Las Hojas: Estructura y Función
Las hojas son órganos laterales de crecimiento limitado que surgen de los tallos. Son el principal órgano de la fotosíntesis, y su forma aplanada y amplia les permite captar la mayor cantidad de luz.
Componentes Principales de la Hoja
- Pecíolo: Es el tallito que une la hoja al tallo.
- Limbo: Es la zona aplanada especializada en la fotosíntesis. El engrosamiento del pecíolo se continúa con una nervadura por donde discurren el xilema y el floema.
- Epidermis Superior (Haz): Cubierta por una cutícula cérea.
- Parénquima: Tejido especializado en la fotosíntesis.
- Empalizada: Situado en la parte superior, con células juntas.
- Lagunar: Situado en la parte inferior, con espacios entre células para el intercambio de gases.
Adaptaciones Nutricionales Especiales
Plantas Carnívoras
Las plantas carnívoras son capaces de utilizar las proteínas animales (fundamentalmente de insectos) como fuente de nitrógeno y fósforo para compensar el déficit de estos elementos en el suelo. Poseen clorofila y realizan la fotosíntesis; las moléculas procedentes de los insectos son únicamente un complemento nutritivo.
Poseen sistemas para atraer a los insectos, como sustancias olorosas o líquidos dulzones segregados por las hojas. Una vez que el insecto se posa en la hoja, queda atrapado. Tras la captura, se activan unas glándulas que segregan un líquido con enzimas proteolíticas que lo digieren. Las moléculas resultantes de la digestión (aminoácidos) son absorbidas por las plantas. La mayoría de estas plantas viven en zonas tropicales.
Plantas Parásitas
Las plantas parásitas no tienen clorofila, por lo que deben obtener todas las moléculas orgánicas de otras plantas que sí la poseen. Se adhieren a estas y emiten prolongaciones (haustorios) que se introducen en sus tubos cribosos para obtener savia elaborada.
- Muérdago: Planta semiparásita que realiza su propia fotosíntesis y conserva la coloración verde, aunque obtiene parte del agua y los minerales que necesita de su árbol huésped.
- Cuscuta: Carece de clorofila y tiene nutrición heterótrofa (succiona la savia elaborada directamente del floema de la planta parasitada por medio de haustorios).
Relaciones Simbióticas
- Formación de Micorrizas: Relación simbiótica entre un hongo y las raíces de una planta. El hongo aporta agua y minerales, y la planta aporta moléculas orgánicas. Gracias al hongo, las raíces de la planta acceden a una superficie mayor de suelo.
- Formación de Nódulos Radiculares: Algunas plantas leguminosas, como las habas, forman nódulos en sus raíces para albergar bacterias del género Rhizobium, fijadoras de nitrógeno atmosférico. La planta obtiene el nitrógeno que necesita y la bacteria, glúcidos.
Transporte de Savia en Plantas
Hipótesis del Flujo de Presión (Floema)
El floema está constituido por células alargadas que se agrupan en conductos, llevando adheridas las células acompañantes. La entrada de la savia elaborada en los vasos cribosos (floema) de la hoja se produce a partir de estas células acompañantes, que acumulan grandes cantidades de sacarosa y otros nutrientes orgánicos sintetizados, procedentes de las células contiguas del parénquima clorofílico. El paso de los nutrientes a las células acompañantes se realiza por transporte activo.
Una vez dentro de los tubos del floema, la circulación de la savia elaborada tiene lugar de célula a célula, a través de las placas cribosas. Xilema y floema se disponen paralelos a lo largo de todo su recorrido, lo que permite el contacto continuo entre sus paredes laterales.
Según la hipótesis hoy aceptada, el agua entra en los tubos cribosos (floema) de las hojas desde los tubos leñosos (xilema). Esto se debe a que la presión osmótica en los tubos del floema situados en las hojas es superior a la que existe en el xilema, a causa de la concentración tanto de ciertos iones (diez veces mayor) como de la sacarosa. De esta forma, el agua entra por un proceso osmótico.
