CUADERNO DE PRÁCTICAS DE BIOLOGÍA

1º GRADO DE FARMACIA

CURSO 2015-2016

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ÍNDICE

Normas para la realización de las prácticas de Biología ................................................... 2

Práctica 1A: El microscopio .............................................................................................. 3

Práctica 1B: Aislamiento de microorganismos de muestras ambientales ....................... 10

Práctica 2: Preparaciones en fresco y tinción simple ...................................................... 14

Práctica 3: Niveles morfológicos de organización y División celular (mitosis) ............. 19

Práctica 4: Morfología y anatomía de Cormofitos .......................................................... 30

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DISTRIBUCIÓN DE LAS PRÁCTICAS DE LA ASIGNATURA BIOLOGÍA POR DÍAS PRÁCTICA 1 PRÁCTICA 2 PRÁCTICA 3 PRÁCTICA 4

DÍA 1 LUNES

- Descripción del microscopio. - Observación de preparaciones de microorganismos, cortes y tejidos fijadas y teñidas. - Aislamiento de microorganismos de muestras ambientales.

DÍA 2 MARTES

- Observación de preparaciones en fresco. - Tinción simple de muestras de boca y de yogur y de colonias desarrolladas en placas.

DÍA 3 MIÉRCOLES

Niveles de organización vegetal. Mitosis. Cariotipo y cariograma.

DÍA 4 JUEVES

Morfología y anatomía de plantas vasculares.

DÍA 5 VIERNES EXAMEN

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NORMAS PARA LA REALIZACIÓN DE LAS PRÁCTICAS DE BIOLOGÍA 1. Preste atención a las explicaciones de los profesores antes de comenzar el trabajo de

laboratorio. La mayoría de las veces, sus comentarios son complementarios a la información que se incluye en el cuaderno. Tome las notas que crea necesarias y, si lo considera oportuno, realice dibujos que le ayuden a comprender mejor lo explicado.

2. Lea cuidadosamente el cuaderno de prácticas antes de realizarlas y trate de comprender cada

una de ellas. Si tiene alguna duda, pregunte a los profesores. 3. Planifique el trabajo antes de realizarlo. Antes de iniciar una práctica compruebe que dispone

de todo el material necesario. 4. Mantenga la mesa de trabajo libre de objetos personales (ropa, carpetas, bolsos, teléfonos

móviles, etc.). Coloque dichos objetos en las zonas indicadas por los profesores. 5. Utilice siempre bata de laboratorio. La bata protege sus ropas de una contaminación

accidental y de las salpicaduras de los colorantes que se utilizan en el laboratorio o de otros compuestos.

6. No fume ni ingiera alimentos en el laboratorio. No se aproxime pinzas, lápices, papeles u

otros utensilios a la boca. No beba agua contenida en material del laboratorio. 7. Procure que su zona de trabajo esté lo más limpia posible. Para ello, trabaje siempre sobre

los papeles de filtro dispuestos sobre las mesas. Siéntese para trabajar, saldrá todo mejor. 8. El material de desecho debe disponerse en recipientes adecuados para su posterior

descontaminación y limpieza. Es muy importante que coloque cada tipo de material en su contenedor (material biológico, líquidos, vidrio, etc.). No debe tirar por el desagüe los colorantes utilizados en las tinciones sino verterlos en los bidones preparados para tal fin.

9. Tanto en caso de accidente personal (cortes, quemaduras, etc.), como en el caso de rotura de

algún cultivo, caída de éste al suelo o sobre la mesa de trabajo, debe comunicárselo inmediatamente a los profesores responsables de las prácticas.

10. Al finalizar el trabajo, deje recogido todo el material. Compruebe que quedan cerrados

mecheros, grifos y rotuladores y, por ultimo, cada día, antes de abandonar el laboratorio, es aconsejable que se lave, cuidadosamente, las manos con jabón.

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PRÁCTICA 1A: EL MICROSCOPIO 1. Material - Microscopio. - Aceite de inmersión (aceite de cedro). - Solución desengrasante. - Preparaciones de microorganismos, células y cortes de tejidos, fijadas y teñidas. 2. Objetivos de la práctica 1. Conocer los nombres y la función de cada uno de los componentes del microscopio de campo claro,

así como su manejo. 2. Comprender cómo funciona un microscopio de campo claro. 3. Aprender a enfocar con los dos ojos abiertos puesto que los microscopios son binoculares. 4. Enfocar preparaciones de microorganismos, células o cortes de tejidos, utilizando los objetivos

secos (4X, 10X, 40X). 5. Enfocar preparaciones teñidas de bacterias con el objetivo de inmersión (100X). 3. El microscopio La Microbiología se ocupa generalmente de organismos tan pequeños que el ojo humano no los puede ver a simple vista. Debido a la naturaleza de esta disciplina, el microscopio tiene una importancia crucial; la mayor parte de los conocimientos sobre los microorganismos se han descubierto con microscopios. Por ello, es necesario comprender cómo funciona un microscopio y la forma de preparar adecuadamente las muestras para su examen. Hay dos tipos fundamentales de microscopio: óptico y electrónico. Dentro del primer tipo, se encuentran entre otros, los microscopios de campo claro, campo oscuro, contraste de fases y fluorescencia. En las prácticas se utilizará únicamente el microscopio óptico de campo claro. 3.1. Microscopio óptico Los microscopios creados por los primeros microscopistas eran todos sencillos, es decir, constituidos por una sola lente, denominándose por ello microscopios simples. Los microscopios modernos son todos compuestos, lo que significa que tienen más de una lente, de manera que la imagen aumentada que forma la lente del objetivo es ampliada por la lente del ocular. 3.1.1. Lentes y desviación de la luz Para comprender cómo funciona un microscopio óptico, es preciso entender la forma en la que las lentes desvían y enfocan la luz para formar imágenes. Cuando un rayo de luz pasa de un medio a otro, se produce el fenómeno conocido como “refracción de la luz”, es decir, el rayo se desvía en la interfase. Debido a este fenómeno, cuando introducimos un lápiz en un vaso con agua, da la impresión de que el lápiz está doblado. Cada medio tiene un índice de refracción determinado. El índice de refracción es una medida de la intensidad con que una sustancia disminuye la

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NormalNormal

Aire

Aire

Rayo de luz emergente

Rayo de luz incidente

Vidrio

n = 1,52

n = 1 (n = índice de refracción)

velocidad de la luz; la dirección y la magnitud de la desviación se determinan por los índices de refracción de los dos medios que forman la interfase. Así, cuando la luz pasa del aire al vidrio, un medio con un índice de refracción superior, disminuye su velocidad y se desvía hacia la normal, una línea imaginaria perpendicular a la superficie. A medida que la luz deja el vidrio para volver al aire, un medio con un índice de refracción inferior, acelera su velocidad y se desvía de la normal. En consecuencia, un prisma desvía la luz porque la luz incide sobre su superficie en ángulo y el vidrio tiene un índice de refracción diferente al aire. Las lentes actúan como un conjunto de prismas que funcionan como una unidad. Cuando la

fuente de luz está alejada, de forma que los rayos de luz inciden paralelos sobre la lente, una lente convexa enfocará estos rayos en un punto específico, llamado foco o punto focal (F). La

distancia entre el centro de la lente y el punto focal se denomina distancia focal (f). La potencia de una lente está relacionada con la distancia focal. Una lente con una distancia

focal corta aumentará más un objeto que otra lente con una distancia

focal más larga. La lente 1 producirá más aumento.

3.1.2. Microscopio de campo claro Se denomina así a este microscopio porque forma una imagen oscura sobre un fondo claro. Está formado por un cuerpo o soporte de metal compacto, compuesto por una base y un brazo, donde se fija el resto de las partes. En la base se sitúa la fuente de luz. Idealmente, un microscopio debe ser parafocal, es decir, que mantenga la imagen enfocada al cambiar el objetivo. 3.1.2.1. Componentes del microscopio de campo claro Ocular: lente situada cerca del ojo del observador que amplía la imagen del objetivo (10 ó 15 aumentos 10X ó 15X). Cabezal: contiene los sistemas de lentes oculares; aunque puede ser monocular la mayoría son binoculares.

