Órganos vegetales

Partiendo del zigoto, se forma un vástago o tallo que crece hacia la luz y que va provisto de unas expansiones u hojas que se encargan de las funciones de transformación de los materiales. Hacia el interior de la tierra crece otro órgano o raíz, con el que la planta se sujeta al suelo y a través del cual absorbe agua y minerales. Por último, al llegar el momento de la multiplicación, aparece otro órgano especial que recibe el nombre de flor.

Las nociones de organografía dadas en este capítulo se refieren, sobre todo, a las plantas Angiospermas
y Gimnospermas (plantas verdes).

manglares

En los manglares (en este caso en Madagascar), el bosque se encuentra con el mar. En las raíces entrelazadas de los árboles acuáticos (manglares aquí) y las plantas marinas, los hábitats ricos y variados son el hogar de muchos organismos. © UICN, GMSA

Morfología de la raíz

Este órgano tiene como misión sujetar la planta al suelo y absorber y transportar el agua y las sales minerales necesarias para la nutrición.

La mayoría de las raíces están constituidas por las siguientes partes:

  • Cuello: Parte superior más ancha, por donde se une al tallo.
  • Cofia o caliptra: Extremo inferior, generalmente de forma apuntada, que protege al tejido meristemático responsable del crecimiento en longitud.
  • Zona pilífera: Región situada por encima de la cofia, y constituida por numerosos pelos absorbentes, a través de los cuales se realiza la captación de agua y sales minerales del suelo.
  • Región desnuda: Región situada entre los pelos absorbentes y la cofia. En ella se sitúan los tejidos meristemáticos responsables del crecimiento en longitud de este órgano. La parte más gruesa de este órgano se denomina raíz principal y a partir de ella surgen ramificaciones más delgadas que reciben el nombre de raíces secundarias.

Tipos de raices

La estructura dada anteriormente es la que corresponde a una raíz típica, pero su forma puede variar según distintos modelos:

  • Raíz napiforme: La raiz principal se engrosa mucho por el acúmulo de sustancias de reserva. De este tipo son las de la zanahoria y el nabo.
  • Raíz fasciculada: Todas las raíces adquieren un desarrollo muy similar, tanto en grosor como en longitud, por lo que no se puede diferenciar entre raíces primarias y secundarias. Por ejemplo: en el trigo.
  • Raíz tuberosa: Es una raíz fasciculada en la que se acumulan sustancias de reserva. Por ejemplo la dalia.
  • Raíz ramificada: Existen varias raíces principales, cada una de ellas con sus raíces secundarias correspondientes. Por ejemplo: el perejil.
  • Raíz fibrosa: La raíz principal es bastante larga, sin ramificaciones secundarias y con los pelos absorbentes situados únicamente en la zona extrema inferior. Por ejemplo: las raíces que emite la lenteja de agua.

Además de este tipo de raíces que varían por su forma, pero que tienen en común el crecer al extremo del tallo y por debajo de tierra, existen otras que crecen sobre el tallo o a partir del pecíolo de las hojas. Son las denominadas raices adventicias, que son características de especies con crecimiento trepador o rastrero. De este tipo las presentan la hiedra y la fresa.

Por último, además de las raíces terrestres, hay que mencionar a las raíces acuáticas, que flotan libremente en el agua, y las raíces aéreas, cuya misión es captar el vapor de agua directamente del aire (en plantas de parajes muy húmedos).

Estructura primaria de la raíz

Al hablar de la estructura interna de este órgano hay que diferenciar entre la estructura primaria, en la que únicamente se producen crecimientos en longitud, y la estructura secundaria, en la que ya hay un crecimiento en grosor. El crecimiento en longitud es debido a un tejido meristemático situado en el ápice de la raíz y formado por células con una gran capacidad de división. Las células que se dividen hacia la punta de la raíz forman la cofia o pilorriza, mientras que las que lo hacen en otras direcciones van produciendo un distanciamiento cada vez mayor desde el ápice al cuello de la raíz.

