Estomas vegetales: definición, ubicación, función. La importancia de los estomas en la respiración de las plantas. El número de estomas en algunas plantas El número de estomas en diferentes plantas

Gilina Marina Dmitrievna

profesor de biologia

las más altas calificaciones

Escuela MBOU Kamenskaya OO

Prueba final de control en biología.

6to grado.

1. La biología es una ciencia que estudia:

A - vivo y no fauna silvestre V- cambios estacionales en la vida silvestre

B - naturaleza viva; D - vida vegetal.

2.La estructura de las plantas es estudiada por la ciencia. :

A - ecología B - botánica

B - fenología; D - biología.

3. El organismo vegetal se compone de:

A - raíz y tallo B - raíz y brote

B - flor y tallo; D - flor y fruto.

4.Principales partes de la flor :

A - pétalos y sépalos B - receptáculo y pedúnculo

B - pistilo y estambres D - columna y estigma

5.El principal signo del feto:

A - la presencia de un suministro de nutrientes B - la presencia de semillas

B - la presencia de una capa de semilla D - la presencia de una capa de fruta

6 no puedes llamar fruta :

A - manzana madura B - tubérculo de zanahoria

B - bayas de grosella D - grano de trigo

7.La estructura celular tiene:

A - todas las plantas B - solo algunas plantas

B - solo algas; D - solo angiospermas.

8.Sistema raíz comprende:

A - raíces laterales B - raíces adventicias

B - todas las raíces de la planta; D - las raíces principales y laterales.

9. Ocurre la fotosíntesis (elija dos respuestas correctas)

A - solo a la luz B - solo en hojas

B - solo en la oscuridad; D - solo en las partes verdes de la planta.

10. Las plantas superiores no pertenecen :

A - algas B - helechos

11. Las plantas participan en la reproducción sexual. :

A - gametos B - esporas

B - células de la hoja; D - semillas.

12 . La clase de plantas monocotiledóneas incluye plantas en las que : (seleccione dos signos)

A - el embrión tiene 2 cotiledones B - el embrión tiene 1 cotiledón

B - sistema de raíces fibrosas D - sistema de raíces principales

13. Los autótrofos son:

A - plantas verdes B - hongos

B - bacterias; D - líquenes.

En la siguiente tabla, existe una relación entre las posiciones de la primera y la segunda columna. . Entero

Parte

Semilla

Raíz

Raíz lateral

14. ¿Qué concepto debería insertarse en el lugar del pase en esta tabla?

feto

2)

inflorescencia

3)

flor

4)

cuerpo fructífero

15. Las plantas de esporas superiores incluyen

Pino silvestre

2)

quelpo

3)

Seta blanca

4)

helecho helecho

16. Utilizando la tabla "Número de estomas en algunas plantas", responda las siguientes preguntas.

mesa

El número de estomas en algunas plantas.

Nombre de planta

Número de estomas por mm 3

Lugar de crecimiento

En la superficie superior de la hoja.

En la parte inferior de la hoja

Lirio de agua

625

Agua

roble

438

Bosque húmedo

árbol de manzana

248

Jardín de frutas

Avena

Campo

Rejuvenecido

Lugares pedregosos y secos

1) ¿Cómo se ubican los estomas en la mayoría de las plantas presentadas en la tabla?

2) ¿Por qué es diferente el número de estomas en muchas plantas? Da una explicación.

3) ¿Cómo depende la cantidad de estomas de la humedad del hábitat de la planta?

17. En un bosque oscuro, muchas plantas tienen flores claras porque:

una. Perceptible por insectos

B. Visible para la gente

v. Decora el bosque

d. crecer en suelo fértil

18. La ecología es una ciencia que estudia:

una. Mundo vegetal

B. Mundo animal

v. Naturaleza inanimada

d) Las condiciones de vida de los organismos vivos y su mutua influencia entre ellos.

Opción 1.

Ejercicio 1.

¿Qué concepto debería insertarse en el lugar del pase en esta tabla? 1) corola 2) pistilo 3) estambre 4) ovario

Tarea 2.P (2)

NSa

¿Cuántas semillas del total germinarán el séptimo día?

10% 2) 12% 3) 15% 4) 17%

Tarea 3

Establezca la designación correcta para las especies de raíces.

1 - raíz adventicia, 2 - raíz lateral, 3 - raíz principal

1 - raíz principal, 2 - raíz adventicia, 3 - raíz lateral

1 - raíz principal, 2 - raíz lateral, 3 - raíz adventicia

1 - raíz lateral, 2 - raíz adventicia, 3 - raíz principal

Tarea 4

mesa

Nombre de planta

Número de estomas por mm3

Lugar de crecimiento

En la superficie superior de la hoja.

