SISTEMA FUNDAMENTAL PARÉNQUIMAS Y TEJIDOS DE

SISTEMA FUNDAMENTAL
PARÉNQUIMAS Y TEJIDOS DE SOSTÉN
Prof. Iris Edith Peralta
Cátedra de Botánica Agrícola
Dpto. de Ciencias Biológicas
FCA -UNCU
BOTÁNICA II
Capítulo 3: Endomorfología
Unidad 9: Sistema fundamental, concepto, origen,
funciones de los tejidos.
Subunidad A: Los parénquimas. Estructura y contenido
de sus células. Clasificación.
Subunidad B: Los tejidos de sostén. Colénquima:
estructura, tipos y distribución en la planta.
Esclerénquima: fibras y esclereidas, estructura de esas
células y distribución en la planta. Utilización de las fibras.
El cuerpo de las plantas
BOTÁNICA I - CÁTEDRA DE BOTÁNICA
AGRÍCOLA - FCA - UNCU - 2014
Las plantas que nos sustentan
Domesticación
Selección por sus cualidades
alimenticias, textiles, industriales,
medicinales, forrajeras
Reproducción
Propagación
Evolución y
Diversidad de las
plantas
PARÉNQUIMA
para (al lado de) en-chein (derramar)
Tejido fundamental de las plantas
constituye la sustancia fundamental en la cual se
hayan incluidos los otros tejidos, como el vascular.
haces vasculares
corteza
médula
Tallo primario de alfalfa
PARÉNQUIMA
Tejido fundamental de las plantas
Filogenético
precursor de los todos
los tejidos:
las primeras plantas
con verdaderos
tejidos estaban
compuestas sólo de
parénquima.
Ontogenético
células menos
especializadas
son las más
parecidas a
las embrionarias.
Fisiológico
actividades
metabólicas
esenciales:
fotosíntesis,
respiración,
almacenamiento,
transporte,
secreción,
excreción.
Parénquima hoja de Elodea sp.
Parénquima cotiledón de poroto
Reproductivo
las células
reproductoras
son de
naturaleza
parenquimática.
BOTÁNICA I - CÁTEDRA DE BOTÁNICA
AGRÍCOLA - FCA - UNCU - 2014
Gametofito femenino y masculino de Lilium sp
Caracteres celulares
Células vivas y bien vacuoladas
Morfología y fisiología variables
Fisiológicamente muy complejas
Formas poliédricas, isodiamétricas
Paredes primarias delgadas
ortotetradecaedro
pecíolo deVictoria regia, irupé
Caracteres celulares
Células poco diferenciadas, pueden volverse
meristemáticas (totipotentes)
Capacidad para cicatrizar las heridas, regenerar tejidos,
formar nuevos vástagos y raíces adventicias, y la
unión de los injertos.
Zea mays, maíz, formación de raíz lateral en cortes longitudinales
Inicio de las divisiones
Raíz lateral abriéndose
Primordio de raíz lateral
en el periciclo
paso en el córtex
Fotos de Marsh Sundberg, http://www.botany.org
Célula indiferenciada
Diferenciación
Desdiferenciación
Célula diferenciada
La diferenciación celular es un proceso bajo el control de la
expresión de diferentes genes e implica cambios fisiológicos y
morfológicos.
La totipotencia es la capacidad de las células vegetales de
desdiferenciarse para volverse meristemáticas y generar
nuevos tejidos y órganos.
ORIGEN DE LOS TIPOS
DE PARÉNQUIMA
Meristema fundamental (3)
origina los parénquimas del
cuerpo primario de la planta.
Procámbium (4)
genera los parénquimas
asociados a los tejidos de
conducción primaria.
Meristema apical de la raíz
Desarrollo de embrión, continuidad de los tejidos en el cuerpo de la planta
Eje apical-basal: meristema apical del tallo, cotiledones, hipocotilo, radícula y
meristema apical de la raíz
Eje radial: capas de células fundamentales
L1 protodermis
epidermis
L2 meristema fundamental
subepidermis , corteza y médula
L3 procambium
tejido vascular
ORIGEN DE LOS TIPOS
DE PARÉNQUIMA
Cambium
genera los parénquimas
asociados a los tejidos de
conducción secundarios.
Felógeno
genera la felodermis en los
tejidos de protección
secundarios del tallo y la raíz.
epidermis
suber
corteza
FELÓGENO
felodemis
CAMBIUM
Fl 2rio
Xi 2rio
médula
ORIGEN DE LOS
TIPOS DE
PARÉNQUIMA
endosperma
En las Angiospermas el
parénquima reservante que
constituye el endosperma de
las semillas se origina en la
doble fecundación.