Lente Foco o punto focal

Distancia focal

F

f

Lente 1

Lente 2

F1

f2

F2

f1

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Microscopio óptico (vista lateral izquierda)

Diafragma

Condensador

Ocular

Objetivos

Portaobjetivos

Brazo

Platina

Pie o base

Foco (lámpara)

Cabezal

Tornillo para mover el condensador

Pinzas

Conexión eléctrica

Macrométrico

Micrométrico

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Microscopio óptico (vista lateral derecha)

Tornillos para mover las pinzas

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Portaobjetivos (revólver): contiene los sistemas de lentes objetivos (de 3 a 5); al girar permite cambiar los objetivos. Objetivo: lente situada cerca de la preparación ampliando la imagen de ésta (4X, 10X, 40-45X, 90-100X). Platina: lugar donde se deposita la preparación; está situada hacia la mitad del brazo. Condensador: lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación, enfocando un cono de luz sobre el portaobjetos. Se monta dentro o por debajo de la platina y puede ser fijo o ajustarse verticalmente. Diafragma: regula la cantidad de luz que entra en el condensador. Fuente de luz: lámpara o foco que dirige los rayos luminosos hacia el condensador. Soporte: mantiene la parte óptica; tiene dos partes, el pie o base y el brazo. Tornillos de enfoque: de ajuste grueso o macrométrico, que aproxima el enfoque y de ajuste fino o micrométrico, que consigue nitidez. Los tornillos se sitúan en el brazo y pueden mover la platina hacia arriba y hacia abajo para enfocar la imagen. Tornillo para desplazar verticalmente el condensador (en aquellos microscopios que lo poseen): permite acercar o alejar el condensador de la preparación. Pinzas: sujeta el portaobjetos. Tornillos para mover las pinzas: permiten desplazar las pinzas junto con el portaobjetos hacia adelante, atrás, izquierda o derecha. 3.1.3. Aumento y resolución de un microscopio El aumento total se calcula multiplicando los aumentos del objetivo y del ocular. Por ejemplo, un objetivo de 40X y un ocular de 10X dan un aumento de 400. El aumento máximo que consiguió Leeuwenhoek fue de unos 270. La resolución o poder de resolución es la capacidad de una lente para separar o distinguir entre objetos pequeños que están muy próximos. La distancia mínima (d) entre dos objetos que permite distinguirlos como entidades separadas, está determinada por la ecuación de Abbé: d = λ/2 AN, donde λ es la longitud de onda de la luz empleada y AN es la apertura numérica. Al disminuir d, aumenta la resolución y el detalle con el que se distingue una muestra. La luz del espectro visible con una longitud de onda menor es la azul (400-500 nm). Normalmente, se emplean microscopios con luz azul o azul-verdosa (450-530 nm). La apertura numérica es una característica propia de la lente y viene definida en función del índice de refracción del medio en que se encuentra la lente (n) y del ángulo θ, que se define como la mitad del ángulo del cono de luz que entra en un objetivo, según la fórmula AN = n sen θ. Como el índice de refracción del aire es 1 y sen θ no puede ser superior a 1 (el

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Objetivo

Bajo aumento

Gran aumento

De inmersión en aceite

De rastreoo lupa Propiedad

Aumento X4 X10 X40-45 X90-100 Apertura numérica 0,1 0,25 0,55-0,65 1,25-1,4 Distancia focal (f) 40 mm 16 mm 4 mm 1,8-2 mm Distancia de trabajo 17-20 mm 4-8 mm 0,5-0,7 mm 0,1 mm Poder de resolución con luz azul (450 nm) 2,3 µm 0,9 µm 0,35 µm 0,18 µm

máximo de θ es 90º, y sen 90 es 1), ninguna lente que funcione en el aire puede tener una apertura numérica superior a 1. La única forma de incrementarla por encima de 1 y conseguir una resolución mayor, es aumentando el índice de refracción del medio (el aire en este caso). 3.1.3.1. Objetivo de inmersión en aceite Si se sustituye el aire por aceite de inmersión, generalmente aceite de cedro, un líquido viscoso e incoloro con el mismo índice de refracción del vidrio (1,52), muchos rayos de luz que no pueden penetrar el objetivo debido a la reflexión y refracción en la superficie de la lente del objetivo, podrían hacerlo. Con ello se consigue aumentar la apertura numérica y la resolución. El máximo poder de resolución de un microscopio con un objetivo de inmersión en aceite (AN = 1,25) y con luz azul (450 nm) sería de 180 nm. Esto quiere decir que, en el mejor de los casos, un microscopio de campo claro puede

distinguir entre dos puntos separados por, aproximadamente, 0,2 µm, el tamaño de una bacteria pequeña (micoplasma). La distancia de trabajo de un objetivo es la distancia entre la superficie frontal de la lente y la superficie del cubreobjetos o de la muestra cuando está bien enfocada. Los objetivos con una apertura numérica y un poder de resolución

elevados tienen distancias de trabajo cortas. La mayoría de los microscopios ópticos de campo claro actuales consiguen aumentos de 1.000 ó 1.500 con aceite de inmersión. Cualquier aumento superior a éste no ofrece una observación más detallada. Se podría construir un microscopio óptico para producir un aumento final de 10.000X, pero sería simplemente como aumentar un borrón. En la siguiente tabla se comparan las propiedades de los objetivos del microscopio de campo claro: 4. Observación al microscopio El microscopio óptico de campo claro permite examinar los microorganismos sin teñir, normalmente vivos, en las denominadas preparaciones en fresco, en las que se reduce la luminosidad del campo de visión para aumentar el contraste, con la ayuda del condensador y el diafragma, o bien teñidos mediante colorantes, normalmente muertos tras el proceso de fijación, en lo que se denominan tinciones.

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5. Normas generales para la observación de las preparaciones con el microscopio óptico 1. Encender el microscopio y colocar la preparación sobre la platina sujetándola con las pinzas.

Con ayuda de los tornillos, desplazar la preparación hasta que la extensión se sitúe en el centro de la luz concentrada por el condensador.

2. Si se va a observar una preparación teñida, comprobar que el condensador está elevado y el

diafragma abierto. Si se va a observar una preparación en fresco, el condensador debe estar bajo y el diafragma semicerrado.

3. Como el microscopio es binocular, ajustar la distancia entre ambos oculares de manera que la

visión sea cómoda utilizando ambos ojos. Para compensar las diferencias ópticas entre el ojo izquierdo y el derecho, girar los oculares hasta que la imagen sea más clara. Se aconseja a aquellas personas que llevan gafas, se acostumbren a prescindir de ellas para enfocar las preparaciones.

4. Si va a utilizar el objetivo de inmersión, mirando el microscopio de frente, subir la platina hasta

que el objetivo de inmersión se sumerja en el aceite de cedro y tome contacto con la preparación. Hay que ser extremadamente cuidadoso al realizar esta operación ya que algunos microscopios no tienen tope y se puede romper el portaobjetos y dañar la lente del objetivo.

5. Enfocar la preparación bajando lentamente la platina (nunca enfocar subiendo la platina).

Utilizar el tornillo macrométrico para el ajuste grosero (rápido) y llevar la preparación al enfoque final con el tornillo micrométrico. El micrométrico debe emplearse únicamente para conseguir nitidez una vez enfocada la preparación con el macrométrico.

6. Visualizar distintos campos de la preparación, hasta encontrar uno que sea adecuado. Observar

cuidadosamente cada preparación realizando las anotaciones y dibujos que considere necesarios.

7. Una vez finalizada la observación, debe retirarla cuidadosamente y depositarla en la caja

correspondiente. 8. Desconectar el microscopio, limpiar el objetivo de inmersión si lo ha utilizado (y todas las

zonas que hayan quedado manchadas con aceite de inmersión) empleando un papel suave impregnado en solución desengrasante y cubrir el microscopio con su funda.

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PRÁCTICA 1B: AISLAMIENTO DE MICROORGANISMOS DE MUESTRAS AMBIENTALES (SUELO, AIRE Y DE DISTINTAS ZONAS DEL LABORATORIO) 1. Material - Placas de Petri con Agar común. - Hisopos estériles. - Tubos con solución salina estéril. - Rotulador. - Una muestra de suelo. 2. Objetivos de la práctica 1. Aprender técnicas de aislamiento de microorganismos. 2. Poner de manifiesto la presencia de microorganismos en ambientes diversos y objetos inanimados. 3. Observar el crecimiento de los microorganismos en medio de cultivo sólido. 4. Establecer diferencias en cuanto a cantidad de microorganismos presentes en diferentes ambientes u

objetos según el mayor o menor tránsito de personas. 5. Constatar que muchos de los microorganismos que se encuentran sobre objetos inanimados,

proceden de la microbiota humana, especialmente la de la piel. 6. Comparar la abundancia y diversidad de microorganismos de estas muestras de objetos

frecuentemente tocados por las personas con las de otras muestras ambientales, como el suelo y el aire.

3. Los microorganismos en el medio ambiente Los microorganismos ocupan prácticamente todos los hábitats del planeta, incluyendo sistemas de agua dulce, mares, suelos, aire, otros organismos vivos (plantas y animales), objetos inanimados, etc. Sin embargo, en los ambientes naturales no es frecuente encontrar un solo tipo de microorganismo. Por el contrario, lo que encontramos frecuentemente son comunidades microbianas. En particular, es interesante conocer qué microorganismos están presentes en un hábitat determinado, cultivarlos y aislarlos -cuando sea posible-, e identificarlos. En sitios con una gran actividad humana, especialmente en aquellos lugares donde se concentra o transita un elevado número de personas, resulta relativamente fácil detectar la presencia de microorganismos. Si la búsqueda se realiza a partir de objetos o sitios que son “tocados” por seres humanos, es muy probable que se puedan detectar y aislar microorganismos que forman parte de la microbiota humana, ya sea de forma permanente o transitoria. Se denomina microbiota humana al conjunto de microorganismos que se establecen en alguna localización del cuerpo humano ya sea de forma permanente, durante muchos meses o años, o de forma transitoria, durante días, semanas o algunos meses. No obstante, no todos los microorganismos que se encuentran formando parte de esta microbiota son capaces de resistir y multiplicarse en cualquier ambiente, por lo que no siempre es posible aislarlos. Algunos de estos microorganismos requieren unas condiciones de cultivo especiales, bien sea por su dependencia del oxígeno o por su intolerancia al mismo o por los requerimientos nutritivos que necesitan para su metabolismo. Sin embargo, muchos de ellos son capaces de crecer en medios de cultivo sencillos que pueden preparase en cualquier laboratorio de microbiología básico.

En esta práctica, se pretende detectar la biodiversidad y ubicuidad de los microorganismos en diferentes muestras ambientales, concretamente, muestras de aire, suelo y de zonas del laboratorio frecuentemente tocadas por las personas. Para ello se van a sembrar estas muestras en un medio de cultivo sólido (agar común), y tras la incubación correspondiente, se van a ver los distintos tipos de microorganismos que aparecen en las placas.

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4. Lugares y objetos del laboratorio donde se recogerán las muestras 1. Superficie de las mesas del laboratorio 2. Grifos del laboratorio 3. Teléfono 4. Ordenadores (ratón, espaciador del teclado, etc.). 5. Tirador de la puerta. 4.1. Procedimiento para la toma de muestra Los alumnos dispondrán de una placa con medio de cultivo estéril, un tubo con solución salina estéril, un hisopo también estéril y un rotulador. Tomarán la muestra de la siguiente manera: 1. Una vez en el lugar exacto donde se ha de tomar la muestra, se procederá a destapar el tubo con solución salina y el hisopo. 2. A continuación, se introducirá el hisopo en la solución salina y se empapará, escurriéndolo después ligeramente sobre la pared del tubo. 3. Seguidamente, se pasará el hisopo por la superficie elegida, rotando el hisopo por la misma a medida que se va extendiendo y tomando la muestra. 4. Por último, se procederá a sembrar la placa, que será abierta exclusivamente en este momento y tapada de nuevo en cuanto finalice este proceso. La tapa de la placa debe permanecer siempre en la mano de uno de los alumnos y sin tocar la parte interna de la misma. 5. Para realizar la siembra adecuadamente, basta con pasar el hisopo por la superficie del agar repetidas veces, rotando el mismo para descargar toda la muestra recogida.

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Se recomienda realizar tres siembras (tomando inóculo una sola vez) rotando la placa 60 grados, aproximadamente cada vez, según indica el esquema. 6. Una vez sembrada, se rotulará la placa en el borde de la base con las iniciales del nombre y apellidos de alguno de los miembros del grupo a fin de que pueda ser identificada tras la incubación. 7. Las placas serán incubadas a 37º C durante 24 horas. 5. Muestra de aire El procedimiento para sembrar la muestra consiste simplemente en dejar expuestas las placas de medio agar común al aire durante un tiempo determinado, con el objeto de que los microorganismos que se encuentran en las partículas de polvo o en aerosoles en el ambiente, entren en contacto con la placa, efectuándose así la siembra de la misma. 1. Abrir la placa de agar común y dejarla expuesta al aire durante 1-2 horas (hacerlo al principio de la práctica para poder exponerlas al ambiente durante al menos 2 horas). 2. Cerrar la placa. Rotular la placa en el borde de la misma con las iniciales del nombre y apellidos de alguno de los miembros del grupo a fin de que pueda ser identificada tras la incubación. 3. Incubar en la estufa a 37ºC durante 24 horas. 6. Muestra de suelo El suelo alrededor de las plantas tiene gran cantidad de microorganismos, como consecuencia de que las raíces de las plantas exudan sustancias (azúcares, aminoácidos, ácidos grasos, compuestos aromáticos, etc.), que se denominan exudados radiculares. Estos compuestos atraen una gran población microbiana, ya que pueden ser utilizados por las bacterias como nutrientes. El procedimiento para la preparación de la muestra de suelo se indica a continuación. 1. Tomar una cucharada de suelo y colocarlo en un tubo estéril. 2. Añadir 10 mL de solución salina. 3. Agitar vigorosamente durante al menos 15-20 segundos con objeto de disgregar las partículas de suelo y liberar los microorganismos adheridos a las mismas. 4. Dejar decantar la suspensión durante unos 10 minutos. 5. Tomar un hisopo estéril, abrir el precinto e introducir el hisopo en la suspensión del suelo (en el líquido superior sin tocar el fondo). Sembrar la muestra en una placa de agar común, para lo cual se

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desliza el hisopo por toda la superficie del medio haciendo muchas estrías muy juntas. Girar el hisopo y la placa unos 60º y repetir la siembra. Volver a girar la placa y hacer las estrías una tercera vez. 6. Una vez sembrada, se rotulará la placa en el borde de la base con las iniciales del alumno. 7. Cerrar la placa en incubar en la estufa a 37ºC durante 24 horas. 7. Lectura de las placas Transcurrido el periodo de incubación, se observarán las placas detectando la presencia de colonias o crecimiento de microorganismos. Es probable la observación de colonias de bacterias y levaduras y el crecimiento de hongos. Observar las diferentes morfologías obtenidas a partir de las diferentes muestras, comparando los microorganismos de las muestras ambientales (de aire y suelo) con los que aparecen en las zonas del laboratorio frecuentemente tocadas por personas, y que deben corresponder a microbiota normal humana.

aire ordenador suelo

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PRÁCTICA 2: PREPARACIONES EN FRESCO Y TINCIÓN SIMPLE 1. Material - Microscopio. - Cultivo bacteriano. - Suspensión de yogur. - Cristal violeta. - Asa de siembra estéril. - Portaobjetos. - Cubreobjetos. - Pinzas. - Bote con agua de grifo. - Cristalizador y paralelas. - Aceite de inmersión (aceite de cedro). - Solución desengrasante. - Rotulador. 2. Objetivos de la práctica 7. Aprender a montar preparaciones en fresco de bacterias. 8. Enfocar preparaciones en fresco de bacterias con el objetivo 40X. 9. Distinguir el pequeño tamaño de las bacterias (y si es posible su movimiento) en las preparaciones

en fresco en comparación con las preparaciones teñidas. 10. Aprender la técnica de las tinciones mediante el empleo de la tinción simple. 11. Observar bacterias y células epiteliales a partir de una preparación teñida de una muestra de

boca. 12. Observar bacterias a partir de una preparación teñida de una muestra de yogur. 13. Observar bacterias a partir de muestras ambientales (aire y suelo) y de la mucosa faríngea. 3. Preparaciones “en fresco” Las preparaciones “en fresco” (sin teñir) se utilizan para la observación de la movilidad bacteriana, así como para la observación de la morfología de otros microorganismos de mayor tamaño, tales como levaduras, mohos, protozoos o algas microscópicas. 3.1. Observación de la movilidad bacteriana entre porta y cubre 3.1.1. Técnica 1. Utilizar un cultivo bacteriano líquido. 2. Con la ayuda de un asa de plástico estéril, depositar una gota del cultivo sobre el portaobjetos.

No hacer nunca una extensión, pues las células pueden perder sus flagelos. Evitar las agitaciones vigorosas de los cultivos.

3. Colocar sobre la preparación un cubreobjetos

perfectamente limpio. Apoyar un lado del cubreobjetos sobre el portaobjetos. Ir inclinándolo hacia la preparación hasta dejarlo caer suavemente sobre la muestra. No comprimir.

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4. Inmediatamente, observar con objetivo de 40X (a veces es conveniente comenzar con un objetivo de menor aumento, 4X ó 10X, y pasar luego al de 40X). El condensador debe estar bajo y el diafragma semicerrado (al no estar las células teñidas y debido al poco contraste que hay entre dichas células y el medio, la observación resulta difícil y un exceso de luz la hace aún más ardua).

5. Si es posible, distinguir el movimiento debido a flagelos (caótico e irregular), del movimiento

debido a las corrientes (todas las células se desplazan en la misma dirección) y del movimiento browniano que toda partícula de pequeño tamaño presenta cuando se encuentra en suspensión (movimiento vibratorio e irregular alrededor de un punto).

