Micromundo Vegetal Revista Digital Giannina Espinoza Recio

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2: TABLA DE CONTENIDOS

INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 3 DESARROLLO .................................................................................................................................. 4 CONSIDERACIONES FINALES .................................................................................................... 20 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................................. 21

3: INTRODUCCIÓN Las plantas son extremadamente importantes para nuestra vida diaria y vivir con ellas es tan común que a menudo ya no nos damos cuenta de lo importantes que son en nuestras vidas.

Un ejemplo de esto es la fotosíntesis, ya que a través de la fotosíntesis obtenemos el oxígeno que respiramos, según Molina (2019) este proceso químico se realiza en algas, ciertas bacterias y plantas terrestres. Esto significa que sin estos autótrofos que contienen pigmentos fotosintéticos, no podríamos respirar en absoluto.

Por ello, en la revista, se busca evidenciar el análisis de las plantas y sus tejidos anatómicos y fisiológicos, mostrando algunos aspectos de sus características a nivel celular, las funciones de sus tejidos y sus tipos de crecimiento, y utilizaremos esto como herramienta para obtener una imagen. describiendo su estructura a nivel microscópico. Con base en lo anterior, es crucial entender lo que dice Nabors (2006, p. 62). Todas las plantas tienen células que realizan la fotosíntesis, almacenan y transportan agua y nutrientes y brindan apoyo. Los tejidos simples están compuestos por un solo tipo de célula, por ejemplo, el parénquima, el esclerénquima y el esclerénquima pueden formar tejidos simples respectivamente. Los tejidos vegetales son extremadamente importantes para la vegetación ya que tienen funciones bien definidas como el desarrollo, la protección contra daños mecánicos o de caza, la conducción y las capacidades materiales (Vite, 2017). Se utilizará un espejo plegable (microscopio de papel) para visualizar diferentes cortes de plantas y frutos e intentaremos mostrar y señalar los diferentes órganos que forman la estructura.

4: DESARROLLO

Los organismos vegetales estudiados se caracterizan por los tres tipos principales de tejidos vegetales: tejido basal, tejido epidérmico y tejido vascular. Lo único a lo que se debe prestar atención es a la composición de las células que se pueden encontrar en el tejido básico del tallo, raíz u hoja, es decir, dependiendo del órgano que se estudie o analice, serán células del parénquima, esclerénquima o esclerénquima. La anatomía y fisiología de las plantas son fundamentales para comprender los procesos biológicos y su aplicación en la biotecnología. La anatomía de las plantas consta de células, tejidos, órganos y sistemas, y se divide en dos grandes grupos: microfilas y megáfilos. La fisiología vegetal estudia los procesos metabólicos de las plantas, incluyendo la fotosíntesis, la respiración, la transpiración y la nutrición. La biotecnología vegetal se refiere a la aplicación de la ciencia y la tecnología a las plantas, sus partes, productos y modelos, con el fin de desarrollar conocimiento, bienes y servicios. Algunas aplicaciones de la biotecnología vegetal son la mejora de variedades en función de caracteres de interés agronómico, la eliminación de contaminantes, la producción de biocombustibles y la explotación de la diversidad natural y protección de la biodiversidad.

5: Cuadro 1. Funciones de los Sistemas de Tejidos en las plantas.

Sistema de tejidos

Funciones

Tejidos de

Son los encargados de la formación de nuevos tejidos y órganos en la planta. Se

crecimiento

dividen en meristemas primarios y secundarios. Los meristemas primarios se encuentran en los extremos de los tallos y raíces y son responsables del crecimiento longitudinal de la planta. Los meristemas secundarios se encuentran en los tallos y raíces de plantas leñosas y son responsables del crecimiento en grosor de la planta.

Tejidos

Llevan a cabo funciones metabólicas y de sostén. El parénquima es el tejido más

fundamentales

común y realiza diversas funciones, desde la fotosíntesis hasta el almacén de sustancias. La colénquima y el esclerénquima son tejidos de sostén que permiten a la planta mantenerse erguida y mantener la forma y estructura de muchos órganos.

