Este documento describe cómo los cactus realizan la osmorregulación para almacenar agua. Explica que las células de los cactus mantienen la turgencia cuando disminuye su potencial hídrico mediante la producción de sustancias osmóticamente activas. Esto les permite absorber agua de suelos con bajo potencial hídrico y posponer la deshidratación. El documento también presenta un experimento para observar estas células bajo el microscopio y comparar la osmorregulación en

1. Prepa UPAEP Tehuacán
PRÁCTICA: OSMOSIS

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ÓSMOSIS
Propósito:
Conocer cómo se produce la ósmosis y la osmorregulación en las cactáceas y los
diferentes tipos de células en las que se pueden realizar los procesos.
Introducción:
Los cactus son unas plantas de la familia de las suculentas y son endémicos del continente
americano y las Antillas.
Los cactus son capaces de almacenar agua en su interior debido a que tienen un córtex
grueso y esponjoso cuyas capas externas son capaces de realizar la fotosíntesis. Muchos de ellos
tienen un xilema muy fino, y al tener un cortex muy grueso, de hasta 40cm en algunas especies,
la difusión de agua y nutrientes entre él y las capas externas de la planta es extremadamente lenta.
Incluso con una cutícula extremadamente gruesa y cubierta de cera siempre hay pequeñas
pérdidas de agua, y para reemplazarlas, y evitar que el tejido externo muera por deshidratación,
los cactus han desarrollado una estructura única, los haces corticales. Estos salen radialmente del
xilema y son los encargados de distribuir el agua y los nutrientes por toda la planta.
Osmorregulación
La osmorregulación da una ventaja a las plantas bajo estrés por déficit hídrico, ya que las
plantas mantienen las células turgentes cuando baja su potencial hídrico y así pueden crecer sus
células por extensión. Al bajar el potencial hídrico en las raíces serán capaces de absorber agua
en suelos con bajo potencial hídrico. En las raíces, si hay osmorregulación, se mantendrá el
crecimiento radicular, además, si se mantienen turgentes las células radiculares se reduce la
producción de ABA y se mantienen altas las concentraciones de citoquininas. Es esencial para las
plantas que se mantenga la tasa de absorción de agua, ya que a nivel foliar se mantendrán abiertos
los estomas, manteniéndose la fotosíntesis. Como aspecto negativo se mantiene más tiempo la
transpiración. En una misma planta se pueden dar varios de estos mecanismos a la vez. En
muchas especies vegetales, cuando se da déficit hídrico, lo primero es intentar captar más agua
influyendo en el crecimiento de la raíz. También se producen sustancias osmóticamente activas
para posponer el momento en el que no pueda absorber más agua, con esto se cierran las estomas
para conservar el agua. Si una planta ha hecho un ajuste osmótico para conservar agua y ya no
puede absorber agua, pone en marcha los mecanismos para conservarla. En la osmorregulación

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por prolina, los niveles de prolina reflejan bien el grado de estrés: aumenta el estrés y aumenta la
prolina.
Osmorregulación de los cactus
Los cactus son plantas xerófitas, es decir están adaptadas a
condiciones áridas estacionales o permanentes, mostrando tendencia a
la reducción de las superficies sometidas a transpiración para disminuir
al máximo la pérdida de agua. Normalmente carecen de hojas en el
sentido estricto, pero en su lugar presentan unas estructuras coriáceas
que adquieren la forma de pelos y agudas espinas, aunque hay excepciones como el género
Pereskia, cuyos ejemplares sí están dotados de hojas persistentes y tallos leñosos rectos. A partir
de ésta, surgió el género Pereskiopsis, que además de tallos carnosos, areolas, espinas y hojas
carnosas presenta gloquidios en las aréolas, y sus hojas son caducas. Los gloquidios se
desarrollaron y aumentaron en importancia en las Opuntia.
En cuanto a su forma existen cactus con cuerpo de forma globosa, como en Mammillaria,
aplanada como en Opuntia o columnar y muchas veces ramificado desde la base o algo más
arriba como en Cereus. El tamaño también varía según el género y la especie. Las formas
crestadas son frecuentes en los cactus, y generalmente se producen al variar la forma de
crecimiento en el apice de la planta. En un determinado punto de crecimiento se divide y
subdivide, transformándose en una línea, y al seguir creciendo en forma lateral, la simetría de la
planta se distorsiona, convirtiéndose en un cuerpo plano, a veces con ondulaciones. Puede
aparecer a cualquier edad. También podemos encontrarlos colgantes o rastreros.
Las areolas son de forma similar a pequeñas almohadillas recubiertas de pelo y sobre las
que se desarrollan las espinas, flores y hojas cuando existen, son como las yemas en el resto de
los vegetales.
Las espinas son hojas modificadas, producidas por la capa epidérmica del tallo y no están
unidas a los tejidos internos, no todos los cactus las presentan. Cuanto mayor es la exposición al
sol más espinas densas y fuertes suele tener. Su forma y tamaño varía según la especie. Pueden
ser aciculares, prismáticas, cilíndricas y con forma de lengüeta, incluso en algunas especies se
han transformado en pelos, son lo que se denomina espinas criniformes.
Las flores de los cactus no tienen pedúnculo, nacen directamente de las aréolas. El
número de pétalos y sépalos es difícil de determinar ya que no existe una clara diferenciación

