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Universidad de Guanajuato Departamento de Ciencias Naturales y Exactas Licenciatura en Biología Experimental

Manual de prácticas de laboratorio Para la asignatura de “Anatomía e Histología Vegetal”

Elaborado por: Dra. Cynthia Gabriela Sámano Salazar M. en C. Paulina Guzmán Editado por: Dr. Israel Enrique Padilla Guerrero

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INTRODUCCIÓN La morfología vegetal estudia la forma externa y la organización interna de las plantas. En algunos casos se suele hacer la distinción entre organografía (morfología externa) que trata exclusivamente de la forma, y la anatomía vegetal (morfología interna) que estudia la estructura, e incluye a la citología y a la histología vegetal. El conocimiento de la forma y estructura de la planta es esencial para poder entender su función, pues ambas están íntimamente relacionadas. También otras disciplinas como la botánica sistemática o taxonomía vegetal necesitan de un buen conocimiento de la morfología vegetal. Se espera que este manual ayude a entender los principios básicos de la organografía y anatomía vegetal, y que sea de utilidad para aquellos estudiantes que tengan interés sobre botánica. Otro aspecto importante dentro del estudio de las plantas es la colecta, preservación e identificación del material vegetal. Para esto, se han diseñado diversas técnicas de muestreo en campo para plantas que permiten realizar un muestreo representativo de la zona de estudio, cuando el objetivo es por ejemplo realizar un inventario de especies vegetales. Como persona interesada en el estudio de las plantas, se debe tener el conocimiento básico para realizar la colecta de especies y cómo preservarlas hasta su identificación. En el presente manual se cubren a grandes rasgos los tópicos principales de los textos botánicos referentes a la biología e histología vegetal, dejando a un lado los temas sobre fisiología vegetal, los cuales son motivo de otro curso. Se hace énfasis en el uso de material vegetal perteneciente a plantas vasculares (exceptuando una práctica) y su estudio, pues las plantas no vasculares son menos abundantes y estamos menos familiarizados con ellas. Por razones de espacio y tiempo, no se han podido incluir todos los temas referentes a la histología y organografía vegetal, pero se ha tratado de incluir aquellos más relevantes en el estudio de las plantas, y que además sean los más representativos de los temas. Este manual también incluye las indicaciones para las prácticas de campo que se realizarán durante el semestre, así como las técnicas de muestreo, colecta y preservación de especies. SUGERENCIAS PARA EL USO DE ESTE MANUAL Este manual está organizado de acuerdo a los temas vistos en la clase Biología e Histología Vegetal. Cada práctica de laboratorio consta de las siguientes partes: 1. Introducción al tema que se tratará en la sesión práctica. 2. Objetivo (s) de la práctica de laboratorio. 3. Material utilizado en la práctica. El material vegetal o cualquier otro material necesario deberá ser conseguido por los alumnos con anterioridad a la práctica. 4. Metodología o procedimiento. 5. Resultados u observaciones pertinentes hechas en el microscopio. 6. Cuestionario. Preguntas las responderán los alumnos para elaborar el reporte de la práctica.

Los alumnos del curso entregarán el manual de laboratorio con las preguntas de la sección A respondidas correctamente, y con las observaciones pertinentes hechas en cada sesión, el día

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marcado en el calendario como el día del examen final de Laboratorio de Biología e Histología Vegetal. La primer práctica de este manual se considera como práctica 0, y no se entrega reporte de esta. Esta práctica 0 tiene como objetivo iniciar al alumno en el proceso de hacer cortes a mano del material vegetal. Se recomienda no desesperarse y no perder la paciencia, es cuestión de práctica, y con el tiempo los cortes se harán más fácilmente. El alumno podrá encontrar, al inicio de este manual, una sección con el procedimiento para cada una de las técnicas de tinción que se emplearán durante todo el semestre en este laboratorio, sección que deberán consultar cada vez que realicen una tinción. Así como también encontrará una tabla que resume las características principales que nos ayudan a distinguir a simple vista una planta monocotiledónea de una dicotiledónea, ya que en varias prácticas se requerirá de material vegetal perteneciente a ambas plantas. Para cada una de las observaciones que el alumno realice, deberá tomar nota de los siguientes datos, con los cuales rotulará sus imágenes, tanto en este manual como en el reporte que entregarán:  Nombre común y científico  Familia y/o Género  Estructura estudiada  Orientación del corte  Técnica de tinción o montaje  Aumento del microscopio al que se hace la observación  TÉCNICAS DE TINCIÓN Y MONTAJES Montaje en Fresco 1. Coloca el corte sobre un portaobjetos limpio 2. Cubre el corte con una gota de agua destilada 3. Coloca un cubreobjetos encima del corte Tinción con Azul de Toluidina 1. Coloca el corte sobre un portaobjetos limpio 2. Agrega 1 gota de azul de toluidina y espera 1 minuto 3. Elimina el exceso de colorante con papel absorbente 4. Añade 2 gotas de agua destilada para enjuagar, y elimina el exceso de agua 5. Añade 1 gota de agua destilada y coloca el cubreobjetos Tinción con Lugol 1. Coloca el corte sobre un portaobjetos limpio 2. Agrega una gota de lugol y espera de 15 a 20 segundos 3. Elimina el exceso de colorante con papel absorbente 4. Agrega dos gotas de agua destilada para enjuagar y elimina el exceso de agua 5. Agrega una gota de agua destilada y coloca el cubreobjetos

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Tinción con SUDAN III 1. Coloca el corte sobre un portaobjetos limpio 2. Agrega una gota de SUDAN III y espera 1 minuto 3. Elimina el exceso de colorante con papel absorbente 4. Agrega una gota de etanol al 70% y espera 10 segundos 5. Elimina el exceso de etanol con papel absorbente 6. Agrega una gota de agua y coloca el cubreobjetos 

CÓMO DISTINGUIR PLANTAS MONOCOTILEDÓNEAS DE DICOTILEDÓNEAS MONOCOTILEDÓNEA DICOTILEDÓNEA La hoja tiene una sola nervadura o nervaduras La hoja tiene una o varias nervaduras paralelas. principales, cada una ramificada en nervaduras secundarias. Las flores tienen 3 pétalos o múltiplos de 3 Las flores tienen 4 o 5 pétalos o múltiplos de 4 o5 Hoja en forma de listón, alargada, como la Hoja de diversas formas. azucena

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ELABORACION DE REPORTES DE PRACTICAS

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Breve introducción

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Objetivos

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Metodología o Procedimiento

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Resultados-Observaciones (esquemas, dibujos, fotografías, etc.)

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Cuestionario resuelto

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Discusión: análisis de los resultados, tomando en cuenta el cuestionario resuelto.

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Conclusiones (se cumplieron el/los objetivos)

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Bibliografía (libros, artículos originales, revisión, divulgación, etc.). Otras fuentes de información (páginas web)

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PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 0 Manipulación de semillas OBJETIVO. Aprender a manipular semillas en condiciones de esterilidad.

MATERIAL Semillas de plantas monocotiledoneas y dicotiledoneas. Placas petri con agar-agua. Agua estéril. Hipoclorito de sodio al 10% METODOLOGIA 1.

Colocar 10 semillas de frijol en un matraz estéril.

2.

Cubrir las semillas con hipoclorito de sodio al 10%. Cerrar el frasco y agitar suavemente por 15 minutos.

3.

Decantar el hipoclorito de sodio en mechero.

4.

Lavar las semillas con agua estéril para eliminar los residuos de hipoclorito de sodio, adicionando 50 ml de agua y agitando suavemente. Repetir dos veces.

5.

Colocar las semillas en las placas de agar-agua.

6.

Cerrar las placas con Parafilm.

7.

Incubar las placas a 28 grados por una semana, con fotoperiodos de luz-obscuridad.

OBSERVACIONES Y RESULTADOS. Observar las diferencias de germinación y crecimiento de las semillas utilizadas. CUESTIONARIO 1.

¿Por qué hay que desinfectar las semillas?

2.

¿Qué métodos de desinfección de semillas existen y cuáles son sus pros y contras?

3.

¿cuál consideras que es el más eficiente y porque?

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PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 1 CORTES HISTOLÓGICOS  OBJETIVO. Aprender a utilizar el bisturí y el equipo de disección para realizar cortes a mano de partes vegetales.  MATERIAL  Partes de plantas: tallo herbáceo (no leñoso), hojas gruesas, flores, frutos carnosos, raíces gruesas.  Kit de disección.  Molde de plástico donde puedas mojarte las manos.  Toallas de papel.  Cubre y portaobjetos.  Placa de cerámica horadada  Microscopio.  METODOLOGIA 1. Sentarse cómodamente para realizar los cortes del tejido vegetal. 2. Tomar el tejido entre los dedos índice y pulgar, sosteniéndolo firmemente sobre la mesa completamente limpia. 3. Mojar bien la navaja, el tejido y los dedos con el agua del recipiente de plástico. Que los dedos siempre estén mojados (pueden gotear) mientras se realiza el corte. 4. Cortar el tejido suave y rápidamente de acuerdo a la sección deseada. 5. Seccionar lentamente el corte, con un movimiento suave de la navaja hacia ti. Procurar que los cortes sean lo más finos posible. Realizar los cortes necesarios, según la práctica a realizar, corte transversal, longitudinal y en diagonal. 6. Colocar los cortes en la placa horadada, con agua antes de que se sequen. No se debe limpiar la navaja con la mano, lo mejor es utilizar una toalla de papel (sin desgastar el filo de la navaja) o el chorro directo del agua. 7. Colocar los cortes sobre un portaobjetos y observarlos en el microscopio, si se observan bien y claramente, los cortes se realizaron lo suficientemente delgados y por lo tanto son los más adecuados para las prácticas; si no fue así, habrá que intentarlo de nuevo. 8. No hay que desesperase, con la práctica mejoran los cortes. 9. Practicar cada una de las tinciones y el montaje en fresco que se indican en la página anterior y realizar las observaciones al microscopio.

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NOTA. En esta práctica, el profesor mostrará como remover y colocar las navajas de bisturí para evitar accidentes.  OBSERVACIONES Y RESULTADOS. Dibujar los tipos de cortes que se realizó en la práctica, y las diferencias observadas para cada uno de ellos en el microscopio.  1. 2. 3. 4.

CUESTIONARIO ¿Cuál de los cortes se te dificultó más y por qué? ¿Cuál es la ventaja de un corte transversal sobre un corte longitudinal? ¿Qué te permite observar un corte longitudinal que un corte transversal no te permite? ¿Cuál es el fundamento teórico para cada una de las tinciones utilizadas en este cuadernillo? 5. ¿Qué ventajas tiene el realizar una tinción histológica y una preparación en fresco? 6. ¿Qué instrumento o equipo conoces para realizar cortes histológicos?

Diferentes tipos de cortes que se pueden realizar en un tallo

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PRACTICA DE LABORATORIO No. 1A LA CELULA VEGETAL (ESTRUCTURA CELULAR) INTRODUCCION La célula vegetal se caracteriza por tener un “protoplasto o citoplasma” delimitado por una membrana plasmática, alrededor de la cual se encuentra una pared celular semirígida. Esta pared se forma durante la división celular o mitosis, mediante la depositación de sustancias como celulosa, hemicelulosa, pectinas, etc., hay células vegetales con pared celular primaria y otras con pared celular primaria y secundaria. En las primeras predomina la celulosa y en las segundas predominan sustancias como lignina y/o suberina. También se encuentra en la célula plastidios de diferentes tipos como cloroplastos, amiloplastos, leucoplastos, cromoplastos, etc. Las células vegetales se encuentran interconectadas entre sí por plasmodesmos y que son interrupciones de la pared celular.  OBJETIVO Observar dos de las principales características de la célula vegetal: pared celular y plastidios.  MATERIAL Material biológico fresco: 1. Una cebolla (Allium cepa) 2. Un plátano (Musa paradisiaca) 3. Un tallo de apio, u hoja de lechuga, o bulbo de cebolla. 4. Pulpa de jitomate maduro (Solanum lycopersicum) o Una flor de geranio (Geranium sp) o belén (Impatiens balsamina) 5. Una naranja c/ cáscara (Citrus aurantiaca) Material de laboratorio: Navajas de afeitar, Agujas de disección, pinzas de relojero (estuche de disección) y 1 caja de Petri. Equipo: Microscopio estereoscópico y óptico (luz transmitida). Soluciones: Solución salina 5%; HCl; Azul de metileno (Cloruro de Metiltionina-tejidos orgánicos); Lugol; (polisacáridos—almidón y glucógeno); Azul de toluidina (Tinción de núcleos), SUDAN III (tinción de triglicéridos).  METODOLOGIA 1. Observación general y estructura de células vegetales. Desprender un trocito de 5x5 mm de la “epidermis” de una hoja de cebolla y agregar una gota de azul de metileno. Colocar el cubreobjetos y observar al microscopio óptico. 1a. A la misma preparación agregar 1 gota de solución salina al 5% y observar como se separa la membrana plasmática de la pared celular.

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2. Observación de Plastidios. 2a. Cloroplastos. Realizar cuidadosamente y con ayuda de unas pinzas de disección la epidermis del tallo de apio o bulbo de cebolla. Colocarlo en un portaobjetos y agregar una gota de agua de la llave y poner un cubreobjetos. Observar al microscopio 10x-40x. 2b. Cromoplastos y vacuolas. De una porción de un jitomate maduro, se toma una pequeña porción de la parte pulposa. Se coloca sobre un portaobjetos “sin agua” y se protege con un cubreobjetos, comprimiendo suavemente la preparación (squash). 2b. Cromoplastos. Cortar un trocito de 5x5mm de un pétalo y realizar “squash” sobre el portaobjetos, cubrir con el cubreobjetos. 2c. Leucoplastos. Con la punta de una aguja de disección tomar una pizca de plátano, colocarlo sobre el protaobjetos y agregar una gota muy pequeña de “lugol”, enjuagar inmediatamente con un poco de agua, colocar el cubreobjetos, presionar “squash” hasta que quede aplastado. 3. Observación de gotas lipídicas. Elaborar un corte “tangencial” delgado de la cáscara (exocarpo) de la naranja, colocarlo en el portaobjetos, agregar una gota de “Sudán III”, dejarla 1 min. y enjuagar con agua, colocar el cubreobjetos.  1. 2. 3. 4.