En las Gimnospermas el
parénquima reservante que
constituye el endosperma es
de origen materno.
CLASIFICACIÓN DE LOS PARÉNQUIMAS
La disposición de las células y su contenido determinan
diferentes tipos de parénquimas con variadas funciones:
Fundamental
Clorofiliano
Reservante
Acuífero
Aerénquima
Asociado a los tejidos de conducción
Parénquima Fundamental
Forma la corteza y la médula de tallos y raíces, la
pulpa de los frutos; constituye la masa en la que se
encuentran incluidos todos los demás tejidos.
Función: da solidez al cuerpo primario de la
planta gracias a la turgencia de sus células.
Plasmólisis
Vacuola
Finus
tractus
Citoplasma
Citoplasma
Vacuola
Estructura de los Parénquimas Fundamentales
compacto o con espacios intercelulares.
células isodiamétricas (poliédricas) .
paredes celulares muy delgadas con campos
primarios de puntuaciones.
a veces las células tienen paredes muy gruesas,
incluso lignificadas, con puntuaciones simples.
Parénquima cortical del tallo de sauco
Médula de la raíz de maíz
Composición de las células del parénquima fundamental
Generalmente sin cloroplastos con leucoplastos;
si hay cloroplastos, los grana poco desarrollados.
Abundantes cromoplastos en la pulpa de los
frutos, parénquima de pétalos coloreados.
Vacuolas están muy bien desarrolladas: almacenan
antocianinas, taninos o cristales en células comunes o
idioblastos.
Célula de remolacha con
colorantes antociánicos
Células con cromoplastos
en raíz de zanahoria
Cloroplastos y cromoplastos en frutos inmaduros y maduros de pimiento
CLASIFICACIÓN DE LOS PARÉNQUIMAS
La disposición de las células y su contenido determinan
diferentes tipos de parénquimas con variadas funciones:
Fundamental
Clorofiliano
Reservante
Acuífero
Aerénquima
Asociado a los tejidos de conducción
Parénquima clorofiliano
(clorénquima o parénquima de asimilación)
Función: fotosíntesis.
Localización: mesófilo de las hojas, pero también
en el tejido cortical de los tallos verdes y en general
en las partes verdes de la planta, o a veces en
tejidos más profundos como la médula.
Parénquima heterogéneo: en el mesófilo se reconoce un
parénquima en empalizada con células más compactas, y
un parénquima esponjoso con más espacios
intercelulares (intercambio gaseoso, CO2, O2, vapor de H2O).
Corte transversal de una hoja de Citrus limon, MEB 550x.
Parénquima homogéneo: el mesófilo está constituido
por células similares.
Corte transversal de hoja de Iris sp.
CLASIFICACIÓN DE LOS PARÉNQUIMAS
La disposición de las células y su contenido determinan
diferentes tipos de parénquimas con variadas funciones:
Fundamental
Clorofiliano
Reservante
Acuífero
Aerénquima
Asociado a los tejidos de conducción
Parénquima reservante o almacenador
Función: almacenar sustancias de reserva en
solución (vacuolas) o en forma de partículas
sólidas (plástidos) o en las paredes celulares.
Localización: en raíces engrosadas (zanahoria,
remolacha), tallos subterráneos (tubérculo de
papa, bulbos, rizomas), en semillas, pulpa de
frutos, médula y partes profundas de la corteza
de tallos aéreos.
Parénquima reservante o almacenador
Almidón: se acumula en los amiloplastos
lenteja
papa
poroto
Endosperma
Cariopse de
maíz
Parénquima reservante o almacenador
Glúcidos hidrosolubles: disueltos en el jugo
celular, en la médula de caña de azúcar (glucosa
y sacarosa), también en la raíz de la remolacha, y
en las catáfilas del bulbo de cebolla, en las raíces
de Dahlia (inulina).
Parénquima reservante o almacenador
Polisacáridos no celulósicos: en las paredes
celulares que llegan a ser muy gruesas y duras.
En el endosperma de semillas de espárrago, café,
palmera datilera y caqui. En Phytelephas macrocarpa,
palmera de América tropical, el endosperma constituye
el "marfil vegetal“.
Parénquima reservante o almacenador
Proteínas: en las vacuolas, granos de aleurona del
endosperma córneo de trigo, cebada y otros cereales,
semillas de ricino.
