Estructura de las hojas: la epidermis, empalizada y capas esponjosas

La estructura de las hojas

Las hojas son vitales para la supervivencia de las plantas. Ayudan a las plantas de diversas formas, incluida la producción de alimentos y oxígeno a través de la fotosíntesis, equilibrando la pérdida de agua, regulando el intercambio de gases y transportando los productos de la fotosíntesis. Debido a la amplia gama de trabajos que realizan las hojas, existen muchas estructuras especializadas. Examinaremos estas partes de la hoja y las relacionaremos con sus funciones.

Recuerde que el sistema de brotes contiene las partes aéreas de las plantas, incluido el tallo, las flores y las hojas. Ya hablamos de la función del tallo, que es dar soporte y transporte a la planta así como a las estructuras involucradas en estas funciones. También observamos cómo crece el tallo. Es importante saber que las hojas se originan en el meristemo apical y son el resultado del crecimiento primario.

Si bien las hojas vienen en una variedad de formas según el tipo de planta, nos centraremos en las estructuras de las hojas de las plantas dicotiledóneas, ya que son las más complejas. Antes de entrar en las capas y funciones de la hoja dicotiledónea, primero echemos un vistazo a un diagrama. Trabajaremos nuestro camino desde la parte superior de la hoja hasta la parte inferior de la hoja y miraremos hacia atrás en este diagrama a medida que cubrimos cada capa.

La cutícula y la epidermis superior

La capa más externa de una hoja se llama cutícula.

Así como nuestra piel nos protege, las hojas tienen una capa exterior que las protege. Esta capa más externa se llama cutícula . Generalmente es ceroso para proteger la hoja y evitar la pérdida de agua. Cuando toca una hoja, puede sentir esta capa cerosa, y en algunas plantas, como el acebo, es posible que pueda ver que la capa cerosa brille un poco.

Debajo de la cutícula está la epidermis . En la parte superior de la hoja, esto se conoce como epidermis superior . Esta es una capa única de células que se encuentra directamente debajo de la cutícula. Ayuda a proteger la hoja ayudando a prevenir la pérdida de agua y proporcionando una capa adicional entre el exterior y el interior de la hoja.

Ahora que hemos visto las dos primeras capas de la hoja, agreguemos estas estructuras en nuestro diagrama. La capa cerosa superior aquí es la cutícula y la capa justo debajo es la epidermis superior.

La capa Palisade

Debajo de la epidermis superior está la capa de empalizada . Se trata de una o unas pocas capas de células cilíndricas que contienen muchos cloroplastos. Los cloroplastos son una parte importante de las células vegetales porque son estructuras celulares que permiten la fotosíntesis. Quizás recuerde que la fotosíntesis es el proceso mediante el cual los autótrofos convierten la energía luminosa en energía química. La capa de empalizada es, por tanto, la principal responsable de producir alimento y oxígeno para la planta a través de la fotosíntesis. Regresemos a nuestro diagrama de hojas y agreguemos la capa de empalizada. Recuerde que está justo debajo de la epidermis superior y contiene células cilíndricas.

La capa esponjosa

Las bolsas de aire en la capa esponjosa permiten el intercambio de gases.

Debajo de la capa de empalizada está la capa esponjosa . Esta es un área con células poco compactas con muchas bolsas de aire. Las células tienen más forma de bola que de forma cilíndrica, como las células de la capa de empalizada. Las grandes bolsas de aire permiten el intercambio de gases entre diferentes áreas de la hoja. Las células de esta capa contienen pocos cloroplastos y, por lo tanto, generalmente no son responsables de la fotosíntesis. Esto tiene sentido, ya que la capa está más adentro de la hoja y, por lo tanto, no recibirá tanto sol como la capa de empalizada, que está más cerca de la superficie de la hoja.

Dentro de la capa esponjosa hay algunos otros componentes de la hoja. Junto con las bolsas de aire para el intercambio de gases hay haces vasculares que contienen xilema y floema. Estos haces vasculares también se denominan venas en una hoja. Es posible que pueda ver las venas en una hoja como una hoja de arce. Aquí es donde ocurre el movimiento del agua y los alimentos. El xilema mueve el agua y los minerales disueltos, mientras que el floema mueve los alimentos.

