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PRACTICA 14. OBSERVACIÓN DE ESTOMAS DE PLANTAS SUPERIORES. INTRODUCCIÓN El in te rcambio ga se oso, necesari o entre las pl an tas terrestre s y el medio ambiente, se realiza en las hojas, por medio de poros especiales denominados ESTOMAS. Los estomas son peq ueña s abertur as loca lizadas en amb as sup erficies (haz y en vés) de la epidermis. Se encuentran en la s pa rtes ve rde s aéreas de la planta, particularmente en las hojas. Se forman a partir de divisiones diferenciale s en la protodermis. Las partes de un estoma incluye dos células oclusivas (células guarda) que ge neralmen te po seen forma arriño na da, qu e se di sp onen simétricas y aclopladas de modo que dejan entre ambas una abertura u ostiolo, también denomina do poro estomátic o. Por fuera de estas células se suelen añadir dos o más células anexas que son también células e pidérmicas modificadas. Las c élulas estomáticas son células vivas mientras funcionan. Poseen un gran núcleo y abundancia de cl or op la st os, mi to condrias, retículo endo pl asmá ti co, di ct isiomas y va cuolas. Ha y plasmodesmos uniendo ambas células estomáticas para que funcionen como una unidad fisiológica, pero no se suelen observar plasmodesmos entre las células estomáticas y las anexas. Hay abundantes granos de almidón, que se disuelven para volver a regenerarse, causando variaciones en la presión os mótica que pr ovocan la ap arición y de sap arici ón de la turgencia celular para regular la apertura y cierre del estoma. Por debajo del estoma se forma una pequeña cavidad, la cámara subestomática, en comunicación con toda la red de espacios intercelulares subyacentes. Las células estómaticas pueden quedar sobrealzadas, al mi smo nivel que las restan te s célula s ep idérmicas, o hundidas. La fu nción más imp ort ante de los estoma s es la de regular la tra nspiración (mantener un adecuad o nivel hídrico en la planta) y el intercambio gaseoso. La ap ertura de l estoma se pr oduce cua ndo se des po limeriza el al midón, que desaparece de lo s clorop la st os y entra en el ci to pl as ma . Las células se hinchan al aumentar la pr esión osmótica y al mismo tiempo penetra el K+ . Al cerrarse el estoma ocurre lo contrario, formándose almidón en los cloroplastos. Los factores que regulan la apertura y cierre del estoma son diversos. El más importante es la luz, a la que los estomas son muy sensibles. También influye el contenido de agua de la planta y la concentración de CO 2.
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PRACTICA 14. OBSERVACIÓN DE ESTOMAS DE PLANTAS SUPERIORES.
INTRODUCCIÓN
El intercambio gaseoso, necesario entre las plantasterrestres y el medio ambiente, se realiza en las hojas, por medio
de poros especiales denominados ESTOMAS. Los estomas sonpequeñas aberturas localizadas en ambas superficies (haz yenvés) de la epidermis. Se encuentran en las partes verdesaéreas de la planta, particularmente en las hojas. Se forman apartir de divisiones diferenciales en la protodermis. Las partes deun estoma incluye dos células oclusivas (células guarda) quegeneralmente poseen forma arriñonada, que se disponensimétricas y aclopladas de modo que dejan entre ambas unaabertura u ostiolo, también denominado poro estomático. Porfuera de estas células se suelen añadir dos o más células anexasque son también células epidérmicas modificadas. Las células
estomáticas son células vivas mientras funcionan. Poseen un gran núcleo y abundancia decloroplastos, mitocondrias, retículo endoplasmático, dictisiomas y vacuolas. Hayplasmodesmos uniendo ambas células estomáticas para quefuncionen como una unidad fisiológica, pero no se suelenobservar plasmodesmos entre las células estomáticas y lasanexas. Hay abundantes granos de almidón, que se disuelvenpara volver a regenerarse, causando variaciones en la presiónosmótica que provocan la aparición y desaparición de laturgencia celular para regular la apertura y cierre del estoma.Por debajo del estoma se forma una pequeña cavidad, lacámara subestomática, en comunicación con toda la red de
espacios intercelulares subyacentes.Las células estómaticas pueden quedar sobrealzadas, almismo nivel que las restantes células epidérmicas, ohundidas.
La función más importante delos estomas es la de regular la transpiración (mantener unadecuado nivel hídrico en la planta) y el intercambio gaseoso. Laapertura del estoma se produce cuando se despolimeriza elalmidón, que desaparece de los cloroplastos y entra en elcitoplasma. Las células se hinchan al aumentar la presión
osmótica y al mismo tiempo penetra el K+ . Al cerrarse el estomaocurre lo contrario, formándose almidón en los cloroplastos.Los factores que regulan la apertura y cierre del estoma
son diversos. El más importante es la luz, a la que los estomasson muy sensibles. También influye el contenido de agua de laplanta y la concentración de CO2.
