Manual de Prácticas de Laboratorio

Manual de Prácticas de

Fisiología Vegetal

Xicoténcatl Sahagún Arcila

Curso: Fisiología Vegetal

Grupo: VI Semestre de la Carrera de Biología

Manual de Prácticas de Fisiología Vegetal

PRÀCTICA 1

DISTRIBUCION DE ESTOMAS E INDICE ESTOMATICO.

TECNICA DE IMPRESIÓN.

Introducción

Los estomas son poros formados por un par de células especializadas

llamadas células guarda. Se encuentran en la epidermis de las partes aéreas

de la mayoría de las plantas terrestres.

Convencionalmente, un estoma se acepta como el poro y las dos células que

las rodea (células guarda). Un complejo estomático se refiere alas células

guarda y a las células vecinas (células subsidiarias).

El estudio de los estomas es uno de los campos mas activos en la fisiología

vegetal y una de las razones de este gran interés se debe a que los estomas

intervienen en el control de dos de los mas importantes procesos fisiológicos en

las plantas: fotosíntesis y transpiración.

Usualmente, los estomas están distribuidos al azar en la epidermis de las

plantas. Sin embargo, en las mayorías de las monocotiledóneas y en

gimnospermas los estomas están distribuidos en hileras.

Factores genéticos y ambientales como disponibilidad de agua, intensidad de

luz, temperatura, y concentración de CO2 influyen en la distribución, frecuencia

y morfología de los estomas. Debido a que todos estos factores influyen en la

frecuencia, Salisbury introdujo en 1928, el termino índice estomatico, que

relaciona el numero de estomas por unidad de área con el numero de células

epidérmicas por unidad de área:

IE = NE

x 100NE + NCE

IE = Indice estomatico.

NE = Número de estomas por unidad de area.

NCE = Número de celulas epidermicas por unidad de area.

Al parecer este índice permanece constante dentro de las hojas de una misma

planta.

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Manual de Prácticas de Fisiología VegetalEl estudio de los estomas se puede realizar mediante dos métodos: los directos

y los indirectos. Los directos incluyen las observaciones directas en las hojas

en el microscopio o mediante replicas de la superficie de las hojas. Los

métodos indirectos incluyen las estimaciones de la apertura de los estomas

mediante porometros de flujo de masas, porometros de resistencia a la

difusión, etc.

Objetivo

Dominar la técnica de impresión de estomas y determinar el índice estomatico

en diferentes especies de plantas.

Materiales

Plantas de la especie que se desee

Cinta Scotch

Pegamento de Contacto Kola Loca

Equipo y Reactivos

Porta objeto

Pinzas

Agujas de Disección

Microscopio.

Procedimiento

1. En la superficie de las hojas a las cuales se quiere tomar impresiones,

coloque una película delgada del pegamento de contacto de

aproximadamente 1 cm2.

2. Espere unos segundos para que la película seque.

3. Con pinzas, desprenda la película plástica que se formo y colóquela sobre

el portaobjetos cuidando que la superficie que estuvo en contacto con la

epidermis de la hoja quede hacia arriba.

4. Coloque una película de cinta scotch.

5. Proceda a observar la película en el microscopio.

5


Cuestionario

1. Calcule el índice estomático de las especies que observo.

Bibliografía

Azcon-Bieto , Joaquín, M., Talón. 2000. Fundamentos de Fisiología Vegetal.

Edit. Mac GrawHill Interamericana. España. 522 pp.

Armas-Urquiza, Roberto, E. Ortega Delgado y R. Rodés García. 1988.

Fisiología Vegetal. Editorial Pueblo y Educación. Cuba. 325 pp.

Bidwell, R.G.S. 1979. Fisiología Vegetal. AGT Editor. México. 784pp

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PRÀCTICA 2

DETERMINACIÒN DEL CONTENIDO RELATIVO DE AGUA (CRA)

Y DEL DEFICIT DE SATURACIÓN HÍDRICA (DSH) EN TEJIDO

FOLIAR.

Introducción.

Una forma de conocer el estado hídrico de las plantas es a través de la

determinación del contenido de agua en los tejidos.

De una manera superficial, la determinación del contenido de agua en los

tejidos vegetales pueden parecer un asunto sencillo.

Por analogía de la determinación de agua del suelo, pareciera adecuado

determinar (1) el peso fresco de la muestra y (2) el peso seco después de

calentarla en una estufa a 85 ºC hasta peso constante. La diferencia entre

estos dos pesos es le contenido de agua. Sin embargo, la cantidad, así

obtenida es útil solo si puede ser comparada con otras, pudiendo requerirse la

comparación entre especies o cultivares diferentes o entre diferentes

momentos del día o a lo largo del ciclo del crecimiento de la misma planta o

especie. Por esta razón debe adoptarse alguna base para la expresión del

contenido del agua, y es precisamente aquí donde surge las dificultades.