En la parte inferior de la hoja

Lirio de agua

625

Agua

roble

438

Bosque húmedo

árbol de manzana

248

Jardín de frutas

Avena

Campo

Rejuvenecido

Pedregoso

lugares secos

4) Dibuje los estomas y marque las partes principales de los estomas en la figura.

Tarea 5.

Establecer la secuencia de las capas en el tallo planta leñosa a partir de su superficie. Escribe la secuencia correspondiente de números en tu respuesta.

1) líber

2) corcho

3) madera

4) cambium

5) núcleo

Tarea 6

_____________________________________________________________________

La flor es un brote modificado adaptado para la reproducción sexual. Su función es la formación de frutos y semillas. Es por eso que la flor también se denomina órgano de reproducción de semillas.

Para cumplir su función principal, la flor tiene una estructura específica. Consta de pedúnculo, receptáculo, hojas florales (sépalos y pétalos), estambres y pistilos.

El pedúnculo es la parte del tallo en la que se ubica el resto de la flor. Con la ayuda del pedúnculo, la flor recibe nutrientes y crece. El receptáculo está ubicado en la parte superior extendida del pedúnculo. Se le adhieren hojas de color, que están dispuestas en anillos (círculos). El primer anillo suele estar formado por sépalos verdes, que quedan libres en algunas flores y se acumulan en otras. Juntos forman el cáliz de la flor. Ella realiza función protectora... Un borde se encuentra por encima del cáliz. Suele estar formado por pétalos de colores, que sirven para proteger los estambres, pistilos y para atraer
animales - plantas polinizadoras. El color de los pétalos depende de los cromoplastos o de los pigmentos de la savia celular. El perianto se forma a partir del cáliz y la corola.

Los estambres se encuentran dentro del perianto, detrás de los pétalos. Cada estambre consta de una antera y un filamento. Los filamentos filamentosos sostienen la antera, que consiste en sacos de polen en los que se desarrolla el polen.

En el centro mismo de la flor está el (los) pistilo (s). El pistilo consta de un ovario, una columna y un estigma. El ovario contiene óvulos, a partir de los cuales se desarrolla una semilla después de la polinización y fertilización. Una columna sale del ovario, en el que se ubica el estigma. El estigma es la parte superior del pistilo donde el grano de polen llega y de donde brota. El estigma segrega un líquido pegajoso para atrapar los granos de polen.

EJERCICIO

RESPUESTA DEL ESTUDIANTE

Encabezar el texto

La función principal de una flor.

El lugar donde se desarrolla el polen.

La semilla se desarrolla a partir de ...

Tarea 7. P (5) Describe la planta por características morfológicas.


Madre:

A) erecto;

B) arrastrándose

Sistema raíz:

Un núcleo;

B) fibroso

Vena de la hoja

Una malla;

B) paralelo;

B) arco.

Hoja:

A) pecíolo

B) sedentario

Periantio

Un simple;

B) doble.

Trabajo independiente sobre el tema: "Órganos vegetales"

Opcion 2.

Ejercicio 1.

En la siguiente tabla, existe una relación entre las posiciones de la primera y la segunda columna.

¿Qué concepto debería insertarse en el lugar del pase en esta tabla?

Receptáculo; 2) pistilo; 3) estambre; 4) ovario.

Tarea 2.P (2)

Estudie el gráfico de la dependencia del número de semillas germinadas de una determinada masa (3-4 mg) de la duración de la estancia de semillas en el suelo (a lo largo del ejeNSel tiempo se traza (en días), y en el ejea- el número de semillas germinadas de su número total (en%)).

¿Cuántas semillas del total germinarán el día 11?

10% 2) 12% 3) 15% 4) 17%

Tarea 3

Establezca la secuencia correcta de capas en el tallo de la planta leñosa, comenzando desde la superficie.

Núcleo - corteza - madera - cambium;

Corteza - cambium - madera - núcleo;

Corteza - madera - cambium - núcleo;

Madera - cambium - corteza - núcleo.

Tarea 4 Utilizando la tabla "Número de estomas en algunas plantas", responda las siguientes preguntas.

mesa

El número de estomas en algunas plantas.

Nombre de planta

Número de estomas por mm3

Lugar de crecimiento

En la superficie superior de la hoja.

En la parte inferior de la hoja

Lirio de agua

625

Agua

roble

438

Bosque húmedo

árbol de manzana

248

Jardín de frutas

Avena

Campo

Rejuvenecido

Pedregoso

lugares secos

1) ¿Cuál es la función de los estomas foliares?