Tejidos

Forman la parte más externa de los órganos de las plantas y se encuentran en

protectores

contacto con el medio ambiente. La epidermis y peridermis son los tejidos de protección típicos, dependiendo de si la planta tiene crecimiento primario o secundario, respectivamente. También se incluyen como protectores a la hipodermis, tejido que aparece en algunas plantas justo debajo de la epidermis de las partes aéreas, y a la endodermis, localizada internamente en la raíz protegiendo a los vasos conductores.

6: Tejidos

Son los encargados de transportar y distribuir por todo el cuerpo de la planta las

conductores

sustancias necesarias para su supervivencia. La xilema transporta agua y sales minerales desde las raíces hasta las hojas, mientras que el floema transporta los productos de la fotosíntesis desde las hojas hasta el resto de la planta. Además, los tejidos conductores permiten la comunicación entre diferentes partes de la planta ya que son vías por las que se pueden distribuir señales tales como las hormonas.

Nota: Fuente: Elaboración Propia. Espinoza R (2023).

La morfología de las células vegetales es muy diversa, pero las formas más comunes son cúbicas, cilíndricas, estrelladas, ovoides, fusiformes y discoideas Las células vegetales tienen una pared celular rígida y gruesa que las protege y les da soporte, y que se encuentra fuera de la membrana plasmática. Quintero, N. O., & Galagovsky, L. (2017). Además, contienen plastidios, orgánulos rodeados por una membrana, que sintetizan y almacenan los alimentos de la célula, como los cloroplastos, que son exclusivos de las células vegetales y permiten la fotosíntesis Las células vegetales también tienen una vacuola central que ocupa gran parte del espacio celular y almacena fluidos y moléculas. Los tejidos vegetales son grupos de células con características similares que realizan una función específica. Los tejidos meristemáticos son los encargados del crecimiento en longitud y grosor de la planta El tejido de conducción está formado por la xilema y el floema, que transportan agua y nutrientes por toda la planta.

El tejido fundamental está formado por células del parénquima, que realizan la fotosíntesis

7: y almacenan sustancias, y por células del colénquima y esclerénquima, que brindan soporte y resistencia a la planta. El tejido de protección está formado por la epidermis y el súber, que protegen a la planta de daños y pérdida de agua.

La anatomía y fisiología de las plantas son fundamentales para comprender los procesos biológicos y su aplicación en la biotecnología. La biotecnología vegetal se refiere a la aplicación de la ciencia y la tecnología a las plantas, sus partes, productos y modelos, con el fin de desarrollar conocimiento, bienes y servicios.

Algunas aplicaciones de la biotecnología vegetal son la mejora de variedades en función de caracteres de interés agronómico, la eliminación de contaminantes, la producción de biocombustibles y la explotación de la diversidad natural y protección de la biodiversidad.

La comprensión de la organización anatómica y fisiológica de la planta es esencial para el desarrollo de la biotecnología vegetal y la aplicación de sus beneficios Los tejidos vegetales se agrupan en tres sistemas de tejidos: sistema de protección o dérmico (epidermis y peridermis), fundamental (parénquima, colénquima y esclerénquima) y vascular (xilema y floema). Megías & Pombal, M. (2017), explican que los tejidos de crecimiento son los encargados de la formación de nuevos tejidos y órganos en la planta, y se dividen en meristemas primarios y secundarios. Los tejidos básicos realizan funciones metabólicas y de soporte y están representados por parénquima, colénquima y esclerénquima. Los tejidos protectores forman la parte más externa de los órganos de las plantas y se encuentran en contacto con el medio ambiente, y se incluyen la epidermis, peridermis, hipodermis y endodermis. Los tejidos conductores son los encargados de transportar y distribuir por todo

8: el cuerpo de la planta las sustancias necesarias para su supervivencia, y se dividen en xilema y floema.

La organización de las plantas se extiende desde la célula hasta los órganos vegetales, ciclos vitales y estructuras reproductoras. Las células vegetales tienen una pared celular rígida y gruesa que las protege y les da soporte, y que se encuentra fuera de la membrana plasmática. Además, contienen plastidios, orgánulos rodeados por una membrana, que sintetizan y almacenan los alimentos de la célula, como los cloroplastos, que son exclusivos de las células vegetales y permiten la fotosíntesis. Las células vegetales también tienen una vacuola central que ocupa gran parte del espacio celular y almacena fluidos y moléculas.

