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1.4.11.11: Hojas - Biología

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Objetivos de aprendizaje

  • Identificar la estructura y función de una hoja típica.

Las hojas son los sitios principales para la fotosíntesis: el proceso por el cual las plantas sintetizan los alimentos. La mayoría de las hojas suelen ser verdes, debido a la presencia de clorofila en las células de las hojas. Sin embargo, algunas hojas pueden tener diferentes colores debido a otros pigmentos vegetales que enmascaran la clorofila verde.

El grosor, la forma y el tamaño de las hojas se adaptan al entorno. Cada variación ayuda a una especie de planta a maximizar sus posibilidades de supervivencia en un hábitat en particular. Por lo general, las hojas de las plantas que crecen en las selvas tropicales tienen áreas de superficie más grandes que las de las plantas que crecen en los desiertos o en condiciones muy frías, que probablemente tengan una superficie más pequeña para minimizar la pérdida de agua.

Estructura de una hoja típica

Cada hoja tiene típicamente una lámina de hoja llamada lámina, que también es la parte más ancha de la hoja. Algunas hojas están unidas al tallo de la planta por un pecíolo. Las hojas que no tienen pecíolo y están adheridas directamente al tallo de la planta se llaman sésil sale de. Los pequeños apéndices verdes que generalmente se encuentran en la base del pecíolo se conocen como estipulaciones. La mayoría de las hojas tienen una nervadura central, que viaja a lo largo de la hoja y se ramifica a cada lado para producir venas de tejido vascular. El borde de la hoja se llama margen. La figura 1 muestra la estructura de una hoja de eudicot típica.

Dentro de cada hoja, el tejido vascular forma venas. La disposición de las venas en una hoja se llama venación patrón. Las monocotiledóneas y las dicotiledóneas difieren en sus patrones de nervadura (Figura 2). Las monocotiledóneas tienen venación paralela; las nervaduras corren en línea recta a lo largo de la hoja sin converger en un punto. En las dicotiledóneas, sin embargo, las nervaduras de la hoja tienen una apariencia de red, formando un patrón conocido como venación reticulada. Una planta existente, la Ginkgo biloba, tiene venación dicotómica donde las venas se bifurcan.

Arreglo de hojas

La disposición de las hojas en un tallo se conoce como filotaxia. El número y la ubicación de las hojas de una planta variará según la especie, y cada especie exhibirá una disposición de hojas característica. Las hojas se clasifican en alternas, espirales u opuestas. Las plantas que tienen solo una hoja por nodo tienen hojas que se dice que son alternas, lo que significa que las hojas se alternan a cada lado del tallo en un plano plano, o en espiral, lo que significa que las hojas están dispuestas en espiral a lo largo del tallo. En una disposición de hojas opuestas, dos hojas surgen en el mismo punto, y las hojas se conectan una frente a otra a lo largo de la rama. Si hay tres o más hojas conectadas en un nodo, la disposición de las hojas se clasifica como vertido.

Forma de hoja

Las hojas pueden ser simples o compuestas (Figura 3). en un hoja simple, la hoja es completamente indivisa, como en la hoja de plátano, o tiene lóbulos, pero la separación no llega a la nervadura central, como en la hoja de arce. en un hoja compuesta, la lámina de la hoja está completamente dividida, formando folíolos, como en el algarrobo. Cada folleto puede tener su propio tallo, pero está adherido al raquis. A hoja palmeadamente compuesta se asemeja a la palma de una mano, con folletos que se irradian hacia afuera desde un punto.Ejemplos incluyen las hojas de la hiedra venenosa, el castaño de indias o la planta de interior familiar. Schefflera sp. (nombre común “planta paraguas”). Hojas pinnadas compuestas tome su nombre de su apariencia de pluma; los folletos están dispuestos a lo largo de la nervadura central, como en las hojas de rosa (Rosa sp.), o las hojas de nogal, nuez, fresno o nogal.

Estructura y función de la hoja

La capa más externa de la hoja es la epidermis; está presente en ambos lados de la hoja y se llama epidermis superior e inferior, respectivamente. Los botánicos llaman al lado superior la superficie adaxial (o adaxis) y al lado inferior la superficie abaxial (o abaxis). La epidermis ayuda a regular el intercambio de gases. Contiene estomas (Figura 4): aberturas por las que se produce el intercambio de gases. Dos células de guarda rodean cada estoma, regulando su apertura y cierre.