A medida que los nutrientes se van repartiendo, la concentración de solutos en los tubos cribosos disminuye y el agua pasa entonces desde estos a los tubos de xilema. La diferencia de presión hidrostática entre la hoja y los lugares de consumo es lo que impulsa la savia elaborada.
Ascenso de la Savia Bruta (Xilema)
La savia bruta asciende desde las raíces hasta las hojas, pasando por el xilema. La distancia a recorrer es grande, y la velocidad de ascenso depende del diámetro de los vasos: a mayor diámetro, mayor velocidad.
El ascenso de la savia bruta se explica por tres mecanismos principales:
- Pérdida de Agua por Transpiración: La pérdida de agua experimentada en las hojas durante la transpiración a través de los estomas crea una presión negativa muy importante en el interior de la hoja que motiva el ascenso de la savia bruta.
- Presión Radicular: La concentración de solutos dentro de la raíz es mayor que en el suelo, lo que crea un flujo de agua ascendente que ayuda al movimiento.
- Fuerza de Cohesión de las Moléculas de Agua: La cohesión entre las moléculas de agua se debe a los enlaces por puentes de hidrógeno que forman entre ellas. Además, las moléculas de agua se adhieren a las paredes celulósicas de los vasos leñosos por capilaridad. Las propiedades cohesivas y adhesivas del agua le permiten formar una columna ininterrumpida en el interior de los vasos leñosos.
Absorción de Agua y Minerales en la Raíz
Vías de Absorción
- Vía Transcelular o Simplástica: Las sales minerales y el agua atraviesan las células de la raíz a través de los plasmodesmos, que comunican las células adyacentes, permitiendo el movimiento de moléculas e iones. Solo entran los iones necesarios y no es precisa una selección posterior en la endodermis.
- Vía Intercelular o Apoplástica: Es la vía por la que el agua y las sales minerales circulan entre los espacios intercelulares que hay entre las células parenquimáticas del córtex de la raíz. Al llegar a la endodermis, la circulación queda retenida debido a que los espacios intercelulares de este tejido se encuentran fuertemente sellados por la banda de Caspary, impermeable al agua. Esto impide que las sustancias pasen entre las células y las obliga a pasar a través de ellas siguiendo la vía 1. El control del tipo y de la cantidad de los iones absorbidos se realiza en la endodermis.
Tras cruzar la endodermis, la mayor parte de las sales siguen la vía 1, y el agua, la vía 2 hasta llegar al xilema.
Estructura de la Raíz
Capas Principales
- Epidermis: Capa de células que recubre la raíz, incluyendo los pelos radicales.
- Córtex: Contiene parénquima (para almacenamiento), esclerénquima (para sujeción) y endodermis (una fila de células caracterizadas por engrosamientos de su pared, impermeable al agua, con la banda de Caspary).
- Cilindro Central o Vascular: Compuesto por xilema, floema y parénquima (médula central).
Estructura del Tallo
Crecimiento Primario
El crecimiento primario del tallo presenta capas concéntricas similares a las raíces.
- Epidermis: Está recubierta con una cutícula protectora.
- Corteza: Contiene fibras de colénquima y esclerénquima (para firmeza) y células parenquimáticas (para reserva y fotosíntesis).
- Cilindro Central o Médula: Contiene vasos conductores (xilema y floema) de forma concéntrica. En la zona central se encuentra el parénquima medular.
Crecimiento Secundario
El crecimiento secundario es un proceso más complejo e implica la actividad de meristemos laterales:
- Cambium Vascular: Se encuentra dentro del cilindro central, entre el xilema y el floema. Produce floema secundario hacia fuera y xilema secundario hacia dentro.
- Cambium Suberoso: Se encuentra en la corteza. Produce corcho (células muertas) hacia fuera y tejido de tipo parenquimático (felodermis) hacia dentro.
Cormofitas: Plantas Superiores
Las cormofitas son plantas superiores e independientes del medio acuático, con verdaderos tejidos y órganos especializados en funciones concretas. Presentan un reparto de funciones para una mayor eficiencia fisiológica y una mayor eficacia nutricional que las briofitas, siendo más evolucionadas.