9.3: Tejidos vegetales

Objetivos de aprendizaje

• Describir la diferencia entre tejidos meristemáticos y no meristemáticos.
• Comparar y contrastar tejido dérmico, suelo y vascular.

Las plantas son eucariotas multicelulares con sistemas tisulares hechos de diversos tipos celulares que realizan funciones específicas. Los tejidos vegetales están compuestos por células que son similares y realizan una función específica. Juntos, los tipos de tejidos se combinan para formar órganos. Cada órgano en sí es también específico para una función particular.

Los sistemas de tejidos vegetales se dividen en uno de dos tipos generales: tejido meristemático y tejido permanente (o no meristemático). Las células del tejido meristemático se encuentran en los meristemas, que son regiones vegetales de división celular continua y crecimiento. Las células de tejido meristemático son indiferenciadas o incompletamente diferenciadas, y continúan dividiéndose y contribuyendo al crecimiento de la planta. Por el contrario, el tejido permanente consiste en células vegetales que ya no se dividen activamente.

Los tejidos meristemáticos constan de tres tipos, en función de su ubicación en la planta. Los meristemos apicales contienen tejido meristemático localizado en las puntas de tallos y raíces, lo que permite que una planta se extienda en longitud. Los meristemos laterales facilitan el crecimiento en grosor o contorno en una planta en maduración. Los meristemos intercalares ocurren solo en monocotiledóneas, en las bases de las láminas foliares y en los nódulos (las áreas donde las hojas se unen a un tallo). Este tejido permite que la hoja monocotiledónea aumente de longitud desde la base de la hoja; por ejemplo, permite que las hojas de césped se alarguen incluso después de siega repetidas.

Los meristemas producen células que se diferencian rápidamente o se especializan, y se convierten en tejido permanente. Dichas células asumen roles específicos y pierden su capacidad de dividirse aún más. Se diferencian en tres tipos principales: tejido dérmico, vascular y tejido molido. El tejido dérmico cubre y protege la planta. El tejido molido sirve como sitio para la fotosíntesis, proporciona una matriz de soporte para el tejido vascular y ayuda a almacenar agua y azúcares. El tejido vascular transporta agua, minerales y azúcares a diferentes partes de la planta. El tejido molido es un tejido simple, lo que significa que cada tejido molido consiste en un solo tipo de célula. Los tejidos dérmicos y vasculares son tejidos complejos porque consisten en múltiples tipos de células.

Tejido dérmico

El tejido dérmico cubre la planta y se puede encontrar en la capa externa de raíces, tallos y hojas. Sus principales funciones son la transpiración, el intercambio de gases y la defensa. La epidermis es un ejemplo de tejido dérmico (Figura\(\PageIndex{1}\)). Se compone de una sola capa de células de la epidermis. Puede contener estomas y celdas de guarda que permiten el intercambio de gases. Puede contener pelos radiculares que incrementen la superficie o tricomas utilizados en transpiración o defensa. Puede contener una cutícula cerosa si se encuentra en la superficie superior de las hojas, para ayudar a disminuir la transpiración.

Figura\(\PageIndex{1}\): Las aberturas llamadas estomas (singular: estoma) permiten que una planta absorba dióxido de carbono y libere oxígeno y vapor de agua. La (a) micrografía colorada de barrido electrónico muestra un estoma cerrado de una eudicot. Cada estoma está flanqueado por dos células de guarda que regulan su (b) apertura y cierre. Las células de guarda son más curvadas cuando el estoma está abierto en comparación con cuando está cerrado. Las (c) células de guardia se asientan dentro de la capa de células epidérmicas (crédito a: modificación del trabajo de Louisa Howard, Rippel Electron Microscope Facility, Dartmouth College; crédito b: modificación de obra por June Kwak, Universidad de Maryland; datos de barra de escala de Matt Russell)

En las plantas leñosas, la epidermis se rompe en un peridermo grueso ya que el crecimiento secundario permite que la planta crezca en circunferencia. El cámbium del corcho, que produce las células del corcho, las células del corcho (que están muertas en la madurez), y el felodermo (células del parénquima en el interior del cámbium del corcho) forman juntas el peridermo (Figura\(\PageIndex{2}\)). El peridermo funciona como la primera línea de defensa de la planta, protegiéndola de lesiones por fuego o calor, deshidratación, condiciones de congelación y/o enfermedades.