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entre ellos. Los más externos sépalos, son pequeños y a veces de color verdoso, los internos,
pétalos, ofrecen colores vivos. El cáliz de algunas especies se alarga tanto que puede ser
confundido con el pedúnculo. Tanto los pétalos y sépalos pueden estar separados en toda su
longitud o juntos. Por lo general las flores son regulares o actinomórficas, pero en
algunas especies son irregulares o zigomórficas. El color es variable blanca, amarilla, verdosa,
naranja, rosa, roja, púrpura y violeta. Pueden florecer en distintas épocas, tanto en la temporada
templado-cálida, como fría, según la especie. Tampoco duran lo mismo en unos que en otros,
pudiendo permanecer desde uno o dos días hasta una semana. Incluso algunos florecen por la
noche.
El fruto es normalmente una baya, como una uva. En el caso de la Opuntia es una baya
carnosa y comestible conocida como higo chumbo.
Las raíces pueden ser superficiales, extendiéndose ampliamente de forma que tengan
fácil acceso al agua caída en las lluvias, o bien napiformes, de forma cónica, realizando
funciones de reserva. En algunas especies de Pereskia y Pereskiopsis, la raíz es más gruesa y
nodulosa.
Podemos encontrar también cactus variegados, que son aquellos en los que una mayor o
menor parte de su cuerpo no posee color verde debido a la falta de clorofila, predominando otros
pigmentos. Por lo general el color de las zonas variegadas es amarillo aunque pueden estar
pigmentadas de rosa, rojo, marrón y otros colores.
Tipos de raíces.
 Raíces profundas, suelen ser raíces de cactus que crecen en zonas muy áridas donde el
conservar y almacenar el agua es fundamental, aun a costa de que la parte aérea se
deshidrate, son propias de especies como Lophophora, Ariocarpus, Echinocereus,
Turbinicarpus.
 Raíces superficiales. Van a buscar la humedad a menudo muy lejos, especialmente bajo
las piedras donde se condensa el agua.
El tallo.
En la mayoría de las cactáceas la parte aérea se reduce al tallo, ya que carecen de hoja, su
función en las plantas crasas es:
a. Función de soporte, sobre todo en especies de gran tamaño y peso como Carnegiea, o
Pachycereus.

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b. Función de transmisión de savia desde las raíces.
c. Asimilación de la clorofila (en el caso de las cactáceas es el único órgano que cumple
esta función).
d. En ella se encuentran los estomas que son las puertas y salidas para la respiración.
Espinas
Las espinas de los cactus están fijadas sobre areolas hacia adentro del tejido, la misma
areola se encuentra protegida a sí misma por un enfurtido constituido de pelillos. Flores y ramas
secundarias nacen de estas.
Chamaecereus (cristado) Oreocereus ..

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Pregunta Científica:
¿Cómo se realiza una osmorregulación en las células de un cactus?
Hipótesis:
El cactus guarda el agua en sus órganos y cuando hace demasiado calor, no deja expulsar
el agua y lo retiene como vapor.
Variables:
 Diferentes tipos de muestras de las células del cactus.
 Morfología de espinas.
 Tipos de raíz
 Tipos de capas protectoras.
Material y Métodos:
 2 Cactáceas diferentes
 Microscopio
 1 portaobjetos
 1 Cubreobjetos
 1 Cuchillo
1. Cortar un pedazo interno pequeño de cada cactácea y ponerlo sobre el portaobjetos
acompañado del cubreobjetos.
2. Cortar un pedazo externo pequeño de cada cactácea y observar su composición.
3. Sustraer una espina de la cactácea y observarla bajo el microscopio.
4. Sustraer un cabello de la cactácea y observarlo bajo el microscopio.
5. Tomar un pequeño pedazo de raíz de cada cactácea y observarlas por separado en el
microscopio.
6. Hacer un análisis comparativo entre los dos tipos de cactáceas.

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Resultados:
1° cactácea
En la parte interior de la cactácea se presenta gran cantidad de agua, la planta está totalmente
hidratada por dentro y por fuera, las espinas son débiles por estar en un ambiente normal, no
extremista.
2° cactácea
La parte interior y exterior se encuentran hidratadas, sin embargo, se encontró una especie de
hongo que, aunque siguen hidratas las capas exteriores, no están lo suficientemente hidratadas
como la primera cactácea, se está empezando a esparcir el hongo.
Conclusión:
La hipótesis fue correcta, se comprobó que el cactus guarda el agua en sus órganos y
cuando hace demasiado calor, no deja expulsar el agua y lo retiene como vapor, esto se debe a la
morfología del cactus. Cuando el cactus carece de agua para realizar la fotosíntesis y mantenerse
hidratada, se realiza la osmorregulación, donde se pospone la absorción de agua y se cierran sus
estomas para conservarla, también transpiran para disminuir la pérdida de agua.
El regar a diario especies como los cactus, pueden originar hongos como la bacteriosis,
este tipo de hongo no se puede eliminar, y se debe al exceso de humedad. Esto causa un
reblandecimiento y descomposición en los tejidos internos.
Evaluación:
Al realizar la práctica se presentó la situación de no tener un microscopio potente en el
cuál verdaderamente se observara el proceso de ósmosis, además de que no se contó con una
herramienta especial y dedicada al corte de una parte de los cactus usados para poder tener una
mejor calidad de la muestra.

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Anexos:
Materiales utilizados Parte interna de la 1° cactácea
Parte externa de la
1°cactácea
Parte interna de la 2°
cactácea
Parte externa de la 2°
cactácea
Espina

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Referencias:
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