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La densidad, longitud y ancho de los estomas pueden variarentre y dentro de una misma especie, esto puede ser ocasionadopor la constitución genética del genotipo, ambiente (riego otemporal), interacción del genotipo con el medio ambiente,posición y lado de la hoja, intensidad de luz, altura de planta, etc.,además, estos rasgos son altamente heredables y pueden
manipularse con los métodos de mejoramiento genético de loscultivos.En algunas plantas el número de estomas en la superficie
frecuentemente excede al de la superficie adaxial y según laposición de las hojas en las plantas se encuentran más estomasen las superiores que en las inferiores. Además, las plantaspresentarán mayor frecuencia estomática en las hojas expuestasal sol que a la sombra.
Pueden presentar aspectos muy diferentes pero en el caso de las plantas superiorespodemos hablar de dos tipos básicos:
a) En gramíneas y otras monocotiledóneas como la palmera, tienen una forma de
barra plana ensanchada en sus extremos. Junto a las células guarda hay un conjunto decélulas llamadas subsidiarias que ayudan a controlar el grado de apertura del estoma.b) Las dicotiledóneas, así como muchas monocotiledóneas y las gimnospermas,tienen forma arriñonada y a menudo están ausentes las células subsidiarias.En ambos tipos hay zonas de la pared celular más gruesas que otras. En las de tipo a)
están situadas en la zona más estrecha y en las de tipo b) en las caras que están encontacto con el poro estomático. Además, las microfibrillas de celulosa se disponenradialmente.
OBJETIVOS
Observar la morfología de diferentes tipos de estomas y visualizar el proceso deapertura y cierre.
Comparar el numero de estomas de la epidermis superior de la hoja con el de laepidermis inferior, tanto en plantas monocotiledoneas como en dicotiledóneas.
MATERIAL
• Hojas de basales, intermedias y apicales de monocotiledoneas, dicotiledóneas ygimnospermas
• Portaobjetos• Cubreobjetos• Vaso de precipitados 100 ml• Solución de sacarosa 0.3 molal en un frasco con gotero (¿Como preparas 100 ml de
una solución 0.3 M de sacarosa?)• Agua destilada en un frasco con gotero• Papel de filtro• Microscopio óptico• Esmalte de uñas transparente• Pinzas• Cinta adhesiva (Diurex)
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MÉTODO
En la primera parte de la práctica se observarán los estomas (tipos, disposición yestructura) de distintos tipos de plantas:
Selecciona una hoja . Muestrearla por el haz y por el envés en su parte basal, media y
apical. Agrega esmalte sobre la superficie con uno o dos brochazos para dejar una películadelgada. Se deja reposar por diez minutos para que seque un poco el esmalte. Colocar untrozo de cinta adhesiva sobre la película de esmalte, presionar ligeramente. Desprende lacinta y obtendrás la cutícula con estomas. Pegar las muestras sobre el portaobjetos.Identifica la muestra con una etiqueta y anota si pertenece a la muestra del haz o del envés yde la parte basal, media y apical, fecha, equipo y grupo. Las muestras serán observadas almicroscopio a 10 X para localizar y 40 X para dibujar y cuantificar el número de estomas.
En la segunda parte se escogerá la epidermis de aquéllas hojas en las que se ha vistocon una mayor facilidad la estructura del estoma y su grado de apertura y se hará que estosse abran o cierren haciéndoles pasar agua destilada o solución de sacarosa 0.3 M
respectivamente. Para ello se sumerge una tira de epidermis en agua destilada durante 10minutos. Se monta un fragmento pequeño en un porta con agua destilada, se coloca el cubrey se selecciona un estoma que se vea claramente abierto. A continuación, se pone en unextremo del porta una pequeña gota de solución de sacarosa y con ayuda de un trocito depapel de filtro se hace que esta última pase a través del porta y por tanto entre en contactocon el estoma.
RESULTADOS
Observa al microscopio la impresión que dejaron las células de la epidermis de la hojay los estomas.
Compara los estomas en cada caso, realiza un dibujo que muestre la diferencia.
¿Los estomas observados tanto por el haz como por el envés presentaron la mismadistribución y número de estomas? ¿Observas diferencias en las hojas apicales, intermedias y basales?
CUESTIONARIO
1.- Explica la acción de la solución de sacarosa.2.- Indica las diferentes clasificaciones que se hacen de los estomas.3.- Esquematiza los diferentes tipos de estomas.4.- ¿Como determinarías el número de estomas por centímetro cuadrado?5.- Describe el origen de los estomas.
LITERATURA CITADASalisbury, F. B. y C. W. Ross. 1994. Fisiología vegetal. Iberoamericana. México. 759 pp.Hopkins, W. G. y N. P. Hüner. 2004. Introduction to Plant Physiology. John Wiley & Sons.
New Jersey. 560 pp.Öpik, H. y S.Rolfe. 2005. The Physiology of flowering plants. Cambridge University Press.
CambridgePaniagua, R., Nistal, M., Sesma, P., Álvarez-Uría, M. y Fraile, B. 1996. Citología e Histología
Vegetal y Animal. Interamericana. pág. 654-656.