De nuevo por analogía del suelo, la base más obvia podría ser el peso seco,

expresándose el contenido del agua como porciento del peso seco. Valores

típicos sobre esta bases son alrededor de 400% para las hojas y 800% para

las raíces. Sin embargo, el peso seco no es una base de calculo adecuada, ya

que no se mantiene constante, lo que es particularmente valido para las hojas,

el órgano de la planta al cual se le mide mas frecuentemente el contenido

hídrico.

7

Manual de Prácticas de Fisiología VegetalTambién se ha utilizado el peso fresco como base de calculo para el contenido

de agua. Valores típicos para caña de azúcar son de alrededor de 55% para

laminas, 80% para vainas, 85% para entrenudos jóvenes y 80% para raíces.

Estas bases para expresar el contenido de agua, sin embargo tiene dos

desventajas:

1. Los errores debidos al cambio de peso seco se mantienen,

2. La amplitud de los cambios en el contenido de agua, especialmente los

grandes, tienden a ser reducidos.

Por lo tanto, el pese fresco es la base que no es mas satisfactoria que el peso

fresco.

El área foliar, aunque no tan popular como el peso seco y el peso fresco, ha

sido también usada como base para expresar el contenido de agua en las

hijas. Pero esta forma de expresión tiene la desventaja de que el área foliar no

se mantiene constante cuando hay grandes cambios en el contenido de agua,

disminuyendo con el decrecimiento de este, lo que puede provocar una

subestación de la disminución del contenido de agua en la hojas.

Hasta el momento la base de calculo mas adecuada para expresar el contenido

de agua de los tejidos de las plantas es el contenido de agua a la turgencia

completa de estos.

Este método consiste simplemente en comparar el contenido de agua de una

muestra inmediatamente después del muestreo con la que tendría después que

la misma haya alcanzado la turgencia completa. Este procedimiento es esualgo

mas trabajoso que las técnicas previamente analizadas, ya que se requieren un

numero de tres determinaciones; el peso fresco de campo, el peso fresco

turgente y el peso seco.

Stocker en 1928 fue el primero en usar esta base para expresar el contenido de

agua. Su método consistió en cortar una hoja completa, o una ramita cuando

trabajaba con confieras, pesarla inmediatamente (peso freso), ponerla en un

poco de agua dentro de un recipiente cerrado y dejarlo 48 horas, pesarla (peso

completamente turgente) y finalmente pasarla después de secarla en estufa

8

Manual de Prácticas de Fisiología Vegetal(peso seco). Estos tres pesos se usan entonces para determinar el déficit

Hídrico por la ecuación

DSH = (peso completamente turgente – peso fresco) x 100(peso completamente turgente – peso seco)

El DSH es así el agua absorbida por la hoja como porciento del contenido de

agua en condiciones de turgencia completa.

Fíjese que en esta expresión el numerador representa la cantidad de agua de

la falta al tejido foliar para estar turgente.

En 1950 Weatherley hizo una importante modificación a las técnicas de Stocker

al usar, discos de las hojas en lugar de las hojas completas que son puestas a

flotar sobre aguador 24 horas a la luz difusa para que obtenga la turgencia

completa. Este procedimiento en más ventajoso ya que usa menos tejidos

foliar, permite la estandarización del procedimiento del muestreo y permite

muestrear la misma hoja en más de una ocasión. La expresión de Weatherley

para el contenido de agua difiere de la de Stocker y fue llamada turgencia

relativa (TR) como se muestra en la ecuación 2.

CRA = (peso fresco –peso seco) x 100(peso completamente turgente – peso seco)

En la década del 60 el termino TR fue sustituido pro el Contenido Relativo del

Agua (CRA).

El Contenido Relativo del Agua (CRA) y el déficit de saturación hídrica (DSH)

se relaciona por la ecuación:

DSH = 100 - CRA

Aunque los métodos de los discos ha sido mas ampliamente evaluado, tanto,

este como el uso de las hojas completas tiene posibles fuentes de errores. Dos

errores les son comunes: 1) la absorción desagua puede continuar aun

después que la turgencia completa se haya obtenido aparentemente y 2) el

peso seco puede cambiar mientras ocurre la absorción del agua.

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Manual de Prácticas de Fisiología VegetalObjetivo

Determinar el Contenido relativo de agua y el déficit de saturación hídrica en

diferentes especies vegetales.