2) ¿Cómo se ubican los estomas en la mayoría de las plantas presentadas en la tabla?

3) Explique por qué los robles y manzanos tienen estomas en la parte inferior de la hoja.

4) Dibuje los estomas y marque las partes principales de los estomas en la figura.

Tarea 5.

Establezca una secuencia de zonas de raíces, comenzando con el casquete de la raíz.

1) tapa de raíz

2) zona de succión

3) zona de división

4) el área

5) zona de estiramiento (crecimiento)

Tarea 6 Lee el texto. Complete las tareas que se dan debajo del texto.

______________________________________________________________________

Una vez que el polen madura, el grano de polen se transfiere al estigma del pistilo. Este proceso se llama polinización.

En algunas plantas, el polen maduro cae sobre el estigma del pistilo de la misma flor, lo que conduce a la autopolinización. Sin embargo, en la mayoría de las plantas, el polen de una flor se transfiere al estigma del pistilo de otra flor con la ayuda del viento, el agua, los animales y los seres humanos. Esta polinización se llama polinización cruzada. El más común en la naturaleza es la polinización cruzada por animales (insectos). Para atraer insectos, se desarrollan glándulas especiales en la flor: nectarios, que secretan un líquido azucarado (néctar). Volando de flor en flor y alimentándose de néctar, los insectos polinizan las plantas con flores, llevando polen en sus patas.

En muchas plantas leñosas, esteparias y de pradera, la polinización cruzada se lleva a cabo con la ayuda del viento. Estas plantas son polinizadas por el viento. En sus flores, el estigma del pistilo suele ser largo y ramificado, y los estambres tienen filamentos largos y delgados que se desenrollan fácilmente cuando sopla el viento.

Las flores de las plantas polinizadas por insectos son grandes y de colores brillantes. Si las flores son brillantes, pero pequeñas, se recolectan en inflorescencias.

Las plantas polinizadas por el viento florecen en la primavera antes de que se abran las hojas.

Ejercicio:

Encabezar el texto

Llena la mesa. Si el rasgo mencionado es característico de un grupo dado de plantas, se coloca un signo "+", si no, entonces "-".

Signos de plantas polinizadas por el viento y los insectos.

Señales

Plantas polinizadas por insectos

Plantas absorbidas por el viento

1 grande flores brillantes

2 Pequeñas flores brillantes, recogidas en inflorescencias.

3 Presencia de néctar

4 Flores pequeñas y discretas, a menudo recogidas en inflorescencias.

5 Presencia de olor

6 El polen es fino, ligero, seco, un gran número de

7 Polen grueso, pegajoso y rugoso

8 Las plantas florecen en primavera antes de que se abran las hojas.

Da una respuesta a la pregunta.

¿Por qué, cuando se llevaron semillas de trébol a Australia y se sembraron, el trébol floreció bien, pero no hubo frutos ni semillas?

Tarea 7. Describe la planta por características morfológicas.


Madre:

A) erecto;

B) arrastrándose

Sistema raíz:

Un núcleo;

B) fibroso

Vena de la hoja

Una malla;

B) paralelo;

B) arco.

Hoja:

A) pecíolo

B) sedentario

Inflorescencia

Un cepillo;

B) canasta;

B) cabeza;

Tarea 4.

¿Cuáles son las funciones de los estomas de las hojas?

¿Cómo se ubican los estomas en la mayoría de las plantas presentadas en la tabla?

Explique por qué las plantas acuáticas tienen la mayor cantidad de estomas en la parte superior de la hoja.

EJERCICIO

RESPUESTA DEL ESTUDIANTE

Encabezar el texto

La función principal de una flor.

¿Qué órgano aporta nutrientes a la flor?

¿Qué parte del perianto atrae a los insectos polinizadores?

¿Qué determina el color de los pétalos?

El lugar donde se desarrolla el polen.

La semilla se desarrolla a partir de ...

Explique el significado de la expresión "El que corta una flor, corta la semilla".

Formulario de respuesta para trabajo independiente

Determinación del estado de los estomas en plantas de interior

La hoja de la planta tiene varias funciones. Es el órgano principal en el que tiene lugar la fotosíntesis, el intercambio de gases y la transpiración (evaporación del agua). Para la implementación del intercambio de gases en los órganos terrestres de la planta, existen formaciones especiales: estomas.

Los estomas, aunque forman parte de la epidermis (piel de la hoja), son grupos especiales de células. El aparato estomático consta de dos células protectoras, entre las cuales hay un espacio estomático, 2 a 4 células periestomáticas y una cámara de aire y gas ubicada debajo del espacio estomático.