Figura\(\PageIndex{2}\): Sección transversal de un tallo leñoso. El peridermo está compuesto por el cambium de corcho, células de corcho y felodermo. Crédito: Kammy Argel (CC-BY).

Tejido Terrestre

Muchas veces, los tejidos que no se consideran tejido dérmico o vascular se notan como tejido molido. Estas células almacenan moléculas (como el almidón), fotosintetizan (como las células mesófilas) o apoyan a la planta. El tejido del suelo a menudo se divide en tres tipos de células: Collenquima, esclerénquima y parénquima.

El collenquima (Figuras\(\PageIndex{3-4}\)) es tejido vivo de soporte que tiene células alargadas y una pared celular primaria desigualmente engrosada. Su función principal es el soporte mecánico de tallos y hojas jóvenes a través de la turgencia.

Figura\(\PageIndex{3}\): Las paredes celulares de collenquima son desiguales en grosor, como se ve en esta micrografía de luz. Proporcionan apoyo a las estructuras de la planta. (crédito: modificación de obra de Carl Szczerski; datos de barra de escala de Matt Russell)

El esclerénquima es un tejido de soporte muerto que consiste en fibras largas de esclerénquima (Figura\(\PageIndex{4}\)) o células cortas, cristalinas (esclereidas; Figura\(\PageIndex{5}\)). Las fibras de esclerénquima ocurren en grupos (haces). Los esclereidos pueden ser ramificados o no y ocurren individualmente o en pequeños racimos. Cada celda tiene una pared secundaria uniformemente gruesa que es rica en lignina. Su función principal es un soporte de órganos vegetales más viejos, y también endurecer diferentes partes de las plantas (por ejemplo, hacer que el fruto no sea comestible antes de la madurez para que nadie tome el fruto antes de que las semillas estén listas para ser distribuidas). Sin esclerénquima, si no se riega una planta, las hojas caerán porque las vacuolas disminuirán de tamaño lo que disminuye la turgencia. Las fibras dentro del floema (ver abajo) a veces se consideran como un esclerénquima separado.

Figura\(\PageIndex{4}\): De izquierda a derecha, de arriba a abajo: parénquima, esclerénquima (secciones transversales y longitudinales) y collenquima. Primeras tres fotos del tallo de Helianthus, cuarta del tallo de Medicago. Ampliación ×400.

Figura\(\PageIndex{5}\): La textura granulada de las peras (Pyrus) se debe a racimos de células de piedra (esclereidas), las células de pared gruesa que se tiñeron de rosa (izquierda, aumento = 400X). Las hojas de nenúfar (Nymphea) contienen esclereidas simples ramificadas (derecha, aumento = 400X). Imagen izquierda y derecha por Berkshire Community College Bioscience Image Library (dominio público).

El parénquima (Figura\(\PageIndex{4}\)) son células esféricas alargadas con una delgada pared celular primaria. Es un componente principal de los órganos de plantas jóvenes. Las funciones básicas del parénquima son la fotosíntesis y el almacenamiento. También son importantes en la regeneración porque son totipotentes (capaces de diferenciarse en cualquier tipo celular). Las células del parénquima están muy extendidas en el cuerpo vegetal. Llenan la hoja, frecuentes en la corteza del tallo y médula y es un componente de tejidos vasculares complejos (ver más abajo).

Tejido Vascular

El tejido vascular es el sistema de plomería de la planta. Permite que el agua, los minerales y los azúcares disueltos de la fotosíntesis pasen a través de raíces, tallos, hojas y otras partes de la planta. Es primario compuesto por dos tipos de tejido conductor: xilema y floema. Las venas de las hojas son un ejemplo de tejido vascular, moviendo material a través de la planta de la misma manera que nuestros vasos sanguíneos transportan nutrientes a través de nuestro cuerpo. El xilema y el floema siempre se encuentran adyacentes entre sí (Figura\(\PageIndex{6}\)). En los tallos, el xilema y el floema forman una estructura llamada haz vascular; en las raíces, esto se denomina estela vascular o cilindro vascular.