CUESTIONARIO ¿Qué fenómeno ocurre en el punto 1a? Explica brevemente. ¿Cuáles son las características exclusivas de las células vegetales? ¿Cuáles son los diferentes tipos de plastidios en las células vegetales? Investiga el nombre de la estructura “extracelular” que participa en la fotosíntesis, cómo funciona y dónde se localiza en las plantas.

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PRACTICA DE LABORATORIO No. 3 MERISTEMOS INTRODUCCION Las plantas, a diferencia de los animales, continúan creciendo a través de sus hojas. En las plantas todos los tejidos y el crecimiento se originan de un conjunto de células perennes indiferenciadas que se dividen continuamente por mitosis en regiones llamadas meristemos (Figura 1a). Las células meristemáticas son homólogas funcionales de las “células madre o troncales” en los animales. De acuerdo a su origen los meristemos se clasifican en primarios y secundarios. Y de acuerdo a su posición espacial, a los tejidos y partes de la planta que originan, se clasifican en tres categorías: apical, lateral e intercalar (Figura 1b). Los meristemos apicales provienen del embrión y son los encargados de la extensión o longitud de la planta con la finalidad de alcanzar nuevas fuentes de agua y minerales, mientras que las regiones fotosintéticas se extienden hacia la luz. La forma de las células es generalmente cúbica con núcleos grandes y paredes delgadas. Los meristemos apicales del tallo y de la raíz son los primeros en surgir cuando la semilla empieza a germinar y de estos se derivan todos los órganos de las plantas (Figuras 2 y 3). El tipo de crecimiento que se origina de los meristemos apicales es conocido como crecimiento primario. Los meristemos laterales o yemas son los responsables del crecimiento radial o secundario (engrosamiento del tallo y raíces), a partir de estos se originan las hojas y ramas secundarias de las plantas (Figura 1 b). Se encuentran distribuidos por toda la planta y son de dos tipos: cámbium vascular y cámbium de corcho.

1a

1b

Figura 1. a) Localización de los meristemos en tallos (brote o yemas) y raíces); b) Posición de los meristemos apicales y laterales en el cuerpo de la planta.

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a b Figura 2. Meristemos apicales. a) Meristemo apical del tallo. b) Corte longitudinal de un meristemo apical de la raíz.

Figura 3. Células de meristemo apical de raíz de cebolla (las células se encuentran en diversas fases de división celular, mitosis). Los meristemos intercalares son aquellos que se encuentran insertados en los tallos entre los tejidos maduros aumentando su longitud. Se localizan por lo general en la base de los tallos o de las hierbas (por ejemplo, el pasto o césped puede seguir creciendo después de ser cortado debido a este tipo de meristemos).  OBJETIVO Observar y reconocer las principales características de los tejidos primarios y en que regiones o estructuras de la planta se localizan.  MATERIAL • Material biológico fresco: 1. Raíces de cebolla (Allium cepa) 2. Parte del tallo herbáceo de una planta con yema apical, que se vea que se están formando hojas nuevas (2 ramas con yema apical). 3. Raíz principal de una planta, con las puntas completas, buscar raíces lo más gruesas posible (al menos 2 raíces).

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• Material de laboratorio: Navajas de afeitar, Agujas de disección, pinzas de relojero (estuche de disección), 1 caja de Petri, 1 vidrio de reloj, Toallas de papel absorbente, Porta y cubreobjetos, 1 lupa de aumento. Equipo: Microscopio estereoscópico y óptico (luz transmitida) y Libro de botánica. Soluciones: Agua destilada; Azul de metileno (Cloruro de Metiltionina-tejidos orgánicos); Azul de toluidina (Tinción de núcleos).  METODOLOGIA Fundamento sobre el uso de Allium cepa. La cebolla tiene secciones específicas en donde se dividen las células (meristemos), una de estas secciones son las raíces; las cuales son utilizadas en experimentos de laboratorio para observar la división celular en plantas. Además las raíces de cebolla son elegidas por el tamaño grande de sus cromosomas y el tipo de tinción que adquieren (color oscuro) haciéndolos más fáciles de visualizar al microscopio. 1.

Observación macroscópica de los meristemos apicales de tallos y raíces. Observa con detenimiento los tallos y raíces. Identifica visualmente las diferencias morfológicas entre cada uno y escríbelas.

2.

Observación microscópica del meristemo de tallo. Toma el meristemo apical del tallo, con cuidado, retira la mayor cantidad posible de las hojas pequeñas que cubren la punta. Realiza un corte tangencial o longitudinal (figura 4) desde la punta del tallo hasta 1cm aproximadamente de longitud, lo más delgado posible, y realiza un montaje en fresco. Observa al microscopio el meristemo de tallo.

2a. Realiza un corte longitudinal (figura 4) de aproximadamente 1cm de largo de la punta de la rama herbácea y tíñelo con azul de toluidina. Observa en el microscopio el meristemo apical e identifica sus partes. 

¿Qué partes del meristemo apical de tallo puedes distinguir en los cortes?

3.

Observación microscópica del meristemo de raíz. Realiza un corte longitudinal (figura 4) de 1cm de largo de la punta de la raíz, haz un montaje en fresco y obsérvalo al microscopio.

3a. Haz un corte longitudinal (figura 4) de 1cm de largo de la punta de la raíz y realiza una tinción con azul de toluidina. Observa este corte en el microscopio e identifica el meristemo de la raíz y sus partes. 

¿Qué partes del meristemo apical de la raíz puedes observar en los cortes?

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

¿Observas diferencias entre las células meristemáticas y las células de epidermis (observadas la clase pasada)?

Figura 4. Diferentes tipos de cortes que se pueden realizar en un tallo  • • • •

CUESTIONARIO ¿Qué proceso de división celular está involucrado en el crecimiento meristemático? ¿Qué es la caliptra y cuál es su función? ¿Qué es el mucílago de la caliptra y cuál es su función? Dentro de la caliptra se encuentran células meristemáticas recién formadas que contienen estatolitos. Estos últimos son granos de almidón y sensores de gravedad. ¿Con qué tropismo están relacionados? • ¿Cuáles son los 3 meristemos primarios que surgen de la diferenciación del embrión, y qué tejidos origina cada uno de ellos?  BIBLIOGRAFIA • Bold, H.C., C.J. Alexopoulos & T. Delevoryas. 1980. Morphology of plants and fungi. Harper& Row. New York. • Cronquist, A. 1986. Botánica básica. C.E.C.S.A. México. • Raven, P.H., R.F. Evert & S.E. Eichhorn. 1999. Biology of plants. 6th. Ed. Worth Publishers.

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PRACTICA DE LABORATORIO No. 4 TEJIDO FUNDAMENTAL (PARENQUIMA) INTRODUCCION Un tejido vegetal está compuesto por un conjunto de células que normalmente realizan una función determinada, por ejemplo almacenamiento, conducción, fotosíntesis, etc. Existen tejidos integrados por un solo tipo de células y se les llama simples y otros que están compuestos por varios tipos celulares y se denominan compuestos o complejos. Los principales tejidos primarios, que a su vez se derivan de meristemos primarios, son: epidermis, xilema y floema primarios, parénquima colénquima y esclerénquima. En esta práctica nos enfocaremos en observar el tejido parenquimático. Sistema Fundamental. Parénquima. Es el tejido adulto que predomina en la mayor parte de las plantas. Es el menos especializado. Está formado por células parenquimáticas vivas que mantienen la capacidad de división (meristemática), estas células aparecen en los tres sistemas de tejidos y predominan en los tejidos fundamentales, son típicamente poliédricas, tienen paredes delgadas y flexibles, un núcleo, mitocondrias y otros organelos celulares, además generalmente contienen plástidos que de acuerdo a su ubicación de la célula pueden ser cloroplastos, leucoplastos o cromoplastos. Los tejidos parenquimáticos se clasifican según las funciones que desempeñan:  Parénquima clorofílico o clorénquima. Tejido encargado donde se realiza la fotosíntesis (Dos tipos esponjoso de reserva o lagunar en empalizada) (Figura 1).  Parénquima de reserva o reservorio. Se encuentra en semillas y órganos que almacenan nutrientes como almidones, grasas o proteínas.  Parénquima aerífero. Localizado en plantas acuáticas y semi-acuáticas con grandes espacios intercelulares para acumular aire y permitir la flotación y/o el intercambio gaseoso (Figura 2).  Parénquima acuífero. Tejido encargado de almacenar y retener agua (las células contiene muchas y prominentes vacuolas). Se localizan en plantas carnosas o suculentas (vegetación xerófila).  Parénquima de relleno. Es aquel que ocupa todo el resto del espacio (rellena).  Parénquima asociado a tejidos vasculares. Aquel con paredes primarias engrosadas o secundarias. Localizados entre las células del xilema y floema.

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Figura 1. Corte logitudinal de hoja. Se observa el parénquima clorofílico (Tomado de Cortés, 1980)

Figura 2. Diferentes tipos de células en el parénquima aerífero (Tomado de Cortés 1980)  OBJETIVO Observar algunos de los tejidos parenquimáticos en diversas preparaciones.  • 1. 2. 3. 4. 5.

MATERIAL Material biológico fresco: Una hoja o tallo de planta suculenta o crasulácea. Una papa. Una rama de elodea o de planta acuática o semi-acuática. Un trozo de nopal o cualquier otra cactácea o agavácea. Una rebanada de sandía

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Material de laboratorio: Navajas de un solo filo Agujas de disección, pinzas de relojero (estuche de disección) 1 caja de Petri 1 vidrio de reloj Toallas de papel absorbente Porta y cubreobjetos 1 lupa de aumento

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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), SUDAN III (ayudará a observar el parénquima de reserva) y Lugol  METODOLOGIA 1. Observación general de Parénquima. Realizar un corte transversal o longitudinal de la hoja suculenta o crasulácea, preparar un montaje en fresco y otro contrastándolo con azul de toluidina. Observa el corte en el microscopio, notando la conformación y estructura del tejido predominante, así como también el tamaño, forma y aspecto de las células que forman el tejido. 2. Observación de parénquima clorofílico. Cortar una hoja de la crasulácea o suculenta a la mitad, realizar varios cortes transversales de aproximadamente 1 cm de longitud, seleccionar los más delgados, colocarlos en un portaobjetos, agregar una gota de SUDAN III, dejarlo durante 5 minutos, enjuagar y colocar el cubreobjetos. Observar al microscopio óptico la cutícula teñida de rojo y aquí mismo el parénquima en empalizada (clorénquima) y el parénquima esponjoso de reserva. 3. Observación de parénquima de reserva. Hacer un corte transversal del tejido de la papa (seleccionar los más internos). Realizar un montaje en fresco y observar en el microscopio, enfoca tu atención en el arreglo o acomodo de las células y los amiloplastos dentro de éstas, así como su localización en el tejido parenquimático. 3a. Observación de parénquima de reserva. Realizar un corte transversal del tejido de la papa (selecciona los más internos) y hacer una tinción con lugol. Observa en el microscopio la forma y característica de este tipo de tejido. 4. Observación de parénquima acuífero. Recortar un cubito de aproximadamente 1 cm por lado, que incluya la parte blanca y roja, realizar varios cortes que incluyan ambos colores, colocar en el portaobjetos los más delgados y observa al microscopio óptico el parénquima encargado de retener agua. 4a. Observación de parénquima acuífero. Hacer un corte transversal del nopal, abarcando únicamente la parte verde (cercana a la epidermis), preparar un montaje en fresco y otro contrastándolo con azul de toluidina. Observa este corte en el microscopio e identifica el tejido presente.

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5. Observación de parénquima aerífero. Elaborar varios cortes transversales del “pecíolo” de de aproximadamente 5x5 mm de la planta elodea u otra planta acuática o semi-acuática. Observa al microscopio estereoscópico el aerénquima. 5a. Observación de parénquima aerífero. Realizar un corte transversal y/o longitudinal del pecíolo de la planta acuática o semi-acuática, preparar un montaje en fresco para cada corte y otros con azul de toluidina. Obsérvalos al microscopio óptico y nota el tipo de tejido presente.  CUESTIONARIO 1. ¿De qué meristemo primario proviene el tejido parenquimático? 2. De acuerdo a las observaciones hechas, ¿Por qué se le llama al tejido parenquimático “fundamental” y poco especializado? 3. ¿En el parénquima aerífero, el aire se encuentra dentro de las células (intracelular) o entre las células (intercelular)? ¿Para qué le sirve a la planta? 4. El tipo de tejido parenquimático que observaste ¿es simple o compuesto?  • • • •

BIBLIOGRAFIA Bold, H.C., C.J. Alexopoulos & T. Delevoryas. 1980. Morphology of plants and fungi. Harper& Row. 2nd. Ed. New York. Cortés, F. 1980. Histología Vegetal Básica. H. Blume Ed. Madrid, España. Montes E.V. & Fonseca R.M. 2009. Manual de Prácticas de Laboratorio. Briofitas, Pteridofitas y Gimnospermas. Las Prensas de Ciencias. Facultad de Ciencias, UNAM. 2ª. Ed. México, D.F. Raven, P.H., R.F. Evert & S.E. Eichhorn. 1999. Biology of plants. 6th. Ed. Worth Publishers. USA.

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PRACTICA DE LABORATORIO No. 5 TEJIDOS DE SOSTEN Y RESISTENCIA (ESCLERENQUIMA Y COLENQUIMA) INTRODUCCION El soporte del sistema vegetativo (tridimensional) es de vital importancia para la sobrevivencia de las plantas en el medio terrestre. Tan es así, que en los tallos de plantas herbáceas, árboles, raíces, hojas y partes reproductoras se encuentra un tejido simple llamado fundamental que les permite mantenerse erectos y resistir plástica y elásticamente a los elementos destructores, como el viento, el agua, etc. Este tejido fundamental está constituido de tres tejidos fundamentales: parénquima, esclerénquima y colénquima. El tejido parenquimático es el representante y más común del sistema fundamental, mientras que el esclerénquima y colénquima son los tejidos de sostén. Colénquima. Es un tejido de sostén vivo de poca resistencia pero que proporciona flexibilidad a las plantas jóvenes. Formado por células vivas, alargadas, ricas en agua, no lignificadas y en las cuales los engrosamientos no son regulares (Figura 1).

Figura 1. Localización del colénquima y esclerénquima. Corte longitudinal que muestra la disposición de las células de sostén, cercanas a la epidermis (colénquima) o al parénquima fundamental (esclerénquima); en este último nótese el engrosamiento de la pared celular. De acuerdo a la forma de las células y la ubicación del engrosamiento de las paredes se clasifican en: angular, laminar y lagunar, entre otros reportados (Figura 2). Su posición característica es periférica en tallos y hojas, inmediatamente por debajo de la epidermis o separado solo por parénquima de otro tipo, mientras que en las hojas se encuentra rodeando a las venas. Éste es el tejido de sostén característico de tallos con crecimiento activo

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Figura 2. Diferentes tipos de Colénquima de acuerdo al engrosamiento celular.

Esclerénquima. Es un tejido de sostén elástico, está formado por células que suelen estar muertas pero que actúan como soporte de las partes vegetales que han dejado de crecer. Estas células presentan paredes engrosadas, lignificadas y las cuales mueren al alcanzar su madurez (figura1). Este tejido posee dos tipos celulares, las escléridas (eclereida, células esclerenquimáticas o células pétreas) y las fibras (fibras esclerosas) Las escléridas son células que proporcionan gran resistencia a los vegetales, debido a que sus paredes son duras y lignificadas. Muestran formas diversas, desde poliédrica hasta ramificada son alargadas y terminan generalmente en punta. La cavidad de estas células está muy reducida, el núcleo y el protoplasma (interior de la célula [citoplasma más el núcleo]) desaparecen, constituyendo elementos muertos al alcanzar la madurez. Son muy abundantes en las raíces, tallos y ramas de plantas leñosas, así como en las cubiertas de algunas semillas y frutos. Las fibras se caracterizan por su forma alargada y tener paredes terminales muy agudas, no tienen núcleo y citoplasma, siendo por lo mismo elementos muertos. Su origen depende directamente de los meristemos. Se encuentran en vegetales leñosos, semi-leñosos y en algunos herbáceos. Son especialmente abundantes en las llamadas plantas textiles (Figura 3).

Figura 3. Esquema de células esclerenquimáticas. A la izquierda se muestran diferentes tipos de escléridas y fibas. A la derecha se muestra la amplificación de una esclérida.  OBJETIVO Observar en preparaciones frescas, colénquima y esclerénquima en diversos órganos y especies vegetales; mediante el análisis de su diversidad, posición y función.  •

MATERIAL Material biológico fresco:

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1. 2. 3. 4. 5.

Una tallo de chayote (Sechium edule) o calabaza (Cucurbita pepo) Tallo joven de belén (Impatiens hawker) Una pera (Pyrus communis) Cáscara de aguacate (Persea americana) Fibras vegetales (Una hoja de agave o maguey)

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Material de laboratorio: Navajas de un solo filo Agujas de disección, pinzas de relojero (estuche de disección) 1 caja de Petri 1 vidrio de reloj Toallas de papel absorbente Porta y cubreobjetos 1 lupa de aumento

•  

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), Fluoroglicina (fluroglucina, contrasta las células lignificadas), Safranina.  METODOLOGIA 1. Observación de Colénquima. Realizar varios cortes transversales y longitudinales del tallo joven de belén, o de la calabaza o del chayote; seleccionar los más delgados, agregar una gota de azul de toluidina*, dejarla durante 5 minutos, enjuagar y colocar el cubreobjetos y observar al microscopio óptico el colénquima ubicado inmediatamente debajo de la epidermis. 1a. Observación de Colénquima. Realizar otros cortes transversales y longitudinales del pecíolo del apio y realizar el mismo procedimiento que en el punto anterior (1). NOTA*: En caso de que el tejido colenquimático no sea tan evidente se pueden realizar las tinciones con safranina y después observar al microscopio. 2. Observación de Esclérenquima (escléridas). Con la punta de la aguja de disección tomar una pequeña porción del mesocarpo (región carnosa) de la pera, colocarla en el portaobjetos y realizar un “squash”, agregar una gota de fluroglicina**, dejarla un minuto, enjuargar con HCl y agua o sólo agua, colocar el cubreobjetos. Observar al microscopio las escléridas. 2a. Observación de Esclérenquima (escléridas). Hacer un corte longitudinal de la cáscara del aguacate y preparar una tinción con azul de toluidina. Observar este corte en el microscopio e identificar las escléridas presentes.

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NOTA**: en casi de que no se encuentre disponible el colorante fluoroglicina, se harán las preparaciones en fresco.

3.

Observación de Esclerénquima (fibras). Realizar un corte transversal de hoja de palmilla (agave o maguey) observar la disposición y forma de las fibras presentes en ella.

 CUESTIONARIO 1. Si las células del tejido colénquima no están lignificadas ¿Qué es lo que le confiere flexibilidad y a la vez cierta resistencia? 2. ¿Porqué son tan resistentes las escléridas y fibras, qué componentes le proporcionan esa característica? 3. ¿Qué propiedades posee la lignina, cuál es su función y en qué tejidos vegetales se puede encontrar? 4. ¿Qué tipos de escléridas y fibras existen? 5. ¿Qué importancia tienen las plantas textiles para el hombre?  • • •

BIBLIOGRAFIA Montes E.V. & Fonseca R.M. 2009. Manual de Prácticas de Laboratorio. Briofitas, Pteridofitas y Gimnospermas. Las Prensas de Ciencias. Facultad de Ciencias, UNAM. 2ª. Ed. México, D.F. Mauseth, J.D. Botany. An Introduction to Plant Biology. 2a. Ed. 1998. Jones and Bartlett Publishers, Inc. Sudbury, Massachusetts, USA. Raven, P.H., R.F. Evert & S.E. Eichhorn. 1999. Biology of plants. 6th. Ed. Worth Publishers. New York, USA.

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PRACTICA DE LABORATORIO No. 5 SISTEMA VASCULAR (XILEMA Y FLOEMA) INTRODUCCION Los tejidos vasculares (xilema y floema) son los tejidos complejos y están constituidos por diferentes tipos celulares. Ambos tejidos se presentan asociados en la planta y es frecuente observarlos formando paquetes a los que se les denomina haces vasculares. Tanto el xilema como el floema, presentan dos tipos generales de células o elementos, los conductores y los no conductores (Figura 1).

Figura 1. Haces vasculares (Tomado de Velázquez & Fonseca, 2009). Los elementos no conductores corresponden a las células del parénquima y fibras; mientras que los elementos conductores del xilema pueden ser de dos tipos, las traqueidas y los elementos de vaso (conocidos también como miembros de vaso) Los elementos traqueales se caracterizan por intrincados patrones de deposición de lignina en sus paredes secundarias, los que son necesarios para evitar que se colapsen por efecto de la presión de succión de agua. 1. Las traqueidas (elementos conductores) que se interconectan mediante punteaduras areoladas que tienen la ventaja de evitar que se extienda la formación de embolias o burbujas de aire (Figura 2). 2. Los tubos traqueales que a su vez están formados por varias células, denominadas elementos del tubo traqueal o elementos del vaso, los cuales se interconectan por placas perforadas. Las aberturas de las perforaciones de los elementos del tubo traqueal permiten el flujo libre de agua.

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Los tubos traqueales que van madurando durante el proceso de crecimiento del xilema primario (protoxilema) presentan un patrón de deposición de la lignina que les permite cierta flexibilidad (anular), mientras que aquellos que se diferencian cuando ha cesado el crecimiento del tejido (metaxilema) presentan un patrón de deposición de la lignina que los hace menos flexibles.

Figura 2. Células (traqueidas) del xilema. A la izquierda se muestran células del xilema con diferente engrosamiento, mientras que a la derecha los diferentes tipos de células del xilema muestran la posición de sus paredes primarias y secundarias (Tomado de Velázquez & Fonseca, 2009). El xilema de muchas plantas presenta tanto elementos del vaso como traqueidas. Las fibras en el xilema se asemejan a las fibras del esclerénquima ya que son largas, finas y de pared secundaria gruesa; pero a diferencia de estas, sus punteaduras son ranuradas ya que provienen evolutivamente de punteaduras areoladas circulares características de las traqueidas (que se consideran sus células precursoras). Las fibrotraqueidas, también presentes en xilema, se distinguen de las fibras y de las traqueidas por la estructura de sus punteaduras, que son intermedias entre las punteaduras ranuradas y las punteaduras areoladas. En el floema, tejido conductor encargado del transporte de nutrientes orgánicos e inorgánicos (especialmente azúcares) producidos por la parte aérea fotosintética y autótrofa, hacia las partes basales subterráneas, no fotosintéticas, heterótrofas de las plantas vasculares. Es un tejido complejo, heterogéneo, formado por diferentes dos tipos de células: las células cribosas y los miembros de tubos cribosos.

1. Las células cribosas. Con pared celular: celulósica y primaria. Su espesor es variable, presentan paredes laterales con engrosamientos nacarados. Estos espesamientos están compuestos por muchas capas de microfibrillas de celulosa densamente dispuestas, y

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pectinas. Su comunicación es a través de áreas cribosas. Se encuentran en peridofitas y gimnospermas 2. Los elementos del tubo criboso se presentan en hileras, que tienen placas cribosas en sus paredes distales (paredes transversales), son células sin núcleo (anucleadas) que están íntimamente unidos a las células acompañantes, las cuales son de gran importancia para la función transportadora del floema (Figura 3). La savia elaborada fluye a través de los elementos del tubo criboso atravesando por las placas cribosas (plasmodesmos modificados). Por otro lado, las células parenquimáticas y las fibras también están presentes en el tejido floemático. Los materiales que se transportan por el floema son de gran importancia para la planta, por lo que evolutivamente se han seleccionado y desarrollado mecanismos complejos para evitar pérdidas por daños. La calosa y las proteínas P, se producen para bloquear las placas cribosas en sus poros cuando en las plantas hay algún corte.

Figura 2. Células cribosas del floema.  OBJETIVO Reconocer los diferentes tipos celulares que forman al xilema y al floema, así como la forma en que ambos tejidos se asocian en la planta.

 • 1. 2.

MATERIAL Material biológico fresco: Tallo de planta Monocotiledónea o Liliopsida (tulipán). Tallo herbáceo de planta Dicotiledónea o Magnoliopsida (apio, calabaza, nochebuena, etc.). 3. Tallo de un helecho.

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      

Material de laboratorio: Navajas de un solo filo Agujas de disección, pinzas de relojero (estuche de disección) 1 caja de Petri Charola de disección 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), Safranina (contrastará los haces vasculares del xilema)  METODOLOGIA 1. Observación general de los haces vasculares (xilema y floema). Realizar varios cortes transversales del tallo de apio (pecíolos hervidos), calabaza, nochebuena y helecho, seleccionar los más delgados, agregar una gota de safranina y dejarla 5 minutos, después enjuagar y agregar una gota de azul de metileno y de nuevo enjuagar, colocar el cubreobjetos. Observar al microscopio óptico el arreglo o acomodo de los haces vasculares con las células del xilema teñidas de rojo y el floema de azul**. 2. Observación de xilema (características de los elementos conductores en el xilema primario). Separar algunos de los haces vasculares (cortes muy finos) de los pecíolos hervidos de apio y del tallo de la calabaza, colocarlos en un portaobjetos y teñirlos con azul del toluidina, después hacer squash entre porta y cubreobjetos. Identificar los diferentes tipos de patrones de deposición de la lignina en los elementos traqueales (anular, espiral, reticulado o perforado). 3. Observación de floema. Realizar varios cortes transversales y longitudinales del tallo de la calabaza y tulipán, seleccionar los más delgados; agregar una gota de safranina y dejarla 5 minutos, enjuagar y después agregar una gota de azul de metileno y enjuagar, colocar el cubreobjetos. Observa los elementos del tubo criboso grandes en sus haces vasculares, tanto hacia la parte interna como externa del xilema.

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3a. Observación de floema. Realizar cortes transversales y longitudinales del tallo del helecho, teñirlos con azul de toluidina y observarlos en el microscopio óptico. Toma nota de las partes del tallo y los cilindros vasculares y trata de distinguir la presencia de las células cribosas alargadas.  1. 2. 3.

CUESTIONARIO El tejido vascular ¿es simple o compuesto? Justifica tu respuesta. ¿Cuáles son las diferencias entre un tejido simple y un compuesto? Haz una tabla comparativa de las diferencias y similitudes externas e internas del tallo del helecho, dicotiledóneas y monocotiledóneas. 4. Explica el fenómeno de translocación de los azúcares en el floema 5. ¿Qué es la savia y en qué consiste?  •

• • •

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. Taíz y Zeiger. Fisiología vegetal. 2006. Publicacions de la Universitat Jaume I. España.

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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 células 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 excesiva 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 epidermis.

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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, muchos 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 cara 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 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

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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. 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: 1-2 hojas de olivo (Olea europea) 1 hoja grande lechuga (Lactuca sativa) 1 penca de nopal 2 hojas de col (Brassica oleracea) Tallos de una planta con pelos o tricomas (higo, Ficus carica o calabaza, Cucurbita) Hojas ricas en tricomas (mala mujer, geranio u otras plantas) ¡¡¡Cuidado si son plantas urticantes!!! Fruto (pimiento, pimentón; Capsicum annuum) o parte de una planta que tenga heridas cicatrizadas con corcho. 1 corcho (Quercus suber)

  

Material de laboratorio: Navajas de un solo filo Barniz de uñas (transparente)

•

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    

Agujas de disección, pinzas de relojero (estuche de disección) 1 caja de Petri Charola de disección 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 cubreobjetos 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.*

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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.* 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.

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.

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PRACTICA DE LABORATORIO No. 8 Estructura de la Raíz 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, 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. Figura 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 absorción.

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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 crecimiento de la planta, con lo cual se garantiza el 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.  • • •

MATERIAL Material biológico fresco: Raíces gruesas no leñosas de una planta Monocotiledónea. Raíces gruesas no leñosas de una planta Dicotiledónea.

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Material de laboratorio: Navajas de un solo filo Agujas de disección, pinzas de relojero (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 tejidos 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. •

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.

•

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.

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*NOTA: en caso de falta de contraste en las preparaciones, se harán tinciones con azul de metileno o toluidina. **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 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?  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 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 transversales 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.  MATERIAL • Material biológico fresco: • Tallos de plantas Monocotiledóneas: ave del paraíso (Strelizia reginae), alcatraz (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 relojero (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 tejidos 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 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 abaxial recubriendo la parte del envés. En ambas caras se pueden encontrar junto a las células 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 desarrollo depende del hábitat de la planta.

Figura 1. Partes de un estoma.



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 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 ser bastante uniforme u homogéneo, y no está diferenciado en ambos tipos, 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 (dimorfismo sexual), tal como ocurre en muchos helechos. 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 texturas: 1 ó 2 hojas de monocotiledóneas 1 ó 2 hojas de dicotiledóneas 1 Hoja de helecho

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 

1 hoja de conífera (cedro; Cedrus) 1 hoja de planta xerófita (ejemplo: 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

•  

Equipo: Microscopio estereoscópico y óptico (luz transmitida) Esquema de la estructura de las hojas.

• 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 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 estomas. 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 cedro. 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?

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2. ¿Qué relación tienen las características de las hojas de pino o cedro con su tolerancia a condiciones de frío invernal? 3. Describe los diferentes tipos de mesófilo. 4. ¿Cómo es el mesófilo de acuerdo a las características del ambiente? 5. ¿Qué es nervadura?  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.

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PRACTICA DE LABORATORIO No. 11 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

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simétrico. Las flores que presentan un único plano de simetría son llamadas zigomorfas o 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 zigomorfa 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 caso 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 Equipo: Microscopio estereoscópico y óptico (luz transmitida)

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Soluciones: Agua destilada, azul de metileno (Cloruro de Metiltionina para tejidos orgánicos) 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 tener 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.  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 Ciencias, 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.

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PRACTICA DE LABORATORIO No. 12 FLORES E INFLORESCENCIAS (ESTRUCTURAS REPRODUCTORAS). PARTE II 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 dorsifija. 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.

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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)

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 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, central o libre centra y basal (figura 5).

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

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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).

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 Equipo: Microscopio estereoscópico y óptico (luz transmitida) Esquema de la estructura de las estructuras 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, 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 tetradínamos.



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, reflexiona 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).  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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PRACTICA DE LABORATORIO No. 12 FRUTOS E INFRUTESCENCIAS

INTRODUCCION Después de la polinización, se inicia el desarrollo del fruto y la semilla. Si la polinización no se efectúa, en la gran mayoría de los casos, la flor decae rápidamente y muere. En las plantas que son apomícticas (reproducción asexual por medio de semillas), el solo estímulo de la polinización es suficiente para iniciar el desarrollo embrionario; presuntamente, el polen aporta sustancias u hormonas que estimulan el desarrollo del embrión. Las hormonas de crecimiento producidas por el polen, están también involucradas en el proceso que evita que el fruto se caiga de la planta. Las auxinas (normalmente producidas por el polen), pueden ser rociadas sobre flores no polinizadas, con el resultado de que se desarrollan frutos partenocárpicos (sin semillas). Desde el punto de vista botánico, el término fruto se aplica a la estructura portadora o que contiene las semillas (los óvulos fertilizados), sin importar si este es comestible o no. El fruto puede desarrollarse a partir del ovario de una sola flor. Si se forma a partir de un ovario unicarpelar o de una flor con gineceo sincárpico, entonces se dice que el fruto es simple; si el fruto deriva de una flor con gineceo apocárpico, en el cual los carpelos no están unidos, entonces se dice que el fruto es agregado o también se le denomina eterio. Un fruto formado a partir de un grupo de flores se denomina fruto múltiple. También, es posible que se encuentren estructuras diferentes al gineceo de la flor, tales como el receptáculo o miembros del perianto, incorporados a la formación del fruto, por lo que a esas estructuras compuestas se les llama frutos accesorios. Cada una de ellas puede desarrollarse de manera diferente, generando texturas (leñosas, papiráceas, membranosas, carnosas, jugosas, etc.) y estructuras (pelos, ganchos, alas, etc) diversas que dan como resultado diversos tipos de frutos. Las paredes del fruto, que son el resultado del desarrollo del o los carpelos es el denominado pericarpo (figura 1). Se divide en tres capas: 1) Exocarpo (Ectocarpo): Es la parte externa del fruto y corresponde a la cara abaxial del carpelo; epidérmis y los estratos subyacentes. 2) Mesocarpo: Es la capa media y corresponde al parénquima del mesófilo del carpelo. 3) Endocarpo: Es la capa interna y corresponde a la superficie adaxial del carpelo.

Figura 1. Partes del pericarpio Los frutos son una de las estructuras características de las angiospermas y no deben confundirse con las unidades análogas de dispersión de otros grupos de plantas con semillas. Así, por ejemplo, la semilla desnuda y carnosa de Ginkgo biloba, es erróneamente denominada "fruto" en algunos

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textos botánicos. Un caso similar de mal uso del término "fruto" lo encontramos en los conos del género Juniperus (Coníferas), que equivocadamente se han descrito como similares a "bayas". Como el fruto es una estructura encargada de la dispersión de las semillas la exposición de éstas al exterior puede producirse mediante dos procesos que definen, a su vez, dos grandes grupos que generalmente corresponden a frutos carnosos y secos respectivamente: 

Frutos indehiscentes: cuando permanecen completamente cerrados y la exposición de la semilla se produce por digestión o descomposición del pericarpo y/o de las estructuras accesorias.



Frutos dehiscentes: cuando se abren en la madurez.

La dehiscencia puede ser de varios tipos, dependiendo la región y el mecanismo que medie en la misma;  Elástica: apertura brusca de los carpelos de manera que las semillas son lanzadas a cierta distancia. A los frutos con este tipo de dehiscencia se les llama disilentes. Hay ejemplos de frutos explosivos como la baya de Ecballium elaterium o algunas legumbres que se abren súbitamente. a) Poricida: pequeños orificios por los que las corrientes conectivas del aire extraen pequeñas semillas que son transportadas por el viento. b) Circuncisil o transversal: cuando se desprende el ápice del fruto por el desprendimiento de una especie de tapa. c) Longitudinal: Cuando los frutos se abren por líneas longitudinales. Este tipo puede ser en tres modalidades: 1. Loculicida: La dehiscencia se produce por la nervadura media de la hoja carpelar (i. e. Viola o Magnolia). 2. Septicida: La dehiscencia se realiza por la línea de soldadura de los carpelos (i.e. Nicotiana, Delphinium). 3. Septifraga: La dehiscencia se realiza por 2 regiones simultáneas en cada carpelo. Por ejemplo por la nervadura y por la línea de sutura de los carpelos (i.e. Fabales, Datura) o por una línea a cada lado de la línea placentaria Cualquiera que sea su origen y aspecto, el fruto cumple tres funciones principales: contener, proteger a las semillas durante su desarrollo y contribuir a la dispersión de las mismas una vez que maduran y atraer animales que favorezcan su ulterior dispersión. El fruto, además de proteger a las semillas durante su desarrollo, deben contribuir a su diseminación, ya sea porque las dispersan o porque se desprenden junto con ellas de la planta madre. En los espermatofitos primitivos la semilla aislada actúa como unidad funcional de diseminación. En las angiospermas, en cambio, está función resulta impedida en principio ya que las semillas quedan encerradas dentro de los carpelos maduros. La diseminación de las semillas por

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otro lado, es de particular importancia en las plantas para evitar que los descendientes de cada individuo permanezcan cercanos entre sí y de la planta madre, lo que incrementaría fuertemente la competencia entre ellos por recursos. La dispersión, lejos de la planta madre, no solo disminuye la posibilidad de competencia entre individuos cercanamente emparentados sino que también favorece la exploración y conquista de nuevos hábitats. 

Infrutescencias También son comunes el desarrollo de inflorescencias completas formando las denominadas infrutescencias o frutos compuestos, los cuales pueden confundirse con los frutos múltiples o agregados, que proceden de flores con gineceos apocárpicos en los que cada pistilo produce frutillos individuales. Entre las infrutescencias o frutos compuestos, se encuentran la piña, el higo, etc., ya que además de estar formados por el ovario, se incluyen otras estructuras florales. Por su diversidad hay grandes, pequeños, de formas variadas, colores, texturas y estructura. Se pueden clasificar de la siguiente forma: a) Sicono: Conjunto de frutos derivados de flores distintas rodeadas por el receptáculo piriforme y carnoso, hueco en su interior y con una abertura apical protegida por pequeños hipsófilos; dentro de las paredes se hallan las flores (i.e. Ficus: Higos). El término también se emplea para describir la inflorescencia y en este sentido es un complejo de cimas muy contraídas. b) Sorosis: Conjunto de frutos carnosos unidos sobre el mismo eje, derivados de varias flores (i.e. Morus: Morera, Ananas: Piña).



Clasificación de los frutos La gran diversidad en la organización de las flores de las angiospermas, especialmente la variación en el número, arreglo, grado de fusión y estructura de los carpelos que conforman el gineceo, es reflejada en la amplia variedad de tamaños, formas, textura y anatomía de los frutos. Por ejemplo, algunos tan conocidos como las naranjas, melones, duraznos, uvas, tomates, bellotas, granos de maíz y las vainas de frijol, todos frutos en sentido estrictamente botánico, para entender completamente la necesidad de un sistema científico de clasificación de los mismos. Sin embargo, hasta la fecha, la mayoría de las clasificaciones de los tipos de frutos son artificiales y confusas. No obstante, para fines prácticos, aquí utilizaremos dos claves de identificación en las cuales se consideran caracteres tales como el número de flores que conforman el fruto, el número de carpelos y la fusión o no de estos, la textura y la dehiscencia. Se debe tener en cuenta que esta clasificación no es necesariamente la más precisa ni la más completa, pero es útil desde un punto de vista de reconocimiento rápido de frutos.

 OBJETIVOS a) Reconocer las principales características morfológicas de los frutos de las plantas con flores. b) Revisar diferentes tipos de frutos y clasificarlos en base a sus características.  MATERIAL

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•  

Material biológico fresco: 3-4 frutos diferentes 2-3 infrutescencias

    

Material de laboratorio: Navajas de un solo filo Agujas de disección, pinzas de relojero (estuche de disección) Charola de disección Porta y cubreobjetos

• 

Equipo: Microscopio estereoscópico y óptico (luz transmitida)

• Soluciones: Agua destilada, azul de metileno (Cloruro de Metiltionina para tejidos orgánicos)  METODOLOGIA. Todos los frutos serán clasificados de acuerdo a las siguientes características: 1) 2) 3) 4) 5) 6)

Por su naturaleza: simple, agregado, múltiple, monocárpico, apocárpico, sincárpico. Por su textura: si es seco o carnoso Por su dehiscencia: dehiscente o no. Por el numero de semillas: monospermo o polispermo. Se determinará le nombre común y científico para cada fruto. Se determinará el nombre botánico del fruto mediante la clave que se presenta más abajo. Ver anexo 1. 7) Para cada fruto observar la semilla, si está cubierta exponer y hacer una descripción de la misma. NOTA: Con los datos anteriores se llenará la tabla 1.  CUESTIONRIO 1. Defina qué es un fruto. 2. Explique las diferencias entre frutos simples, frutos agregados, frutos múltiples y frutos accesorios. 3. Defina infrutescencia y mencionar 3 ejemplos. 4. ¿En qué tipo de plantas se producen las semillas? 5. ¿Qué es necesario para que se produzca la semilla y en qué lugar de la planta? 6. ¿Cuáles son las utilidades o ventajas que presentan los frutos?  • •

BIBLIOGRAFIA 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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Tabla 1. Anotar las características observadas en los frutos analizados.

Nombre de la Planta-fruto (nombre común y científico)

Simple (S), Agregado (A) o Múltiple (M)

Carnoso o seco

Dehiscente (D) o Indehiscente (I)

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Estructuras evidentes en el fruto

Tipo de fruto (fruto o infrutescencia)