Las células protectoras de los estomas tienen una forma de "forma de frijol", curvada y alargada. Sus paredes, que miran hacia la fisura estomática, están engrosadas. Las células estomáticas pueden cambiar su forma; debido a esto, la hendidura estomática se abre o se cierra. Estas células contienen cloroplastos (plástidos verdes). La apertura y el cierre del espacio estomático se produce debido a un cambio en la turgencia (presión osmótica) en las células de guarda. Los cloroplastos de las células de guarda contienen almidón, que se puede convertir en azúcar. Cuando el almidón se convierte en azúcar, la presión osmótica aumenta y los estomas se abren. Cuando se reduce el contenido de azúcar, ocurre el proceso opuesto y los estomas se cierran.

Las hendiduras estomáticas suelen estar abiertas de par en par a primera hora de la mañana y cerradas (o medio cerradas) durante el día. El número de estomas depende de las condiciones ambientales (temperatura, iluminación, humedad). El grado de su apertura en diferentes momentos del día varía mucho en diferentes tipos... En las hojas de las plantas en hábitats húmedos, la densidad de los estomas es de 100 a 700 por 1 mm 2.

La mayoría de las plantas terrestres tienen estomas solo en la parte inferior de la hoja. También se pueden encontrar en ambos lados de la hoja, como, por ejemplo, en la col o el girasol. Al mismo tiempo, la densidad de los estomas en los lados superior e inferior de la hoja no es la misma: en repollo, 140 y 240 por 1 mm 2, y en girasol, 175 y 325 por 1 mm 2, respectivamente. En las plantas acuáticas, por ejemplo, en los nenúfares, los estomas se encuentran solo en la parte superior de la hoja con una densidad de aproximadamente 500 por 1 mm 2. Las plantas submarinas no tienen estomas en absoluto.

Objeto del trabajo:

determinación del estado de los estomas en varias plantas de interior.

Tareas

1. Estudiar la cuestión de la estructura, ubicación y número de estomas en varias plantas en la literatura adicional.

2. Seleccione plantas para la investigación.

3. Determinar el estado de los estomas, el grado de apertura en varias plantas de interior disponibles en la oficina de biología.

Materiales y métodos

La determinación del estado de los estomas se llevó a cabo según el método descrito en las "Recomendaciones metodológicas para la fisiología vegetal" (compiladas por EF Kim y EN Grishina). La esencia de la técnica es que el grado de apertura de los estomas está determinado por la penetración en la pulpa de la hoja de algunos sustancias químicas... Para ello, se utilizan varios líquidos: éter, alcohol, gasolina, queroseno, benceno, xileno. Usamos alcohol, benceno y xileno que nos proporcionaron en la sala de química. La penetración de estos fluidos en la pulpa de la hoja depende del grado de apertura de los estomas. Si, 2-3 minutos después de aplicar una gota de líquido en el envés del limbo, aparece una mancha clara en la hoja, significa que el líquido penetra a través de los estomas. Al mismo tiempo, el alcohol penetra en la hoja solo con estomas bien abiertos, benceno, incluso con un ancho de apertura promedio, y solo el xileno penetra a través de estomas casi cerrados.

En la primera etapa de nuestro trabajo, intentamos establecer la posibilidad de determinar el estado de los estomas (grado de apertura) en varias plantas. En este experimento se utilizaron Agave, Cyperus, Tradescantia, Geranio, Oxalis, Syngonium, Lirio amazónico, Begonia, Sanchecia, Dieffenbachia, Clerodendron, Passiflora, Calabaza y Frijoles. Oxalis, geranio, begonia, sanchetia, clerodendron, pasiflora, calabaza y frijoles fueron seleccionados para trabajos posteriores. En otros casos, no se pudo determinar el grado de apertura de los estomas. Esto puede deberse al hecho de que el agave, el cyperus y el lirio tienen hojas bastante duras cubiertas con una flor, lo que evita la penetración de sustancias a través del espacio estomático. Otra posible razón podría ser que en el momento del experimento (14.00 h) sus estomas ya estaban cerrados.

La investigación se llevó a cabo en una semana. Todos los días después de las lecciones, a las 14.00 horas, utilizando el método anterior, determinamos el grado de apertura de los estomas.