Los tejidos vegetales son grupos de células con características similares que realizan una función específica. Los tejidos meristemáticos son los encargados del crecimiento en longitud y grosor de la planta. Pacheco & García, P. M. (2017) mencionan que; El tejido de conducción está formado por la xilema y el floema, que transportan agua y nutrientes por toda la planta. El tejido fundamental está formado por células del parénquima, que realizan la fotosíntesis y almacenan sustancias, y por células del colénquima y esclerénquima, que brindan soporte y resistencia a la planta. El tejido de protección está formado por la epidermis y el súber, que protegen a la planta de daños y pérdida de agua. Los órganos principales de las plantas son raíces, tallos, hojas, flores y frutos. Las hojas están especializadas en captar la luz, las raíces en absorber el agua y los nutrientes del suelo, y el tallo en transportarlos a las hojas. Las flores son el órgano reproductivo de la mayoría de las plantas y se dividen en parte estéril y en parte fértil. La comprensión de la organización

9: anatómica y fisiológica de la planta es esencial para el desarrollo de la biotecnología vegetal y la aplicación de sus beneficios.

En las siguientes imágenes podemos observar el foldscope ya armado y listo para logar visualizar los diferentes cortes. Para desarrollar el trabajo ocupamos hacer los diferentes cortes de la manera más precisa con una Gillette nueva y partida por la mitad, se realizaron cortes transversales, paradermal y raspados de varias plantas.

Figura 1. Foldscope e implementos

Nota: Fuente: Elaboración Propia. Espinoza R (2023).

El uso de instrumentos como el Foldscope es muy importante para el reconocimiento de células, tejidos y estructuras vegetales. El Foldscope es un microscopio de papel plegable cuya fabricación cuesta menos de un dólar, pero que es duradero y útil para observar

10: estructuras vegetales, así como tejidos y células. Con el Foldscope se pueden observar células vegetales y sus orgánulos, como los cloroplastos, que son exclusivos de las células vegetales y permiten la fotosíntesis.

Además, el Foldscope es una herramienta útil para la enseñanza de la biología vegetal, ya que permite la observación de células y tejidos de bajo costo La comprensión de la organización desde la célula hasta los órganos vegetales, ciclos vitales y estructuras reproductoras es esencial para entender la función y el buen desarrollo de la planta. El uso de instrumentos como el Foldscope permite una mejor comprensión de la organización anatómica y fisiológica de la planta, lo que es fundamental para el desarrollo de la biotecnología vegetal y la aplicación de sus beneficios

1. Raspado de papa: Cuando se observa un raspado de papa bajo el microscopio, se pueden ver los amiloplastos, que son un tipo de leucoplasto que almacena almidón.

Esto significa que lo que se observa como puntos son los amiloplastos de la papa, los cuales almacenan almidón de reserva. La función de los amiloplastos en la célula es almacenar los productos de la fotosíntesis en forma de almidón, preferentemente en los órganos que no hacen fotosíntesis, como las raíces.

11: Figura 2. Raspado de papa

Amiloplastos

Nota: Fuente: Elaboración Propia. Espinoza R (2023)

2. Corte paradermal de tomate: Cuando se observa un corte paradermal de tomate bajo el microscopio, se pueden ver varias estructuras celulares. Aquí están algunos de los detalles a observar:

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Pigmentación: La pigmentación del tomate puede ser de un color rojo.

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Citoplasma: El citoplasma puede aparecer de color transparente.

•

Cloroplastos: Los cloroplastos son orgánulos que son únicos de la célula vegetal ya que estos almacenan los pigmentos los cuales ayudan a dar el color a los diferentes frutos, flores, raíces. Estos pueden aparecer como pigmentaciones rojas.

Cromoplastos: Son los plastos que se encargan de la síntesis y almacenamiento de los pigmentos de la clorofila, brindar la coloración característica, a las plantas. Los cromoplastos de la pulpa del tomate tienen la función de almacenar los pigmentos que le dan el color rojo al fruto. Estos pigmentos, como el licopeno, atraen a los animales para que se coman el fruto y dispersen las semillas. Gamboa Gaitán, M. Á. (2020).

12: Figura 3. Corte paradermal de tomate

Cromoplastos

Citoplasma

Cloroplastos Nota: Fuente: Elaboración Propia. Espinoza R (2023).

