TRANSPORTE DE SUSTANCIAS
El sistema vascular de las plantas es un conjunto de tejidos especializados encargados del transporte de agua, nutrientes y sustancias orgánicas a través de la planta. Este sistema está compuesto por dos tipos principales de tejidos: el xilema y el floema.
La característica que distingue a las plantas vasculares es la presencia de tejidos especializados en la conducción de agua con sustancias inorgánicas y orgánicas disueltas. Estos tejidos son el xilema y el floema.
Las plantas los necesitan para su crecimiento ya que permiten distribuir sustancias por todo el cuerpo de la planta, y como soporte a modo de esqueleto para dar forma, sostener erguida a la parte aérea de la planta y dar consistencia a la parte subterránea. Además, los tejidos conductores permiten la comunicación entre diferentes partes de la planta ya que son vías por las que se pueden distribuir señales tales como las hormonas.
XILEMA
El xilema, o leño, se encarga del transporte y reparto de agua y sales minerales provenientes fundamentalmente de la raíz al resto de la planta. También transporta otros nutrientes y moléculas señalizadoras. Además, es el principal elemento de soporte mecánico de las plantas, sobre todo en aquellas con crecimiento secundario. La madera es básicamente xilema.
El xilema consta de con cuatro tipos celulares principales. Dos son células conductoras o traqueales, e incluyen: a) los elementos de los vasos, o tráqueas, y b) las traqueidas. Los otros dos son c) las células parenquimáticas, que funcionan como células de almacenamiento o comunicación, y d) las células de sostén, que son las fibras de esclerénquima y las esclereidas.
Elementos conductotes
Son células con una pared celular secundaria gruesa, dura y lignificada, y normalmente sin contenido citoplasmático, puesto que se elimina durante su diferenciación. Presentan engrosamientos de su pared celular, que pueden ser anulares, helicoidales, reticulados o punteados.
Elementos de los vasos
Son células de mayor diámetro y más achatadas que las traqueidas. Se unen longitudinalmente unas a otras para formar tubos llamados vasos. Es el principal tipo celular conductor del xilema en las angiospermas
Traqueidas
Son el segundo elemento conductor del xilema de angiospermas. En gimnospermas sólo hay traqueidas como elementos conductores. Son células alargadas, estrechas y fusiformes. En general su capacidad para conducir agua es menor que la de los elementos de los vasos, ya que tienen paredes celulares más gruesas y un menor volumen interno para la conducción.
Células perenquimáticas
Se organizan en los tejidos conductores de dos maneras: radialmente o axialmente. Las radiales forman filas o radios perpendiculares a la superficie del órgano, mientras que las axiales se distribuyen en grupos o tiras longitudinales entre las células del xilema. Las células parenquimáticas tienen múltiples funciones como servir de almacén para carbohidratos como el almidón, almacén de agua, almacén de nitrógeno, hacer de intermediarias en la comunicación entre xilema y floema, etcétera.
Xilema primario
El xilema primario es el primer tipo de xilema que se forma durante el desarrollo de un órgano de la planta. En primer lugar se forma el protoxilema a partir del meristemo procámbium, completa su desarrollo durante la elongación del órgano y luego desaparece por fuerzas mecánicas producidas durante el crecimiento. La pared secundaria de los elementos conductores del protoxilema tienen normalmente engrosamientos anulares al inicio, para luego ser helicoidales. El metaxilema aparece tras el protoxilema, cuando el órgano se está alargando, y madura después que se detiene la elongación. El metaxilema también se origina a partir del procámbium. Sus células son de mayor diámetro que las del protoxilema y las paredes celulares de los elementos conductores tienen engrosamientos en forma reticulada y posteriormente perforada. Es el xilema maduro en los órganos que no tienen crecimiento secundario.
Xilema secundario
Es el tejido de conducción y soporte que se forma a partir del cámbium vascular en plantas con crecimiento secundario (leñosas como gimnospermas y dicotiledóneas), responsable del grosor de troncos y raíces, y conocido como madera; transporta agua y minerales, y proporciona estructura rígida gracias a sus células lignificadas (traqueidas, vasos, fibras) y parénquima, formando los característicos anillos de crecimiento.
FLOEMA
El floema, llamado líber o tejido criboso, es un tejido de conducción formado por células conductoras vivas. Su principal misión es transportar y repartir las sustancias carbonadas producidas durante la fotosíntesis, aquellas movilizadas desde los lugares de almacenamiento, y otras moléculas como las hormonas.