Resultados y discusión

Los datos obtenidos se presentan en la tabla. Los datos proporcionados se promedian, porque en diferentes días, el estado de los estomas no era el mismo. Por lo tanto, de seis mediciones, se registró una apertura estomática ancha dos veces en la acedera, una vez en el geranio, y el grado promedio de apertura estomática se registró dos veces en la begonia. Estas diferencias no dependen del momento del experimento. Quizás estén relacionados con condiciones climáticas, a pesar de que régimen de temperatura en la oficina y la iluminación de las plantas fue bastante constante. Por lo tanto, los datos promediados obtenidos pueden considerarse una cierta norma para estas plantas.

Este estudio indica que el grado de apertura de los estomas no es el mismo en diferentes plantas al mismo tiempo y bajo las mismas condiciones. Hay plantas con estomas muy abiertos (begonia, sanchezia, calabaza), un tamaño medio del espacio estomático (oxalis, geranio, frijoles). Las hendiduras estomáticas estrechas se encuentran solo en clerodendron.

Consideramos estos resultados como preliminares. En el futuro, planeamos establecer si los ritmos biológicos difieren en la apertura y el cierre de los estomas en diferentes plantas y de qué manera. Para ello, el cronometraje del estado de las hendiduras estomáticas se llevará a cabo durante el día.

Los estomas que pertenecen al sistema de tejido epidérmico son de particular importancia en la vida de una planta. La estructura de los estomas es tan peculiar y su importancia es tan grande que deben considerarse por separado.

El significado fisiológico del tejido epidérmico es dual, en gran medida contradictorio. Por un lado, la epidermis está adaptada estructuralmente para proteger a la planta de la desecación, lo que se ve facilitado por el cierre hermético de las células epidérmicas, la formación de cutículas y pelos de cobertura relativamente largos. Pero, por otro lado, la epidermis debe dejar pasar las masas de vapor de agua y varios gases que corren en direcciones mutuamente opuestas. El intercambio de gases y vapores en algunas circunstancias puede ser muy intenso. En un organismo vegetal, esta contradicción se resuelve con éxito con la ayuda de los estomas. Los estomas constan de dos células epidérmicas peculiarmente alteradas, conectadas por extremos opuestos (a lo largo de su longitud) y llamadas celdas de guardia... El espacio intercelular entre ellos se llama hendidura estomática.

Las células de cierre se denominan así porque, a través de cambios periódicos activos en la turgencia, cambian su forma de tal manera que la hendidura del estoma se abre y se cierra. Para estos movimientos estomáticos, las dos características siguientes son de gran importancia. En primer lugar, las células de guarda, a diferencia de otras células de la epidermis, contienen cloroplastos, en los que se produce la fotosíntesis en la luz y se forma el azúcar. La acumulación de azúcar como sustancia osmóticamente activa provoca un cambio en la presión de turgencia de las células de guarda en comparación con otras células de la epidermis. En segundo lugar, las membranas de las células de guarda se engrosan de manera desigual, por lo tanto, un cambio en la presión de turgencia provoca un cambio desigual en el volumen de estas células y, en consecuencia, un cambio en su forma. El cambio en la forma de las células de guarda también provoca un cambio en el ancho del espacio estomático. Expliquemos esto con el siguiente ejemplo. La figura muestra uno de los tipos de estomas de plantas dicotiledóneas. La parte más externa de los estomas está formada por proyecciones membranosas formadas por la cutícula, a veces insignificantes y otras bastante significativas. Limitan un pequeño espacio desde la superficie exterior, cuyo límite inferior es el propio espacio estomático, que se llama estomas del patio delantero... Detrás de la hendidura de los estomas, en el interior, hay otro pequeño espacio, delimitado por pequeñas protuberancias internas de las paredes laterales de las células de guarda, llamado estomas de patio. Patio se abre directamente en el gran espacio intercelular, llamado cavidad de aire.

A la luz, el azúcar se forma en las células de guarda, extrae el agua de las células vecinas, la turgencia de las células de guarda aumenta, las partes delgadas de sus caparazones se estiran más que las gruesas. Por lo tanto, las protuberancias convexas que sobresalen en la hendidura de los estomas se vuelven planas y los estomas se abren. Si el azúcar, por ejemplo, se convierte en almidón por la noche, entonces la turgencia en las células de guarda disminuye, esto provoca un debilitamiento del estiramiento de las secciones delgadas de la membrana, sobresalen entre sí y los estomas se cierran. El mecanismo de cierre y apertura de la hendidura de los estomas puede ser diferente en diferentes plantas. Por ejemplo, en cereales y juncos, las células de guarda tienen extremos ensanchados y se estrechan en el medio. Las membranas en las partes medias de las células están engrosadas, mientras que sus extremos expandidos retienen membranas celulósicas delgadas. Un aumento de la turgencia provoca la hinchazón de los extremos de las células y, como resultado, la separación de las partes medianas rectas entre sí. Esto conduce a la apertura de los estomas.

