El papel del suelo y del agua en la nutrición autótrofa

Grupo: 518

Autores: Olivares Barón Diana Laura, Pasten Espinoza Christian G, Morales Soto Alondra, Real Ramírez Henry, Medina Rodríguez Alejandra C, Díaz Reyes Mariana G.

Preguntas generadoras:

1. ¿De qué se alimentan las plantas?2. ¿De qué manera participa el suelo en la nutrición autótrofa?3. ¿Cuál es la función del agua en la nutrición autótrofa?

Hipótesis:

Creemos que el suelo proporciona a la planta las sales minerales que le servirán como materia prima para formar su alimento la glucosa y es el agua la que aporta con los hidrógenos para producir esta glucosa y a la vez el agua también transporta los compuestos inorgánicos disueltos a la planta.

En esta práctica suponemos que detectaremos las diferentes estructuras que participan en la realización de la fotosíntesis, notaremos el mecanismo de acción que se lleva a cabo el tallo en sus tejidos vasculares por medio de las células del xilema y las células del floema para transportar los líquidos y los minerales absorbidos en el tallo a las hojas de la planta y viceversa.

Objetivo:

Establecer el papel del agua y del suelo en la nutrición autótrofa.

Introducción:

El suelo es la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que proviene de la desintegración o alteración física y química de las rocas y de los residuos de las actividades de seres vivos que se asientan sobre ella.

Las plantas y ciertos microorganismos autótrofos son las únicas formas vivas capaces de producir materia orgánica, éstas captan del aire el dióxido de carbono y del suelo, el agua y las sales minerales disueltas en ella. Gracias a la luz solar y a la clorofila, transforman estas sustancias en materia orgánica, que aprovecha el resto de los seres vivos, a través de las cadenas tróficas.

Cuando las plantas y los animales mueren, la materia orgánica vuelve al suelo y sufre la descomposición por la acción de los organismos descomponedores. Estos la convierten en sustancias simples que pueden ser utilizadas de nuevo por las

plantas. Todo este proceso va formando el suelo vegetal, base de la actividad agrícola.

Método:

A. Preparación de la solución hidropónica.Pesa 1.2 gr de nitrato de calcio, agrega 5 gr de sulfato de magnesio y añade 3 gr de fosfato de potasio monobásico. Disuélvelos en agua destilada y afóralos a 1 litro.B. Siembra de las plántulas.Selecciona doce plántulas de frijol y mide la longitud inicial de cada una. Después enumera cuatro envases de plástico (de aproximadamente 200 o 250 ml) y siembra tres plántulas por envase, con los sustratos que a continuación se mencionan:

En el envase 1 agrega tierra hasta cubrir las raíces de las plántulas y añade 10 ml de agua de la llave.

En el envase 2 acomoda el tezontle hasta cubrir las raíces de las plántulas y añade 10 ml de agua destilada.

En el envase 3 coloca tezontle hasta cubrir las raíces de las plántulas y añade 10 ml de agua de la llave.

En el envase 4 vierte la solución hidropónica y acomoda las plántulas cuidando de que las raíces queden sumergidas.

Resultados:

1 Plántulas de soya (1)

2 Plántulas de soya (2)

3 plántulas de soya (3)

4 Plántulas de soya (4)

5 Mediciones iniciales de las plantulas.

Discusión de resultados:

Cuadro que elaboró el equipo 3

Recipiente 1

Suelo

+

10 ml de agua de la llave

Recipiente 2

Tezontle

+

10ml de agua destilada

Recipiente 3

Tezontlle

+

10ml de agua de la llave

Recipiente 4

Solución

hidropónica

Medición inicial 8 cm 8.8 cm 7 cm 9 cm

Medición 1 8.5 cm 9 cm 9 cm 9.2 cm

Medición 2 8.8 cm 9.2 cm 9.5 cm 9.2 cm

Medición 3 8.8 cm 10 cm 10 cm 9.3 cm

Medición 4 9 cm 10.3 cm 10 cm 9.4 cm

Medición 5 12 cm 10.5 cm 11 cm 10 cm

Medición 6 12 cm 11 cm 13 cm 11 cm

Cuadro equipo 1

Recipiente 1

Suelo

+

10 ml de agua de la llave

Recipiente 2

Tezontle

+

10 ml de agua destilada

Recipiente 3

Tezontle

+

10 ml de agua de la llave

Recipiente 4

Solución hidropónica

Medición inicial 8.5 cm 8.5 cm 7 cm 9 cm

Medición 1 8.8 cm 8.8 cm 7.7 cm 9.4 cm

Medición 2 8.8 cm 9.3 cm 8.2 cm 9.7 cm

Medición 3 8.8 cm 9.5 cm 9. 7cm 0

Medición 4 8.9 cm 9.9 cm 10.5 cm 0

Medición 5 9 cm 10.3 cm 11.8 cm 0

Medición 6 9 cm 10.5 cm 13.6 cm 0

Cuadro del equipo 2

Recipiente 1

Suelo

+

10 ml de agua de la llave

Recipiente 2

Tezontle

+

10 ml de agua destilada

Recipiente 3

Tezontle

+

10 ml de agua de la llave

Recipiente 4

Solución hidropónica

Medición inicial

Medición 1

8cm 9cm 9cm 9cm

Medición 2

9cm 9cm 9cm 9cm

Medición 3

10cm 9cm 10cm 10cm

Medición 4

12cm 10cm 10cm 10cm

Medición 5

14cm 10cm 10cm 11cm

Medición 6

15cm 11cm 10cm 11cm

Como se puede observar, en los equipos se puede ver que las plantas que estuvieron en la solución hidropónica tuvieron un mayor crecimiento debido a la gran variedad de sales minerales que la planta utiliza como materia prima para producir su alimento, por supuesto en el tezontle con agua destilada no debería haber crecimiento puesto que no hay sales minerales.

Replanteamiento de la hipótesis:

Creemos que el suelo proporciona a la planta las sales minerales que le servirán como materia prima para formar su alimento la glucosa y es el agua la que aporta con los hidrógenos para producir esta glucosa y a la vez el agua también transporta los compuestos inorgánicos disueltos a la planta.

En esta práctica suponemos que detectaremos las diferentes estructuras que participan en la realización de la fotosíntesis, notaremos el mecanismo de acción que se lleva a cabo el tallo en sus tejidos vasculares por medio de las células del xilema y las células del floema para transportar los líquidos y los minerales absorbidos en el tallo a las hojas de la planta y viceversa.

Conclusiones:

Hemos concluido que las sales y minerales no son el alimento de la planta, si no que ayudan a formar la materia orgánica, para su alimento, que las raíces son las que absorben el agua y sales minerales, tienen paredes celulares a través de las cuales estos pasan por osmosis y acarreadores respectivamente. El tallo es el órgano de la planta que sostienen las hojas y estructuras productivas, tienen conductos muy delgados que permiten llevar agua minerales a la hojas a este proceso se le llama xilema y que cuando se distribuye la glucosa de las hojas al tallo se llama floema. Que las hojas son delgadas y planas que captan la energía solar y el dióxido de carbono.

Conceptos clave:

Raíz

La raíz es el órgano generalmente subterráneo, especializado en:

Fijación de la planta al substrato.

Absorción de agua y sustancias disueltas.

Transporte de agua y solutos a las partes aéreas.

Almacenamiento: las plantas bienales como zanahoria  almacenan en la raíz durante el primer año reservas que utilizarán el segundo año para producir flores, frutos y semillas.

Tallo

Es la parte de la planta que tiene como funciones servir de sostén a las hojas, flores y frutos y conducir la savia a través de sus vasos. Crece en sentido inverso al de la raíz. Es exclusivo de las plantas que tienen un tronco con tejidos diferenciados para cumplir diferentes funciones

El Xilema

Se trata de un tejido leñoso de los vegetales superiores que conduce agua y sales inorgánicas en forma ascendente por toda la planta y proporciona también soporte mecánico. En las hojas, las flores y los tallos jóvenes, el xilema se presenta combinado con floema en forma de haces vasculares conductores. Las raíces tienen un cilindro central de xilema. El xilema formado a partir de los puntos de crecimiento de tallos y raíces se llama primario. Pero además, la división de las células del cámbium, situado entre el xilema y el floema, puede producir nuevo xilema o xilema secundario; esta división da lugar a nuevas células de xilema hacia el interior en las raíces y hacia el exterior en casi todos los tallos. Algunas plantas tienen muy poco xilema secundario o ninguno, en contraste con las especies leñosas; el término botánico xilema significa madera.

