HOJAS

La hoja es el órgano donde ocurre la mayor parte de la fotosíntesis. Es también el órgano por donde la planta pierde la mayor cantidad de agua. La estructura de la hoja está adaptada para estas dos funciones: la producción de alimento y el control de la pérdida de agua.

La capa superior de la hoja se llama epidermis superior. La capa de abajo se llama la epidermis inferior. Las capas epidérmicas ayudan a controlar la pérdida de agua. En la epidermis hay unas estructuras llamadas estomas. Los estomas son aberturas en la epidermis de la hoja a través de las cuales el oxígeno y el vapor de agua salen de la hoja y entra el bióxido de carbono.

Entre las dos capas epidérmicas se encuentra el mesófilo. Entre las células de parénquima hay una red de espacios de aire que se conectan con los estomas. En esta forma, el bióxido de carbono que pasa hacia los estomas entra en la red de espacios intercelulares que están entre las células parenquimatosas del mesófilo. El mesófilo se compone de dos tipos de células parenquimatosas: (1) el mesófilo de empalizada y (2) el mesófilo esponjoso. El mesófilo de empalizada es una capa de células de parénquima, rectangulares, alargadas en un ángulo recto con la superficie de la hoja ubicada cerca de la parte superior de la hoja. La mayor cantidad de fotosíntesis ocurre en el mesófilo de empalizada.

El mesófilo esponjoso es una capa de células de parénquima de forma irregular que rodea los espacios intercelulares en el mesófilo.

El alimento que se forma en el mesófilo se mueve hacia el floema de la hoja. De aquí, el alimento es transportado a todas las partes de la planta y se usa para el crecimiento y el desarrollo.

Es una excrecencia lateral que sale de un nudo entre el tallo y las ramas, y que funciona como el principal órgano sintetizador de alimento de los vegetales. Las hojas no modificadas con fines particulares tienen, por lo general, dos partes principales: un tallo llamado pecíolo y una porción ensanchada y plana llamada limbo (ver foto). El color verde del limbo de casi todas las hojas se debe a la presencia de clorofila, un pigmento que las plantas utilizan para fabricar, a partir de agua y anhídrido carbónico (fotosíntesis), los azúcares llamados hidratos de carbono.

No todas las hojas son verdes; muchas contienen otros pigmentos que enmascaran el verde de la clorofila, y algunas carecen de ella en todo el limbo o en partes de él. La coloración que las hojas adquieren en otoño se debe casi siempre a la descomposición de la clorofila, que deja al descubierto estos otros pigmentos. La estructura interna de las hojas, como la de raíces y tallos, es una modificación de una pauta básica común a casi todas las plantas vasculares.

Tejidos internos de la hoja

Las hojas normales se presentan con tejidos muy parecidos al resto de la planta, pero distribuidos según patrones propios que responden a cada una de las especies. También las condiciones del ambiente ejercen una fuerte acción modeladora sobre la estructura anatómica de este órgano. Recorriendo la hoja de afuera hacia adentro, nos encontramos con un primer tejido llamado epidermis, formado por un conjunto de células muy compactas recubiertas por una cutícula que reduce las pérdidas de agua. A lo largo de su recorrido es posible observar varias estructuras especializadas llamadas estomas (ver foto). Estas estructuras, formadas por células oclusivas (las únicas células epidérmicas que llevan cloroplastos en su interior) dejan entre sí un pequeño orificio llamado ostíolo. La función de los estomas es dejar entrar o salir los gases atmosféricos ( O2, CO2, vapor de agua, etc.)

Hacia el interior de la hoja, por debajo de la epidermis encontramos un tejido fundamental llamado mesófilo. Es el tejido fotosintético por excelencia. Observando su estructura se pueden diferenciar dos tipos de células: las que se disponen forma paralela, llamadas parénquima en empalizada, y las que se disponen en forma muy irregular, dejando entre sí espacios intercelulares que se denominadas parénquima esponjoso. Las células en empalizada tienen un gran contenido de cloroplastos y su función fotosintética es primordial. En cambio, las células del parénquima esponjoso, que también cumple una función fotosintética, están mucho más vinculadas con el transporte de los gases al interior y exterior de la hoja. Por último, debemos mencionar que, al igual que en los otros órganos (tallo y raíz), en el mesófilo de la hoja también hay numerosos haces vasculares (xilema y floema) que translocan hacia uno y otro lado las sustancias inorgánicas y orgánicas que necesita la planta.

La forma de las hojas

Muchas de las características utilizadas para identificar las plantas son rasgos estructurales externos de las hojas. Los dos tipos básicos de hoja son: 1) hoja simple, que tiene un único limbo sin dividir, como en el roble; y 2) hoja compuesta, con un limbo formado por varios folíolos, como en el trébol. Las hojas compuestas con folíolos dispuestos en dos hileras opuestas que parten de un nervio central, como en la Robina pseudo acacia, se llaman pinnadas, en tanto aquellas cuyos folíolos irradian en forma de abanico a partir de un único punto, como en el castaño de Indias, se llaman palmadas.

En las dicotiledóneas, la disposición de los nervios de las hojas y los folíolos sigue una pauta similar. Las hojas de nervación pinnada, como las del olmo, tienen un nervio central relativamente grueso que cruza el limbo desde la base hasta el ápice y del cual parten otros más delgados que a su vez se subdividen. En las hojas de nerviación palmada, como las del arce, hay varios nervios de grosor casi igual que se difunden desde un punto en la base del limbo y se ramifican en otros menores. En las hojas peltadas, como la del manzano, el pecíolo se encuentra casi en el centro del envés de un limbo redondo o en forma de escudo; de él parten varias nervaduras radiales que se dirigen hacia los bordes y se subdividen en otras más delgadas.

En casi todas las monocotiledóneas, las hojas tienen nervaduras paralelas e iguales, que parten de la base del limbo y terminan en el ápice o muy cerca de él. En casi todos los helechos y en algunas plantas superiores, como el ginkgo, las hojas tienen nervación dicotómica: varios nervios pequeños, de grosor casi idéntico, parten de uno o varios puntos de la base de la hoja o el folíolo y se bifurcan varias veces en pares hasta llegar al borde.

La forma en que la hoja se une al tallo es muy variable. En casi todas las dicotiledóneas, el punto de unión es la base del pecíolo, mientras que éste suele faltar en las hojas de las monocotiledóneas, cuya base se transforma en una vaina ancha y plana que envuelve el tallo. Algunas hojas pecioladas forman, en el punto en que se unen al tallo, una estructura semejante a una hoja o escama llamada estípula, como se observa en las Rosáceas.

La disposición de las hojas, llamada filotaxis, varía mucho de unas plantas a otras. Se conocen dos formas básicas: alterna, con las hojas dispuestas alrededor del tallo en espiral; y opuesta, con las hojas unidas al tallo por parejas a la misma altura; si las parejas sucesivas se disponen formando ángulo recto, como en la menta, se dice que las hojas están decusadas; y si de un mismo punto del tallo brotan más de dos hojas, se habla de hojas verticiladas.

Adaptaciones de las hojas

La forma y la estructura de la hoja están adaptadas a las condiciones en que vive la planta. Las hojas típicas de regiones templadas, sometidas a una humedad moderada, son muy distintas de las propias de regiones tropicales, húmedas o frías, y secas. Casi todas las hojas tienen un limbo plano orientado para captar la mayor cantidad posible de luz solar; en cambio, las coníferas, adaptadas a regiones frías y ventosas, tienen hojas aciculares que ofrecen una superficie mínima al desecamiento, al agua y al viento. Las hojas tienen uno o dos nervios embebidos en el centro y una capa de fuerte tejido de sostén justo por debajo de la capa externa, gruesa y muy cutinizada. En plantas propias de regiones áridas, como el aloe, las hojas suelen ser mucho más esponjosas y retienen gran cantidad de agua. Las hojas de muchas plantas de las selvas tropicales están adaptadas para destilar por el ápice el exceso de humedad.

Muchos órganos vegetales que se parecen a las hojas nacen, desde el punto de vista embriológico, como hojas. Los dos grandes cotiledones u hojas de semilla que forman casi todo el volumen de la semilla de judía (frijol), por ejemplo, actúan como hojas suministradoras de alimento para la joven plántula y las escamas que cubren las yemas en desarrollo son hojas modificadas para adaptarse a la función de protección. Por su parte, los zarcillos de muchas trepadoras son, en realidad, hojas con el limbo muy poco desarrollado y ciertas espinas, como las de algunas falsas acacias y cactus, son también hojas modificadas. Las brácteas petaloideas, como los vistosos pétalos del cornejo, que rodean la base de las flores o las inflorescencias, son hojas con capacidad fotosintética. Incluso sépalos, pétalos, estambres y carpelos se consideran hojas modificadas y adaptadas a la función reproductora. 

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

• Reconocer los diferentes tipos de hojas (monocotiledóneas, dicotiledóneas y gimnospermas), con sus respectivos tejidos internos y su morfología externa.

OBJETIVOS ESPECIFICO

   Establecer la importancia de las hojas de las plantas como forma importante para su desarrollo y formación de la misma.

Utilizar los colorantes ( safranina, verde de metilo y tionina) como forma más eficaz de lograr una mejor observación de la hoja en la parte interna por medio del  microscopio.

