5.1: Tejidos

A partir de ahora, con frecuencia usaremos múltiples nombres de\(_2\) grupo de plantas, se resumen en la Figura\(\PageIndex{1}\), y con más detalle, en la Figura 6.1.1.

Figura\(_2\) Clasificación de\(\PageIndex{1}\) plantas: visión general.

Epidermis y parénquima

¿Por qué las plantas fueron a tierra? Con el fin de escapar de la competencia con otras plantas por recursos como el sol y los nutrientes, pero también para obtener mucha más luz solar que de otra manera se redujo seriamente bajo el agua. El traslado a tierra también ayudó a las plantas a escapar de depredadores. Por último, las plantas se beneficiaron de este cambio porque escaparon del conflicto temperatura-gases: las temperaturas más cálidas son buenas para los organismos pero disminuyen significativamente la cantidad de gases diluidos en el agua.

A pesar de que esta acción resolvió varios problemas, también planteó nuevos temas que debían ser atendidos. Lo más importante fue el riesgo de secarse. Para combatir esto, las plantas desarrollaron su primer tejido: epidermis (tejido superficial complejo) cubierto con una cutícula (capa de aislamiento similar al plástico) que sirvió para un propósito similar a una bolsa de plástico. Para la planta realmente pequeña (milímetros) es suficiente porque, de acuerdo con la ley de superficie/volumen (es decir, cuando el tamaño corporal crece, la superficie corporal crece más lentamente que el volumen corporal (y peso)), tienen una superficie relativa alta, y la difusión puede servir para el intercambio de gases. Sin embargo, las plantas más grandes también necesitan intercambiar gases, y desarrollaron estomas que sirvieron como un sistema de poros regulados. Las células restantes se convirtieron en segundo tejido: parénquima (tejido o tipo celular de células vivas esféricas, aproximadamente conectadas) o tejido molido (igual que el parénquima (ver) pero solo aplicado para tejido), o tejido principal).

Figura\(\PageIndex{2}\) Fagocitella (proto-animal) con quinoblastos y fagocitoblastos vs proto-planta con epidermis y tejido molido.

Otra respuesta (Figura\(\PageIndex{3}\)) para el secado fue un desarrollo de poikilohidricidad (ver más abajo), la capacidad de hibernar en condición (casi) seca. Como la hibernación es generalmente peligrosa ya que requiere de “reinicio del sistema”, esa ruta evolutiva no se convirtió en la principal. El tejido es una unión de células que tienen un origen común, función y morfología similar. Los tejidos pertenecen a órganos: órgano es una unión de diferentes tejidos que tienen función (es) común (s) y origen. Las plantas tienen tejidos simples y complejos. Los tejidos simples (tejidos con células uniformes) están compuestos por el mismo tipo de células; los tejidos complejos (tejidos con más de un tipo de células) están compuestos por más de un tipo de célula, estos son exclusivos de las plantas.

Figura 7.14.

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. 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). Contrariamente al parénquima (que es un tejido simple), la epidermis es un tejido complejo compuesto por células epidérmicas y estomas. Sus principales funciones son la transpiración, el intercambio de gases y la defensa.

Como se ve aquí, las plantas adquirieron tejidos de una manera radicalmente diferente a los animales (Figura\(\PageIndex{2}\)): mientras las plantas regulan el intercambio de gas y agua en respuesta al ambiente terrestre, los animales cazan activamente alimento (utilizando tejidos de quinoblastos) y luego lo digieren (con tejido pagocitoblasto).

Tejidos de apoyo: Construyendo rascacielos

Cuando más y más plantas comenzaron a moverse del agua a la tierra, la competencia volvió a ser un problema (Figura\(\PageIndex{3}\)). Para resolver esto, las plantas siguieron la “solución Manhattan”: crecieron verticalmente para poder escapar de la competencia por la luz solar y por lo tanto deben desarrollar tejidos de apoyo.

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

El esclerénquima (Figura\(\PageIndex{4}\)) es un tejido de soporte muerto que consiste en fibras largas o células cortas parecidas a cristales. Cada célula tiene una pared secundaria 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.

Tres veces en su evolución las plantas encontraron la nueva aplicación de lignina o polímeros similares: al principio, químicos similares cubrieron la pared de esporas lo que fue una adaptación a la distribución de esporas con el viento. Luego se utilizaron químicos similares para hacer cutícula, “bolsa de plástico epidérmica” para evitar la transpiración fuera de los estomas. Finalmente, con la adquisición de esclerénquima, las plantas encontraron cómo usar células muertas con paredes celulares completamente lignificadas.

Por cierto, los estomas probablemente tuvieron un destino similar, históricamente aparecieron en los esporangios para ayudarlos a secarse más rápido y liberar esporas de manera efectiva. La regulación de la transpiración es su segunda función.

Figura De\(\PageIndex{4}\) 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.