Lípidos: en los elaioplastos o gotitas de aceite en el
citoplasma, en cotiledones de semillas de maní, nuez,
soja; endosperma de semillas de ricino y cocotero,
pulpa de aceitunas y en palta.
palta
CLASIFICACIÓN DE LOS PARÉNQUIMAS
La disposición de las células y su contenido determinan
diferentes tipos de parénquimas con variadas funciones:
Fundamental
Clorofiliano
Reservante
Acuífero
Aerénquima
Asociado a los tejidos de conducción
Parénquima reservante o almacenador
Acuífero: retienen agua, normalmente poseen
mucílagos que aumentan la capacidad de
absorber agua. Plantas xerófitas, crasas
(suculentas) y algunas epífitas, cactus, Aloe,
Agave, Messembryanthemum, Tillansia.
CLASIFICACIÓN DE LOS PARÉNQUIMAS
La disposición de las células y su contenido determinan
diferentes tipos de parénquimas con variadas funciones:
Fundamental
Clorofiliano
Reservante
Acuífero
Aerénquima
Asociado a los tejidos de conducción
Aerénquima
Función: aireación de los órganos que se encuentran
en ambientes acuáticos o suelos anegados, evita la
anoxia o falta de O2.
Tejido muy eficiente, con gran desarrollo de espacios
intercelulares que permiten la flotación de
determinados órganos , soporta la tensión mecánica
con una cantidad mínima de células.
Localización: típicamente en Angiospermas acuáticas,
en las que constituye un complejo sistema continuo
desde las hojas hasta la raíz.
Estructura: células de forma variada, frecuentemente
estrelladas o lobuladas, dejando espacios intercelulares
muy grandes (esquizógenos o lisígenos), en lagunas o cámaras.
Aerénquima de tallo de Canna
glauca, achira MEB x 230
Aerénquima de hojas flotantes de
Eichhornia crassipes, camalote
Corte transversal de la raíz de Oriza
sativa, arroz
Corte transversal de tallo
de Myriophyllum aquaticum con
las cámaras de aire dispuestas
radialmente
Cultivo del arroz en terrazas anegadas
Nymphaea sp.
Aerénquima cara abaxial
Hidrófitas o plantas acuáticas
Sumergidas (género Elodea).
Flotantes “lentejas de agua” (género Wolffia).
Hidrófitas o plantas acuáticas
Flotantes: camalotes o jacintos de agua, ninfeas o irupés.
CLASIFICACIÓN DE LOS PARÉNQUIMAS
La disposición de las células y su contenido determinan
diferentes tipos de parénquimas con variadas funciones:
Fundamental
Clorofiliano
Reservante
Acuífero
Aerénquima
Asociado a los tejidos de conducción
Parénquima asociado a los tejidos de
conducción
Función: almacenamiento y transporte de
sustancias de reserva.
Localización: forman los radios medulares y
también filas verticales en floema y xilema,
constituyendo una red de células vivas en el
leño, formado en su mayor parte por células
muertas, forman las vainas fasciculares.
Parénquima asociado a los tejidos de
conducción
Estructura: en el leño las células con paredes
celulares lignificadas; en las vainas fasciculares
las células tienen paredes primarias y pueden
presentar cloroplastos.
En el parénquima vascular y en las vainas
parenquimáticas se encuentran células
especializadas en la transferencia de solutos a
corta distancia: células de transferencia.
Células de transferencia
Con invaginaciones de la
pared primaria interna que
incrementan la superficie de
la membrana plasmática.
En hojas de plantas
acuáticas, en las glándulas
de plantas insectivoras, en
los nectarios de flores,
glándulas de la sal,
hidátodos.
CLASIFICACIÓN DE LOS PARÉNQUIMAS
La disposición de las células y su contenido determinan
diferentes tipos de parénquimas con variadas funciones:
Fundamental
Clorofiliano
Reservante
Acuífero
Aerénquima
Asociado a los tejidos de conducción
TEJIDOS DE SOSTEN:
COLENQUIMA (colla, goma, soldadura)
Tejido fuerte y flexible, plástico, puede cambiar de
forma sin romperse (no recupera su forma original).
Tejido simple, homogéneo.
Sostén de hojas y tallos en crecimiento (raro en raíces,
en plantas epífitas).
Sostén en órganos adultos que no desarrollan mucho
esclerénquima (hojas y tallos de herbáceas).
