ANATOMÍA DE LA HOJA Prof. Iris Edith Peralta BOTÁNICA I - CÁTEDRA DE BOTÁNICA AGRÍCOLA - FCA - UNCU - 2014 Hoja Órgano generalmente aéreo, especializado en: ■Fotosíntesis ■Transpiración Coleus sp. Apice del tallo Meristemas apicales ANATOMÍA FOLIAR Las hojas, igual que el tallo, están compuestas por los tres sistemas de tejidos: dérmico: constituido por la epidermis fundamental: donde el tejido más importante es el parénquima clorofiliano, aunque también se encuentran tejidos de sostén: colénquima y esclerénquima vascular: integrado por el xilema y el floema. En la morfología normalmente aplanada de la hoja se hace una distinción en los tejidos epidérmicos de las dos superficies foliares: la más próxima al entrenudo superior y que normalmente mira hacia arriba (cara adaxial) y la otra que mira hacia abajo (cara abaxial) La epidermis es generalmente simple o uniestratificada, pero puede ser múltiple o pluriestratificada. La epidermis de la hoja tienen varios tipos celulares; células epidérmicas propiamente dichas, células oclusivas y anexas, tricomas, glándulas, etc. Según la ubicación de los estomas: Hipoestomáticas, Epistomáticas y Anfiestomáticas Dianthus: hoja anfistomática isobilateral Nymphaea: hoja epistomática dorsiventral HOJAS DE DICOTILEDÓNEAS SISTEMA FUNDAMENTAL O MESÓFILO Homogéneo Eucalyptus, transcorte de hoja anfistomática con mesófilo homogéneo Dibujo de http://www.uq.edu.au HOJAS DE DICOTILEDÓNEAS SISTEMA FUNDAMENTAL O MESÓFILO Heterogéneo: parénquima en empalizada y parénquima lagunoso SISTEMA VASCULAR Haces conductores colaterales (xilema hacia la superficie adaxial y el floema hacia la abaxial Bicolaterales: Floema – Xilema – Floema Vaina del haz: en las dicotiledóneas células parenquimáticas con pocos cloroplastos rodean al haz , intervienen en la transferencia de sustancias del clorénquima (empalizada y esponjoso) hacia el floema. Las monocotiledóneas pueden tener 1 o 2 vainas, con células de paredes delagadas y con cloroplastos la vaina parenquimática Camellia (Theaceae): vena media en transcorte Vitis, vena media en transcorte Foto de http://www-plb.ucdavis.edu Dorsiventral (bifacial): el parénquima en empalizada está hacia la cara adaxial y el parénquima lagunoso hacia la cara abaxial. Esta organización se encuentra en las hojas orientadas horizontalmente. Al nivel de cada estoma la laguna del tejido lagunoso constituye la cámara subestomática. Isobilateral (unifacial, isobilateral o isolateral): cuando el tejido en empalizada se observa sobre las dos caras del limbo foliar, y el parénquima lagunoso queda en el medio. Esta organización es característica de plantas con hojas erguidas o Dianthus: hoja anfistomática isobilateral Nymphaea: hoja epistomática dorsiventral péndulas Céntrico: modificación que se encuentra en hojas muy angostas, casi cilíndricas: el parénquima en empalizada adaxial forma una capa casi continua con el abaxial (Salsola). Esta organización es frecuente en xerófitos y plantas con hojas suculentas, presentan el mesófilo con células pequeñas, el parénquima en empalizada está más desarrollado que el esponjoso y frecuentemente está reforzado por esclerénquima. HOJAS DE MONOCOTILEDONEAS SISTEMA FUNDAMENTAL O MESÓFILO Transcorte de hoja de Ammophyla (Gramínea) con haces trabados Poa (Gramineae), transcorte de hoja mostrando un haz semitrabado y uno libre Poa, transcorte de hoja mostrando células buliformes Hojas de arroz (Oryza sativa), con superficie hidrofóbica Foto de Moore, Clark & Stern 1995 Plantas C3 (ciclo de Clavin-Benson) Primer producto de la fotosíntesis es un compuesto de 3 átomos de C. Estructura dorsiventral o bifacial, plantas de ambientes mesofíticos, ocupan con frecuencia hábitats sombreados, fríos o muy húmedos, donde la eficiencia del proceso fotosintético aumenta al disminuir la temperatura. La mayoría de las dicotiledóneas, entre ellas muchas de interés económico (soja, algodón, mandioca, tabaco) tienen este ciclo fotosintético. Entre las Monocotiledóneas varias gramíneas son C3 Transcortes de hoja de Hydrocotyle (Dicotiledónea) y Clivia (Monocotiledónea) con fotosíntesis C3 Plantas C4: ciclo fotosintético C4 o de Hatch-Slack, el primer producto de la fotosíntesis es tetracarbonado. Ocupan habitats soleados, calientes y áridos y tienen tasa fotosintética mayor que las plantas C3. Las plantas C4 tienen el clorénquima foliar dispuesto radialmente alrededor de los haces vasculares; el conjunto de caracteres anatómicos y fisiológicos que poseen se designa como "estructura kranz" Transcortes de hoja de especies con fotosíntesis C4 y estructura Kranz Saccharum officinarum, caña de azúcar Bouteloua (Gramineae-Eragrostoideae) Foto de www.uri.edu/artsci/ bio/plant_anatomy/99.html Fotosíntesis C4 en Zea mays, maíz Esquema de la separación espacial Observe la diferencia entre los cloroplastos de los procesos de la fotosíntesis C4 del mesófilo y de la vaina Foto de Raven 2003 Las plantas CAM (metabolismo ácido de las Crasuláceas) tienen fijación nocturna de anhidrido carbónico (CO2) atmosférico porque los estomas están cerrados durante el día y sólo se abren durante la noche. Transcorte de hoja de Echeveria (Crassulaceae) Esquema de la separación temporal de los procesos de la fotosíntesis en las plantas CAM HOJAS DE GIMNOSPERMAS