Este documento presenta la información sobre un taller de ciencia sobre artesanías científicas para observar el crecimiento de las raíces de las plantas. El objetivo es construir un aparato para sembrar semillas y observar el desarrollo de las estructuras aéreas y raíces. Se explican los materiales necesarios y los pasos para construir y usar el observador de raíces. También se describe brevemente el proceso de preparar una muestra microscópica de la raíz de una cebolla para observar las cél

1. TALLER “CIENCIA A LA VISTA: Artesanías Científicas” PACE UABCS Dr. Carlos J. Cáceres Martínez Profesor-Investigador UABCS, Departamento de Ing. en Pesquerías: ccaceres@uabcs.mx, http://uabcs.academia.edu/CarlosJCaceresMartinez, http://www.slideshare.net/pteria, http://tallerartecienti.blogspot.com

2. Tercer Taller Observador de Raíces Para responder las preguntas de ¿Que hay debajo de la tierra cuando observamos una planta? ¿Las raíces para que sirven, para tomar nutrientes y agua?

3. Objetivos Construir un aparato que nos permitirá sembrar semillas y observar el crecimiento de las estructuras aéreas y las estructuras del sistema de raíces de una planta. Para tener una escusa de observar el crecimiento y el proceso de división celular, la mitosis.

4. Material necesario: Un recipiente de plástico vacio de leche o jugo, este debe de ser de un litro (de tipo blanco), Una placa de acrílico, sus dimensiones deben de permitir que se ajuste al plástico, se recomienda de 5x7 pulgadas. Un cúter con navaja nueva. Su cinta gris de l taller pasado. Una hoja de cartulina negra. Tape transparente. Tierra para maceta. Semillas recomiendo frijoles y o flores. Su cuaderno de campo.

5. Introducción Actualmente se denominan plantas a aquellos organismos que forman parte del reino Plantae. El Reino Plantae lo integran las plantas terrestres y las algas. Estas son organismos eucariotas multicelulares que obtienen la energía para crecer y realizar sus actividades vitales de la luz del Sol, a través del proceso denominado fotosíntesis, que ocurre en sus cloroplastos con ayuda de alguna forma de clorofila.

11. Vg. Rosas, magnolia, pimienta negra, jengibre*Tejido vascular Compuesto por dos tejidos conductores: el xilema y el floema. Esta filogenia se encuentra simplificada al máximo

12. Trataremos en este taller solamente con las Angiospermas

13. Dicotiledoneas Monocotiledoneas

14. Leaf veins Flowers Roots Stems Seed leaves MONOCOTS Fibrous root system Floral parts usually in multiples of three One cotyledon Vascular bundles in complex arrangement Main veins usually parallel DICOTS Taproot usually present Floral parts usually in multiples of four or five Two cotyledons Vascular bundles arranged in ring Main veins usually branched Estructura de las Plantas y Función Existen dos grupos principales de angiospermas, las Monocotiledóneas y las Dicotiledóneas Éstas difieren en: El número de hojas dentro de sus semillas, la estructura de su raíz, hojas, flores y estructura vascular de su tallo.

15. El cuerpo típico de una planta consiste de su tallo, hojas y raíz. El sistema de raíces de las plantas funciona para: Anclado al suelo Absorción y transporte de minerales, agua y almacenamiento de alimento (reservas). Raíz lateral Zona de maduración Raíz Primaria Vellosidades de la Raíz Punta de la raíz Zona elongación Zona meristemática Cofia http://extension.oregonstate.edu/mg/botany/roots.html http://www.sciencedaily.com/releases/2008/07/080715093724.htm

16. El sistema de soporte de las plantas funciona para: Consiste en un tallo, hojas y adaptaciones para su reproducción, las flores. http://www.eplantscience.com/index_files/stem.php

18. Terminal bud Blade Leaf Flower Petiole Axillary bud Stem Shoot system Node Internode Root hair Taproot Root hairs Root system Epidermal cell El cuerpo de una dicotiledónea se puede resumir como: Yema terminal Hoja Flor Peciolo Yema auxiliar Tallo Sistema de soporte Nodo Vellosidades De la raíz Raíz primaria Sistema de Raíz Células de la epidermis

19. Muchas plantas tienen modificadas sus raíces, tallos y hojas: Algunas plantas tienen raíces primarias inusuales En ellos almacenan alimento bajo la forma de carbohidratos http://homepage.smc.edu/hodson_kent/plant_growth/Angiosperms/ID/basics.htm

20. Muchas plantas tienen modificados sus tallos Strawberry plant Potato plant Tubérculo Stolon (runner) Estolón Ginger plant Taproot Rhizome Para almacenar alimento u operar su modo de reproducción asexual. Rhizome Tuber Root

21. Otras plantas modifican sus hojas Esto las protege y ayuda a trepar

22. Primary cell wall (thin) LM 270 Pit Starch-storing vesicles Primary cell wall (thick) LM 270 Las Plantas tienen cinco principales tipos de células El Parénquima, en donde se realizan las principales funciones metabólicas Colénquima, que proporciona el soporte Células primarias de las paredes (delgadas) Poro Vesículas de reserva de almidón Células primarias de las paredes (gruesas)

23. Secondary cell wall Sclereid cells Pits Secondary cell wall Fiber cells Primary cell wall Primary cell wall Pits LM 266 LM 200 Fiber Esclereidas Esclerénquima, el principal componente de la madera Fibras Es un tejido de sostén de algunas plantas formado por células muertas a la madurez, cuyas paredes secundarias están engrosadas por lo que son muy gruesas y duras

24. Estomas o poros Traqueidas Vasos Pits Openings in end wall Colorized SEM 150 Las Angiospermas tienen células conductoras para el agua Traqueidas y elementos conductores