Realizando un corte transversal de la raíz al nivel de la zona pilífera se pueden distinguir las siguientes partes:

  • Epidermis: Es el tejido más externo, formado por una capa de células monoestratificadas y sin pared secundaria. Las situadas por encima de la zona de crecimiento dan origen a los pelos radicales.
  • Corteza o cilindro cortical: Formado por células parenquimáticas, muy anchas, y con las paredes delgadas. Estas células, que desempeñan infinidad de funciones, casi siempre carecen de clorofila.
  • Endodermis: Es la capa de células que separan al cilindro cortical del central. Se caracterizan por la presencia de una banda gruesa en las paredes radiales y transversales, conocida por el nombre de banda de Caspary, y que no es otra cosa que una sustancia cerosa que impregna las paredes e impide el paso hacia el interior de las sustancias que han penetrado libremente por simple difusión.
  • Cilindro central: En él se encuentran los tejidos conductores, esto es el floema y el xilema, alternando uno con otro radial mente. Se disponen en sentido longitudinal por todo el cilindro central y están separados por radios de parénquima medular.

Los vasos de xilema pueden confluir o no (dicotiledóneas o monocotiledóneas, respectivamente) en el centro del cilindro y se van formando siempre desde fuera hacia dentro, al contrario de lo que veremos que sucede en el tallo. Derivan de un tejido vascular o protoxilema, formado por vasos de menor calibre y situado en la región periférica del cilindro central.

El floema, por su parte, se dispone siempre en grupos alternantes con el xilema. Está constituido por tubos cribosos mezclados con parénquima y su forma de crecimiento es, al igual que en el caso anterior, desde fuera hacia dentro.

En la periferia del cilindro central aparece en la mayor parte de las raíces una capa delgada de células parenquimáticas, sin paredes secundarias y que reciben el nombre de periciclo. Conservan la capacidad de dividirse y crecer, desempeñando un papel importante en los procesos de ramificación y de crecimiento secundario (en grosor).

Estructura secundaria de la raíz

Es la que presenta cuando empieza el crecimiento en grosor. Este es debido a dos tipos de tejidos meristemáticos secundarios que reciben los nombres de cambium y felógeno.

  • Cambium: Se origina a partir de las células parenquimáticas del cilindro central, cuando ya han terminado de diferenciarse los elementos vasculares primarios. También se transforman en células de cambium las del periciclo enfrentadas con el xilema. Este tejido produce vasos leñosos o xilema hacia dentro y vasos liberianos o floema hacia fuera.
  • Felógeno: Se origina por diferenciación de las células más externas del periciclo. Al dividirse da lugar a tejido suberoso o súber hacia fuera y a una fina capa de células parenquimáticas o felosermis hacia dentro.

Con el tiempo y debido al crecimiento en grosor de la raíz en algunas plantas se desprenden el cilindro cortical y la endodermis.

Morfología del tallo

Órgano generalmente de forma alargada, que crece desde el suelo hacia arriba y cuya misión principal es servir de soporte a las hojas y a las yemas que darán lugar a las ramas laterales.

Los puntos de donde nacen las hojas se denominan nudos y el espacio existente entre dos nudos, entrenudo. En cuanto a las yemas, se pueden distinguir dos tipos principales: las terminales, que son las situadas al extremo de los tallos, y las axilares, situadas en los nudos. Estas yemas axilares pueden dar lugar a las hojas (yemas foliares) o a las flores (yemas o botones florales). (Ver dibujo)

Tipos de tallos

Según su consistencia y grado de lignificación, los tallos se pueden dividir en:

  • Herbáceos: Tallos blandos que no han sufrido procesos de lignificación. Por ejemplo, la amapola.
    – Cálamo: Tallo herbáceo sin nudos, ni ramas. Es propio de los juncos.
    – Caña: Tallo herbáceo con nudos macizos y entrenudos huecos. Se presenta en las gramíneas.
    – Escapo: Tallo herbáceo sin ramas, pero con flores en el ápice.
  • Leñosos: Tallos duros que han sufrido un proceso de lignificación.
    – Tronco: Tallo leñoso ramificado a distintas alturas. Por ejemplo: el del pino, abedul o encina.
    – Estípite: Tallo leñoso sin ramificar y en el que las hojas nacen al extremo formando un penacho. Por ejemplo: el de las palmeras.