Al concluir, depositar la preparación en los contenedores destinados al material de vidrio. 4. Recomendaciones generales para realizar una tinción 1. Marcar con un rotulador cada portaobjetos a fin de identificar la tinción. Marcar por el lado

opuesto a la preparación, para evitar que las letras se borren durante la tinción. 2. La extensión se hará directamente de los cultivos líquidos. Con la ayuda de un asa de plástico estéril, tomar una gota o dos del cultivo líquido y extenderlas sobre la superficie del portaobjetos. La extensión debe tener aproximadamente 1 cm

2.

3. Dejar secar totalmente las extensiones, preferiblemente a temperatura ambiente. 4. Las células teñidas deben parecerse lo más posible a las vivas. Por ello, deben fijarse. La

fijación es el proceso por el que se conservan y mantienen (fijan) en su posición las estructuras internas y externas de las células microbianas; además, inactiva enzimas que podrían alterar la morfología celular y endurece las estructuras celulares para que no cambien durante el proceso de tinción ni de observación. Durante la fijación el microorganismo se destruye y se adhiere (fija) firmemente al portaobjetos.

5. Existen dos formas de realizar la fijación: mediante

calor (llama de mechero) o con productos químicos. 6. Para fijar una preparación con calor, se pasa el

portaobjetos, por el lado opuesto a la preparación, por encima de la llama de un mechero. Son suficientes dos o tres pases rápidos. Para evitar quemaduras se pueden utilizar las pinzas.

7. Una vez fijada, colocar la preparación en las paralelas sobre el cristalizador. Añadir el colorante

a los portaobjetos de uno en uno. 8. Los colorantes empleados en microbiología tienen dos características en común: poseen grupos

cromóforos (grupos con dobles enlaces conjugados que dan el color) y pueden unirse a las células mediante enlaces iónicos, covalentes o hidrófobos.

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9. Los colorantes ionizables se pueden dividir en dos clases en función de su grupo cargado: básicos (son catiónicos o tienen grupos cargados positivamente por lo que se unirán a moléculas o estructuras celulares cargadas negativamente como ácidos nucleicos, proteínas, o la superficie bacteriana). Ejemplos: cristal violeta, azul de metileno, fucsina básica, safranina, verde malaquita; y ácidos (son aniónicos o poseen grupos cargados negativamente por lo que se unen a moléculas o estructuras cargadas positivamente). Ejemplos: eosina, rosa de bengala, fucsina ácida.

10. En la tinción, los colorantes deben

cubrir sólo la superficie de la extensión. Los lavados con agua (de grifo) deben ser abundantes. Los secados finales deben realizarse al aire colocando el portaobjetos verticalmente (apoyado en alguna superficie) sobre el papel de filtro.

11. Comprobar que los rótulos no se han

borrado. Observar al microscopio con objetivo de inmersión (100X).

5. Tinción sencilla o simple Se denomina así porque se emplea un único colorante. Permite determinar el tamaño, la forma y las agrupaciones a las que de lugar la bacteria. También se utiliza para teñir otros microorganismos o células. 5.1. Técnica 1. Extensión. 2. Desecación. 3. Fijación con calor. 4. Colorante: cristal violeta u otro colorante básico, 1 minuto. 5. Lavado con agua de grifo. 6. Dejar secar y observar al microscopio con objetivo de inmersión (100X). 6. Observación de bacterias y células epiteliales en muestras de boca En la boca existe una microbiota muy abundante tanto cualitativa como cuantitativamente. Hay microorganismos en la saliva, en los dientes, en la lengua, en el paladar, etc. Algunos de estos microorganismos intervienen en la formación de la placa dental, produciendo, en ocasiones, caries. Esto se debe a que tienen la capacidad de adherirse firmemente al esmalte dental y una vez que colonizan la superficie del diente son muy difíciles de erradicar.

Una de estas bacterias, Streptococcus mutans, se encuentra en la boca de casi todas las personas y se convierte en un potente inductor de caries porque degrada la sacarosa de la dieta en glucosa y fructosa. La fructosa la utiliza para su propio crecimiento, pero la glucosa la emplea para sintetizar un polímero (glucano). El glucano constituye una especie de red o malla que junto con la gran población de bacterias que Placa dental

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hay en la boca y los residuos orgánicos, forman la placa dental que se adhiere tan firmemente a la superficie de los dientes que la saliva no puede eliminarla.

Por otra parte, como producto final de la fermentación de la glucosa, se forma ácido láctico que daña el esmalte del diente. Cuando la sacarosa se agota, la saliva neutraliza la acidez, pero si ésta persiste o es muy frecuente, el daño no puede reparase de forma eficaz y se produce la caries. Si la caries afecta al interior del diente éste se pudre a menos que se empaste. 6.1. Procedimiento 1. Con la ayuda de un asa de plástico estéril raspar la superficie de los dientes y depositar la

muestra en un portaobjetos. Opcionalmente, se pueden tomar también otros tipos de muestras: raspado de lengua, raspado del paladar, saliva o raspado de cara interna de las mejillas.

2. Si la muestra es líquida no es necesario añadir agua al portaobjetos. Si no es así, extender la

muestra sobre una gota pequeña de agua (la gota se recoge vertiendo agua del bote sobre el asa encima del cristalizador).

3. Dejar secar y realizar una tinción simple. 4. Observar al microscopio con objetivo de inmersión (100X). 6.2. Resultado

En la tinción sencilla de la muestra de boca se comprobará la presencia de células epiteliales y de bacterias (bacilos y cocos). 7. Detección de la presencia de bacterias lácticas en muestras de yogur El yogur es una leche fermentada obtenida por la acción de dos bacterias lácticas sobre la leche, a la temperatura de 45ºC, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus.

Las características propias del yogur se deben al crecimiento en la leche de estas dos bacterias, que son responsables de la acidificación del medio, las propiedades organolépticas y el desarrollo de la textura adecuada.

Según la legislación española (Real Decreto 874/87, de 30 de abril de 1987), y al igual que

ocurre en el resto de Europa, el yogur debe estar producido por L. delbrueckii subsp. bulgaricus y S. thermophilus, y no es sólo por una cuestión legal, sino porque los compuestos que condicionan el sabor son el resultado del metabolismo de estos microorganismos sobre la lactosa: la fermentación láctica homofermentativa, en la que un 90% del producto de la fermentación de la lactosa es el ácido láctico. A consecuencia de la acidificación de la leche se produce la coagulación (pH 4,6). Este proceso se detiene por enfriamiento del producto a una temperatura inferior a los 10ºC. 7.1. Procedimiento 1. A partir de una muestra homogeneizada de yogur (presentada en una placa Petri) hacer una

extensión con un asa sobre un portaobjetos. 2. Dejar secar y realizar una tinción simple. 3. Observar al microscopio con objetivo de inmersión (100X).

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7.2. Resultado

En la tinción sencilla de la muestra de yogur se comprobará la presencia de Lactobacillus y Streptococcus, bacilos y cocos en cadena, respectivamente.

8. Observación de bacterias a partir de colonias aisladas en medios de cultivo con agar (de muestras ambientales de aire, suelo y zonas transitadas de la facultad) 8.1. Procedimiento Realizar una tinción sencilla a partir de colonias morfológicamente diferentes de las muestras ambientales. Para ello, utilizar el mismo procedimiento que se ha descrito en el apartado 5.1. 8.2. Resultado Observar las tinciones al microscopio con el objetivo 100x y aceite de inmersión. En la tinción sencilla de las muestras ambientales observar los tipos de morfologías y agrupaciones que aparecen (cocos, bacilos, levaduras) en las diferentes muestras, y comparar las muestras de suelo y aire con las muestras que pueden contener microbiota normal humana.

Lactobacillus bulgaricus Streptococcus thermophilus

PRÁCTICA 3: NIVELES MORFOLÓGICOS DE ORGANIZACIÓN Y DIVISIÓN CELULAR (MITOSIS)

1. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA:

Conocer la complejidad de los organismos vegetales, desde los mássencillos, que están formados por una sola célula, hasta los Cormofitos queson las plantas mas complejas.Observar los principales tipos morfológicos que existen.

Observar las distintas fases de la mitosis.

Aprender a estudiar un cariotipo y realizar un cariograma.

Los organismos egetales más simples están constit idos por na sola cél la (son

2. NIVELES MORFOLÓGICOS DE ORGANIZACIÓN

Los organismos vegetales más simples están constituidos por una sola célula (sonunicelulares) y los más complejos por millones de células (son pluricelulares). Entreunos y otros hay muchos tipos morfológicos, unos son muy sencillos, microscópicosy normalmente acuáticos y a partir de ellos, y en el transcurso de la evolución, sehan ido complicando hasta formarse otros muchos más complejos, macroscópicos yterrestres, que son los vegetales superiores (los que normalmente vemos en elcampo o en los jardines)campo o en los jardines).

Vamos a ver dentro de cada uno de los niveles de organización, los principales tiposmorfológicos:

2.1 NIVEL 1 - PROTOFITOS. Organismos generalmente acuáticos, formados poruna sola célula o por varias unidas por una especie de gelatina, donde cada una de lascélulas funciona independiente de las otras.

Podemos distinguir los siguientes tipos morfológicos:

A) Unicelulares Procariotas: formadospor una sola célula, sin núcleo, niorgánulos citoplasmáticos (cloro-plastos, mitocondrias, retículoendoplasmático, etc.).

B) Unicelulares Eucariotas: formados por una sola célula, con núcleo y orgánulos

citoplasmáticos (cloroplastos, mitocondrias, etc.).

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C) Cenobios: formados por variascélulas unidas por gelatina. Cadap gcélula funciona independiente delresto, pudiendo disgregarse.

2.2 NIVEL 2 - TALOFITOS. Organismos más complejos, generalmente acuáticos,constituidos por 2 ó más células, entre las cuales hay intercambio de sustancias através de plasmodesmos, y por ello funcionan todas como una unidad.

Son pues seres PLURICELULARES.Las células pueden ser todas iguales ycon las mismas funciones o bien estáncon las mismas funciones o bien estándiferenciadas, unas forman el cuerpodel organismo (células vegetativas) yotras se especializan en la reproducción(células reproductoras). Generalmenteal cuerpo de estos organismos se lellama TALOllama TALO.

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Podemos distinguir los siguientes tipos morfológicos:

D) Colonias: formadas por 2 a 50.000 células. Pueden ser planas o esféricas. Sonmicroscópicas.

E) Filamentos celulares tabicados ysimples: cadenas de células situadas unas acontinuación de otras, todas en un plano.Son microscópicos.

F) Filamentos celulares tabicados y ramificados: Son cadenas de células enun plano, de las que salen cadenas laterales. Son microscópicos.

G) Filamentos cenocíticos o sifonados: Son comotubos alargados con muchos núcleos, cada uno deellos tiene sus correspondientes orgánuloscitoplasmáticos, pero no hay tabiques que losseparen Son planos y pueden ser simples oseparen. Son planos y pueden ser simples oramificados. Son microscópicos.

21

H) Láminas u organismos laminares:H) Láminas u organismos laminares:organismos planos formados por muchosfilamentos celulares paralelos y unidoslateralmente. Son microscópicas omacroscópicas.

I) Plecténquima: organismos con distintas formas, con volumen, formadospor filamentos dispuestos en las tres direcciones del espacio, entrelazados yunidos por una sustancia compactante. Son macroscópicos.

J) Pseudoparénquima: organismos más complejos, con distintas formas, convolumen, formados por filamentos dispuestos en las tres direcciones del espacio,, p p p ,entrelazados y soldados por las paredes celulares. Tienen siempre las célulasdiferenciadas en C. vegetativas y C. reproductoras. Además en las C. vegetativasaparece otra diferenciación celular, las células externas son de pequeño tamaño,tienen las paredes muy gruesas y son protectoras y las células internas son demayor tamaño y acumulan sustancias de reserva. Son macroscópicos.

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K) Talos Hísticos: son los talofitos más complejosque existen. Pueden tener distintas formas, sonque existen. Pueden tener distintas formas, sonorganismos con volumen, formados por muchascélulas dispuestas en las tres direcciones delespacio que todas se forman por división de una ovarias células iniciales y están diferenciadas en C.vegetativas y C reproductoras. Las C. vegetativasestán diferenciadas en varios tipos distintos, célulaspprotectoras, células de almacenamiento, y a vecestambién células conductoras. Externamente estándivididos en tres partes, una que esta dentro delsubstrato y ancla el organismo que son losRIZOIDES (formados por una célula o por unfilamento de células), y dos partes fuera del substrato,l il d i lel CAULOIDE que es más o menos cilíndrico y el

FILOIDE que es aplanado y está a continuación delcauloide. Son macroscópicos.

2.3 NIVEL intermedio entre Talofitos yCormofitos (los veremos a continuación) -BRIOFITOS O i t t l i l lBRIOFITOS. Organismos terrestres, pluricelulares,de pequeño tamaño, macroscópicos. Son muyparecidos a los talos hísticos en cuanto aconstitución, diferenciación celular y forma externa.Externamente también están divididos en tres parte:RIZOIDES (formados por una célula o por unfilamento de células) que sirven para sujetarse al

Filidios

filamento de células) que sirven para sujetarse alsubstrato, CAULIDIO parte cilíndrica y aérea sobrela que se disponen los FILIDIOS (estructurasplanas, verdes, formadas por una capa de células).También al cuerpo de estos organismos se le llamaTALO.

Caulidio

Rizoides

2.4 NIVEL 3 - CORMOFITOS. Organismos terrestres, pluricelulares, de tamañosdiferentes (hasta de más de 100 m de longitud), macroscópicos, con volumen, queestán divididos externamente en tres ÓRGANOS: RAÍZ, TALLO Y HOJA. Estostres órganos constituyen el CORMO. La raíz es un órgano vegetativo y subterráneo,sirve para anclar la planta y absorber agua y sales minerales del suelo. El tallo es unórgano vegetativo y aéreo, sostiene las hojas, normalmente se divide en ramas,g g y , j , ,algunas de ellas se especializan en la reproducción (FLORES). Las hojas sonvegetativas y planas, realizan la fotosíntesis y la transpiración. Estos tres órganosestán formados por TEJIDOS.

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UN TEJIDO es un conjunto de células que tienen una morfologíad fi id f ió i ldefinida y una función especial

Estos organismos presentan dos grandes grupos de tejidos: Los Meristemos oTejido meristemático (que se encuentran en el ápice de la Raíz y del Tallo) ylos Tejidos Adultos (que forman el resto de la raíz, tallo y hoja). LosMeristemos están formados por células vivas, más o menos esféricas, pequeñas,d d d l d it d l l d d t ú l dde paredes delgadas, situadas unas al lado de otra, con núcleos grandes, quetienen gran capacidad de división. Al dividirse cada una de las célulasmeristemáticas por mitosis, forman 2 células hijas, una sigue meristemática y laotra se diferencia (adquieren otra forma y una función especifica) y constituyenlos tejidos adultos. Estos Tejidos Adultos están formados por células vivas omuertas, poliédricas, grandes, con paredes normales o gruesas y están separadasdejando entre ellas espacios intercelulares Las células de los tejidos adultos sedejando entre ellas espacios intercelulares. Las células de los tejidos adultos sedividen poco o no se dividen.

Los principales tejidos adultos son: el tejido fundamental o PARÉNQUIMAque forma la mayor parte de los tres órganos; Los tejidos PROTECTORESque recubren cada uno de los órganos; los tejidos CONDUCTORES (Floemay Xilema) que transportan sustancias desde la raíz hasta las hojas y viceversa;

Á Élos tejidos MECÁNICOS o de SOSTÉN que dan consistencia y resistencia alvegetal.

2.5 APLICACIÓN DE LOS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS

Analizar las muestras 1-11 y decir de cada una de ellas: si soni ó i ó i i l l l i l l i lmicroscópicas o macroscópicas, unicelulares o pluricelulares, si son planos

o tienen volumen, el nivel de organización al que pertenecen y el tipomorfológico de organismo.

24

3. DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS

¿En qué células se pueden observar la mitosis?

En las células de los meristemos (tejidosde crecimientos) que tienen una altacapacidad de dividirse mediante mitosis.

Como se ha mencionado anteriormente,estos tejidos están formados por células

¿ q p

3 1 LA MITOSIS

estos tejidos están formados por célulasisodiamétricas con paredes delgadas,núcleos grandes, nucleolos biendesarrollados y orgánulos citoplasmáticopoco diferenciados.

3.1 LA MITOSIS

Es la división del núcleo que origina dos núcleos hijos idénticos genéticamente,e iguales al núcleo de la célula original. A continuación se divide el citoplasma, porlo que se obtienen dos células.

25

V i li ió ili d i i l d

3.2 METODOLOGÍA

Vais a realizar una preparación utilizando meristemos apicales deraíces de Allium cepa (cebolla). Una vez realizada deberéis buscar eidentificar células en las distintas fases de la mitosis. Para ello deberéisseguir los siguientes pasos:1.-Teñir varias raíces con Carmín nacarado2 - Cortar 2 mm de una raíz sobre un portaobjetos2.- Cortar 2 mm de una raíz sobre un portaobjetos3.- Inmediatamente poner una gota de ácido acético al 45%4.- Colocar encima un cubreobjeto5.- Calentar en la bombilla del flexo sin sobrepasar los 37ºC (repetir varias veces)6.- Con cuidado, golpear sobre la preparación con un palillo7.- Eliminar el exceso de ácido acético con papel de filtro8.- Observación al microscopio

Aunque la mayoría de las células estarán en interfase, busca e identificalas restantes fases de la mitosis

PROFASE METAFASE TELOFASEANAFASE

3.3 CARIOTIPO Y ELABORACIÓN DE UN CARIOGRAMA

Para el estudio del cariotipo y la elaboración de un cariograma se debenexaminar los cromosomas con más detalle.