Figura\(\PageIndex{6}\): Esta micrografía de luz muestra una sección transversal de un tallo de calabaza (Curcurbita maxima). Cada haz vascular en forma de lagrima consiste en grandes vasos de xilema hacia el interior y células de floema más pequeñas hacia el exterior. Las células del xilema, que transportan agua y nutrientes desde las raíces hasta el resto de la planta, están muertas en la madurez funcional. Las células del floema, que transportan azúcares y otros compuestos orgánicos del tejido fotosintético al resto de la planta, están vivas. Los haces vasculares están encerrados en tejido molido y rodeados por tejido dérmico. (crédito: modificación de obra por “(biophotos)” /Flickr; datos de barra de escala de Matt Russell)

El tejido del xilema transporta agua y minerales desde las raíces a diferentes partes de la planta. Las células conductoras del xilema se denominan elementos traqueares. Las células del parénquima también se encuentran en el xilema, y a veces están presentes fibras de esclerénquima y esclereidas.

Hay dos tipos de elementos traquearios: elementos vasculares y traqueides (Figura\(\PageIndex{7}\)). Ambos tipos celulares que están muertos en la madurez y tienen paredes celulares secundarias engrosadas. Estas celdas se conectan entre sí y permiten que el agua sea transportada a través de ellas. Estructuralmente, los elementos del vaso son más anchos que las traqueidas y contienen placas de perforación entre elementos de vasos adyacentes (Figura\(\PageIndex{7-8}\)). Las amplias aberturas (hendiduras o poros) en las placas de perforación permiten que el agua fluya verticalmente entre los elementos del recipiente, formando un tubo continuo. Ambos tipos de elementos traquearios contienen hoyos, huecos en sus paredes celulares secundarias. Las celdas adyacentes tienen fosas en las mismas ubicaciones, formando pares de fosas, que permiten que el agua y los minerales fluyan entre celdas adyacentes a través de la membrana del foso (las paredes celulares primarias delgadas restantes en estas regiones; Figura\(\PageIndex{9-10}\)). Por lo tanto, el agua fluye a través de placas de perforación y pares de fosas en elementos de vasos pero solo a través de pares de fosas en traqueides Si bien el agua puede moverse más rápidamente a través de los elementos del recipiente, son más susceptibles a las burbujas de aire. Una burbuja de aire interrumpe la cohesión en la columna de agua que sube por el tubo de los elementos del recipiente impidiendo el uso de esa vía en particular. En las traqueidas, una burbuja de aire solo desmantelaría una sola traqueidea en lugar de una columna completa de elementos de vaso. Los elementos vasculares se encuentran solo en las angiospermas, pero las traqueides se encuentran tanto en angiospermas como en gimnospermas.

Figura\(\PageIndex{7}\): El xilema transporta agua y minerales a través de elementos vasculares y traqueides, los cuales están muertos en la madurez y tienen una delgada pared celular primaria y gruesa secundaria interna a la pared celular primaria. En fosas, la pared secundaria es delgada o falta, permitiendo que el agua fluya lateralmente. El xilema de las angiospermas contiene ambos tipos de elementos traqueares: elementos vasculares y traqueides. Los elementos de los vasos se apilan uno encima del otro y contienen placas de perforación entre las celdas. Las traqueides son más delgadas y carecen de placas de performance. Las fosas son regiones adelgazadas en la pared celular que permiten el movimiento del agua entre elementos traquearios adyacentes. Imagen modificada de Kelvinsong (CC-BY-SA).

Figura\(\PageIndex{8}\): Sección longitudinal de elementos de vaso en un tallo de Cucurbita (calabaza) (aumento = 400X). Las líneas horizontales moradas representan placas de perforación entre celdas en una columna. Los anillos alrededor de las celdas son engrosamientos anulares de la pared celular. Imagen de Berkshire Community College Bioscience Image Library (dominio público).

Figura\(\PageIndex{9}\): Las fosas son regiones adelgazadas de la pared celular (izquierda). Las fosas de las celdas adyacentes forman pares de fosas separadas por una membrana de foso. A ambos lados de la membrana de foso hay una cámara de foso. La abertura de foso es la abertura a la cámara de foso. Las membranas fosas de las gimnospermas tienen una región central engrosada llamada toro (derecha). 1: El margo es la parte de la membrana que rodea al toro. 2: El toro puede bloquear la abertura del foso (abertura) según sea necesario para evitar que las burbujas de aire se propaguen por todo el xilema. Imagen izquierda y derecha de Pagliaccious (CC-BY-SA).

Figura\(\PageIndex{10}\): Las fosas bordeadas en traqueidas de madera de pino (Pinus) aparecen como ojos de toro. Las parejas de fosas de algunas especies tienen regiones exteriores engrosadas (fronteras). Dentro de esta hay una membrana adelgazada (margo) y una porción central engrosada (toro). Imagen de Berkshire Community College Bioscience Image Library (dominio público).