El floema está formado por más tipos celulares que el xilema. Los elementos conductores son los tubos, o elementos cribosos y las células cribosas. Ambos tipos son células vivas, aunque sin núcleo, y tienen la pared primaria engrosada con depósitos de calosa. Dentro de los elementos no conductores se encuentran las células parenquimáticas, siendo las más abundantes las denominadas células acompañantes. También se pueden encontrar células de soporte asociadas al floema, entre las que se encuentran las fibras de esclerénquima y las esclereidas.
Tubos cribosos
Son típicos de las angiospermas. Son células individuales achatadas que se disponen en filas longitudinales y que se comunican entre sí mediante placas cribosas, localizadas en sus paredes terminales y mediante áreas cribosas en sus paredes laterales
Células cribosas
Son células largas y de extremos puntiagudos. Constituyen el único elemento conductor del floema presente en gimnospermas y pteridófitas. Las células parenquimáticas nutren a los elementos cribosos, y también funcionan como lugares de reserva de las sustancias transportadas por el propio floema. Las células de sostén, fibras de esclerénquima y esclereidas, se encuentran asociadas al floema con una función de protección y soporte.
Floema primario
El floema primario es el primer tipo de floema que aparece en los órganos en desarrollo, primero como protofloema y más tarde como metafloema. El protofloema se forma a partir del procámbium en los órganos en crecimiento. El metafloema sustituye rápidamente al protofloema, normalmente cuando termina la elongación del órgano, y también se origina a partir del procámbium. El metafloema contiene tubos cribosos y células cribosas de grosor y longitud mayores que en el protofloema y siempre tienen células acompañantes. En esta etapa aparecen las placas cribosas en los tubos cribosos. El metafloema es el floema funcional en las plantas con crecimiento primario.
Floema secundario
se forma a partir del cámbium vascular en aquellas plantas con crecimiento secundario. Aquí, los elementos conductores y células acompañantes están muy desarrollados, y se pueden observar tanto un parénquima axial como uno radial. Las células del floema secundario no depositan pared secundaria y son células vivas.
Factores que afectan el transporte
La Luz Solar
Es el factor activador principal. La luz estimula las bombas de iones en las células oclusivas de los estomas, provocando que se abran para permitir la entrada de CO2 para la fotosíntesis.
-
Efecto: Al abrirse los estomas, se inicia la transpiración, lo que genera la "succión" necesaria para que el xilema transporte agua y minerales desde la raíz.
-
Sin luz: La mayoría de las plantas cierran sus estomas de noche, reduciendo drásticamente el transporte ascendente.
La Temperatura
La temperatura afecta la energía cinética de las moléculas de agua.
-
Calor moderado: Aumenta la tasa de evaporación en las hojas, lo que acelera el ascenso de la savia bruta.
-
Calor extremo: Si la temperatura es demasiado alta, la planta corre riesgo de deshidratación y cierra los estomas para conservar agua, deteniendo el transporte y la fotosíntesis.
Humedad Ambiental
Este factor se basa en el gradiente de concentración de vapor de agua entre el interior de la hoja y el aire exterior.
-
Aire Seco: Existe una gran diferencia de concentración, por lo que el agua sale rápidamente de la hoja. El transporte es máximo.
-
Aire Húmedo: Si el aire está saturado de vapor, el agua no puede evaporarse fácilmente. Esto reduce la tensión en el xilema y el transporte se vuelve lento.
Disponibilidad de Agua en el Suelo
El transporte es un ciclo continuo. Si no hay agua disponible en los poros del suelo, la tensión en la columna de agua del xilema puede romperse.
-
Estrés hídrico: La planta produce una hormona llamada ácido abscísico (ABA) que ordena el cierre inmediato de los estomas.
-
Consecuencia: Se detiene el transporte de nutrientes y la planta puede entrar en estado de marchitez.
El Viento
El viento actúa removiendo la capa de aire húmedo que se acumula justo sobre la superficie de la hoja (capa límite).
-
Efecto: Al retirar esa humedad, el aire cercano a la hoja se vuelve más seco, lo que incrementa la transpiración y, por ende, acelera el flujo de sustancias hacia arriba.
Concentración de Dióxido de Carbono (CO2)
La planta monitorea los niveles internos de CO2.
-
Si los niveles de CO2 dentro de la hoja son altos, los estomas tienden a cerrarse parcialmente, lo que reduce la tasa de transporte. Esto ocurre frecuentemente en ambientes con alta contaminación o en invernaderos mal ventilados.