Las características del mecanismo de funcionamiento del aparato estomático se crean tanto por la forma y estructura de las células de guarda como por la participación de las células epidérmicas adyacentes a los estomas. Si las células directamente adyacentes a los estomas difieren en su apariencia de otras células de la epidermis, se denominan acompañando a las células de los estomas.

Muy a menudo, las células acompañantes y protectoras tienen un origen común.

Las células protectoras de los estomas se elevan ligeramente por encima de la superficie de la epidermis o, a la inversa, se bajan a hoyos más o menos profundos. Dependiendo de la posición de las células protectoras en relación con el nivel general de la superficie de la epidermis, el mecanismo mismo para ajustar el ancho de la hendidura estomática cambia algo. A veces, las células protectoras de los estomas se lignifican y luego la regulación de la apertura de la hendidura estomática está determinada por la actividad de las células epidérmicas vecinas. Expandiéndose y encogiéndose, es decir, cambiando su volumen, se llevan las celdas de guardia adyacentes a ellos. Sin embargo, a menudo los estomas con células de guarda lignificadas no se cierran en absoluto. En tales casos, la regulación de la intensidad del intercambio de gases y vapores se lleva a cabo de manera diferente (mediante el llamado secado inicial). En los estomas con células protectoras lignificadas, la cutícula a menudo cubre con una capa bastante gruesa no solo todo el espacio estomático, sino que incluso se extiende hasta la cavidad de aire, que recubre su parte inferior.

La mayoría de las plantas tienen estomas en ambos lados de la hoja o solo en la parte inferior. Pero hay algunas plantas en las que los estomas se forman solo en la parte superior de la hoja (en hojas que flotan en la superficie del agua). Como regla general, hay más estomas en las hojas que en los tallos verdes.

El número de estomas en las hojas de diferentes plantas es muy diferente. Por ejemplo, el número de estomas en el envés de una hoja de hoguera sin aristas es en promedio 30 por 1 mm 2, en un girasol que crece en las mismas condiciones es de 250. Algunas plantas tienen hasta 1300 estomas por 1 mm 2.

En especímenes de la misma especie vegetal, la densidad y el tamaño de los estomas dependen en gran medida de las condiciones ambientales. Por ejemplo, en las hojas de un girasol cultivado a plena luz, había un promedio de 220 estomas por 1 mm 2 de superficie de la hoja, y en un espécimen cultivado junto al primero, pero con un poco de sombra, alrededor de 140. En una planta Cuando se cultiva a plena luz, los estomas densos crecen desde las hojas inferiores hasta las superiores.

La cantidad y el tamaño de los estomas dependen en gran medida no solo de las condiciones de crecimiento de la planta, sino también de las relaciones internas de los procesos de vida en la propia planta. Estos valores (coeficientes) son los reactivos más sensibles para cada combinación de factores que determinan el crecimiento de una planta. Por tanto, la determinación de la densidad y tamaño de los estomas de las hojas de plantas cultivadas en diferentes condiciones, da una idea de la naturaleza de la relación de cada planta con su entorno. Todos los métodos para determinar el tamaño y número de elementos anatómicos en uno u otro órgano pertenecen a la categoría de métodos cuantitativos y anatómicos, que a veces se utilizan en estudios ecológicos, así como para caracterizar variedades de plantas cultivadas, ya que cada variedad de cualquier cultivada La planta tiene ciertos límites de tamaño y el número de elementos anatómicos por unidad de área. Los métodos de anatomía cuantitativa se pueden aplicar con gran ventaja tanto en la producción de cultivos como en la ecología.

Junto con los estomas destinados al intercambio de gases y vapores, también existen estomas a través de los cuales se libera agua no en forma de vapor, sino en un estado de gota-líquido. A veces, estos estomas son bastante similares a los ordinarios, solo un poco más grandes que ellos, y sus células de protección carecen de movilidad. Muy a menudo, estos estomas, en un estado completamente maduro, no tienen células de protección y solo queda una abertura, que elimina el agua hacia el exterior. Los estomas que emiten agua líquida por goteo se denominan acuático, y todas las formaciones que participan en la liberación de gotas de agua líquida - hidatodos.