Falta en tallos y hojas de ciertas monocotiledóneas
como las gramíneas, que desarrollan
tempranamente esclerénquima.
LOCALIZACIÓN DEL COLENQUIMA
Disposición periférica, subepidérmica o está
separado de ella por 1-2 capas de células.
Capa continua alrededor de la circunferencia del
tallo, o aparecer en cordones, a menudo en
costillas exteriormente visibles.
En pecíolos la distribución es similar a la
encontrada en tallos.
En las venas foliares mayores aparece en una o
ambas caras.
Disposición del Colénquima en órganos
Colénquima en tallo de una herbácea
Colénquima en
cordones
haces vasculares
corteza
médula
Tallo primario de alfalfa
Colénquima subepidérmico
Colénquima subepidérmico
Colénquima en la hoja
COLENQUIMA
Estructura: células generalmente alargadas, fusiformes o
prismáticas, de hasta 2 mm de longitud. En corte
transversal son poligonales.
corte transversal
Corte longitudinal
Característica de las células del Colénquima
Células vivas y bien vacuoladas.
Capacidad de desdiferenciación.
Paredes primarias engrosadas, brillantes o nacaradas.
Paredes con celulosa, grandes cantidades de pectina,
hemipectinas y hemicelulosa, sustancias hidrófilas, que
confieren resistencia y flexibilidad, carecen de lignina.
Engrosamiento de las paredes desigual, en los ángulos o
en las paredes tangenciales de las células.
Comunicación celular por medio de campos primarios de
puntuaciones.
CLASIFICACIÓN DEL COLENQUIMA
Colénquima angular: espesamiento en los ángulos
Cordón de colénquima angular en
corte transversal del pecíolo de Apium
graveolens “apio”
Colénquima angular en corte
transversal de hoja de Nymphaea
Colénquima angular en la hiedra (Hedera helix)
CLASIFICACIÓN DEL COLENQUIMA
Lamelar o laminar: engrosamientos localizados en las
paredes tangenciales interna y externa. Ej.: tallos de sauco.
Colénquima tangencial en corte transversal de tallo de sauco
CLASIFICACIÓN DEL COLENQUIMA
Lagunar: las células presentan espacios intercelulares, y
los espesamientos de las paredes se localizan próximos a
los espacios. Ej.: pecíolos de Malva, Althaea, Asclepias,
Salvia, Lactuca. Raíces aéreas de Monstera.
Colénquima tangencial en corte transversal del tallo de lechuga
TEJIDOS DE SOSTEN:
ESCLERÉNQUIMA scleros (duro) y enchyma (sustancia )
Tejido elástico, puede ser deformado por tensión o
presión, pero retoma su forma original cuando la
fuerza desaparece.
Sus tipos celulares otorgan a la planta resistencia a los
estiramientos, torceduras, pesos y presiones.
La fortaleza y elasticidad de las paredes secundarias
de ciertas células sirven como medio defensivo
contra las partes bucales, garfios y ovipositores de
los insectos.
LOCALIZACIÓN DEL ESCLERÉNQUIMA
En los órganos que han dejado de alargarse,
donde da soporte a las partes más blandas y
más vulnerables a estiramientos, pesos,
presiones y flexiones.
Está distribuido por todo el cuerpo de las plantas,
ya sean estructuras con crecimiento primario
o secundario.
Es más abundante en tallos y hojas que en
raíces.
Tejido de sostén que predomina en las
Monocotiledóneas
Corte transversal de un tallo de maíz (Zea mays)
Esclerénquima
rodeando el haz vascular
Corte transversal de una hoja de maíz
Características de las células del Esclerénquima:
Células sin protoplasto a la madurez.
Sin capacidad de desdiferenciación.
Paredes secundarias, engrosadas uniformemente
Paredes con celulosa, hemicelulosas, y hasta 30% de
lignina que les da fortaleza y rigidez. Por ser inerte,
resistente y muy estable, protege a la pared contra
ataques físicos, químicos y biológicos. Regula la
hidratación de la celulosa, y la elasticidad de la pared.
Comunicación celular por medio de puntuaciones.
Gran variación en cuanto a forma, estructura, origen y
desarrollo de los tipos celulares. Esclereidas y Fibras.
Esclereidas
Braquiesclereidas
isodiamétricas o algo alargadas.
Macroesclereidas, alargadas o
columnares.
Osteoesclereidas, forma de
hueso.
Astroesclereidas, forma de
estrella.
Tricoesclereidas, semejantes a
pelos.
Esclereidas filiformes,
alargadas, ramificadas.
Astroesclereidas
Braquiesclereidas
Las esclereidas están entre los tejidos como grupos de células pero también
aisladas. Ej. nido de braquiesclereidas o células pétreas en peras; carozos
de durazno; cascara de la nuez.
Esclereidas en las catáfilas de cebolla
Fibras
Son largas y estrechas, con extremos aguzados, pueden
encontrarse en diversas partes de la planta. Varían en tamaño,
forma, estructura y espesor de las paredes, y cantidad y tipo
de puntuaciones
1) Xilares o fibras del leño (xilema secundario)
Fibrotraqueidas
Fibras libriformes
Fibras mucilaginosas y fibras septadas
2) Extraxilares
Corticales
Perivasculares
Floemáticas
Tallo de lino
FIBRAS COMERCIALES
FIBRAS DURAS: de hojas de Monocotiledóneas.
Cada fibra es un cordón fibroso o un haz vascular con las
fibras asociadas. Las fibras tienen un alto contenido de
lignina y son de textura rígida.
FIBRAS BLANDAS: son las fibras floemáticas de tallos de
Dicotiledóneas, que pueden estar más o menos
lignificadas, pero son suaves, elásticas y flexibles.
Fibras duras de Monocotiledóneas:
Cáñamo de Manila (Musa textilis) 1-7mm
Henequén (Agave spp)
Sisal (Agave sisalana) 0.8-8mm
Fibra de piña (Ananas comosum)
Cáñamo de Nueva Zelandia ( Phormium tenax) 2-15mm
Rafia (Raphia)
Carandá (Trithrinax campestris)
Fibras Blandas (liberianas) en Dicotiledóneas:
Cáñamo (Cannabis sativa) 5-55mm
Yute (Corchorus capsularis) 0.8-6mm
Kenaf (Hibiscus cannabinus)
Lino (Linum usitatissimum) 9-70mm
Ramio (Boehmeria nivea) 50-250mm
En pelos de semillas
Algodón (Gossypium hirsutum)
ramio
lino
cáñamo
Fibras para producción de pasta de papel
Maíz (Zea mays) Caña de azúcar (Saccharum officinarum), papiro
(Cyperus papyrus).
Construcciones, muebles, artesanías.
Características
Origen
Parénquima
Meristema fundamental
Meristemas secundarios
Función
Ubicación en la
planta y/o
presencia en
órganos
Forma de las
células
Diversas
Tallos, hojas, raíces,
Flores, frutos y semillas
Isodiamétricas
Colénquima
Esclerénquima
Meristema
fundamental
Meristema fundamental
Procambium
Procambium
Sostén
Órganos en
crecimiento
Meristemas secundarios
Sostén
Tallos, hojas, raíces,
Flores, frutos y semillas
Alargadas o
prismáticas
Fusiformes (fibras)
Tipo de pared
primaria
celular
Mayor proporción de hemicelulosas y
pectinas en la
pared primaria
Contenido de agua mayor
en la pared
primaria
primaria y secundaria
X
-
mayor
-
Lignina en la pared -
-
X
Protoplasto
presencia
presencia
ausencia
Capacidad de
desdiferenciación
Propiedad física
si
si
no
flexible
plástico
elástico
En qué plantas se
desarrollan
Herbáceas y leñosas
Herbáceas
Herbáceas y leñosas
Ejemplos
Según su función:
Según
Según forma células:
engrosamiento de
Fibras
sus paredes:
Escrereidas
Angular
poliédricas
Fundamental, Clorofiliano
Reservante, Acuífero
Aerífero, Asociado a los
tejidos de conducción
Laminar
Lagunar
Diversas (escrereidas)
Bibliografía
ESAU, K. 1993. Anatomía de las plantas con semillas. 1ra Ed.
3ra reimpresión. Ed. Hemisferio Sur, Buenos. Aires.
EVERT, R. F. 2008. Esau. Anatomía Vegetal. Omega,
Barcelona, 614 pp.
RAVEN, P., R. EVERT Y S. EICHHORN. 1991. Biología de las
plantas. 2 tomos. Reverté, Barcelona.
Sitios en la Web
Hipertextos de Botánica Morfológica:
http://agr.unne.edu.ar/botanica/
Histología vegetal
http://botweb.uwsp.edu/anatomy/
http://www.uri.edu/cels/bio/plant_anatomy/images/18.gif