3. Corte paradermal de hoja de zacate: Cuando se observa un corte paradermal de una hoja de zacate bajo el microscopio, se pueden ver varias estructuras celulares.

Aquí están algunos de los detalles que podrías observar: •

Epidermis: La hoja está cubierta por una capa exterior delgada y transparente llamada epidermis.

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Estomas: Estas son pequeñas aberturas, que normalmente se encuentran en la superficie inferior de la hoja, a través de las cuales se intercambia dióxido de carbono, oxígeno y vapor de agua con la atmósfera.

•

Células de guardia: Cada estoma está flanqueado por dos células en forma de frijol llamadas células protectoras.

•

Mesófilo: El tejido interior de la hoja se llama mesófilo.

•

Cloroplastos: Estos son orgánulos especializados que se encuentran dentro de las células del mesófilo y son los sitios de fotosíntesis.

13: Además, en algunos cortes paradermales de hojas de zacate, también se pueden observar traqueidas y vasos espirales.

Figura 4. Corte paradermal de hoja de zacate 1.

Epidermis

Pared Celular

Nota: Fuente: Elaboración Propia. Espinoza R (2023).

Figura 5. Corte paradermal de hoja de zacate 2.

Cutícula

Mesófilo

Haz Vascular Nota: Fuente: Elaboración Propia. Espinoza R (2023).

14: 4. Corte transversal de tallo de culantro: Cuando se observa un corte transversal de un tallo de culantro bajo el microscopio, se pueden ver varias estructuras celulares1. Aquí están algunos de los detalles que podrías observar: •

Parénquima: Las células del parénquima son las células vegetales más comunes.

Se encuentran en el tallo, la raíz, el interior de la hoja y la pulpa del fruto1. Algunas células del parénquima almacenan almidón.

•

Colénquima: Las células de colénquima son células alargadas con paredes poco engrosadas. Proporcionan soporte estructural, principalmente al tallo y las hojas.

•

Esclerénquima: Las células de esclerénquima también brindan soporte a la planta, pero a diferencia de las células de colénquima, muchas de ellas están muertas en la madurez.

Figura 6. Corte transversal de tallo de culantro

Parénquima

Haz Vascular

Nota: Fuente: Elaboración Propia. Espinoza R (2023 ).

15: 5. Corte transversal de tallo de Girasol: Cuando se observa un corte transversal de un tallo de diente de Girasol bajo el microscopio, se pueden ver varias estructuras celulares, principalmente se pueden identificar los haces vasculares. La ubicación del sistema vascular va a depender de la planta, si es dicotiledónea los haces vasculares están ordenados alrededor del tallo y si es monocotiledónea los haces vasculares estarán dispersos a lo largo del tallo, en este caso se utilizó una planta de frijol, la cual, es dicotiledónea porque la semilla tiene dos cotiledones, al realizarle un corte transversal al tallo se comprueba mediante la imagen observada, que los haces vasculares van a ir formando un anillo alrededor del tallo (Audersik et al., 2017).

Figura 6. Corte transversal de tallo de Girasol

Xilema

Floema

Pared Celular

Nota: Fuente: Elaboración Propia. Espinoza R (2023).

16: 6. Corte transversal de tallo de zacate: Cuando se observa un corte transversal de un tallo de zacate bajo el microscopio, se pueden ver varias estructuras celulares.

Aquí están algunos de los para observar: •

Parénquima: Las células del parénquima son las células vegetales más comunes.

Se encuentran en el tallo, la raíz, el interior de la hoja y la pulpa del fruto. Algunas células del parénquima almacenan almidón.

•

Colénquima: Las células de colénquima son células alargadas con paredes poco engrosadas. Proporcionan soporte estructural, principalmente al tallo y las hojas.

•

Esclerénquima: Las células de esclerénquima también brindan soporte a la planta, pero a diferencia de las células de colénquima, muchas de ellas están muertas en la madurez.

Figura 7. Corte transversal de tallo de zacate Haz Vascular

Epidermis

Nota: Fuente: Elaboración Propia. Espinoza R (2023).

17: 7. Raspado de pera: Cuando se observa un raspado de pera bajo el microscopio, se pueden ver grupos o nidos de células pétreas o esclerenquimáticas. Estas son células de soporte que se encuentran en varias partes de la planta, incluyendo el mesocarpio de la pera.