Sigamos adelante y etiquetemos la capa esponjosa y el haz vascular en nuestro diagrama. La capa esponjosa es el espacio más abierto que se encuentra directamente debajo de la capa de empalizada. Dentro de la capa esponjosa se pueden ver las bolsas de aire, así como el haz vascular que contiene el xilema y el floema.

En conjunto, el área que contiene la empalizada y las capas esponjosas se conoce como mesófilo . También podemos etiquetar esto en nuestro diagrama de hojas.

Estomas y epidermis inferior

Recuerde que la parte superior de la hoja tiene la capa protectora de la cutícula y luego una capa de células conocida como epidermis superior. En la parte inferior de la hoja hay otra capa protectora de células. Debido a que está en la parte inferior de la hoja, esta capa se conoce como epidermis inferior .

Dentro de esta capa hay estructuras muy importantes conocidas como estomas . Estos son poros en la hoja que permiten el intercambio de gases. Una forma de recordar esto es que la palabra raíz, estoma, significa «boca» en griego. Esta boca puede abrirse y cerrarse para permitir el intercambio de gases.

A cada lado de los estomas hay células de protección que controlan la apertura y el cierre de los estomas. El intercambio de gases es necesario tanto para la fotosíntesis como para la respiración celular. Ya repasamos la fotosíntesis, que convierte la energía luminosa en energía química, así que repasemos rápidamente la respiración celular. La respiración celular es el proceso en el que se utiliza oxígeno para convertir moléculas orgánicas en dióxido de carbono y agua y proporcionar energía a la célula.

Diagrama que representa la estructura de una hoja.

Además de regular gases como el oxígeno y el dióxido de carbono que intervienen en la respiración celular y la fotosíntesis, los estomas también controlan la pérdida de agua. Cuando las plantas liberan agua se conoce como transpiración . La transpiración en las plantas es similar a la transpiración en las personas. Esta liberación de vapor de agua en las plantas se regula en función de las necesidades de la planta y de las condiciones del entorno circundante. Las células de guarda abrirán o cerrarán los estomas según estas necesidades. Por ejemplo, si el clima es caluroso y es probable que la planta pierda agua, las celdas de protección asegurarán que los estomas estén cerrados. Sin embargo, cuando el aire es más frío y húmedo, las celdas de protección permitirán que se abran los estomas.

Regresemos y agreguemos estas últimas partes a nuestro diagrama. Sabemos que la parte inferior de la hoja es la epidermis inferior. Dentro de esta capa podemos ver los estomas, que son las aberturas. Estos están rodeados por dos células de guarda que regulan la apertura y el cierre de los estomas.

Resumen de la lección

Todas las partes de la hoja ayudan a mantener la vida de la planta, lo que incluye producir alimentos y oxígeno a través de la fotosíntesis, equilibrar la pérdida de agua, regular el intercambio de gases y transportar los productos de la fotosíntesis.

La cutícula y la epidermis superior brindan protección a la planta. Debajo está la capa de empalizada, que es la ubicación de la fotosíntesis dentro de la hoja. Debajo de la capa de empalizada está la capa esponjosa, que contiene células que están más dispersas, lo que permite bolsas de aire. Dentro de la capa esponjosa hay haces vasculares que contienen xilema y floema, lo que permite el transporte de productos de la fotosíntesis. Juntas, la empalizada y las capas esponjosas se conocen como mesófilo. La parte inferior de la hoja está protegida por la epidermis inferior. Dentro de este se encuentran los estomas, que son poros que permiten el intercambio de gases regulados por las células de protección. Todas las partes de la hoja deben trabajar juntas para permitir que la planta pase por la fotosíntesis y la respiración celular.

Resultado de aprendizaje

Después de ver esta lección, debería poder identificar las diferentes estructuras de las hojas y describir sus funciones para las plantas.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador