si son verdes, para fabricar azúcar mediante fotosíntesis.

4. ¿Qué función desempeña la hoja en la nutrición autótrofa?

En la mayoría de las plantas vasculares, las hojas son los órganos principales para recolectar de manera efectiva energía solar para convertirla en energía química.

Dentro de la hoja hay capas de células en conjuntos, reciben el nombre de mesófilo. Las células mesofílicas contienen casi todos los cloroplastos de la hoja y, por lo tanto, la fotosíntesis se efectúa primordialmente en estas células. Haces vasculares o venas suministran agua y minerales a las células mesofílicas, y llevan los azúcares producidos a otros lugares de la planta.

Los cloroplastos son organelos que consisten en una doble membrana externa que encierra un medio semilíquido, el estroma. En este hay bolsas membranosas interconectadas en forma de disco, llamadas tilacoides. Las reacciones fotosintéticas que dependen de la luz se realizan ahí mientras que las reacciones que pueden continuar en la obscuridad se llevan a cabo en el estroma circundante.

Planteamiento de las hipótesis:

●     Las plantas, algas y algunas bacterias realizan un proceso llamado fotosíntesis, por el cual transforman la energía luminosa en energía química con la ayuda de la clorofila que es un compuesto orgánico que capta la luz solar y rompe las moléculas de agua que son absorbidas por las raíces. En este proceso de los seres autótrofos se crea glucosa y otras moléculas a base de carbohidratos con ayuda de ATP. Con ésto el organismo crea almidón el cual es utilizado por las plantas para la fabricación de celulosa. También elabora lípidos y proteínas que utiliza para crear tejido necesario para el crecimiento.

Introducción

En la fotosíntesis participan diferentes estructuras vegetales, como la raíz, el tallo y las hojas. Estructuralmente, las raíces y los tallos proporcionan soporte a la planta para mantenerse erguida y anclada al suelo. Las hojas poseen estomas que al abrirse permiten la entrada y salida de gases con la consecuente pérdida de agua a la atmósfera en forma de vapor.

Fisiológicamente, las raíces efectúan la absorción de agua y sales minerales del suelo, necesarios para la síntesis de moléculas orgánicas. Los minerales disueltos son conducidos hacia el tallo y las hojas a través de tejidos vasculares. En su estructura, los tejidos vasculares están formados por células alargadas que permiten la conducción de agua y minerales desde el suelo hacia las hojas (xilema) o de los materiales elaborados en las hojas hacia las raíces (floema). Este eficiente sistema se conoce como “sistema conductor vegetal”.

Las hojas tienen una disposición ordenada en el tallo, lo que les permite capturar de manera eficiente la luz del sol y absorber el dióxido de carbono atmosférico a través de los estomas, que constituyen una importante estructura de intercambio de gases para realizar la fotosíntesis.

Objetivos:

•  Conocer diferentes tipos de raíces.
• Mostrar la presencia de sistemas conductores en las plantas.
• Observar las células estomáticas en hojas vegetales.

Material:

Portaobjetos y cubreobjetos

Navaja o bisturí

Material biológico:

Zanahoria

Raíz de cebolla de cambray

Raíz de ajo. NOTA: Si el ajo no presenta raíces, puedes dejarlo sobre agua sin sumergirlo durante 2 o 3 días.

Tallo y hoja de apio

Raíz, tallo y hoja de betabel

Jugo de betabel

Espinaca

Hoja de lirio

Sustancias:

Agua destilada

Equipo:

Microscopio óptico

Procedimiento:

A. Raíz

• Observa los diferentes tipos de raíces y dibújalos. Enseguida haz cortes transversales y procede a observarlos con ayuda del microscopio.

B. Tallo

• Realiza un corte transversal del tallo de apio y de la zanahoria y obsérvalos al microscopio con el objetivo de 10x. Con ayuda de un libro trata de identificar las estructuras que observas.
• Luego vierte el jugo de betabel en un matraz Erlenmeyer de 500 ml. Corta el extremo inferior del tallo del apio e introduce el apio en el matraz que contiene el jugo de betabel. Deja que el apio permanezca el mayor tiempo posible dentro del jugo de betabel. Una vez que ha transcurrido el tiempo señalado, retira el apio del matraz, quita el exceso de jugo y realiza un corte transversal del tallo que no estuvo sumergido. Obsérvalo al microscopio con el objetivo de 10x
  ¿Qué observas?
  ¿Notaste algún cambio en el apio después de haberlo dejado sumergido dentro del jugo de betabel?
• Posteriormente realiza cortes transversales de las partes del tallo de betabel que estuvieron sumergidas y obsérvalas al microscopio con el objetivo de 10x. Con ayuda de un libro identifica las estructuras que se observan.

C. Hoja

• Realiza preparaciones temporales de la epidermis de la hoja de lirio para observar las células estomáticas. Con ayuda de un libro identifica las células estomáticas y dibújalos.

Resultados:

Elabora dibujos de raíz, tallo y hoja, con los nombres de las estructuras que observaste.

Análisis de los resultados:

Busca en la bibliografía esquemas de raíz, sistema conductor y hoja, y compáralos con los dibujos que realizaste en la práctica ¿De qué está constituida cada estructura?

Conceptos clave:

Concepto	Definición y Características
Raíz	Es parte de la planta que está debajo de la tierra que sirve para absorber agua y minerales. Sirve para sujetar a la planta
Tallo	Es la parte opuesta a la raíz Crece generalmente en sentido vertical al sol
Hoja	Es el órgano generalmente aplanado especializada en realizar la fotosíntesis Xilema: Se trata de un tejido leñoso de los vegetales superiores que conduce agua y sales inorgánicas en forma ascendente por toda la planta y proporciona también soporte mecánico Floema: Es un tejido vascular que conduce azúcares y otros nutrientes sintetizados desde los órganos que los producen hacia aquéllos en que se consumen y almacenan (en forma ascendente y descendente)
Estomas	Se le denomina así a dos células oclusivas que forman parte de la epidermis de la planta y que delimitan entre ellas un poro llamado ostiolo Su principal función es regular la transpiración y el intercambio de gases Se encuentra en la hoja

Conclusiones:

Las plantas no obtienen sus alimento de los nutrientes del suelo, más bien se obtienen a través de materias primas como lo es el agua, el CO2 y la luz solar. Para esto poseen distintos tipos de mecanismos para que los pueda absorber, como ejemplo de esto, están los tallos que poseen tubos conductores que pudimos observar con más claridad al introducir un tallo de apio en un matraz con jugo de betabel, o las raíces que se hicieron en la cebolla y el ajo, que sirve para la absorción de agua.

W de Gowin

Bibliografía

• Programa de Biología III

• Eldra P. Solomon. Solomon. Octava Edición: Mc Graw Hill. PP: 1117-1122