El CARIOTIPO es el conjunto de cromosomas que tienen los núcleossomáticos de las células de una planta (en plantas superiores son diploides).

26

Partes de un cromosoma

Centrómero

Brazo corto ADN

Satélites

BC

Brazo largo

Cromátidas

BL

Cromátidas

En el estudio del cariotipo de una especie determinada hay que tener en cuenta:

Número de cromosomas (hay que contarlos en varias células y asegurarse de quees constante.

Tamaño de los cromosomas.

Morfología. La forma se define por la posición del centrómero que divide alcromosoma en dos partes o brazos que pueden ser iguales o desiguales. Si los dosbrazos son más o menos iguales porque el centrómero esté situado en la regiónmediana se les llama METACÉNTRICOS (la relación entre los brazos es de 1-1,7); si el centrómero está en la región submedia, SUBMETACÉNTRICOS (la, ); g , (relación entre los brazos varía entre 1,8 y 3); si el centrómero está en la regiónsubterminal, SUBTELOCÉNTRICOS (la relación entre los brazos es de 3,1-7); ysi el centrómero está en la región terminal TELOCÉNTRICOS (la relación entrelos brazos es mayor de 7).

Metacéntrico (m)1 – 1 7

Submetacéntrico (sm)

1,8 – 3

Subtelocéntrico (st)

3,1 – 7

Telocéntrico (t)>7

1 1,7

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Presencia o ausencia de estrechamientos o constricciones en los cromosomas yla posición dentro del cromosoma A veces una porción del cromosoma estála posición dentro del cromosoma. A veces una porción del cromosoma estáseparada del resto por un filamento más o menos largo de ADN, a esta porciónse le llama SATÉLITE.

Asimetría del cariotipo. Depende simultáneamente del tamaño y la morfologíade los cromosomas. Cuando todos los cromosomas son más o menos del mismotamaño y predominan los cromosomas metacénticos o submetacénticos, se dicey p ,que el cariotipo es simétrico. Si por el contrario hay diferencia en el tamaño delos cromosomas y hay predominio de cromosomas telocéntricos osubtelocéntricos, se dice que el cariotipo es asimétrico.

Una vez que se ha verificado que el número de cromosomas es igual en todas las

EJEMPLO DE LA ELABORACIÓN DE UN CARIOGRAMA

Una vez que se ha verificado que el número de cromosomas es igual en todas lascélulas examinadas, se procederá a la elaboración del cariograma.

1.- Numerar cada cromosoma por detrásPOR DETRÁS

2.- Medir con un trozo de papel milimetrado o con una regla los brazos largos(BL) y cortos (BC) de todos los cromosomas y se elabora una tabla añadiendo la(BL) y cortos (BC) de todos los cromosomas, y se elabora una tabla añadiendo lalongitud total (LT), la relación brazo largo/brazo corto (BL/BC) y el tipo decromosoma (m, sm, st, t). El satélite (en el caso que aparezca) no contabilizará enla medida del cromosoma.

LT BL BC BL/BC Tipo1 21 13,5 7,5 1,8 sm 2 57 30 27 1,1 m 3 54 30 24 1,3 m 4 54 31 23 1,4 m 5 59 31 28 1,1 m 6 32 27 5 5,4 st 7 32 25 7 3 6 st

28

7 32 25 7 3,6 st8 22 15 7 2,1 sm

3.- Recortar cada cromosoma

4 - Emparejar cada cromosoma teniendo en cuenta la longitud total de los4.- Emparejar cada cromosoma teniendo en cuenta la longitud total de loscromosomas y el tipo (m, sm, st, t).

LT BL BC BL/BC Tipo1 21 13,5 7,5 1,8 sm 2 57 30 27 1,1 m 3 54 30 24 1,3 m 4 54 31 23 1 4 m

Parejas de cromosomas

1 – 8 6 74 54 31 23 1,4 m5 59 31 28 1,1 m 6 32 27 5 5,4 st 7 32 25 7 3,6 st 8 22 15 7 2,1 sm

2 – 5 3 – 4

6 - 7

5 Alinear las parejas de cromosomas por el centrómero empe ando por la pareja5.- Alinear las parejas de cromosomas por el centrómero, empezando por la parejamás grande hasta la más pequeña (independientemente del tipo de cromosoma).Siempre se pone el brazo largo hacia abajo.

6.- Poner de forma abreviada el tipo de cromosoma debajo de cada pareja. Los satélites se indican con superíndices.

m msat st sm

Por lo tanto, un cariograma es la disposición ordenada (de mayor a menor) de loscromosomas emparejados que se obtiene con el estudio del cariotipo.

3.4. APLICACIÓN DE LOS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS

Realiza el estudio del siguiente cariotipo y elabora su correspondienteRealiza el estudio del siguiente cariotipo y elabora su correspondientecariograma siguiendo las indicaciones anteriores.

29

PRÁCTICA 4: MORFOLOGÍA Y ANATOMÍA DE CORMOFITOS

1. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA

Conocer qué es un Cormofito y qué grupos de plantas incluye.

Familiarizarse con la morfología y anatomía de los órganos característicosde los Cormofitos (raíz, tallo y hojas).

Comprender la utilidad de los caracteres morfológicos y anatómicos en laid tifi ió d l tidentificación de plantas.

Iniciar el manejo de claves dicotómicas utilizando los caracteres aprendidos.

Reconocer diversas adaptaciones de la raíz, el tallo y las hojas, así comocomprender su finalidad.

Como se ha indicado en la práctica anterior, los Cormofitos son aquellos vegetales quegeneralmente tienen una parte subterránea (raíz), y una parte aérea diferenciada en talloy hojas. Estos tres órganos están formados por distintos tipos de tejidos especializados.Además, la raíz, el tallo y/o las hojas pueden sufrir modificaciones dependiendo de lascondiciones en las que vivan estas plantas.

30

En los Cormofitos se agrupan los helechos y las plantas con semillas.

Helechos Plantas con semillas

CORMOFITOS

(Pteridofitas y plantas afines) (Espermatofitas)

Gimnospermas Angiospermas

M il dó E di til dóMonocotiledóneas Eudicotiledóneas

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2. LA RAÍZ (MESA 1)

La raíz fija la planta al substrato, y absorbe agua y substancias nutritivasdisueltas que serán transportadas por toda la planta.

Lo habitual, es que crezca bajo el suelo, y desde un punto de vistamorfológico, se pueden diferenciar dos tipos de raíces:

2.1. MORFOLOGÍA

Axonomorfa: Constituida por una raíz principal bien desarrollada, a partir de lacual se producen raíces laterales o secundarias más pequeñas. Es típica deDicotiledóneas y Gimnospermas.

Fasciculada: Constituida por numerosas raíces, más o menos de la misma longitudy grosor, que se originan en la parte inferior del tallo. Es típica deMonocotiledóneas.

En la muestra 1 y 2 se observan estos dos tipos de raíces. Especifica cuál escada una y realiza un esquema de ellas.

Muestra 1: Muestra 2:

2.2. ANATOMÍA

En una raíz típica se observan las siguientes partes:

Muestra 3: Observa al microscopio elcorte longitudinal del extremo de unaraíz. Identifica las tres zonas señaladas.

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Si se da un corte transversal a una raíz típica con crecimiento primario sepueden observar los tejidos que la forman y cómo se disponen.

Como se puede observar a continuación, la estructura primaria de una raíz dedicotiledónea y la de una monocotiledónea presentan algunas diferencias.

CORTE TRANSVERSAL DE UNA RAÍZ PRIMARIA DE UNA EUDICOTILEDÓNEA

Endodermis (Tejido protector). Es común enórganos subterráneos. Está formada por una capade células vivas pequeñas que presentan paredesgruesas (Bandas de Caspary). Esta capa aísla lazona exterior de la raíz de la zona interior.

Parénquima cortical (Tejidoparenquimático). Es el tejidolocalizado entre la epidermis y laendodermis. Está formada pornumerosas capas de células vivasmás grandes y de paredesdelgadas.

Epidermis (Tejido protector).

Floema (Tejido conductor). Estáf d él l i d

Xilema (Tejido conductor). Estáformado por células muertas másgrandes y de paredes gruesas que seencargan de transportar el agua y lassales minerales.

Epidermis (Tejido protector).Es la capa más externa, formadapor células vivas pequeñas deparedes delgadas.

33

formado por células vivas pequeñas deparedes delgadas que se encarga detransportar las sustancias elaboradas enla fotosíntesis.