Atendiendo a las distintas adaptaciones que puede sufrir este órgano, según el ambiente en que se desarrolle la planta, se definen los siguientes tipos de tallos:

  • Aerífero: Propio de las plantas que viven sumergidas en el agua. Se caracteriza por reducir la parte leñosa y aumentar los tejidos que acumulan aire. De este tipo son los tallos de los nenúfares y ranúnculos.
  • Suculentos: El tallo se engrosa mucho debido a que se convierte en un reservorio de agua. Esta adaptación es propia de las plantas de climas cálidos y secos, como ocurre con los cactus. Atendiendo a la forma de crecimiento, conviene señalar que no todos los tallos crecen verticalmente por sus propios medios, y así caben distinguir los siguientes tipos:
    • Rastreros: Son de consistencia endeble y se desarrollan paralelamente al suelo. por ejemplo: los de la fresa.
    • Trepadores: Tampoco poseen la resistencia suficiente como para sostenerse erectos de por sí, necesitando un soporte (otra planta o un muro) para conseguirlo. El método por el que trepan es distinto según las especies y así pueden encontrarse tallos trepadores volubres (se enroscan al soporte), con raíces adherentes o con espinas.

    Por último hay que mencionar los tallos que crecen por debajo de la superficie del suelo y que tienen una función de reservorio de materiales nutricios:

    • Rizoma: Crece horizontalmente bajo el suelo, emitiendo raíces adventicias hacia abajo y tallos aéreos hacia arriba. Por ejemplo: el lirio.
    • Tubérculo: Algunas ramas penetran en el suelo y se engrosan mucho debido al acúmulo de sustancias nutritivas. El caso más conocido es el de la patata.
    • Bulbo: Es un tallo subterráneo de dimensiones generalmente más reducidas que la de los anteriores y formado por la superposición de muchas hojas gruesas y carnosas que acumu lan los materiales de reserva. Por ejemplo: la cebolla.

    Estructura primaria del tallo

    El crecimiento en longitud del tallo se debe, al igual que en la raíz, a un tejido meristemático situado en el ápice y formado por una masa de células brillantes y de forma redondeada semejando una cúpula. No presenta ninguna cubierta protectora especial aunque generalmente está rodeado por los primordios de las hojas en formación o por pequeñas hojas modificadas llamadas catáfilos. La zona de crecimiento en el tallo es mayor que la que se observaba en la raíz.

    Realizando un corte transversal en él se pueden visualizar capas concéntricas, al igual que ocurría en la raíz:

    • Epidermis: Capa superficial de células con función protectora y rodeadas de una membrana impermeable al agua y al aire. En las plantas herbáceas y en las leñosas jóvenes, presenta numerosos estomas para el intercambio de gases y la transpiración.
    • Cilindro cortical: Formado por varias capas de células parenquimáticas incoloras que suelen almacenar alimentos, generalmente en forma de almidón, o que están especializadas en el reservorio de agua.

    En muchas ocasiones, también se encuentran presentes tejidos de sostén, como son el colénquima y el esclerénquima. El primero está formado por células vivas y alargadas, que se suelen situar justo por debajo de la epidermis formando un cilindro continuo o bandas interrumpidas. El esclerénquima está integrado por células muertas (sin protoplasma), con las paredes lignificadas y muy desarrolladas; suelen encontrarse formando pequeños grupos dentro del parénquima o bien en el floema y xilema.

    La capa más interna del cilindro cortical constituye la endodermis o endodermo.

  • Cilindro central: Está formado por un parénquima incoloro denominado médula y los haces de vasos liberianos y leñosos. Estos no se encuentran alternando como en la raíz, sino que siempre aparece adosado un liberiano con un leñoso (haz liberoleñoso). Según se produzca el adosamiento, se pueden distinguir los siguientes tipos de haces:
    – Colaterales: Con el xilema dirigido hacia el interior de la planta y el floema hacia el exterior.
    – Bicolaterales: Con el xilema situado en el centro, entre dos porciones de floema, una dirigida hacia dentro y otra hacia fuera.
    – Concéntricos: Un tejido envuelve al otro, pudiendo encontrarse el floema en el centro (perixilemático) o bien el xilema (perifloemático).

  • Periclo: Esta región de células parenquimáticas aparece formando varias capas entre el endodermo y el cilindro central.

Estructura primaria del tallo en dicotiledóneas
La diferencia más significativa que se aprecia en un corte transversal es que el cilindro cortical está menos desarrollado que el central, al contrario de lo que sucedía en la raíz. Dentro de cada una de las capas, las células se disponen según lo explicado anteriormente.

