Prepa UPAEP Tehuacán

PRÁCTICA: OSMOSIS

Hidalgo Guerra Mauricio

Biología

Tehuacán, Pue. A 8 de Diciembre de 2015

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ÓSMOSIS

Propósito:

Conocer cómo se produce la ósmosis y la osmorregulación en las cactáceas y los diferentes

tipos de células en las que se pueden realizar los procesos.

Introducción:

Los cactus son unas plantas de la familia de las suculentas y son endémicos del continente

americano y las Antillas.

Los cactus son capaces de almacenar agua en su interior debido a que tienen un córtex

grueso y esponjoso cuyas capas externas son capaces de realizar la fotosíntesis. Muchos de ellos

tienen un xilema muy fino, y al tener un cortex muy grueso, de hasta 40cm en algunas especies, la

difusión de agua y nutrientes entre él y las capas externas de la planta es extremadamente lenta.

Incluso con una cutícula extremadamente gruesa y cubierta de cera siempre hay pequeñas

pérdidas de agua, y para reemplazarlas, y evitar que el tejido externo muera por deshidratación, los

cactus han desarrollado una estructura única, los haces corticales. Estos salen radialmente del

xilema y son los encargados de distribuir el agua y los nutrientes por toda la planta.

Osmorregulación

La osmorregulación da una ventaja a las plantas bajo estrés por déficit hídrico, ya que las

plantas mantienen las células turgentes cuando baja su potencial hídrico y así pueden crecer sus

células por extensión. Al bajar el potencial hídrico en las raíces serán capaces de absorber agua en

suelos con bajo potencial hídrico. En las raíces, si hay osmorregulación, se mantendrá el

crecimiento radicular, además, si se mantienen turgentes las células radiculares se reduce la

producción de ABA y se mantienen altas las concentraciones de citoquininas. Es esencial para las

plantas que se mantenga la tasa de absorción de agua, ya que a nivel foliar se mantendrán abiertos

los estomas, manteniéndose la fotosíntesis. Como aspecto negativo se mantiene más tiempo la

transpiración. En una misma planta se pueden dar varios de estos mecanismos a la vez. En muchas

especies vegetales, cuando se da déficit hídrico, lo primero es intentar captar más agua influyendo

en el crecimiento de la raíz. También se producen sustancias osmóticamente activas para posponer

el momento en el que no pueda absorber más agua, con esto se cierran las estomas para conservar

el agua. Si una planta ha hecho un ajuste osmótico para conservar agua y ya no puede absorber

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agua, pone en marcha los mecanismos para conservarla. En la osmorregulación por prolina, los

niveles de prolina reflejan bien el grado de estrés: aumenta el estrés y aumenta la prolina.

Osmorregulación de los cactus

Los cactus son plantas xerófitas, es decir están adaptadas a

condiciones áridas estacionales o permanentes, mostrando tendencia a la

reducción de las superficies sometidas a transpiración para disminuir al

máximo la pérdida de agua. Normalmente carecen de hojas en el sentido

estricto, pero en su lugar presentan unas estructuras coriáceas que

adquieren la forma de pelos y agudas espinas, aunque hay excepciones como el género Pereskia,

cuyos ejemplares sí están dotados de hojas persistentes y tallos leñosos rectos. A partir de

ésta, surgió el género Pereskiopsis, que además de tallos carnosos, areolas, espinas y hojas

carnosas presenta gloquidios en las aréolas, y sus hojas son caducas. Los gloquidios se

desarrollaron y aumentaron en importancia en las Opuntia.

En cuanto a su forma existen cactus con cuerpo de forma globosa, como en Mammillaria,

aplanada como en Opuntia o columnar y muchas veces ramificado desde la base o algo más arriba

como en Cereus. El tamaño también varía según el género y la especie. Las formas crestadas

son frecuentes en los cactus, y generalmente se producen al variar la forma de crecimiento en el

apice de la planta. En un determinado punto de crecimiento se divide y subdivide, transformándose

en una línea, y al seguir creciendo en forma lateral, la simetría de la planta se distorsiona,

convirtiéndose en un cuerpo plano, a veces con ondulaciones. Puede aparecer a cualquier edad.

También podemos encontrarlos colgantes o rastreros.

Las areolas son de forma similar a pequeñas almohadillas recubiertas de pelo y sobre las

que se desarrollan las espinas, flores y hojas cuando existen, son como las yemas en el resto de los

vegetales.

Las espinas son hojas modificadas, producidas por la capa epidérmica del tallo y no están

unidas a los tejidos internos, no todos los cactus las presentan. Cuanto mayor es la exposición al

sol más espinas densas y fuertes suele tener. Su forma y tamaño varía según la especie. Pueden ser

aciculares, prismáticas, cilíndricas y con forma de lengüeta, incluso en algunas especies se han

transformado en pelos, son lo que se denomina espinas criniformes.

Las flores de los cactus no tienen pedúnculo, nacen directamente de las aréolas. El número

de pétalos y sépalos es difícil de determinar ya que no existe una clara diferenciación entre ellos.

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Los más externos sépalos, son pequeños y a veces de color verdoso, los internos, pétalos, ofrecen

colores vivos. El cáliz de algunas especies se alarga tanto que puede ser confundido con el

pedúnculo. Tanto los pétalos y sépalos pueden estar separados en toda su longitud o juntos. Por lo

general las flores son regulares o actinomórficas, pero en algunas especies son irregulares o

zigomórficas. El color es variable blanca, amarilla, verdosa, naranja, rosa, roja, púrpura y violeta.