Tipos de células y tejidos

Los términos “parénquima” y “esclerénquima” son FreshoNo se usan sistémicamente de dos maneras: primero, para nombrar tejidos (o incluso clases de tejidos) que ocurren en múltiples lugares del cuerpo de la planta, y segundo, para nombrar los tipos de células que son componentes de los tejidos. Por lo tanto, es posible decir “parénquima de tallo”, “parénquima de médula del tallo”, “parénquima de xilema” e incluso “el mesófilo foliar es un parénquima”.

Meristemas: los sitios de construcción

El crecimiento de las plantas requiere centros de desarrollo que son meristemos sitios de división celular. Los meristemos apicales son centros de desarrollo de plantas localizados en los extremos de las raíces (meristemo apical de raíz RAM) y tallos (meristemo apical del tallo SAM). Producen meristemas intermedios (como el meristema intermedio procambium que se desarrolla en corteza, médula y procámbium) que forman todos los tejidos primarios originados de RAM o SAM (opcionalmente a través de meristemos intermedios). El cambium de meristema lateral, el meristema que aparece lateralmente o el cambium se origina en el procámbium que a su vez se origina en meristemas apicales. Suele surgir entre dos tejidos vasculares y sus principales funciones son engrosamiento y producción de tejidos vasculares secundarios floema secundario y xilema secundario (Figura\(\PageIndex{5}\)).

Figura\(\PageIndex{5}\) Meristemas y tejidos.

Otros meristemos incluyen: intercalares que alargan tallos desde el “medio”, marginales que se localizan en márgenes los cuales son responsables del desarrollo foliar y reparar los meristemas que surgen alrededor de las heridas, también controlan vegetativo reproducción.

Tejidos Vasculares

Las plantas más grandes escaparon de la competencia y realizaron un metabolismo efectivo. Sin embargo, con todo el crecimiento por el que pasaron las plantas, su tamaño se volvió demasiado grande para conexiones de plasmodesmas simplásicos lentos. Otro transporte apoplástico similar al papel de filtro tampoco fue lo suficientemente potente. La solución fue desarrollar tejidos vasculares, xilema y floema (Figura\(\PageIndex{6}\), Figura 5.5.1).

Las principales funciones del xilema son el transporte de agua y soporte mecánico. El tejido del xilema que transporta el agua se puede encontrar en un haz vascular o en un cilindro vascular. Los tres tipos de células de xilema son elementos traqueares (estos incluyen traqueides

Figura\(\PageIndex{5}\) Células de xilema (izquierda, a—d) y floema (derecha, e—h): a fibras, b vasos con perforaciones abiertas, c parénquima, d traqueidas con hoyos, e parénquima, f fibras, g tubos de tamiz, h células compañeras.

y miembro del vaso), fibras y parénquima. Los elementos del xilema, a excepción del parénquima, son ricos en lignina y son componentes principales de la madera. Las traqueides están cerradas en ambos extremos y conectadas con fosas, mientras que los miembros de los vasos están más o menos abiertos y se conectan a través de perforaciones. Las traqueidas, los miembros de los vasos y las fibras son células muertas. El parénquima del xilema, por otro lado, está vivo.

Las fosas de las traqueidas consisten en una membrana de foso y el toro en un centro, no hay aberturas. La presencia de traqueides y/o elementos vasculares tiene significación evolutiva. Los vasos (hechos de miembros de vasos) son más efectivos; en consecuencia, las plantas más “primitivas” tienen más traqueides, mientras que las más “avanzadas” tienen más miembros de vasos. Como ejemplo, las gimnospermas solo tienen traqueides, mientras que la mayoría de las plantas con flores tienen traqueides y miembros de vasos. El desarrollo individual también imita esta tendencia evolutiva. Las plantas con flores más jóvenes tienen más traqueides mientras que las plantas maduras tienen más miembros de los vasos. El xilema primario tiene principalmente traqueides y vasos con perforaciones escalariformes, mientras que el xilema secundario (que se origina en el cambium) consiste principalmente en vasos con perforaciones abiertas. El nombre común para xilema secundario es madera.

Es un error pensar que las traqueidas son mejores que los vasos. De hecho, el principal problema con frecuencia no es demasiado lento sino demasiado rápido el transporte por agua. Las traqueidas tienen un sistema de conexión avanzado (llamado toro) que tiene la capacidad de cerrar los poros si la presión del agua es demasiado alta y por lo tanto más controlable. Las fugas serían menos peligrosas en las traqueidas. Y en ambientes pobres en agua (como la taiga en invierno), las plantas con traqueidas tendrán la ventaja. Por el contrario, tener embarcaciones es como tener auto de carreras para la vida ordinaria; solo las plantas con flores “aprendieron” a usarlas de manera efectiva.

Las células muertas son útiles pero difíciles de controlar. Sin embargo, si es necesario disminuir el transporte de xilema, hay una manera. Las células del parénquima del xilema harán que las tilisas sean “tapones” para los elementos traqueares hechos por las células del parénquima (“tapones”) que crecerán en elementos traqueares muertos y detendrán el agua si es necesario. Muchos árboles de hoja ancha utilizan tílides para bajar el transporte de xilema antes del invierno.