25. Placa de filtrado Célula acompañante Pared celular primaria Citoplasma Miembros filtrantes Son células conductoras de alimento

26. Existen dos tipos de tejido vascular o de conducción Xilema, quien se ocupa de las sales minerales y el agua Floema, quien transporta los azúcares

27. Dicot leaf Cuticle Upper epidermis Xylem Phloem Vein Mesophyll Guard cells Lower epidermis Stoma Sheath Dicot stem Monocot stem Vascular bundle Vascular bundle Cortex Pith Epidermis Epidermis Xylem Phloem Vascular cylinder Key Epidermis Dermal tissue system Ground tissue system Vascular tissue system Cortex Endodermis Dicot root Tres tejidos constituyen el cuerpo de las plantas Cada órgano de las plantas esta constituido de tres tejidos El tejido epidérmico, el vascular y el sistema de tejidos de anclado o soporte. Tejido epidérmico Tejido de soporte Tejido vascular

28. El sistema de tejido epidérmico Cubre y protege a la planta El sistema de tejido vascular Contiene el Xilema y el Floema y permite su distribución, soporte y transporte en grandes distancias. El sistema de soporte Consiste de células de parénquima, y colénquima de soporte y células de esclerénquima

29. Crecimiento de las plantas El crecimiento primario se manifiesta en las extensiones de las raíces y en sus extremos. Meristemos, son áreas de células especializadas en dividirse Es aquí en donde se origina el crecimiento de la planta

30. Yematerminal Yemasauxiliares Flechas = dirección del crecimiento Extremos de la raíz Meristemos Apicales Están localizados en los extremos de las raíces, sean terminales o auxiliares, así como en las yemas. El alargamiento primario es el resultado de la división celular que crea nuevas células

31. Cilindrovascular Corteza Vellosidades Epidermis Zona de maduración Zona de elongación Fibras de celuloza Zona de división celular Región apical del meristemo Capuchón de la raíz Key Tejidoepitelial Tejido de soporte Tejido vascular Las raíces están cubiertas con un capuchón Este protege las células del meristemo apical

32. Hojas Meristemoapical Bulbos o yemas auxiliares del meristemo LM 103 2 1 Las yemas auxiliares del meristemo Se localizan cerca de los meristemos apicales

33. El crecimiento secundario permite el engrosamiento de las plantas El crecimiento secundario también es el resultado de la división celular En el meristemo cilíndrico se denomina cambium vascular

34. Segundo año fin de verano Primer año de primavera Primer año fin de verano Key Tejidoepitelial Tejido de soporte Tejido vascular Escamasepidérmicas Crecimiento Crecimiento Crecimiento Xilema primario Epidermis corcho Xilemasecundario (madera)) Cambium vacular Xilema secundario de 2 años de crecimiento) Cortex Cambium del corcho corteza Floemaprimario Floemasecundario El cambium vascular engruesa el tallo Por la adición de capas de xilema secundario, o madera, cerca de la superficie interna

35. Actividades Cuidadosamente corte el recipiente de plástico como lo indica la figura adjunta usando su cúter. Figura 1

36. Paso 2 Usando la cinta engomada fije la pieza de acrílico a las paredes de su base de plástico recortado. Habrá de ajustar el tamaño de su placa de acrílico.

37. Paso 3 Corte una hoja de cartulina de color negro al tamaño de la cara de acrílico. Usando Tape pegue la hoja de tal forma que pueda alzarla de tiempo en tiempo.

38. Paso 4 Coloque algunas piedras en el fondo de su contenedor para hacerlo estable y después llénelo con tierra de su lombricero o composta.

39. Paso 5 Coloque semillas frente a la placa de acrílico como se indica en la figura, mantenga húmeda la tierra y espere manteniendo su observador frente a una fuente de luz. Después de una semana podrá observar sus plantas creciendo fuera y dentro de la tierra.

40. Después de una semana Tendremos nuestro material de estudio, las raíces y el resto de la planta…

41. No hemos terminado nos falta una actividad que podrán realizar con sus estudiantes usando el observador de raíces, pero hoy no lo tenemos así que podremos usar un material diferente… Materiales: Una cebolla puesta a germinar en un recipiente como se muestra en la figura. Colorante carmín acético. Tubos de ensaye Pinzas para tubos Mechero de alcohol Bisturí Vidrio de reloj Porta y cubre objetos Microscopio compuesto

42. Elaboración de la preparación microscópica Cuando la raíz ha alcanzado el tamaño adecuado, se corta la parte más fina y terminal (meristemo radicular) con una tijera de punta fina. El fragmento cortado debe tener una longitud de poco más de medio cm. para facilitar su manipulación. Se coloca el trozo de raíz dentro de un tubo de vidrio y se cubre con medio ml de carmín acético. Se calienta el tubo usando pinzas hasta que el colorante entra en ebullición y se mantiene durante 15 segundos. Transcurrido este tiempo se retira la raíz con unas pinzas y se coloca sobre un vidrio de reloj y se cubre con tres o cuatro gotas de colorante. Con un escalpelo se corta la extremidad de la raíz, dejando sólo un fragmento de unos 3 o 4 mm.

43. Continua preparación… Por último, se deposita la punta de la raíz en un porta objetos, se cubre con un cubreobjetos y se presiona con la extremidad plana de un lápiz. Ahora se procede a las observaciones en el microscopio compuesto.

44. Que observaremos Observaremos en la región del meristemo células en diferentes estadios de división celular: Profase Prometafase Metafase Anafase Telofase Citocinesis

45. Profase Metafase Citocinesis Anafase Telofase Anafase Metafase Células del meristemo de una cebolla 400X