Para preparar una muestra de pera para la observación, puedes partir el fruto y con la punta del escalpelo raspar sobre el mesocarpio. Colocar el producto sobre un portaobjetos y añadir una gota de agua, seguidamente colocar el cubreobjetos.

Las fibras vegetales en la pera tienen una función importante en la digestión y la salud intestinal. Tienen una pared celular engrosada y rígida dando consistencia a ciertos frutos, en el caso la pera, al comernos este fruto podemos sentir una textura arenosa en la boca, eso que se siente arenoso, son células de esclereidas. Las Esclereidas junto con las fibras componen el tejido del esclerénquima, el cual tiene como función proporcionar sostén y protección a la planta (Audersik et al., 2017).

Figura 8. Raspado de pera 1.

Nota: Fuente: Elaboración Propia. Espinoza R (2023).

18: Figura 9. Raspado de pera 2.

Esclereidas Parénquima

Nota: Fuente: Elaboración Propia. Espinoza R (2023).

8. Corte transversal de tallo de apio: Cuando se observa un corte transversal de un tallo de apio bajo el microscopio, se pueden ver varias estructuras celulares, principalmente las células de Colénquima.

Este tejido se encuentra en las esquinas del tallo, es decir, bajo la epidermis del tallo y su función es brindar un sostén flexible a la planta, es por eso por lo que, cuando doblamos un tallo de apio observamos que cuesta partirlo en dos, ya que, poseen paredes celulares primarias que se engruesan acumulando celulosa, ayudando a dar sostén a la planta (Murray, 2006).

También, se observa la epidermis, este un tejido dérmico, el cual, consta de células muy juntas que dan una cobertura protectora a la planta, formando una barrera de seguridad para proteger a la planta del daño físico y de la pérdida de agua. Y por último se observan células de parénquima, las cuales, es común que se encuentren en todo el vegetal como se

19: observa en la imagen, debido a que, poseen una pared delgada y carecen de segundaria, por lo tanto, tienen menos celulosa y le resulta más asequible al vegetal producirlo (Audersik et al., 2017).

Figura 10. Corte transversal de tallo de apio.

Colénquima

Parénquima

Epidermis

Nota: Fuente: Elaboración Propia. Espinoza R (2023).

20: CONSIDERACIONES FINALES Las plantas son una parte importante de nuestra vida diaria y como humanos no podemos olvidar su contribución a nuestra supervivencia ya que no solo nos proporcionan oxígeno sino que también nos proporcionan alimento, combustible, fibra, madera, materia prima para medicinas, etc.

Por eso no está de más aprender un poco sobre el maravilloso mundo microscópico de las plantas, lo que nos permitirá no sólo adquirir nuevos conocimientos, sino también comprender el papel que juega cada célula dentro de la planta en la realización de sus procesos.

En el pasado, herramientas como los microscopios eran de difícil acceso para todos debido a su alto costo, pero gracias a personas como el investigador Manu Prakash, que creía que este conocimiento debería ser accesible para todos, tenemos esta herramienta. Esto nos permite demostrar cosas que son invisibles a simple vista.

21: REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Delgado Morato, L. D. (2019). Evaluación de inducción de resistencia en tomate (Solanum lycopersicum L.) con silicio y antagonismo de Trichoderma viride contra la marchitez vascular causada por Fusarium oxysporum f. sp lycopersici.

Gamboa Gaitán, M. Á. (2020). Biología de plantas.

Megías, M., Molist, P., & Pombal, M. (2017). Atlas de histología animal y vegetal. Vigo, España: Universidad de Vigo.

Molina, J. (2019). Botánica aplicada. Madrid, Dextra Editorial.

Nabors, M. W. (2006). Introducción a la Botánica. Madrid, España, 267-278.

Pacheco, M. M., Diego, M. A. P., & García, P. M. (2017). Atlas de Histología vegetal y animal. Alambique: Didáctica de las ciencias experimentales, 90, 76-77.

Quintero, N. O., & Galagovsky, L. (2017). La célula modelizada: una reflexión necesaria en el ámbito de la enseñanza. Química Viva, 16(2), 41-63.

Vite Reyes, A. (2017). Tejidos Vegetales . Boletín Científico de la escuela preparatoria , Vol. 5, No.10. https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/prepa4/n10/p2.html