Pueden florecer en distintas épocas, tanto en la temporada templado-cálida, como fría, según la

especie. Tampoco duran lo mismo en unos que en otros, pudiendo permanecer desde uno o dos

días hasta una semana. Incluso algunos florecen por la noche.

El fruto es normalmente una baya, como una uva. En el caso de la Opuntia es una baya

carnosa y comestible conocida como higo chumbo.

Las raíces pueden ser superficiales, extendiéndose ampliamente de forma que tengan fácil

acceso al agua caída en las lluvias, o bien napiformes, de forma cónica, realizando funciones de

reserva. En algunas especies de Pereskia y Pereskiopsis, la raíz es más gruesa y nodulosa.

Podemos encontrar también cactus variegados, que son aquellos en los que una mayor o

menor parte de su cuerpo no posee color verde debido a la falta de clorofila, predominando otros

pigmentos. Por lo general el color de las zonas variegadas es amarillo aunque pueden estar

pigmentadas de rosa, rojo, marrón y otros colores.

Tipos de raíces.

Raíces profundas, suelen ser raíces de cactus que crecen en zonas muy áridas donde el

conservar y almacenar el agua es fundamental, aun a costa de que la parte aérea se

deshidrate, son propias de especies como Lophophora, Ariocarpus, Echinocereus,

Turbinicarpus.

Raíces superficiales. Van a buscar la humedad a menudo muy lejos, especialmente bajo las

piedras donde se condensa el agua.

El tallo.

En la mayoría de las cactáceas la parte aérea se reduce al tallo, ya que carecen de hoja, su

función en las plantas crasas es:

a. Función de soporte, sobre todo en especies de gran tamaño y peso como Carnegiea, o

Pachycereus.

b. Función de transmisión de savia desde las raíces.

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c. Asimilación de la clorofila (en el caso de las cactáceas es el único órgano que cumple

esta función).

d. En ella se encuentran los estomas que son las puertas y salidas para la respiración.

Espinas

Las espinas de los cactus están fijadas sobre areolas hacia adentro del tejido, la misma areola

se encuentra protegida a sí misma por un enfurtido constituido de pelillos. Flores y ramas

secundarias nacen de estas.

Chamaecereus (cristado) Oreocereus ..

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Pregunta Científica:

¿Cómo se realiza una osmorregulación en las células de un cactus?

Hipótesis:

El cactus guarda el agua en sus órganos y cuando hace demasiado calor, no deja expulsar

el agua y lo retiene como vapor.

Variables:

Diferentes tipos de muestras de las células del cactus.

Morfología de espinas.

Tipos de raíz

Tipos de capas protectoras.

Material y Métodos:

2 Cactáceas diferentes

Microscopio

1 portaobjetos

1 Cubreobjetos

1 Cuchillo

1. Cortar un pedazo interno pequeño de cada cactácea y ponerlo sobre el portaobjetos

acompañado del cubreobjetos.

2. Cortar un pedazo externo pequeño de cada cactácea y observar su composición.

3. Sustraer una espina de la cactácea y observarla bajo el microscopio.

4. Sustraer un cabello de la cactácea y observarlo bajo el microscopio.

5. Tomar un pequeño pedazo de raíz de cada cactácea y observarlas por separado en el

microscopio.

6. Hacer un análisis comparativo entre los dos tipos de cactáceas.

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Resultados:

1° cactácea

En la parte interior de la cactácea se presenta gran cantidad de agua, la planta está totalmente

hidratada por dentro y por fuera, las espinas son débiles por estar en un ambiente normal, no

extremista.

2° cactácea

La parte interior y exterior se encuentran hidratadas, sin embargo, se encontró una especie de hongo

que, aunque siguen hidratas las capas exteriores, no están lo suficientemente hidratadas como la

primera cactácea, se está empezando a esparcir el hongo.

Conclusión:

La hipótesis fue correcta, se comprobó que el cactus guarda el agua en sus órganos y cuando

hace demasiado calor, no deja expulsar el agua y lo retiene como vapor, esto se debe a la morfología

del cactus. Cuando el cactus carece de agua para realizar la fotosíntesis y mantenerse hidratada, se

realiza la osmorregulación, donde se pospone la absorción de agua y se cierran sus estomas para

conservarla, también transpiran para disminuir la pérdida de agua.

El regar a diario especies como los cactus, pueden originar hongos como la bacteriosis, este

tipo de hongo no se puede eliminar, y se debe al exceso de humedad. Esto causa un

reblandecimiento y descomposición en los tejidos internos.

Evaluación:

Al realizar la práctica se presentó la situación de no tener un microscopio potente en el cuál

verdaderamente se observara el proceso de ósmosis, además de que no se contó con una

herramienta especial y dedicada al corte de una parte de los cactus usados para poder tener una

mejor calidad de la muestra.

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Anexos:

Materiales utilizados Parte interna de la 1° cactácea

Parte externa de la

1°cactácea Parte interna de la 2°

cactácea

Parte externa de la 2°

cactácea

Espina

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Referencias:

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4:20 p.m. Recuperado de: http://html.rincondelvago.com/fisiologia-vegetal-ambiental.html

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Castellano, G. (2015). Impacto ambiental. Consultado el día 22 de noviembre de 2015 a las 4:54

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Flores, A. (2015). Adaptación de las cactáceas. Consultado el día 22 de noviembre de 2015 a las

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Cactus BNR Ituzaingo. (S/f). Los cactus son capaces de almacenar agua en el interior. Consultado

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