La estructura de los hidatodos es diversa. Algunos hidatodos tienen un parénquima debajo del orificio que extrae el agua, que participa en la transferencia de agua del sistema de suministro de agua y en su liberación del órgano; en otros hidatodos, el sistema de plomería va directamente a la salida. Especialmente a menudo, los hidatodos se forman en las primeras hojas de las plántulas de varias plantas. Entonces, en clima húmedo y cálido, las hojas tiernas de los cereales, los guisantes y muchas hierbas de los prados liberan agua gota a gota. Este fenómeno se puede observar en la primera mitad del verano en las primeras horas de la mañana de cada buen día.

Los hidatodos más pronunciados se encuentran en los bordes de las hojas. A menudo, uno o varios hidatodos son transportados por cada uno de los dentículos que desvían los bordes de las hojas.

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TRABAJO DE LABORATORIO No. 5

INTERCAMBIO DE AGUA. HOJA COMO ÓRGANO DE TRANSPORTE

Objeto del trabajo: estudio de las características funcionales más importantes de la hoja de la planta como órgano de transpiración: la estructura y número de estomas en la lámina de la hoja, el mecanismo de apertura y cierre de los estomas, el efecto de diversas sustancias sobre el movimiento de los estomas.

TRANSPIRACION

El significado biológico de la transpiración consiste, en primer lugar, en asegurar la constancia de la temperatura interna de la hoja. Esto se logra mediante la absorción de calor por el agua a medida que se evapora de las hojas. La energía requerida para transferir una molécula de una fase líquida a un estado gaseoso sin cambiar la temperatura se llama calor de evaporación... El uso de calor para evaporar el agua es un medio para regular la temperatura de las hojas y evitar el sobrecalentamiento de las plantas.

En segundo lugar, la transpiración, que es el motor superior, asegura el flujo de agua y nutrientes minerales hacia las raíces. Se encontró la presencia de una correlación positiva entre la intensidad de la transpiración y el flujo de agua e iones. Si se quitan las hojas de la planta, la absorción de agua por parte de las raíces se detiene. El efecto de succión de las hojas que transpiran se puede verificar colocando una rama cortada en una pipeta llena de agua y sumergida en una taza de mercurio. Después de un tiempo, puede observar el aumento de mercurio en la pipeta, lo que indicará una fuerza de succión significativa de las hojas.

Por lo tanto, la tasa de entrada de agua a las raíces está determinada por la intensidad de la transpiración.

En tercer lugar, la transpiración evita la aparición de una presión de turgencia excesiva, que podría conducir a la destrucción de las células vegetales.

En cuarto lugar, el proceso de transpiración está en estrecha relación con la fotosíntesis de las plantas, que se observó en los trabajos de K. A. Timiryazev. La asimilación de CO2 por las hojas de las plantas se produce a través de los estomas y depende del grado de saturación del tejido foliar con agua. El proceso de asimilación de agua y dióxido de carbono es un todo único e inseparable.

La intensidad de la transpiración se entiende como la cantidad de agua evaporada por unidad de tiempo de una unidad de superficie foliar. Por lo general, este indicador tiene una dimensión: mg / dm 2 hora. La cantidad de agua evaporada por las plantas es bastante grande y, a menudo, excede la cantidad de precipitación durante la temporada de crecimiento. Este exceso se compensa con las precipitaciones otoño-invierno. Por ejemplo, una planta de girasol o maíz consume 200-250 litros de agua durante el verano. Las plantas de trigo en un área de 1 hectárea evaporan alrededor de 2 millones de litros de agua durante el verano, el maíz, más de 3 millones, y el repollo, hasta 8 millones de litros. En el proceso de formación de un kilogramo de masa vegetal, se consumen 300 litros. Agua.

La transpiración de los estomas está regulada por el grado de apertura de los estomas. Su estructura y distribución depende de las especies y características ecológicas de las plantas. Los estomas se encuentran en todas las partes terrestres de las plantas, incluidos los órganos reproductores e incluso los filamentos. Los estomas son los más característicos de las hojas. La mayoría de las veces se encuentran en la parte inferior de las hojas (en plantas mesofíticas). Sin embargo, en las xerófitas, también se encuentran en la parte superior de la hoja.

El número medio de estomas por 1 mm 2 de área varía de 100 a 300. El tamaño de los estomas no supera las 20 micrones de largo y 8-15 micrones de ancho. área total los estomas abiertos constituyen el 1% de la superficie de la hoja.

Se encontró que las pequeñas hojas apicales tienen mayor número de estomas que las grandes inferiores. La frecuencia de los estomas (su número por unidad de área) aumenta con la transición de la base de la hoja a su ápice y de la parte inferior de la planta a la superior. Las plantas en hábitats áridos tienen más, pero son más pequeñas.

En la mayoría de las plantas mesofíticas, los estomas se encuentran al mismo nivel que las células epidérmicas, y en las formas xerofíticas, los estomas se ubican por debajo del nivel de la epidermis y se denominan sumergidos. En los higrófitos, las células de guarda a veces se encuentran por encima de la epidermis. Estos estomas se llaman elevados.

Uno u otro tipo de estructura estomática es característico de ciertos grupos de plantas, aunque dentro de la misma familia en ocasiones se pueden encontrar Varios tipos estomas. A pesar del área significativa ocupada por los estomas, la difusión del vapor de agua a través de ellos es del 50 al 60% de la evaporación de la superficie libre. Se encontró que la tasa de difusión a través de pequeños agujeros es proporcional a su perímetro y no a su área. Por lo tanto, el cierre parcial de las células de guarda tiene poco efecto en su perímetro y el nivel de difusión del vapor de agua a través de los estomas no desciende de manera muy brusca.

Experiencia 1. Observación del movimiento de los estomas al microscopio.

El propósito del experimento: para determinar la dependencia del trabajo de los estomas de sustancias osmóticamente activas.

Materiales y equipamiento: Solución de glicerina al 5%, navaja, aguja de disección, microscopio, portaobjetos y cubreobjetos.

Plantas: hojas (tradescantia, tulipán, hortensias o amarilis, Kalanchoe).

El intercambio de gases entre los espacios intercelulares de la hoja y la atmósfera externa está regulado por los estomas. Cada estoma consta de dos células de protección, en las que las paredes adyacentes a la fisura del estoma están muy engrosadas, mientras que las partes externas de la membrana permanecen delgadas. El grosor desigual de las paredes exterior e interior conduce al hecho de que cuando cambia la turgencia, las células de guarda pueden doblarse o enderezarse, abriendo o cerrando el espacio estomático.

Progreso: se hacen secciones de la epidermis de una hoja de la planta seleccionada, que se colocan en una solución de glicerol al 5% y se mantienen durante al menos 1 hora. Las secciones se examinan al microscopio, se determina el grado de apertura de la fisura estomática utilizando un micrómetro ocular. Se realizan 10 mediciones, se encuentra la media y se calcula el error de la media. Luego, las secciones se transfieren de la solución de glicerol al agua y las mediciones de las fisuras estomáticas se repiten bajo un microscopio. Los resultados se registran en la Tabla 1.

tabla 1

El grado de apertura de la hendidura estomática en diferentes entornos.

Planta, órgano

Medida No.

Apertura del espacio estomático

Glicerol

Hoja de la planta

Ejercicio: llegar a una conclusión sobre el efecto del glicerol y el agua en la apertura y cierre de los estomas.

Experiencia 2. Determinación del estado de los estomas y espacios intercelulares por el método de Molish

El propósito del experimento: determinará la influencia de las condiciones externas sobre el estado de los estomas y la intensidad de la transpiración.

Materiales y equipamiento: xileno (en un gotero), alcohol etílico (en un gotero); benceno (en un gotero), pipetas.

Planta: hojas frescas o marchitas de plantas, hojas de plantas en la oscuridad.

Los espacios intercelulares de la hoja suelen estar llenos de aire, por lo que, cuando se mira a la luz, la hoja parece opaca. Si se infiltra, es decir llenando los espacios intercelulares con cualquier líquido, entonces las secciones correspondientes de la hoja se vuelven transparentes.

La determinación del estado de los estomas por el método de infiltración se basa en la capacidad de los líquidos que humedecen las membranas celulares para penetrar debido a la capilaridad a través de los espacios estomáticos abiertos hacia los espacios intercelulares más cercanos, desplazando el aire de ellos, lo cual es fácil de verificar por la apariencia. de manchas transparentes en la hoja. Diferentes líquidos pueden penetrar en los espacios estomáticos que están abiertos en diversos grados: el xileno penetra fácilmente a través de estomas débilmente abiertos, el benceno a través de estomas medio abiertos y el alcohol etílico solo puede penetrar a través de estomas abiertos de par en par.

Este método, propuesto por Molish, es muy sencillo y bastante aplicable al trabajo de campo.

Progreso... Aplique por separado pequeñas gotas de benceno, xileno y alcohol etílico en la superficie inferior de la hoja. Mantenga la hoja en posición horizontal hasta que las gotas desaparezcan por completo, que pueden evaporarse o penetrar en el interior de la hoja, y examine la hoja en busca de luz.

Examine las hojas envejecidas en diferentes condiciones (frescas y marchitas, iluminadas y sombreadas, etc.). Examine 2-3 hojas cada vez.