Plantas vasculares: un estudio de caso celular
¿Qué son las plantas vasculares?
Si echa un vistazo a su alrededor, tal vez por la ventana, seguramente verá algunas plantas. Es posible que tenga una pequeña planta de interior en su escritorio u observe los altísimos árboles de hoja perenne justo afuera de su ventana, dependiendo de dónde viva. Todos estos tipos de plantas son ejemplos de plantas vasculares o plantas que tienen tejido para transportar alimentos y agua. Las plantas vasculares son a menudo las plantas con las que estamos más familiarizados, como pinos altos, girasoles brillantes o pastos suaves. Aunque estas plantas pueden parecer un solo ser vivo a simple vista, en realidad están compuestas por millones de células, al igual que todos los demás seres vivos.
Al igual que nuestros propios cuerpos tienen diferentes tipos de células especializadas que realizan trabajos específicos, las plantas también. Las plantas tienen un sistema de transporte de agua similar al que tenemos para tomar los alimentos, procesarlos, distribuirlos al cuerpo y eliminar los desechos. Las plantas toman agua a través de su sistema de raíces y la distribuyen al resto del organismo a través de un tejido llamado xilema. Finalmente, el agua se pierde a través del proceso de transpiración, donde el agua se evapora a través de las hojas. Hoy veremos los diferentes tipos de células que controlan la ingesta, el transporte y la pérdida de agua en las plantas.
La ingesta de agua
Todos los seres vivos necesitan agua y las plantas no son una excepción. Las plantas usan agua para ayudar a crear su estructura y forma. También utilizan agua durante la fotosíntesis, donde producen alimento a partir de la energía del sol. Las plantas absorben agua a través de sus raíces, un órgano compuesto por diferentes tipos de tejidos y células.
Las raíces están compuestas por una capa interna de tejido del xilema para el transporte de agua. Este tejido está rodeado por un anillo de tejido de floema (que se utiliza para transportar alimentos), un anillo de tejido de tierra y una capa de tejido de epidermis para proteger la raíz. Las raíces están cubiertas de pelos radicales. Estas extensiones aumentan el área de superficie de la raíz, permitiendo que más agua sea transportada por ósmosis a través de la epidermis, al tejido del suelo y eventualmente al xilema, donde el agua puede ser transportada al resto de la planta. Estos tejidos circundantes actúan como un filtro, lo que ralentiza el movimiento del agua hacia el xilema desde el suelo.
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Transporte de agua
Ahora que el agua ha sido absorbida, tiene que llegar de las raíces al resto de la planta. Este es el trabajo del xilema, un tejido que transporta agua por toda la planta.
El xilema está formado por dos tipos de células. El primer tipo de célula se llama traqueida. Las traqueidas son el tipo de células menos especializadas. Esta celda tiene la forma de un tubo alargado, conectado a otras traqueidas por pequeñas aberturas llamadas hoyos. El agua y los minerales disueltos fluyen desde las raíces hacia arriba a través de estos elementos hasta las hojas y otras áreas superiores de la planta.
Aunque las traqueidas son la única célula de xilema especializada en la mayoría de las gimnospermas y plantas vasculares sin semillas, hay un tipo adicional de célula de xilema en las angiospermas. Los elementos vasculares son células vasculares especializadas que se utilizan para transportar agua en plantas más complejas.
Al igual que las traqueidas, estas células mueren en la madurez y forman un tubo hueco para conducir el agua hacia arriba a través de la planta. En un momento de su desarrollo, los miembros del vaso sufren una muerte celular programada y mueren. Se deshacen de su contenido celular interno para formar los tubos huecos necesarios para el transporte de agua.
Sin embargo, en lugar de fluir a través de pequeños pozos, el agua fluye a través de estas células sin problemas, lo que permite un transporte más rápido de agua por toda la planta. Esto crea un sistema de transporte de agua de alta velocidad con poca resistencia.
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Perdida de agua
Para toda el agua que llega a una planta, casi no se usa. Solo alrededor del 5% del agua absorbida por la raíz se usa directamente para el crecimiento de las plantas. El otro 95% se pierde por transpiración, donde las plantas evaporan el agua a la atmósfera.
Si el agua es tan importante para las plantas, ¿por qué parecen desperdiciar tanta? Bueno, las plantas también necesitan dióxido de carbono de la atmósfera para realizar la fotosíntesis. Para absorber dióxido de carbono, deben abrir pequeños agujeros en sus hojas llamados estomas. Esto abre la planta a la atmósfera, lo que puede provocar transpiración.
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Cuando el agua llega a la hoja, se filtra a través de secciones progresivamente más pequeñas de tejido del xilema hasta que se distribuye directamente a las células del mesófilo que forman la estructura de la hoja. En el tejido del mesófilo, el agua sale de las células hacia el espacio intracelular y finalmente sale de los estomas. La apertura y el cierre de los estomas está controlado por células de guarda. Estas células especializadas están controladas por la luz y la oscuridad, lo que permite que los estomas se abran durante el día para la mayoría de las plantas cuando la luz solar es abundante para la fotosíntesis.
Resumen de la lección
Las plantas vasculares son plantas que tienen sistemas para transportar agua y alimentos alrededor de la planta, similar a nuestro propio tejido vascular. El proceso comienza en las raíces, donde el agua se absorbe a través de los pelos de la raíz y finalmente se transporta al xilema, el tejido de transporte de agua de la planta. Las traqueidas son un tipo de célula del xilema que forma tubos conectados por hoyos. Las angiospermas y las plantas más complejas utilizan elementos de recipientes, que están conectados a la perfección para formar tubos largos para el transporte de agua. Una vez que el agua llega a las hojas, se pierde en el medio ambiente a través de la transpiración debido a las aberturas en las hojas de las plantas llamadas estomas.
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