Materiales

Hojas de diferentes especies vegetales

Papel aluminio

Caja de cartón

Equipo y Reactivos

Balanza Analítica

Perforador de papel

Agua destilada

Horno de Secado

Cajas petri

Procedimiento

1. Debe tomar precauciones para que su muestra uniforma y representativa.

Debe además evitar que ni las hojas ni los discos tengan perdidas

adicionales de agua durante el proceso inicial. Para ello en conveniente

antener las dentro de una bolsa de polietileno cuando no se este usando,

poner los discos en una pequeña la petri, así como manipularlos lo menos

posible y con la mayor celeridad.

2. Utilizando el perforador de aproximadamente de 8 mm de diámetro, obtenga

45 discos de las hojas a las que se desean determinar el CAR y el DSH.

3. Ponga cada conjunto de 15 discos en frascos de pesada limpios, secos y

previamente tratados. Tápelos.

4. Determine el peso de los discos con una precisión de ±0,001 g. anótelo

como peso fresco.

5. Pase cada conjunto de disco a una placa de petri, que contiene agua

destilada y permita que estos floten libremente.

6. Tape las placas y colóquelas en un lugar de pobre iluminación,

preferiblemente con temperatura estable.

10

Manual de Prácticas de Fisiología Vegetal7. Al cabo de 4 horas extraiga los discos, colóquelos sobre dos hojas de

papel de fieltro y con atrás dos piezas de papel presiónelos ligeramente

para eliminar toda el agua superficialmente adherida.

8. Pase los discos en un frasco pesada limpio, seco y tarado y determine su

peso con precisión de ±0,001g. anote ese peso como “peso completamente

turgente”

9. Coloque inmediatamente el frasco de pesada con los discos abiertos en

una estufa de 85 ºC y séquelos hasta peso obtener peso constante.

Cuestionario

1. Calcule el Déficit de Saturación Hídrica

2. Calcule el Contenido relativo de Agua

3. Obtenga el promedio de la tres replicas

4. Compare y discuta los resultados obtenidos para las diferentes especies

analizadas

Bibliografía






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Manual de Prácticas de Fisiología VegetalPRÀCTICA 3

MEDICION DE LA INTENSIDA DE LA TRANSPIRACIÒN

POR EL METODO GRAVIMENTRICO.

Introducción

La perdida de agua de una planta por sus partes aéreas, en forma de vapor,

se denomina transpiración, la cual debe ser cuticular, lenticelar y estomática.

Esta última es al mas importante ya que presenta el 97% del total del agua

que pierde las plantas, por ello es que al hablar de transpiración en general se

sobreentiende que es anatómica.

La intensidad de la transpiración es la cantidad de agua evaporada de la

superficie foliar en un tiempo determinado y puede determinarse por la

disminución del peso de una planta completa o de sus partes.

La transpiración relativa es la relación entre la intensidad de la transpiración y

la intensidad de evaporación de una superficie acuosa libre similar y en las

mismas condiciones. Este índice caracteriza la capacidad de las plantas para

regular la transpiración.

Objetivo

Determinar la transpiración vegetal bajo condiciones de ciento fuerte y sin

viento.

Materiales

Ramas de difenresntes especies vegetales con 3 a 5 hojas cada una

Cutter

Equipo y Reactivos

Balanza Analítica

Agua destilada

Cajas petri

Ventilador

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Procedimiento.

Determinación de la intensidad de la transpiración.

1. Corte seis ramas de una planta que tenga 3 a 5 hojas. Nota: En caso de

plantas con hojas muy grande, caña de azúcar, maíz, tabaco, etc. es

posible tomar solo 1 o 2 hojas.

2. Pese cada rama hasta centésima del gramo

3. Ponga tres de los brotes en un lugar con condiciones de aire quieto y las

otras donde haya una corriente de aire fuerte, que puede ser proporcionada

por un ventilador.

4. Al mismo tiempo ponga en las condiciones descritas en 3, sendas cajas de

petri que contenga 20 ml de agua, previamente pesadas.

5. Después de transcurridos 5 minutos, pese los brotes, así como las cajas de

petri.

Cuestionario

1. Calcule al área foliar.

2. calcule la intensidad de la transpiración de acuerdo a la siguiente expresión en las

dos variable utilizadas:

IT =Pi - Pf

x 12A

Donde:

IT= intensidad de la transpiración

Pi=peso inicial del brote (G)

Pf= peso foliar (cm2 )

12 =es el factor para expresar la transpiración en el tiempo de 1 hora.

Nota: en este experimento el tiempo que transcurra entre el corte de la rama y

su pesada inicial, así como el tiempo que transcurra después de su exposición

a las condiciones orientadas y su pesada final debe ser mínimo

Determinación de la transpiración relativa.

3 Mida el diámetro de las placas de petri empleadas en a y calcule sus áreas. Nota:

recuerde que el área de un circulo es:

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=D2

4Donde “D” es su diámetro.