CORTE TRANSVERSAL DE UNA RAÍZ PRIMARIA DE UNA MONOCOTILEDÓNEA

Endodermis (Tejido protector). Escomún en órganos subterráneos. Estáformada por una capa de células vivaspequeñas que presentan paredes gruesas(Bandas de Caspary). Esta capa aísla la zona

Parénquima cortical (Tejidoparenquimático). Es el tejidolocalizado entre la epidermis y laendodermis. Está formada pornumerosas capas de células vivas

á d d dexterior de la raíz de la zona interior. más grandes y de paredesdelgadas.

Epidermis (Tejido protector).Es la capa más externa, formadapor células vivas pequeñas deparedes delgadas.

Xilema (Tejido conductor). Estáformado por células muertas másgrandes y de paredes gruesas que seencargan de transportar el agua y lassales minerales.

Floema (Tejido conductor). Estáformado por células vivas pequeñas deparedes delgadas que se encarga detransportar las sustancias elaboradas enla fotosíntesis.

Médula (Tejido parenquimático).Es el tejido fundamental que estáformado por numerosas capas decélulas vivas de paredes delgadas quepueden acumular sustancias de reserva.Este tejido puede terminar

34

j pdesapareciendo.

Muestra 4: Observa el corte transversal de la raíz con crecimiento primario que estáen el microscopio. Identifica los tejidos que la forman con ayuda del esquemaanterior y señálalos en la siguiente fotografía Indica si pertenece a unaanterior y señálalos en la siguiente fotografía. Indica si pertenece a unaeudicotiledónea o monocotiledónea.

Muestra 5: Observa el corte transversal de la raíz con crecimiento primario que estáen el microscopio. Identifica los tejidos que la forman con ayuda del esquemaanterior y señálalos en la siguiente fotografía. Indica si pertenece a unaeudicotiledónea o monocotiledóneaeudicotiledónea o monocotiledónea.

35

Indica la diferencia entre el corte transversal de la raíz primaria de unadicotiledónea y la de una monocotiledónea.

3. EL TALLO (MESA 2)

3.1. MORFOLOGÍA

El tallo, generalmente es la parteaérea de la planta que sirve desoporte a hojas, flores y frutos, y entrenudosoporte a hojas, flores y frutos, ypermite la conducción del agua y lassales minerales procedentes de laraíz, así como los productossintetizados tras la fotosíntesis en laspartes verdes. En él se diferenciannudos (punto en el que se insertan

nudos

nudos (punto en el que se insertanlas hojas) y entrenudos (zonasituada entre cada dos nudos).

Los tallos de las plantas arbóreas y arbustivas son leñosos (duros),mientras que los de las plantas herbáceas son blandos y verdes. Aunque

Tallo

los tallos son generalmente cilíndricos, también se pueden encontrar desección cuadrada o triangular.

Muestra 6 (A-C): Indica en cada caso si el tallo es herbáceo o leñosos y su sección(cilíndrico, cuadrado o triangular).

6A:

6B:

6C:

36

3.2. ANATOMÍA

Si se da un corte transversal a un tallo típico con crecimiento primario sepueden observar los tejidos que la forman y cómo se disponenpueden observar los tejidos que la forman y cómo se disponen.

Como se puede observar a continuación, la estructura primaria de un tallo dedicotiledónea y el de una monocotiledónea presentan algunas diferencias.

CORTE TRANSVERSAL DE UN TALLO PRIMARIO DE UNA EUDICOTILEDÓNEA

Epidermis (Tejido protector). Esla capa más externa, formada porcélulas vivas pequeñas de paredesdelgadas. Esclerénquima (tejido

mecánico). Está formado por

Floema (Tejido conductor).Formado por células pequeñasde paredes delgadas que seencargan de transportar las

mecánico). Está formado porcélulas muertas pequeñas conparedes muy gruesas.

Xilema (Tejido conductor).Formado por células másgrandes y de paredes gruesas

encargan de transportar lassustancias elaboradas en lafotosíntesis.Colénquima (tejido mecáni-

co). Está formado por variascapas de células vivas pequeñasy con las paredes algo másgruesa que en la epidermis.

grandes y de paredes gruesasque se encargan de transportarel agua y las sales minerales.

Parénquima (Tejido parenquimá-tico). Es el tejido fundamental donde) jse encuentran los elementosconductores. Está formado pornumerosas capas de células vivas másgrandes y de paredes delgadas.

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CORTE TRANSVERSAL DE UN TALLO PRIMARIO DE UNA MONOCOTILEDÓNEA

Epidermis (Tejido protector).Es la capa más externa, formadapor células vivas pequeñas yparedes delgadas. Esclerénquima (tejido

mecánico) Está formado

Floema (Tejido conductor).E tá f d él l i

mecánico). Está formadopor células muertaspequeñas con paredes muygruesas.

Xil (T jid d t )

Está formado por células vivaspequeñas de paredes delgadasque se encarga de transportarlas sustancias elaboradas en lafotosíntesis.

Colénquima (tejidomecánico). Está formadopor varias capas de células

Xilema (Tejido conductor).Está formado por célulasmuertas más grandes y deparedes gruesas que seencargan de transportar elagua y las sales minerales.

vivas pequeñas y con lasparedes algo más gruesa queen la epidermis.

Parénquima (Tejido paren-quimático). Es el tejido donde seencuentran los elementosencuentran los elementosconductores. Está formado pornumerosas capas de células vivasmás grandes y de paredesdelgadas.

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Muestra 7: Observa al microscopio el corte transversal de un tallo con crecimientoprimario. Identifica los tejidos que la forman con ayuda del esquema anterior yseñálalos en la siguiente fotografía Indica si se trata del tallo de unaseñálalos en la siguiente fotografía. Indica si se trata del tallo de unamonocotiledónea o de una eudicotiledónea.

Muestra 8: Observa al microscopio el corte transversal de un tallo con crecimientoprimario. Identifica los tejidos que la forman con ayuda del esquema anterior yseñálalos en la siguiente fotografía. Indica si se trata del tallo de unamonocotiledónea o de una eudicotiledónea.

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Indica las diferencias entre el corte transversal del tallo primario de unamonocotiledónea y el de una dicotiledónea.

4. LA HOJA (MESA 3)

4.1. MORFOLOGÍA

Las hojas son órganos laminares, generalmente especializados en la funciónfotosintética y en la respiración.

ÁPICE

BASE

La cara superior de la hoja es el haz y la inferior es el envés. El limbo es la partelaminar de la hoja, y el eje que lo une al tallo es el pecíolo. A veces, en la base delpecíolo aparecen unas pequeñas piezas que se denominan estípulas. Las hojas quetienen pecíolos son hojas pecioladas, pero si carecen de él, son hojas sésiles osentadas.

Hoja peciolada Hoja sentada

40

Disposición de las hojas en el tallo

Muestra 9 (A-E): Indica en cada caso la disposición de las hojas en cada uno delos tallos.

9A:9A:

9B:

9C:

9D9D:

9E:

Las hojas son simples, cuando constan de una sola lámina foliar, o compuestas,d l lá i f li di id i b id d ll d f lí l ( d lcuando la lámina foliar se divide en varias subunidades llamadas folíolos (todos los

folíolos están en el mismo plano).

Folíolos

Hojas simples Hojas compuestas

41

Existen muchos tipos de hojas simples atendiendo a su forma, margen, ápice,base, etc.

42

Tipos de hojas compuestas

Los caracteres dados anteriormente para las hojas simples se pueden aplicar a losfolíolos de las hojas compuestas.

Nerviación de la hojaLos nervios que atraviesan las hojas, además de proporcionar cierta rigidez, seencargan de conducir el agua y las sustancias nutritivas. A continuación seindican algunos tipos de hojas atendiendo a la disposición de sus nervios.

43

ACTIVIDAD 1. A continuación se pueden observar diferentes tipos de hojas.Completa los siguientes recuadros. Si la hoja es compuesta especifica el tipo.

FormaTipo de hoja

MargenTipo de hoja

Ápice Ápice Apice

44

Base Base

Nerviación Nerviación

Tipo de hoja

Tipo de hoja

Forma de los foliolos de la baseForma de los foliolos de la base

Forma de la hoja

Ápice

45

Ápice

Margen

ACTIVIDAD 2. Identificación mediante una clave dicotómicade las muestras 10A-Ñ

A continuación se aplicarán los conocimientos adquiridos sobre la morfología dela hoja identificando distintos tipos de hojas mediante una clave dicotómica.

CLAVE1.- Hoja peciolada ····································································································2 1.- Hoja sentada ·····································································································10 j 2.- Hoja simple·········································································································3 2.- Hoja compuesta ································································································13 3.- Hoja palmatinervia ··························································································· M 3.- Hoja pinnatinervia ······························································································4

Muestra

4.- Hoja con estípula ································································································F 4.- Hoja sin estípula ·································································································5 5.- Margen de la hoja entero ····················································································6 5.- Margen de la hoja de otra forma·········································································7 6.- Hoja falcada·········································································································I

Muestra

Muestra

6.- Hoja hastada ······································································································ E 7.- Margen de la hoja lobulado ··············································································· C 7.- Margen de la hoja de otra forma·········································································8 8.- Hoja deltoide······································································································Ñ 8.- Hoja de otra forma······························································································9

Muestra

Muestra

Muestra

9.- Base de la hoja cordada ·····················································································A 9.- Base de la hoja de otra forma ············································································N 10.- Hojas escuamiformes·······················································································D 10.- Hojas de otra forma ························································································11

Muestra

Muestra

Muestra

Muestra

11.- Hoja acicular····································································································H 11.- Hoja de otra forma··························································································12 12.- Hoja con nerviación paralela, margen entero ··················································K 12.- Hoja con nerviación pinnada, margen dentado ··············································· L 13.- Hoja digitada····································································································· J 13 H j i d 14

Muestra

Muestra

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13.- Hoja pinnada···································································································14 14.- Con estípula, margen de los folíolos serrados ················································· B 14.- Sin estípula, margen de los folíolos entero······················································G

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Al igual que en la la raíz y el tallo, al dar un corte transversal a una hojatípica se pueden observar los tejidos que la forman.

4.2. ANATOMÍA

Epidermis superior (Tejidoprotector). Es la capa másexterna, formada por células vivaspequeñas y paredes delgadas.

Cutícula capa delgada que estácompuesta de una sustancia denominadacutina segregada por las células de laepidermis.

Parénquima en empalizada(Tejido parenquimático). Capa decélulas vivas alargadas con muchoscloroplastos y que se disponen muyjuntas.

Parénquima esponjoso (Tejido

Floema (Tejido conduc-)

Epidermis inferior (Tejidoprotector)

parenquimático). Varias capa decélulas vivas poligonales conmucho espacio entre ellas.

Xilema (Tejido conductor).Formado por células muertasmás grandes y de paredesgruesas que se encargan detransportar el agua y las salesminerales.

tor). Formado por célulasvivas pequeñas de paredesdelgadas que se encarga detransportar las sustanciaselaboradas en la fotosíntesis.

Células oclusivas. Parejade células vivas que formanel estoma

M 11 Ob l i i l l d h j í i dMuestra 11: Observa al microscopio el corte transversal de una hoja típica deEudicotiledónea. Identifica los tejidos que la forman con ayuda del esquema anterior yrotula la siguiente fotografía.

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Muestra 12: Estomas en la epidermis deCarpobrotus.

Para ver los estomas separa una lámina de laepidermis de Carpobrotus, y colócala sobre elportaobjeto con una gota de agua destilada, con lacara interna de la epidermis hacia arriba.Ahora coloca encima un cubreobjeto y reconocelos estomas en el microscopio usando el objetivo

Ostíolo

Células oclusivas p j

de x10 y x40. Realiza un esquema localizando lascélulas oclusivas y el ostíolo.

5. ADAPTACIONES DEL CORMO (MESA 4)

L di ti t t d l ( í t ll h j ) d t di

oclusivas

5.1. ADAPTACIONES DE LA RAÍZ

Aunque lo normal es que la raíz sea un órgano subterráneo con la morfología

Las distintas partes del cormo (raíz, tallo y hojas) pueden presentar diversasmodificaciones para adaptarse al lugar en el que viven o bien a unasdeterminadas condiciones ambientales.

q q g gobservada en las muestras 1 o 2, a veces puede presentar otro aspecto debido a quela planta necesite adaptarse a una determinada situación.

5.1.1. Raíces que acumulan sustancias de reserva para pasar una épocadesfavorable.

* Raíces napiformes

Son raíces principales engrosadas,aunque es frecuente que tambiénforme parte la zona inferior del tallo.

* Raíces tuberosas

Son raíces subterráneas engrosadas que separecen a los tubérculos caulinares.p

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5.1.2. Raíces que ayudan a la planta a disponer de mayor cantidad deluz para la fotosíntesis.

* R í dh i

5.1.3. Raíces con función de sostén.

* Raíces adhesivas

Son raíces aéreas que se pegan a un soporte verticalpara alcanzar zonas mejor iluminadas.

5.1.3. Raíces con función de sostén.

* Raíces fúlcreas

Son raíces gruesas que se forman en los nudosbasales y penetran en el suelo donde cumplen unadoble función: sostén y absorción.

5.2. ADAPTACIONES DEL TALLO

Aunque las funciones del tallo son sostener las ramas, hojas, flores y frutos, asícomo conducir la savia bruta y elaborada, en ocasiones se adapta para favorecerla fotosíntesis, actúa como órgano de reserva acumulando sustancias elaboradaso simplemente agua, o puede actuar como órgano de multiplicación. A veceso simplemente agua, o puede actuar como órgano de multiplicación. A vecesrealizan más de una función a la vez.

5.2.1. Tallos subterráneos reducidos a un pequeño discodel que salen raíces

Estos tallos están rodeados de hojas no

5.2.2. Tallos subterráneos que acumulan sustancias de reserva parasobrevivir en condiciones ambientales desfavorables, y además sirven parala multiplicación

fotosintéticas que acumulan sustancias dereservas.

la multiplicación.

* RizomasSon tallos subterráneos, ricos en sustanciasde reserva, que crecen de forma indefinidaparalelos al sustrato. Al poseer yemaspueden producir nuevas plantaspueden producir nuevas plantas.

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* Tubérculos caulinares

Son tallos subterráneos, ricos en sustanciasde reserva y generalmente más grueso quelos rizomas, pero de crecimiento limitado.En su superficie también tienen yemas de lasque podrán brotar nuevas plantas.

5.2.3. Tallos adaptados exclusivamente a la multiplicación.

* Estolones

Son brotes laterales que nace en la base del talloque crecen horizontalmente al sustrato, y que soncapaces de enraizar para originar un nuevo

p p

individuo .

5.2.4. Tallos que acumulan agua

* Tallos carnosos, crasos o suculentosSon tallo aéreos de aspecto carnoso quemuestran algunas plantas al almacenarmuestran algunas plantas al almacenaragua en su tejido parenquimático.

A veces el agua se almacena en la basedel tallo.

5.2.5. Tallos o ramas que ayudan al la planta a disponer de mayorcantidad de luz para la fotosíntesis.

* Zarcillos caulinares

Son tallos que se hacen delgados, a modo dehilos, capaces de rodear cualquier soporte paraalcanzar zonas mejor iluminadas.

* Tallos o ramas volubles

Son tallos flexibles que se enrollan en algún soporte .

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* Tallos o ramas aplanados

Son típicos de plantas con hojas muy reducidasSon típicos de plantas con hojas muy reducidas(escamas o espinas) que aplastan sus tallos, dándolesincluso aspecto de hojas, con el fin de aumentar lasuperficie por donde realizar la fotosíntesis.

5.3. ADAPTACIONES DE LAS HOJAS

* Hojas carnosas, crasas o suculentas

Son hojas de aspecto carnoso que muestran algunas plantasal almacenar agua en el tejido parenquimático de las hojas.

5.3.1. Hojas que acumulan agua o minimizan su pérdida

Las espinas son formaciones rígidas, ricas en tejidos desostén, que disminuyen la pérdida de agua, e incluso puedenayudar a la absorción del rocío y de la niebla como en el casode los cactus.

* Hojas reducidas a espinas

5.3.2. Hojas que acumulan sustancias de reserva para pasar una épocadesfavorable.

No hay que confundir estas espinas con las quedesarrollan otras plantas para defenderse de losherbívoros. Espinas

*Bulbo

Son yemas subterráneas con hojas o bases de hojasricas en materia de reserva y tallo reducido a unpequeño disco situado en la base. En las axilas de lashojas se producen nuevas yemas, originando nuevosbulbos, por lo que los bulbos también sirven para lamultiplicación de la planta.

* Zarcillos foliaresSon hojas o partes de éstas que se hacen delgadas a

5.3.3. Hojas que contribuyen a disponer de mayor cantidad de luz para lafotosíntesis.

Son hojas o partes de éstas que se hacen delgadas, amodo de hilos, capaces de rodear cualquier soporte paraalcanzar zonas mejor iluminadas.

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Zarcillo

5.3.4. Hojas adaptadas a condiciones anormales de nutrición

* Hojas trampasS tí i d l t i l bSon típicas de plantas que viven en lugares pobres ennitrógeno. Para compensar esta carencia suelen transformansus hojas en trampas para capturar pequeños insectos queutilizarán como fuente suplementaria de nitrógeno.

ACTIVIDAD 3 Indica en cada muestra el tipo de adaptación y paraACTIVIDAD 3. Indica en cada muestra el tipo de adaptación y paraque sirve. Fíjate que en algunas plantas se modifica más de un órgano.Indícalo cuando ocurra.

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