El tejido del floema que transporta azúcares generalmente ocurre adyacente, o justo al lado del xilema, con el xilema orientado hacia la parte interna de la planta y el floema orientado hacia la parte externa de la planta. Las principales funciones del floema son el transporte de azúcares y el soporte mecánico. Los cuatro tipos de células del floema son: células de tubo de tamiz, células compañeras, fibras (las únicas células muertas en el floema) y parénquima. Las células de tubo de tamiz de plantas con flores tienen citoplasma que fluye a través de perforaciones (placas de tamiz) entre las células pero no contienen núcleos. Las células compañeras elaborarán proteínas para ellas. Sin embargo, en gimnospermas y plantas más “primitivas” no hay células compañeras en absoluto, por lo que las células de tubo de tamiz sí contienen núcleos. Esto es comparable a los glóbulos rojos en los vertebrados: mientras que los mamíferos los tienen anucleados, los eritrocitos de otros vertebrados contienen núcleo. El floema secundario generalmente tiene más fibras que el floema primario.

Esta pequeña tabla resume las diferencias entre xilema y floema:

	Xilema	floema
Contiene mayormente	Células muertas	Células vivas
Transportes	Agua	Azúcar
Dirección	Arriba	Abajo
Biomasa	Big	Pequeño

Peridermo

* Peridermo peridermo tejido dérmico secundario es un tejido dérmico secundario que surge dentro del tejido de tierra del tallo, más cerca de la superficie. Al igual que el otro tejido dérmico (epidermis), es un tejido complejo. Incluye tres capas (a partir de la superficie): capa externa de felema de peridermo, corcho (corcho), cambium de corcho phelógeno, peridermo de fabricación de meristema lateral (cambium de corcho) y felodermo capa interna del peridermo (Figura\(\PageIndex{7}\)). Phellem consiste en grandes células muertas con paredes secundarias saturadas con suberina, y es el componente principal y más grueso del peridermo. Phelógeno es un meristema lateral, como el cambium; a menudo surge fragmentariamente (y también temporalmente) y no cubre todo el tallo bajo la superficie. Pero cuando el felema comience a crecer, todos los tejidos periféricos (como la epidermis) se separarán del transporte de agua y eventualmente morirán. Phelogen hace el felema hacia la superficie, y el felodermo hacia la siguiente capa (floema). El felodermo es un tejido diminuto, y no juega un papel significativo en el peridermo.

Figura Localización\(\PageIndex{7}\) principal de los tejidos del tallo (simplificado).

En las plantas más viejas, el felógeno surge más profundo, a veces dentro del floema y separa las capas externas del floema del cilindro vascular. Toda esta mezcla de tejidos (felógeno, felema, felodermo, epidermis y capas superiores de floema) considerados como corteza.

Tejidos de Absorción

Las plantas poiquilovílicas que no ahorran agua las plantas no ahorran agua y pueden sobrevivir incluso a la desecación completa porque sus células hibernarán. Un ejemplo de una planta poiquilídrica serían los musgos. Las plantas homoyohídricas que ahorran plantas de agua (que son la mayoría de las plantas\(_2\)), sin embargo, ahorran agua. Intentan apoyar el contenido de agua y no sobreviven a la desecación completa. Un ejemplo de una planta homoyohídrica sería cualquier planta “típica”, diciendo, maíz. De alguna manera, rasgos similares son comparables en animales poiquilotérmicos, como reptiles, y animales homoiotérmicos, como aves y mamíferos, excepto en referencia al calor corporal en lugar de la conservación del agua.

Los tejidos de absorción son siempre tejidos simples, primarios. El más importante de ellos es la rizodermis (rizodermo), o pelos radiculares, que se origina a partir del protodermo (proto-epidermis), pero su vida útil es mucho más corta que la de la epidermis. Existen otros tejidos de absorción, por ejemplo, el velamen, que se origina en la corteza de la raíz y consiste en células muertas grandes, vacías, fáciles de humedecer.

Otros Tejidos

Los tejidos secretores se diseminan por el cuerpo de la planta, concentrándose en hojas y tallos jóvenes. Estos tejidos pueden secretar látex, aceites volátiles, moco y otros químicos. Sus funciones pueden ser atracción o desatracción, comunicación o defensa, y muchas otras.

Además de los tejidos, el cuerpo de la planta puede contener idioblastos, células que son bastante diferentes de las células circundantes. Idioblastos utilizados para la acumulación de compuestos inusuales (y posiblemente peligrosos) como mirosinasa, proteína que divide glucosinolatos en azúcares e isotiocianato tóxico (aceite de mostaza). Usamos el aceite de mostaza como especia pero para la planta, funciona como un arma química binaria contra insectos herbívoros: cuando los idioblastos que contienen mirosinasa se dañan, el aceite de mostaza mata insectos dañinos. Entre las plantas, todo el orden Brassicales de los rosados es capaz de producir mirosinasa, ejemplos son diferentes coles (Brassica spp.), papaya (Carica), árbol de rábano picante (Moringa) y muchos otros.