El xilema puede contener tres tipos de células alargadas: traqueidas, elementos vasculares o vasos (tráqueas) y fibras. En la madurez, cuando desempeñan funciones de transporte, todas estas células están muertas. Las traqueidas son células alargadas con paredes gruesas caracterizadas por la presencia de zonas delgadas muy bien definidas llamadas punteaduras. Los elementos vasculares o vasos son traqueidas especializadas cuyas paredes terminales están atravesadas por uno o varios poros; una serie vertical de elementos vasculares que forman un tubo continuo se llama vaso. Las fibras son traqueidas especializadas de pared muy engrosada que apenas realizan funciones de transporte y que sirven para aumentar la resistencia mecánica del xilema.

El Floema:

En las plantas superiores, el floema es un tejido vascular que conduce azúcares y otros nutrientes sintetizados desde los órganos que los producen hacia aquéllos en que se consumen y almacenan (en forma ascendente y descendente). El floema está organizado en haces vasculares, que son los filamentos longitudinales del tejido conductor, asociados con el tejido conductor de agua o xilema. Los haces vasculares constituyen importantes órganos estructurales de los tallos herbáceos y los nervios de las hojas. En el cilindro vascular que atraviesa el centro de la raíz del ranúnculo, por ejemplo, el xilema forma un núcleo central estrellado en cuyas ranuras se insertan los haces de floema. De forma típica, el xilema ocupa el lado del haz vascular más próximo a la médula, aunque no son raras disposiciones distintas. En las partes más viejas de la planta, las células blandas del floema son aplastadas y empujadas hacia afuera por el floema nuevo que se va formando en el proceso de crecimiento. El floema nuevo se crea por la acción

del cámbium o zona de crecimiento, una capa celular que separa el xilema del floema y produce células de este segundo tipo hacia el exterior de la planta.

El floema consta de dos tipos de células conductoras: tubos cribosos, que son los elementos más característicos, y células anexas. Los tubos cribosos son células alargadas con las paredes de los extremos perforadas por numerosos poros diminutos; a través de ellos pueden pasar las sustancias disueltas. Estos elementos están conectados en series verticales. Las células están vivas cuando llegan a la madurez, pero los núcleos se desintegran antes de iniciar la función conductora. Las células anexas, más pequeñas, conservan los núcleos durante la madurez y también están vivas; se forman junto a los tubos cribosos y se cree que controlan el proceso de conducción.

Hoja

Es el órgano vegetativo y generalmente aplanado de las plantas vasculares, especializado principalmente para realizar la fotosíntesis. Las hojas son órganos vegetativos, generalmente aplanados, situados lateralmente sobre el tallo, encargados de la fotosíntesis.  La morfología y anatomía de tallos y hojas están estrechamente relacionadas. Un órgano no puede existir sin el otro, en conjunto constituyen el vástago.

Hay muchos tipos de hojas: verticiladas, opositopinadas, estípulas, cotiledóneas, etc.

Estomas

Los estomas de las plantas son un tipo celular que permiten el intercambio gaseoso de las hojas de las plantas terrestres. Los estomas son una estructura que está formada por dos células que se encuentran en la epidermis de los tejidos verdes de los vegetales, especialmente en la superficie de las hojas, tanto en el haz como en el envés, siendo más frecuentes en el envés. Las plantas adaptadas a sequías y a fuertes insolaciones suelen presentar un menor número de estomas en general y éstos están situados con mucha mayor frecuencia el envés (la parte de debajo de la hoja) para disminuir la pérdida de agua por transpiración. De esta manera los estomas están protegidos del sol y permite controlar mejor la transpiración (la perdida de agua), así los estomas pueden intercambiar gases sin peligro de deshidratación.

Las raíces nunca tienen estomas. Las plantas parásitas que no tienen clorofila no presentan estomas y las partes aéreas de las plantas, que no tengan clorofila tendrán estomas no funcionales, como por ejemplo en los pétalos de las flores. Las plantas acuáticas tampoco tienen estomas puesto que no los necesitan para intercambiar gases disueltos en agua con su entorno, las plantas flotantes y las que presentan una parte del cuerpo sumergida solo los presentan en aquellas

zonas que están en contacto con el aire.

Características: Los estomas están formados por dos células que presentan forma arriñonada, que se denominan oclusivas o de cierre, a las que rodean otras células llamadas acompañantes. El poro que forman cuando se abren se denomina ostiolo.

Fuentes:

http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LaPlantas/7777/ ElXilemayElFloema.html

https://carolinagarden.wordpress.com/2009/07/15/la-planta-sus-partes-y- funciones-el-tallo/

http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema1/1-7raiz.htm http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema2/2_1sucesionfoliar.htm