Estructura primaria del tallo en monocotiledóneas
En un corte transversal no se aprecia una clara diferencia entre el cilindro central y el cortical, encontrándose éste muy reducido.

Se encuentra todo el tallo cubierto por un parénquima y delimitado por una capa epidérmica con estomas. En el interior se disponen numerosos haces liberoleñosos formando varios círculos concéntricos, con el floema siempre hacia fuera y el leño hacia dentro. Cada haz va recubierto de una vaina de esclerénquima.
En este tipo de plantas no se puede hablar de la existencia de un verdadero endodermo, ni de un periciclo.

Estructura secundaria del tallo

Generalmente las especies monocotiledóneas no presentan crecimiento en grosor del tallo, por lo que éste no tiene estructura secundaria. En las dicotiledóneas aparecen los dos tejidos meristemáticos que ya se mencionaron en la raíz: el cambium y el felógeno.

  • Cambium: Se origina por división de unas células meristemáticas situadas en cada haz vascular entre el floema y el xilema. El cambium vascular origina siempre xilema secundario hacia el centro de la planta y floema secundario hacia el exterior. Los ha ces viejos de floema suelen dejar de funcionar y quedan incluidos en la corteza, mientras que los haces viejos de xilema se acumulan y forman la madera.

    El cambium se divide únicamente durante la estación vegetativa de la planta (generalmente una por año), dando lugar a anillos de haces vasculares. Al año siguiente se produce otro nuevo ani llo de cambium y así sucesivamente, hasta llegar a formar una estructura como la que muestra el dibujo. De esta manera, contando los anillos que presenta la madera se puede determinar la edad de la planta.

  • Felógeno: Tejido meristemático que durante el primer año se produce justo debajo de la epidermis y que da lugar a súber o corcho hacia fuera y felodermis hacia dentro. Después del primer año, la diferenciación se realiza a partir de las células parenquimáticas del floema secundario.

    Debido a este aumento de grosor la epidermis se rompe y es sustituida por otra capa denominada peridermis. Esta, con el tiempo desarrolla fisuras y salientes, o bien se desprende en jirones, dejando al descubierto unas áreas o lenticelas que permiten el paso del oxígeno al interior.

Morfología de las hojas

Las hojas son los órganos de las plantas verdes encargados de la nutrición, ya que en ellas se realiza la función clorofílica. También realizan funciones de respiración, transpiración, etc. Cualquier hoja tipo está formada por las siguientes partes:

  • Limbo: Es la zona más ensanchada y presenta color verde. Su superficie está surcada por numerosos salientes o nervaduras originados por los haces liberoleñosos. La cara superior suele presentar una apariencia más lustrosa y se denomina haz; la inferior es mas opaca y recibe el nombre de envés.
  • Pecíolo: Es una estructura delgada, a modo de rabillo, que une el limbro foliar al tallo. A través de él penetran los haces vasculares del tallo en la hoja. En su parte inferior se suele ensanchar, dando lugar a la vaina.

Tipos de hojas

Este órgano vegetal presenta una morfología muy variada, por lo que su clasificación se realiza atendiendo a distintos factores:
* Por el pecíolo:
– Pecioladas: Hojas provistas de pecíolo.
– Sentadas: El limbo sale directamente del tallo, envolviéndolo ligeramente con la vaina.
* Por el número de limbos:
– Simples: De cada pecíolo que sale del tallo surge un solo limbo.
– Compuestas: De cada pecíolo surgen varios limbos.
* Por el borde:
– Enteras: Con el borde liso.
– Dentadas: Con dientecitos en el borde.
– Aserradas: Con dientes pequeños e inclinados como los de una sierra.
– Lobuladas: Con entrantes y salientes redondeados.
– Hendidas: Con los entrantes muy profundos.
– Partidas: Con los entrantes llegando hasta el nervio principal.
* Por sus nervaduras:
– Peninervias: Con un nervio principal y otros que salen de él como las barbas de una pluma.
– Palminervias: Con varios nervios principales que parten del pecíolo.
– Paralelinervias: Con varios nervios paralelos a lo largo de todo el limbo.
* Por la forma del limbo:
– Oblongas o alargadas.
– Ovales: Semejando un óvalo.
– Lanceoladas: En forma de punta de lanza.
– Sagitadas: En forma de punta de flecha.
– Aciculares: En forma de aguja.
– Lineares o acintadas: Muy estrechas y alargadas.
– Acorazonadas, orbiculares, etc.
* Por su disposición en el tallo:
– Perfoliadas: Nacen abrazando el tallo.
– Alternas: Aparecen alternadamente en un lado o en otro del tallo.
– Opuestas: Del mismo punto nacen dos hojas en direcciones opuestas.
– Connatas: Pares opuestos de hojas sentadas.
– Verticiladas: De cada nudo del tallo nacen varias hojas y este fenómeno se repite varias veces.

Además, las hojas también pueden presentar un gran número de adaptaciones que transforman su aspecto general. Las principales son las siguientes:

  • Espinas: Propias de plantas que viven en ambientes secos. Su misión es disminuir la superficie de evapotranspiración del agua.
  • Zarcillos: Estructuras largas y volubles que ayudan a la fijación de la planta a un soporte.
  • Hojas carnosas: Aumentan los tejidos que almacenan agua.

Estructura del limbo foliar

En un corte transversal y partiendo del haz, se pueden distinguir las siguientes partes:

  • Epidermis: Se localiza tanto en la cara superior como en la inferior y está formada por células epidérmicas revestidas de cutícula (en algunas especies se presenta en varias capas). En la cara inferior se abren muchos estomas, mientras que en la superior son escasos. También puede presentar tricomas o cualquier otra estructura epidérmica.
  • Mesófilo: Se denomina así a los tejidos comprendidos entre la epidermis de ambas caras. Está formado por un parénquima en empalizada (células con cloroplastos situados perpendicularmente a la superficie) y un parénquima lagunar (células con clorofila, que dejan espacios entre ellas). También puede llevar tejidos de sostén, situándose entonces el colénquima en la región subepidérmica y el esclerenquima formando vainas alrededor de los haces vasculares.
  • Haces vasculares: Se sitúan en el mesófilo y están circundados por células parenquimáticas. Su orientación es con el floe ma hacia la cara ventral y el xilema hacia la dorsal


Estructura foliar en dicotiledóneas

En las dicotiledóneas los haces vasculares son colaterales y el floema siempre se encuentra rodeado por una capa de esclerénquima. En un corte transversal, el haz principal aparece en el centro, mientras que los haces secundarios son más pequeños y se sitúan en posición lateral. Entre el haz principal y las epidermis dorsal y ventral aparecen dos capas de colénquima.

Estructura foliar en monocotiledóneas
El parénquima del mesófilo no está diferenciado en lagunar y en empalizada, sino que constituye un tejido homogéneo en el que se encuentran dispersos los haces vasculares colaterales. Estos haces presentan dos casquetes de esclerénquima muy bien desarrollados.

Estructura foliar de una gimnosperma
Son muchas las diferencias con los dos grupos anteriores. Realizando una sección transversal (tiene forma semicircular) se distinguen las siguientes capas:

  • Epidermis: Con mucha cutícula y las membranas muy engrosadas. Lleva numerosos estomas en ambas caras. Debajo de la epidermis hay otro estrato de células aiargadas, con las mem branas muy gruesas y compactas.
  • Mesófilo: Constituido por células parenquimáticas dispuestas en capas horizontales y separadas entre sí por espacios intercelulares. Cada célula lleva una especie de filete o costilla en el lado interno de la membrana. En esta zona aparecen los conductos resiniferos.
  • Endodermis: Capa de células que separa el mesófilo del tejido de transfusión.
  • Tejido de transfusión: Esta formado por células parenquimáticas con las membranas no lignificadas y que contienen sustancias resinosas, taninos y almidón, y por traqueidas, que son células con membranas delgadas, pero lignificadas, y con puntuaciones areoladas.

Es en esta región donde se encuentran los haces vasculares en número de dos y orientados de una forma ligeramente oblicua. El xilema se sitúa hacia la cara dorsal y el floema hacia la ventral.

Estructura del pecíolo

Su estructura es muy semejante a la del tallo y, de fuera hacia dentro, se distingue una epidermis que rodea al parénquima medular fundamental. El tejido de sostén puede ser colénquima o esclerénquima y su posición varía según las especies.

Los haces vasculares se sitúan en el centro si sólo existe uno y formando un semicírculo si son varios. El xilema se sitúa en la parte dorsal y el floema en la ventral.