Ciencias naturales básicas



Circulación en las plantas vasculares y no vasculares

La circulación en las plantas, tiene funciones parecidas a las de la circulación en animales. En otras palabras, la circulación de las plantas está encargada de distribuir las sustancias relacionadas con la nutrición de cada una de las células vegetales. Además, distribuye sustancias usadas en la respiración, la secreción y la excreción . En dichas funciones, radica la importancia de la circulación en las plantas.

Consideremos describir el proceso de circulación en vegetales respondiendo 3 preguntas: ¿Cuál es la naturaleza de las sustancias que circulan en las plantas? ¿Cuáles son los tejidos conductores de las plantas? ¿Qué mecanismos utilizan las plantas para el transporte de sustancias?

¿Cuál es la naturaleza de las sustancias que circulan en las plantas?

En las plantas circulan las sustancias que ellas toman del medio y las que elaboran durante la fotosíntesis y otros procesos metabólicos. Dichas sustancias se clasifican en 3 grupos:

1 – Gases

Las plantas obtienen oxígeno (O2) para su proceso respiratorio, mientras eliminan gas carbónico (CO2). Por otro lado, como consecuencia de la fotosíntesis, ellas fijan gas carbónico y liberan oxígeno.

2 – Savia bruta

Es la mezcla de agua y minerales que la planta obtiene del suelo por medio de los pelos absorbentes de la raíz.

3 – Savia elaborada

Es el conjunto de sustancias orgánicas que la planta produce durante el proceso de fotosíntesis y otros procesos metabólicos. Incluye carbohidratos, grasas, aminoácidos y fitohormonas entre otras sustancias.

¿Cuáles son los tejidos conductores de las plantas?

De acuerdo con la presencia de tejidos conductores, las plantas se clasifican en dos grupos: no vasculares (briófitas) y vasculares (traqueofitas).

Las briófitas o plantas no vasculares, son plantas pequeñas de lugares húmedos que no tienen tejidos conductores. A este grupo pertenecen los musgos y las hepáticas.

Por otro lado, las Traqueófitas o plantas vasculares, son las plantas con tejidos conductores (xilema y floema). En este grupo están los helechos y las fanerógamas (angiospermas y gimnospermas).

Tejidos conductores (xilema y floema)

Los tejidos conductores forman el sistema vascular o sistema circulatorio vegetal. Estos tejidos se forman a partir de un tejido de crecimiento llamado cambium. En el tallo, por ejemplo, el cambium genera xilema hacia la parte interna y floema hacia la parte externa.

Xilema: estructura y función

Es el tejido vascular encargado del transporte de la savia bruta, desde la raíz, hacia los órganos donde se realiza la fotosíntesis.

Está formado por traqueidas, vasos leñosos y parénquima xilemático.

Las traqueidas son paredes de células muertas, alargadas y aguzadas en los extremos. Están hechas de celulosa y reforzadas, en su exterior, por acumulación de lignina. La lignina es el componente principal de la madera. Las traqueidas se disponen unas a continuación de otras y se comunican por medio de orificios o aberturas, dando origen a conductos transportadores de savia bruta.

Los vasos leñosos o vasos del xilema, también son paredes de células muertas. Sin embargo, estas tienen forma de cilindro y han perdido sus paredes terminales (superior e inferior). En consecuencia, forman tubos continuos que pueden medir varios metros. Los vasos se disponen en grupos llamados haces que van desde la raíz hasta las hojas.

El xilema de los teridofitos (helechos) y las gimnospermas (pinos) tiene solo traqueidas. El xilema de las angiospermas, por su parte, tiene tanto traqueidas como vasos leñosos.

El parénquima xilemático está formado por células vivas. Es más abundante en tallos jóvenes. Si está dispuesto de manera paralela a los vasos y traqueidas, se llama parénquima xilemático axial. Si se dispone transversalmente, se conoce como parénquima xilemático radial. Además, puede ser primario si está más alejado de los haces o secundario si está más cercano a ellos. La función del parénquima xilemático, es almacenar agua, para disminuir el riesgo de deshidratación de los haces conductores.

Floema: estructura y función

El floema es un tejido conductor formado por células cribosas y células acompañantes.

Las células cribosas son las unidades funcionales del transporte de savia elaborada. Son células vivas, de forma alargada que no tienen núcleo. En sus paredes transversales, hay una placa con numerosas perforaciones o cribas que permiten la comunicación con las células adyacentes.

La superposición de gran cantidad de células cribosas, da origen a los vasos cribosos o vasos liberianos. Ellos llevan la savia elaborada desde las hojas hacia los demás órganos de la planta. Todas las plantas vasculares tienen el floema formado por vasos cribosos o liberianos.

Las células acompañantes, son células parenquimáticas alargadas, con núcleo y más pequeñas que las células cribosas. Cada célula cribosa tiene una célula acompañante asociada. Su función es regular la actividad de los vasos liberianos. Sin embargo, solamente el floema de las angiospermas tiene células acompañantes.

Figura 1. ubicación del xilema y el floema en las plantas.

¿Qué mecanismos utilizan las plantas para el transporte de sustancias?

Los mecanismos del proceso de circulación en las plantas dependen del tipo de material y de la presencia o ausencia de tejidos vasculares.

Circulación en las plantas no vasculares

La circulación de sustancias en plantas no vasculares, se realiza por difusión y ósmosis, de acuerdo a los gradientes de concentración. Tanto los gases como la mezcla de agua y minerales, se difunden desde el exterior hacia los órganos que realizan la fotosíntesis. Del mismo modo, se distribuyen los nutrientes a todas las células de la planta.

Circulación en las plantas vasculares

Circulación de gases

Gases como el oxígeno y el gas carbónico ingresan a la planta a través de los estomas de las hojas y las lenticelas en los troncos. Después de eso, se mueven por difusión, hacia los tejidos internos, aprovechando los espacios en el parénquima gasífero. Durante el día, las plantas toman CO2 y liberan oxígeno mientras realizan la fotosíntesis. Por otro lado, día y noche toman oxígeno y liberan CO2, como resultado de la respiración.

Circulación de la savia en las plantas

Circulación de savia bruta

La circulación de savia bruta está íntimamente relacionada con la circulación del agua en las plantas. Se lleva a cabo desde la raíz, hacia todas las partes verdes de la planta, donde ocurre la fotosíntesis.

En el mecanismo participan fenómenos tales como la presión radical, la capilaridad y la transpiración.

La presión radical, está determinada por las diferencias de concentración. En el suelo, hay mayor concentración de agua y minerales que en las células de los pelos absorbentes de la raíz. En consecuencia, estas sustancias entran en la planta por los mecanismos de difusión y ósmosis. Del mismo modo, el agua y los minerales van alcanzando los tejidos más internos hasta llegar al xilema. Aquí, la mezcla de agua y minerales recibe el nombre de savia bruta.

La capilaridad es la propiedad de los líquidos de ascender, en contra de la gravedad, por tubos de diámetro reducido. La capilaridad es posible gracias a las fuerzas de adhesión o de atracción entre moléculas de distinto tipo. En este caso, entre las moléculas de agua y las que forman el xilema.

La transpiración ocurre en el otro extremo del xilema (extremo superior). El agua en las hojas se evapora por acción de la radiación solar. Sin embargo, entre las moléculas de agua existen fuertes fuerzas de cohesión que evitan que la columna de agua se rompa. Por lo tanto, a medida que ocurre la transpiración, toda la columna de agua, desde la raíz, experimenta una fuerza de tensión. Dicha fuerza mantiene a la savia bruta moviéndose hasta la parte superior de la planta. Incluyendo los árboles más altos.

Newton fue el primero en explicar la forma en que las plantas logran transportar el agua desde sus raíces hasta las hojas, saltándose aparentemente, la ley que después enunciaría.

Circulación de la savia elaborada

La circulación de nutrientes en las plantas, se lleva a cabo desde las hojas, donde se realiza la fotosíntesis, hacia los demás órganos de la planta. Su movimiento es lento, dentro de los vasos cribosos, y ocurre por difusión y ósmosis.

circulación en las plantas
Figura 2. Transporte de agua en las plantas.

Taller de lectura

  1. ¿Cuáles son las funciones de circulación en las plantas?
  2. ¿Qué tipo de gases circulan en las plantas?
  3. Escriba las definiciones de savia bruta y savia elaborada.
  4. ¿Cuál es la diferencia entre plantas no vasculares y plantas vasculares? Escriba 2 ejemplos de cada una.
  5. ¿Cómo se realiza el proceso de circulación de sustancias en plantas no vasculares?
  6. ¿Cómo circulan los gases en las plantas vasculares?
  7. Escriba las definiciones de traqueidas, vasos leñosos y parénquima xilemático.
  8. Describa los procesos de presión radical, capilaridad y transpiración.
  9. ¿Qué mecanismos participan en la circulación de la savia elaborada?
  10. Copie el mapa conceptual de la circulación en las plantas.
circulación en las plantas
Figura 3. Mapa conceptual de la circulación en las plantas.