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LA RAÍZ Dr. Hernán Uvidia, PhD. BOTÁNICA GENERAL 1 4 Partes de una Planta La nutrición en las plantas PARTES DE UNA RAÍZ Raíz principal gruesa Raíces secundarias pequeñas que nacen de la raíz principal Zona de crecimiento de la raíz Pelos absorbentes Cofia Generalidades Parte subterránea de la planta que tiene como funciones principales la absorción de agua y sustancias disueltas en la misma y su conducción hacia las partes aéreas, así como la fijación de la planta al suelo. También puede actuar como órgano de reserva de alimentos (zanahoria, remolacha, batata, ...). Es la primera de las partes embrionarias que brota de la semilla (radícula). No tiene yemas ni apéndices foliares. Tiene forma alargada y geotropismo positivo. Morfología Su forma suele ser cilíndrica. Puede variar según su función (reservante, suculenta, trepadora, aérea, etc.). Está influida por el ambiente. Se distinguen raíces primarias y secundarias. Las secundarias (de primer orden, segundo orden, etc.) se disponen perpendicularmente al eje de la raíz de donde surgen. La extensión de las raíces depende de factores ambientales. Morfología Tipos de raíces: Axonomorfa: si la raíz principal es considerablemente más larga que las secundarias. Propia de gimnospermas y angiospermas dicotiledóneas. En este tipo, la raíz principal puede convertirse en reservante y las secundarias encargarse de la absorción. Puede extenderse a gran profundidad. Fasciculada o fibrosa: si las raíces secundarias crecen más que la primaria (esta suele desaparecer). Propia de monocotiledóneas (gramíneas). Se extiende a poca profundidad aunque más lateralmente. Previene la erosión del suelo. TIPOS DE RAÍCES Tienen una raíz principal y diversas raíces secundarias. Raíces axonomorfas Raíces fasciculadas Tienen raíces del mismo tamaño que crecen a partir del tallo. TIPOS DE RAÍCES Morfología Tipos de raíces: Adventicias: cuando las raíces secundarias no nacen de la raíz sino del tronco, ramas u hojas. Proporcionan sostén y aumentan la absorción de agua. Ejemplos: Ficus religiosa, rizomas, estolones, ... Raíces napiformes Son raíces axonomorfas cuyo eje central se hace muy grueso para almacenar alimento TIPOS DE RAÍCES Estructura Primaria Los pelos radicales. Se desarrollan en la zona de maduración a partir de unas células epidérmicas especiales llamadas tricoblastos. Son unicelulares, generalmente. En su extremo distal presentan el núcleo y los orgánulos. Son efímeros. Viven cortos períodos de tiempo (pocos días). Al desaparecer, la epidermis de la zona se suberifica y lignifica, dejando de absorber agua. La Radícula Semilla en germinación Tallo Radícula Pelos absorbentes Semilla de maíz (Zea mays) en germinación, mostrando la radícula y el tallo. La Raíz Zona pilífera (con pelos radicales) Ápice Cofia Cilindro vascular Epidermis Raíces laterales Vaina de mucigel Esquema del ápice de una raíz de dicotiledónea, mostrando la relación espacial entre la cofia y la región de los pelos radicales, y con la región de donde emergen, desde el interior del órgano, las raíces secundarias. El ápice radical se encuentra recubierto por una vaina de mucigel, que hace el papel de sustancia lubrificante. Sistema de raíz axonomorfa del diente de león (Taraxacum dens leonis). Raíz principal Raíces secundarias Sistema de raíces fasciculadas o fibrosas de una monocotiledónea. Raíces secundarias Tipos de raíces ( 1 ) Raíces adventicias del maíz (Zea mays) que ayudan a anclar el tallo en el suelo. Tallo Raíces adventicias Tallo Tipos de raíces (2 Meristemo apical radical del maíz (Zea mays) mostrando la zona de las células iniciales y la del centro quiescente. Centro quiescente Caliptra Caliptra Procámbium Meristema fundamental Protodermis Zona de las células iniciales Centro quiescente Células iniciales El Meristema Apical Radical Zona de maduración Zona de elongación Zona de división Caliptra Raíz de una plántula de Agrostis tenuis mostrando la zona pilífera (abundante en pelos absorbentes) y las zonas apical y subapical. Pelos radicales Meristema apical Caliptra Zona de maduración Zona de elongación Zona de división desarrollo Zonas de Zona de división Detalle de la zona de división celular en un ápice radical de Allium sp. Meristemo apical Caliptra Micrografía del ápice radical de una raíz de Triticum sp. mostrando la zona de división celular. Cordones de células meristemáticas en distintas fases del ciclo celular. división Zona de Ápice radical de raíz (Zea mays) mostrando la ubicación de la cofia o caliptra y la gran acumulación de mucigel que ayuda a la raíz en su penetración a través del suelo. Micrografía de campo oscuro que muestra el ápice radical de una raíz. Se aprecia la estructura de la cofia y las numerosas células muertas que van quedando libres en medio del mucigel (apenas visible). Mucigel Caliptra Caliptra Mucigel Células muertas MAR La Caliptra Detalle del ápice radical de una raíz de maíz (Zea mays) mostrando la células que componen la caliptra así como el mucigel en que están embebidas externa‐ mente. Detalle de la caliptra mostrando el mucigel. Meristema radical CALIPTRA Mucigel Células periféricas muertas Células vivas con estatolitos Mucigel Células muertas desprendidas La Caliptra-2 Epidermis pluriestratificada (B) Detalle del velamen. (A) S.T. de la raíz aérea de una orquídea (Oncidium sphacelatum) mostrando la epidermis múltiple o velamen. Velamen Epidermis Córtex Pelos radicales Nuevo pelo radical Pelo radical (citoplasma con vacuolas) Epidermis Partículas de suelo Pelo radical (núcleo) Los pelos radicales La Exodermis Detalle del velamen en una S.T. de la raíz aérea de una orquídea (Oncidium sphacelatum) mostrando la epidermis múltiple o velamen. Velamen Exodermis Banda de Caspary El Parénquima Células parenquimáticas de la corteza Espacios intercelulares S.T. de una raíz de Ranunculus sp. Amiloplastos El Parénquima (2 S.T. de una raíz de Potamogeton sp., una planta acuática. Se observa el aerénquima en la zona correspondiente al córtex. Epidermis Cilindro vascular Endodermis Espacio aéreo Célula parenquimática Aerénquima Haz vascular Cilindro vascular Periciclo Endodermis Banda de Caspary Célula endodérmica Diagrama tridimensional de una endodermis joven, en cuyas células puede apreciarse la banda de Caspary dispuesta sobre las paredes anticlinales y transversales. La Banda de Caspary La Endodermis S.T. de una raíz de Ranunculus sp, una dicotiledónea con raíz tetrarca. Detalle del cilindro central. Endodermis Periciclo Protoxilema Banda de Caspary Metaxilema Floema Parénquima cortical Caliptra Pelos radicales CILINDRO VASCULAR CORTEZA EPIDERMIS Xilema Floema Periciclo Endodermis Banda de Caspary Pelo radical RUTA APOPLÁSTICA: A través de las paredes celulares y de los espacios intercelulares. El agua fluye; los solutos se mueven con el flujo o por difusión. RUTA SIMPLÁSTICA: A través de las membranas celulares y de los protoplasmas. El agua se mueve por ósmosis; los solutos se mueven de célula a célula por los plasmodesmos. El flujo del agua en la raíz-1 Banda de Caspary Célula endodérmica Endodermis con banda de Caspary Periciclo H2O H2O H2O H2O El flujo del agua en la raíz-2 Cilindro vascular Periciclo Endodermis Depósito de suberina y celulosa Diagrama tridimensional de una endodermis bien diferenciada, en cuyas células ha tenido lugar el depósito interno de suberina y celulosa sobre su pared primaria (incluso sobre la banda de Caspary).Dicho depósito suele ser mayor en las paredes radiales y en la tangencial interna, presentando en corte transversal forma de herradura. La Banda de Caspary-2 Parénquima cortical Endodermis Depósito de suberina Periciclo Metaxilema S.T. de una raíz de Zea mays, una monocotiledónea con raíz poliarca. Floema La Banda de Caspary-3 (A) (D) (C) (B) (A) (C) Corteza Epidermis Xilema Periciclo Endodermis Floema Cofia Xilema Periciclo Endodermis Corteza Epidermis Floema Pelos radicales Floema Banda de Caspary Célula de paso Lámina de suberina (B) Xilema Periciclo Corteza Hipodermis Restos de epidermis Endodermis Floema (D) Raíz lateral El Cilindro Central Sección transversal de una raíz primaria de Ranunculus. Se observa la organización de los tejidos en ella. Epidermis Corteza Cilindro vascular Detalle del cilindro vascular Parénquima reservante del córtex (rico en almidón) Periciclo Endodermis Floema 1rio Xilema 1rio El Cilindro Central-2 Sección transversal de una raíz de maíz (Zea mays) donde se observa la distribución típica de los tejidos en monocotiledóneas. Se ve también una raíz lateral. Epidermis con pelos radicales Corteza Cilindro vascular Endodermis Médula Xilema 1rio Floema 1rio Raíz lateral El Cilindro Central-3 Endodermis con depósitos de celulosa y suberina Periciclo Protofloema Protoxilema Metaxilema Metafloema Sección transversal de una raíz de Smilax (detalle de una parte del cilindro central), una monocotiledónea. El Cilindro Central-4 El Cilindro Central-5 Metaxilema Protofloema Célula de paso Detalle del cilindro vascular de una raíz de lirio (Iris sp.) mostrando las células de la endodermis tras sufrir la deposición de celulosa y de suberina Periciclo Células endodérmicas con depósitos de celulosa y suberina. Metafloema Raíz triarca Raíz tetrarca Corteza Endodermis Periciclo Metafloema Metaxilema Protoxilema Raíz diarca Corteza Endodermis Periciclo Metaxilema Metafloema Protoxilema Tipos de raíces-1 Tipos de raíces-2 Fotografía de una raíz triarca de Ranunculus. Detalle del cilindro vascular. Protoxilema Metaxilema Fotografía de una raíz tetrarca de Ranunculus. Detalle del cilindro vascular. Endodermis Periciclo Floema 1rio Xilema 1rio Cámbium vascular Protofloema Fotografía de una raíz pentarca de Ranunculus. Detalle del cilindro vascular. Endodermis Floema 1rio Metaxilema Fotografía de una raíz poliarca de lirio (Iris). Detalle del cilindro central. Endodermis Célula de paso Periciclo Floema 1rio Xilema 1rio Tipos de raíces-3 Raíces secundarias-1 Sección longitudinal de una raíz de Maíz (Zea mays), una monocotiledónea. Formación de una raíz lateral a partir del periciclo de la raíz principal. Primeras etapas. Sección longitudinal de una raíz de maíz (Zea mays). Etapa más avanzada de la formación de una raíz lateral a partir del periciclo de la raíz principal. La raíz lateral comienza a salir hacia el exterior. Periciclo Endodermis Parénquima cortical Inicio de la raíz 2ª Parénquima cortical Cilindro vascular Desarrollo de la raíz 2ª Raíces secundarias-2 Sección transversal de una raíz de dicotiledóneas. Formación de una raíz lateral a partir del periciclo de la raíz principal. Primeras etapas. Sección transversal de una raíz de dicotiledóneas. Formación de una raíz lateral a partir del periciclo de la raíz principal. La raíz lateral comienza a salir hacia el exterior. La epidermis comienza a desgarrarse. Epidermis Corteza Periciclo Endodermis Cilindro vascular Raíz lateral Corteza Epidermis Cilindro vascular Raíz lateral emergiendo Epidermis rota Xilema 1rio Floema 1rio Endodermis Tejidos vasculares en formación Raíz lateral emergente Endodermis desgarrada Meristemo radical Caliptra Epidermis Detalle de la sección transversal de una raíz principal de dicotiledónea mostrando la emergencia de una raíz lateral isostática en el instante de romper la epidermis. Periciclo Emergencia isostática Raíces secundarias-4 Sección longitudinal de una raíz principal de Pisum sativum mostrando diferentes raíces laterales emergiendo a diferentes alturas. Cilindro vascular Corteza Raíces laterales
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