El tejido del floema transporta compuestos orgánicos como azúcares desde el sitio de la fotosíntesis hasta el resto de la planta (Figura\(\PageIndex{11-12}\)). Las células conductoras del floema se llaman elementos de tamiz. En comparación con los elementos traquearios, los elementos de tamiz solo tienen paredes celulares primarias (y, por lo tanto, paredes celulares más delgadas en general) y están vivos en la madurez; sin embargo, carecen de ciertos orgánulos, incluido un núcleo. Los elementos de tamizo-tubo son los elementos de tamiz que se encuentran solo en angiospermas mientras que las células de tamiz se encuentran solo en gimnospermas mientras que. Ambos tipos de elementos de tamiz tienen poros en sus paredes celulares (áreas de tamiz) que permiten la transferencia de materiales entre celdas adyacentes, pero estos se concentran en placas de tamiz en elementos de tubo de tamiz y se distribuyen uniformemente en celdas de tamiz. Debido a que carecen de orgánulos esenciales, los elementos de tamiz dependen de células de parénquima especializadas para apoyarlos. Las células compañeras soportan elementos de tubo de tamiz en angiospermas, y las células albuminosas soportan células de tamiz en gimnospermas. Adicionalmente, también se encuentran células de parénquima y células de esclerénquima (fibras de floema) en el floema.

Figura\(\PageIndex{11}\): El floema transporta azúcares y otros ítems. En las angiospermas, los elementos de tubo de tamizado contienen la solución de azúcar. Los elementos de tubo de tamiz son las células conductoras del floema en angiospermas. Las placas de tamiz permiten que los elementos de tubo de tamiz apilados uno encima del otro se conecten. Las celdas de tubo de tamiz están rodeadas por varias celdas de soporte. Las células compañeras son más estrechas que los elementos de tubo de tamiz y cada una contiene un núcleo. Están conectados a elementos de tubo de tamiz a través de plasmodesmas y les proporcionan las moléculas que necesitan para funcionar (moléculas de energía, proteínas, etc.) Algunas células compañeras están especializadas como células intermedias, las cuales se encuentran entre la vaina del haz (ver más abajo) y el elemento de tubo de tamizado. Las células de transferencia son células de parénquima con crecimiento interno de la pared celular, que aumentan la superficie para el transporte. Las células de la vaina del haz forman la vaina del haz, que rodea los haces vasculares (donde se encuentran el xilema y el floema). Dentro de la célula de vaina del haz se encuentran cloroplastos ovales, un núcleo (no marcado) y la vacuola central, que llena la mayor parte de la célula. Imagen de Kelvinsong (CC-BY-SA).

Figura\(\PageIndex{12}\): Floema en sección transversal de un tallo de Cucurbita (calabaza), magnificado a 400X. Cada celda de tubo de tamiz ancho tiene una célula compañera pequeña y oscura asociada a ella. (Las células compañeras son oscuras porque cada una contiene un núcleo). La sección transversal corta exactamente entre dos elementos de tubo de tamiz en algunos casos, revelando la placa de tamiz. Imagen de Melissa Ha (CC-BY).

La siguiente tabla resume las diferencias entre xilema y floema:

	Xilema	Floema
Contiene mayormente	Células muertas	Células vivas
Transportes	Agua y Minerales	Azúcar
Dirección	Arriba	Arriba y Abajo
Biomasa	Big	Pequeño

Tejido Meristemático

Los meristemas producen células que se diferencian rápidamente o se especializan, y se convierten en tejido permanente. Dichas células asumen roles específicos y pierden su capacidad de dividirse aún más. Se diferencian en tres tipos principales: tejido dérmico, vascular y tejido molido. El tejido dérmico cubre y protege la planta, y el tejido vascular transporta agua, minerales y azúcares a diferentes partes de la planta. El tejido molido sirve como sitio para la fotosíntesis, proporciona una matriz de soporte para el tejido vascular y ayuda a almacenar agua y azúcares.

Atribuciones

Comisariada y autoría de Kammy Argel y Melissa Ha utilizando las siguientes fuentes:

• 30.1 El cuerpo de la planta y 30.2 proviene de la biología 2e por OpenStax (licenciado CC-BY). Accede gratis en openstax.org.
• 5.1 Tejidos de Introducción a la Botánica de Alexey Shipunov (dominio público)