4 Calcule la intensidad de vapor del agua en esta superficie libre según la expresión;

IT =Pi - Pf

x 12A

Donde:

IE= intensidad de evaporación.

Pi= peso de la placa inicial de la placa de petri (g)

Pf= peso final de la placa de petri (g)

A= area de la superficie libre de agua calculada en B-1 (cm2)

12= es el factor para expresar la transpiración en el tiempo de 1 hora.

5.- Calcule la transpiración relativa dividiendo la intensidad de transpiración entre la

intensidad de evaporación de la superficie libre.

TR =I x TT x E

La traspiración relativa nos expresa la delación entre cantidad de agua

transpirada por una superficie foliar determinada y la cantidad que se evapora

en el mismo tiempo por una superficie similar de agua libre.

6.- Compare los valores de intensidad transpiratoria y transpiración relativa

obtenidas en las condiciones de corriente de aire fuerte y haga sus

conclusiones.

Bibliografía






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Manual de Prácticas de Fisiología VegetalPRÀCTICA 4

EL ASCENSO DEL AGUA A LAS PLANTAS

Introducción

Desde que se inicia el procesos de germinación de las semillas, se establece

un continuo de agua entre el suelo, el sistema capilar de las plantas (tejido

vascular) y atmósfera. Este continuo es dinámico y sigue un patrón parecido al

de “fuente y demanda” , en donde el suelo es la fuente principal y la atmósfera,

la demanda de agua

El movimiento de agua a través de estos tres sistemas (suelo-planta-

atmósfera), obedece a los planteamientos de la segunda ley de la

termodinámica, la cual establece que el agua siempre se desplazara hacia

debajo de las “colinas”, es decir, de una región en donde tiene una gran

energía potencial a otra región de menor energía potencial, provocando una

disminución de energía potencial. Por tanto, la energía potencial de agua en el

suelo y alrededor de las raíces, es mayor que la energía potencial en las hojas

y en el aire.

Para evitar hablar de energía potencial, los fisiólogos vegetales hacen

referencia al concepto de “potencial de agua” expresado con la letra griega psi

(ψ). De tal manera que ahora el flujo de agua se llevara a cabo hacia debajo de

un gradiente de potencial de agua. Es importante aclarar que un gradiente de

potencial de agua existe siempre y cuando el potencial de agua en un punto es

diferente del potencial de agua de potro punto. El potencial de agua es un

concepto termodinámico relacionado al potencial químico del agua y, a su vez,

este relacionado ala energía libre del agua.

Las diferencias de potencial de agua (ψA) determinan el movimiento del agua

en el sentido: suelo-planta-atmósfera, aunado a las fuerzas de cohesión de las

moléculas de agua, las cuales pueden soportar una fuerza de tensión hasta de

350 barias provocada por la continua evaporación del agua en las hojas y

permiten que las columnas de agua en el sistema vascular no se rompan.

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Manual de Prácticas de Fisiología VegetalObjetivo

Demostrar que el ascensos de agua en las plantas de puede explicar en la

misma manera que el movimiento de agua en un sistema físico.

Materiales

Manguera capilar de 0.1mm de diámetro

Copa porosa (esta puede ser de barro o parecida a las que se usan en las

peceras).

Regla graduada

Plumón para vidrio

Equipo y Reactivos

Soporte universal

Probeta

Agua destilada

Procedimiento

1. Arme su dispositivo como se indica en la figura 1. Pegue la copa porosa a

la manguera capilar del largo que desee. Compruebe que forma un

continuo, sumergiendo la parte libre de la manguera en agua y succionando

por la copa porosa.

2. Después, coloque la parte libre dentro de la probeta graduada y la parte

libre de la copa porosa sosténgala tan alto como sea posible con las pinzas

del soporte.

3. Llene la probeta con agua, la columna de la manguera y la copa porosa por

succión. Una vez logrado esto, marque el nivel del agua en diferentes

intervalos (por ejemplo, cada dos o tres horas).

4. Si desea, cree condiciones extremas para favorecer el desprendimiento

mas rápido de moléculas de agua de la copa porosa, sea mediante un

ventilador o incrementando la temperatura del lugar.

5. Anote la velocidad con que el agua es absorbida y desprenda. Fije

condiciones extremas con el fije saber si es posible romper la columna de

agua.

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Figura 1.- Dispositivo para demostrar el ascenso del agua en las plantas

Cuestionario

1. Elabore gráficos con datos que muestren la perdida de agua por la copa

porosa, debido a los diferentes tratamientos que haya establecido.

2. Discuta los resultados obtenidos en estos graficos

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Bibliografía





Bidwell, R.G.S. 1979. Fisiología Vegetal. AGT Editor. México. 784

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