Realizar cortes transversales en las diferentes  ejemplares expuestos en el laboratorio           ( pino,eucalipto, kikuyo y clavel)

METODOLOGIA

para la factible realización de este laboratorio  se tomaron muestras vegetales de distintas hojas que fueron: clavel, kikuyo, eucalipto y pino ; las cuales se les realizaron  cortes transversales, tomando tres cortes de cada tipo de hoja, se depositan en una caja de petri con agua, luego de esto se colocan los cortes en un portaobjetos y se observa al microscopio para identificar los tejidos que conforman la hoja; a la muestra se le agrega hipoclorito de sodio, se enjuaga,  se le agrega agua acidulada, se enjuaga, se le  agrega el colorante en este caso tionina, verde de metilo , safranina, se realiza el mismo procedimiento con las demás muestras de vegetal. una vez que a la muestra se le haya realizado la tinción, se procede a sellar la placa con gelatina glicerina.

RESULTADOS

CORTE TRANSVERSAL DE UNA HOJA DE PINO

corte tranversal de casuarina con tionina x10

corte tranversal de casuarina con safranina x10

corte tranversal de casuarina con verde de metilo x10

La hoja o acícula de pino se caracteriza por presentar una epidermis de células muy lignificadas, debajo de las cuales se observan dos o tres filas de células Tanto en la zona adaxial como en la abaxial de la hoja se disponen los estomas^,. El parénquima clorofílico en este caso es homogéneo, todas las células parecen disponerse en empalizada. Una especie de endodermis rodea los haces vasculares. El aspecto homogéneo del xilema primario es resultado de la ausencia de tráqueas y la presencia únicamente de traqueidas, lo que nos indica que estamos ante una gimnosperma. El floema está formado por células cribosas que se encuentran muy apiladas.

CORTE TRANSVERSAL DE UNA HOJA DE KIKUYO

corte transversal de kikuyo con safranina x10

corte transversal de kikuyo con tionina x10

corte transversal de kikuyo con verde de metilo x10

Son hojas de tipo lanceolada y pubescente. En el corte transversal de kikuyo podemos observar los haces los cuales están bien definidos, el mesófilo no está diferenciado en parénquima en empalizada y esponjoso;  los haces vasculares y la vaina vascular están conformadas por células de parénquima con cloroplastos muy grandes; alrededor de la vaina se distribuyen las células del mesófilo conformando un anillo.

CORTE TRANSVERSAL DE UNA HOJA DE EUCALIPTO

corte transversal de eucalipto con tionina x10

corte transversal de eucalipto con verde de metilo x10

corte transversal de eucalipto con safranina x10

Las hojas jóvenes de los eucaliptos son sésiles, ovaladas, grisáceas y de forma falciforme. Estas se alargan y se tornan de un color verde azulado brillante de adultas. Al realizar el corte transversal en estas hojas podemos identificar que poseen un mesófilo homogéneo, en el cual se pueden observar el parénquima en empalizada y lagunar,  en el centro se encuentran el xilema y el floema, dispuestos en uno o varios haces vasculares,  rodeados por un parénquima pobre en cloroplastos o sin ellos.

CORTE TRANSVERSAL DE UNA HOJA DE CLAVEL

corte transversal de clavel con verde x10

corte transversal de clavel con tionina x10

corte transversal de clavel con safranina x10

Son plantas herbáceas de tipo dicotiledónea. Los claveles poseen hojas lineales, angostas, opuestas y envainadoras lo cual son compuestas. Hojas de forma lanceolada su base foliar es aguda, su ápice es agudo su margen entero su tipo de venación es de tipo paralelodroma. Al observarla en el objetivo 10x permite ver como todas las hojas al realizar el corte transversal el tejido mesófilo compuesto por el parénquima empalizado y el esponjoso, lo cual  se evidencia con la tinción de savi y tionina.

COCLUSIONES

•      Al tener cada una de las muestras podemos evidenciar las diferentes plantas que presentan flores  y ausencia de las mismas, las cuales al hacer el corte respectivo podemos ver que todas las hojas tienen el mismo tejido “mesofilo” el cual se encuentra el parénquima con dos tipos, empalizada y esponjosa.

• Con los cortes realizados al agregar los colorantes savi y tionina ayudan de alguna forma identificar el parénquima empalizado y esponjoso, permitiendo ver que que el empalizado se dispone de una forma  palizada o de cerca  y el parénquima esponjoso tiene una forma irregular dejando espacios entre sí o espacios intercelulares, lo cual es característico al diferente tipo de hoja sin importar el tipo de planta.

•    La hoja es una de las partes más importantes de las plantas vasculares, pues es el órgano vegetativo primariamente especializado en la realización de la fotosíntesis, lo cual se puede diferenciar de una a otra por su morfología del limbo, la base foliar, el margen, el borde, el ápice, el tipo de venación y entre otros caracteres que son necesarios para identificar cada especie de planta.

BIBLIOGRAFIA

Dimitri MJ & EN Orfila. 1985. Tratado de morfología y sistemática vegetal. Acmé S.A.

Ross, M.H., Kaye, G.I., Pawlina, W. (2013) Histología. Texto y atlas color con biología celular y molecular. Editorial Médica Panamericana. (6ª Edición) Madrid.

Freeman, W.H., Bracegirdle, B. (1981) Atlas de histología. Paraninfo (2ª Edición). Madrid.