PRACTICA # 1 CLASIFICACION DE PRODUCTOS VEGETALES INTRODUCCION Las características de cada órgano y su actividad metabólica determinan su vida útil. Las semillas, raíces, tubérculos y bulbos están adaptados para tener una actividad metabólica baja y por lo tanto , una vida útil larga, las hojas, tallos, flores y frutos, por el contrario, presentan una actividad metabólica mayor y su vida útil es más corta. DEFINICION DE FRUTO Desde el punto de vista botánico los frutos provienen de las flores y, por definición genérica se acepta que son el resultado de la transformación que sufre el gineceo con sus estructuras accesorias después de la fertilización (Kays, 1991), sin embargo, las excepciones las constituyen los frutos partenocárpicos, fenómeno consistente en el desarrollo del fruto sin haber sido fecundado, por tanto, dicho fruto carece de semillas. DEFINICION DE HORTALIZA Según Benson (1967), una hortaliza se define como aquella planta de crecimiento arbustivo que produce frutos al raz del suelo. Evidentemente en estas definiciones también estarían comprendidos productos como el melón y la sandía, por lo que, para propósitos prácticos, en el presente ejercicio de laboratorio se denominarán hortalizas o vegetales a aquellos productos que son partes de la planta, como la raíz, el tallo, la flor o la hoja y que son consumidos con el platillo fuerte de la comida, i.e. ensaladas, guarniciones. Estas definiciones se aplican estrictamente en sentido botánico. Desde el punto de vista culinario se usa el término fruta para designar a aquellos frutos con alto contenido de azúcares que se consumen generalmente como postre, y el término vegetal u hortaliza para designar a aquellos órganos de la planta que se consumen en platillos diferentes de los postres y que acompañan al platillo fuerte de la comida. El fruto se desarrolla generalmente a partir del gineceo, sin embargo, en muchos frutos existe la participación de otros órganos para su formación y se les llama frutos accesorios. En otros casos los carpelos de un gineceo apocárpico maduran individualmente. En el curso de la maduración los frutos individuales de una flor se congregan para formar una sola unidad llamada fruto agregado. Generalmente se acepta que el fruto se desarrolla posteriormente a la fertilización, sin embargo, esto no es necesariamente cierto siempre, ya que existe el fenómeno de la partenocarpia. En otros casos el fruto se desarrolla sólo después de que el ginóforo o estilo (estructura tubular que une al ovario con el estigma) penetra a la tierra llevando consigo al carpelo con los óvulos fertilizados, tal es el caso del cacahuate. CLASIFICACION DE LOS FRUTOS Estos órganos vegetales presentan una gran diversidad en forma, tamaño, estructuras, composición, etc., no obstante es posible establecer ciertas generalizaciones respecto a sus propiedades físicas y anatómicas. Los criterios adoptados para su organización sistemática están en función de : a) La naturaleza del pericarpio b) Número de pistilos c) Flores incluidas Actualmente la propuesta que se sigue utilizando es la de Lawrence y Gray (1879). Algunas de las principales variantes de los frutos se basan en la posición del gineceo (estructura reproductora femenina) de la flor de la cual provienen. Así, existen frutos, derivados de flores epíginas (el fruto se desarrolla arriba del cáliz) exhiben una clara distinción entre el extremo del tallo y el floral. El ovario ínfero de las flores hipóginas (se desarrolla por debajo del cáliz), parece ser una porción expandida del tallo y el pedicelo, debajo de él, suele ser mucho más delgado. Durante la fructificación los sépalos y los estambres secos, usualmente persistentes en el extremo apical del fruto, se minimizan debido al gran crecimiento del ovario y de la porción del cáliz floral que lo cubre. Una característica más fina, auxiliar en la clasificación de los frutos es la posición de las semillas (placentación) está determinada por el número y arreglo de los carpelos. Si sólo existe un carpelo la placentación es simple. Al menos potencialmente, su disposición se encuentra a lo largo de la sutura. En vista de que la sutura se encuentra a un lado del ovario, la placentación es parietal. En algunos ovarios formados por un sólo carpelo pueden existir sólo una o unas cuantas semillas, las cuales se encuentran en una posición tan baja que la placentación es llamada basal; por el contrario, si éstas se encuentran en una posición muy alta, la placentación es apical. Si dos o más carpelos coalescen en sus ejes al márgen del ovario como una unidad y no se doblan hacia el centro del ovario, algunas partes de las paredes se convierten en divisiones, dando así lugar a dos o más cámaras seminales. La placentación se desarrolla al centro del ovario a lo largo de los márgenes fusionados de cada carpelo y es denominada placentación axial o central. Los frutos se clasifican en grupos con base en dos criterios. El principal criterio se basa en el grado de firmeza del pericarpo, i.e., si el fruto es seco y firme o suave y carnoso o jugoso. El segundo criterio se basa en la naturaleza dehiscente o no del fruto al madurar. Existen clasificaciones más específicas de los frutos, las cuales se revisarán a través del curso y de este ejercicio de laboratorio. OBJETIVO El estudiante determinará qué parte de la planta que se le presente se utiliza con fines culinarios. El estudiante reconocerá las diferencias entre los frutos que se le presenten y los clasificará de acuerdo con una clave dicotómica (clave que consta de 2 opciones en cada opción de clasificación). El estudiante distinguirá las diferentes estructuras que conforman al fruto. MATERIALES -- Microscopio de disección (1 por equipo). -- Bisturíes, cuchillos o navajas (uno por equipo). --Toallas de papel. APORTACION DE LOS ESTUDIANTES: -- Material vegetal: Diferentes partes de la planta (raíces, tallos, hojas, flores, frutos, semillas) (asignado por la instructora). . -- Tabla de madera. Si es posible favor de traer al laboratorio una rama de cítricos o chile con flores y frutos en diferentes estadíos de desarrollo (opcional). -- Una clave dicotómica para los diferentes tipos de frutos (anexa al formato de la práctica). METODO Describa el material vegetal aportado por todos los estudiantes. Identifique qué parte de la planta se utiliza con fines culinarios (tanto frutas como hortalizas). Con la ayuda de la clave dicotómica determine a qué grupo pertenece cada uno de los frutos bajo estudio. Determine si se trata de un fruto simple, agregado o accesorio. Determine si el fruto proviene de una flor con el ovario epígino (si se desarrolla por encima del cáliz), o hipógino (si se desarrolla por debajo del cáliz). Haga cortes transversales y longitudinales, observe y determine el tipo de placentación que tienen, haga un esquema y señale las estructuras que lo conforman. EN ESTA PRÁCTICA SÓLO SE DEBE CONTESTAR EL SIGUIENTE CUESTIONARIO PARA LA REALIZACION DEL REPORTE: 1.- Identifique los diferentes ORGANOS vegetales estudiados en esta sesión de laboratorio. A manera de tabla mencione el nombre del producto hortofrutícola y el órgano de la planta que éste representa. 2.- Esquematice las diferentes ESTRUCTURAS que conforman a los frutos estudiados. 3.- Con la ayuda de la clave dicotómica clasifique los diversos tipos de FRUTOS estudiados. Mencione 3 características que lo condujeron a determinar el grupo al que pertenece cada uno. 4.- Mencione 5 ejemplos de frutos en los que no se desarrollen semillas. 5.- Mencione 3 ejemplos de frutos agregados y 3 ejemplos de frutos múltiples. BIBLIOGRAFIA Benson, L. (1967). Plant Classification. Capítulo 7. ed. D.C. Heath Co. E.E.U.U. pp. 75-85. Fahn, A. (1982). Plant Anatomy. Capítulo 20. 3a ed. Pergamon Press, Inglaterra. pp. 457-475. Foster, A.S. y E.M. Gifford Jr. (1974). Comparative Morphology of Vascular Plants. Capítulo 21. 2a ed. W.H. Freeman and Co., E.E.U.U. pp 715-73. Kays, S.J. (1991). Postharvest Physiology of Perishable Plant Products. Ed. AVI. New York, E.E.U.U. pp266. Sánchez S., O. (1980). La Flora del Valle de México. Ed. Herrero, México. 519 pp. CLAVE PARA LA IDENTIFICACION DE FRUTOS FRUTOS CARNOSOS 1a. Frutos simples (i.e., derivados de una flor con un sólo pistilo). 1b. Frutos agregados (i.e., frutos derivados de una flor que se congregan para formar una sola unidad llamada fruto agregado). 2a. Frutos con una sola semilla encerrada en una estructura dura, i.e. el centro del fruto es leñoso.................................................................................................................DRUPAS 2b. Frutos con más de una semilla, las semillas no se encuentran encerradas en una estructura dura (en algunos casos no se desarrollan bien las semillas, por ejemplo, en el plátano común). 3a. Frutos carnosos completos, indehiscentes. Con epidermis delgada o correosa, o la parte externa del fruto forma una cáscara; endocarpo no correoso.........................BAYAS (las bayas de piel delgada son denominadas VERDADERAS BAYAS; las bayas de piel correosa que contienen aceites se conocen como HESPERIDIOS; las bayas con epidermis gruesa se denominan PEPOS). 4a. Epicarpio no glanduloso, coriáceo, septas ausentes .............................................................................................................................PEPONIDE 4b. El exterior de la fruta de mayor consistencia. El epicarpio es glanduloso, septas presentes ..........................................HESPERIDIO 3b. Frutos con endocarpos correosos, cartilaginosos o de textura papirácea (parecida a la del papel) ...........................................................................................................POMOS 5a. Frutos derivados de una sola flor con varios pistilos................FRUTOS AGREGADOS 5b. Frutos derivados de varias flores separadas en una inflorescencia, los frutos coalescen en varios grados, formando un sólo "fruto" en la madurez .................................................................................................FRUTOS MULTIPLES 5b1. Multitud de aquenios encerrados en un receptáculo globoso.....................................................................................................................SICONO 5b2. Eje cubierto de frutos, envolturas florales y brácteas desarrolladas y carnosas................................................................................................................SOROSIS FRUTOS SECOS EN LA MADUREZ 5a. Frutos que no estallan en la madurez. 6a. Frutos con una cobertura dura rodeando a la semilla ..............................................................................................................NUECES 6b. Frutos sin cobertura dura rodeando a la semilla. 7a. La pared del fruto se encuentra fusionada a la cubierta de la semilla.......GRANOS (CARIOPSIDE) 7b. La semilla está débilmente adherida a la pared del fruto.......................AQUENIOS 5b. Los frutos estallan de diversas formas en la madurez. 8a. Los frutos estallan a lo largo o entre las líneas carpelares o formando una cubierta que se desprende o una línea de poros cerca de la punta..........................CAPSULAS 8b. Los frutos estallan a lo largo de los ejes. 9a. Frutos que dejan una división central a la cual se adhieren las semillas i.e. una cavidad dividida por falso tabique, placentación parietal .................................SILICUAS 9b. Frutos que no dejan una división central. 10a. Frutos que se abren a lo largo de un sólo eje, i.e. abren por la sutura ventral . .......................................................................................................FOLICULOS 10b. Frutos que se abren a lo largo de ambos ejes, i.e. abren por las suturas dorsal y ventral......................................................................................................LEGUMBRES