La epidermis suele tener una capa celular de espesor; sin embargo, en las plantas que crecen en condiciones de mucho calor o mucho frío, la epidermis puede tener varias capas de espesor para proteger contra la pérdida excesiva de agua por la transpiración. Una capa cerosa conocida como cutícula cubre las hojas de todas las especies vegetales. La cutícula reduce la tasa de pérdida de agua de la superficie de la hoja. Otras hojas pueden tener pequeños pelos (tricomas) en la superficie de la hoja. Los tricomas ayudan a disuadir la herbivoría al restringir los movimientos de los insectos o al almacenar compuestos tóxicos o de mal sabor; también pueden reducir la tasa de transpiración al bloquear el flujo de aire a través de la superficie de la hoja (Figura 5).

Debajo de la epidermis de las hojas de dicotiledóneas hay capas de células conocidas como mesófilo o "hoja media". El mesófilo de la mayoría de las hojas contiene típicamente dos arreglos de células de parénquima: el parénquima en empalizada y el parénquima esponjoso (Figura 6). El parénquima en empalizada (también llamado mesófilo en empalizada) tiene células en forma de columna, compactas y puede estar presente en una, dos o tres capas. Debajo del parénquima en empalizada hay células de forma irregular dispuestas sueltas. Estas son las células del parénquima esponjoso (o mesófilo esponjoso). El espacio de aire que se encuentra entre las células del parénquima esponjoso permite el intercambio gaseoso entre la hoja y la atmósfera exterior a través de los estomas. En las plantas acuáticas, los espacios intercelulares del parénquima esponjoso ayudan a la hoja a flotar. Ambas capas del mesófilo contienen muchos cloroplastos. Las células de guarda son las únicas células epidérmicas que contienen cloroplastos.

En el dibujo de la hoja (Figura 6a), el mesófilo central está intercalado entre una epidermis superior e inferior. El mesófilo tiene dos capas: una capa superior en empalizada compuesta de células columnares compactas y una capa inferior esponjosa, compuesta de células de forma irregular y poco compactas. Los estomas en la parte inferior de la hoja permiten el intercambio de gases. Una cutícula cerosa cubre todas las superficies aéreas de las plantas terrestres para minimizar la pérdida de agua. Estas capas de hojas son claramente visibles en la micrografía electrónica de barrido (Figura 6b). Las numerosas pequeñas protuberancias en las células del parénquima en empalizada son cloroplastos. Los cloroplastos también están presentes en el parénquima esponjoso, pero no son tan obvios. Las protuberancias que sobresalen de la superficie inferior de la hoja son tricomas glandulares, que difieren en estructura de los tricomas con pedúnculos en la Figura 5.

Al igual que el tallo, la hoja contiene haces vasculares compuestos por xilema y floema (Figura 7). El xilema consta de traqueidas y vasos, que transportan agua y minerales a las hojas. El floema transporta los productos fotosintéticos de la hoja a las otras partes de la planta. Un solo haz vascular, no importa cuán grande o pequeño sea, siempre contiene tejidos de xilema y floema.

Adaptaciones de hojas

Las especies de plantas de coníferas que prosperan en ambientes fríos, como el abeto, el abeto y el pino, tienen hojas de tamaño reducido y apariencia de agujas. Estas hojas en forma de aguja tienen estomas hundidos y una superficie más pequeña: dos atributos que ayudan a reducir la pérdida de agua. En climas cálidos, plantas como los cactus tienen hojas que se reducen a espinas, que en combinación con sus suculentos tallos ayudan a conservar el agua. Muchas plantas acuáticas tienen hojas con una lámina ancha que puede flotar en la superficie del agua y una cutícula cerosa y gruesa en la superficie de la hoja que repele el agua.

Mira el episodio "The Pale Pitcher Plant" de la serie de videos Las plantas también son frescas un video de la Botanical Society of America sobre una especie de planta carnívora encontrada en Louisiana.

Se puede encontrar un enlace a elementos interactivos al final de esta página.

Objetivos de aprendizaje

Las hojas son el sitio principal de la fotosíntesis. Una hoja típica consta de una lámina (la parte ancha de la hoja, también llamada limbo) y un pecíolo (el tallo que une la hoja a un tallo). La disposición de las hojas en un tallo, conocida como filotaxia, permite la máxima exposición a la luz solar. Cada especie vegetal tiene una disposición y una forma de hojas características. El patrón de la disposición de las hojas puede ser alternativo, opuesto o en espiral, mientras que la forma de la hoja puede ser simple o compuesta. El tejido foliar está formado por la epidermis, que forma la capa celular más externa, y el mesófilo y el tejido vascular, que forman la parte interna de la hoja. En algunas especies de plantas, la forma de las hojas se modifica para formar estructuras como zarcillos, espinas, escamas de yemas y agujas.


Ver el vídeo: Vídeo biología hojas otoño (Agosto 2022).