Hoja: Función, estructura, adaptación al medio y clasificaciones.

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Las hojas son órganos vegetativos, encargados de la fotosíntesis, generalmente aplanados y situados lateralmente sobre el tallo. 

Los tallos y hojas están estrechamente relacionadas. Un órgano no puede existir sin el otro, en conjunto constituyen el vástago.

La hoja es un órgano con crecimiento lateral y externo a la axila del tallo. Es el órgano fotosintético primario y que tiene como segunda función la transpiración.

Partes de la hoja

Características:

Elemento plástico, cambiante aún en el mismo árbol.

Estructura visible que se caracteriza por tener color verde, debido a la clorofila.

Es una estructura de transformación ya que aquí es donde se sintetizan los elementos orgánicos a partir de inorgánicos.

Las láminas de las hojas o limbo constituyen grandes superficies para la absorción de la energía luminosa y el dióxido de carbono necesario para la fotosíntesis. 

Prácticamente todas tienen nervaduras para el soporte y la conducción  y un tejido clorenquimático que contienen a los cloroplastos.

La Yema es la parte del árbol que protege a la hoja por crecer

La Vaina es la parte de la hoja que une a la yema

El  Pecíolo: Sirve de enlace entre el limbo y el tallo. Tiene haces fibrovasculares. Tiene una nervadura central y varias nervaduras más pequeñas (10 aprox.).

La hoja cuenta con una estructura que es la que la soporta y la inserta en el tallo cuando una hoja no tiene pecíolo se le denomina hoja sésil o sentada.

Las hojas se dividen en dos grandes grupos: Hojas simples en donde la lámina es de una sola pieza y compuestas donde la lámina esta formada por varias partes separadas con forma de hoja a las que llamaremos folíolos.

Funciones de la hoja

·         Fotosíntesis

·         Intercambio de gases (por los estomas) Respiración y transpiración

·         Generar las piezas florales: Son modificaciones de las hojas, forman la flor y sus estructuras reproductoras,

Adaptaciones de las hojas

La forma y la estructura de la hoja están adaptadas a las condiciones en que vive la planta. Las hojas típicas de regiones templadas, sometidas a una humedad moderada, son muy distintas de las propias de regiones tropicales, húmedas o frías, y secas. Casi todas las hojas tienen un limbo plano orientado para captar la mayor cantidad posible de luz solar; en cambio, las coníferas, adaptadas a regiones frías y ventosas, tienen hojas aciculares que ofrecen una superficie mínima al desecamiento, al agua y al viento. En plantas propias de regiones áridas, como el aloe, las hojas suelen ser mucho más esponjosas y retienen gran cantidad de agua. Las hojas de muchas plantas de las selvas tropicales están adaptadas para destilar por el ápice el exceso de humedad.

Espinas:

Con esta adaptación la planta consigue varias mejoras: se reduce la transpiración de las hojas, por lo que previene la desecación; la fotosíntesis se desarrolla en el tallo; las espinas pueden impedir que ciertos depredadores se alimenten de estas plantas; y obligan a los animales a alimentarse del fruto, lo que beneficia en la expansión de las semillas a nuevos lugares.

Bulbo:
Esta modificación se trata de una masificación de hojas, por lo general carnosas, dispuestas sobre un tallo corto que encierran, protegen y sirven como fuente de alimento al menos a una yema, que a su vez puede desarrollarse y formar una nueva planta. El bulbo, que suele formarse bajo tierra, tiene raíces que brotan del tallo. Los bulbos tunicados, como el de la cebolla, tienen hojas superpuestas muy apretadas; los bulbos escamosos, como el del ajo, presentan una estructura menos compacta.

Suculencia:

Esta adaptación se puede ver presente tanto en raíz, tallo u hojas. Se trata de un

engrosamiento en estas partes para conseguir almacenar la mayor cantidad de agua posible. En realidad consiste en la creación de una gruesa capa de tejido de almacenamiento y la creación de unos pelos en la superficie que ayudaran a captar el rocío.

Gracias a esta adaptación las plantas pueden almacenar agua y otras sustancias durante períodos de sequía o habitar lugares secos.  

Zarcillos:

Esta adaptación puede aparecer en hojas, tallo o raíz. El zarcillo una naturaleza morfológica muy especial, que actúa como fijador gracias a su intensa excitabilidad al contacto. Son típicamente filiformes, a veces ramificados, y presentan la capacidad de rodear los soportes (una planta o cualquier objeto) y de este modo fijarse a ellos. Son órganos largos, delgados, volubles y de sección circular generalmente.

La función que tienen en la planta,  es la de ayudar a ésta a trepar por donde pueda (paredes, otras plantas, etc.) ya que puede fijarse y agarrarse fácilmente a otras superficies

Resumen de adaptaciones de acuerdo a los factores ambientales predominantes.

Medio Terrestre
Adaptaciones/Factores	Vegetales
TEMPERATURA	Frío: Reducción del metabolismo. Perdida de hojas durante el invierno para no sufrir heladas (plantas caducifolias). Plantas efímeras. Calor: Ciclos anuales para evitar la exposición excesiva al calor. Hojas pequeñas que eviten la transpiración excesiva. Cutículas y cubiertas protectoras.
ARIDEZ	Hojas en espinas o agujas para reducir la superficie de transpiración. Presencia de pelos. Cutículas aislantes. Tallos crasos de almacenamiento de agua. Estomas en envés de la hoja.
INSOLACIÓN Y LUZ	Plantas de sol: Reducción del número de estomas Plantas de sombra: Aumento del número de estomas. Estructuras de sujeción para trepar y alcanzar la luz. Superficie foliar ancha para captar mayor cantidad de luz.
SUELO	Los vegetales se adaptan a los tipos de suelo en función de sus nutrientes, lo que determina su distribución. Las plantas halófilas sobreviven en suelos muy salinos excretando la sal o neutralizándola.
ALTITUD	Formas achaparradas para evitar la acción del viento. Reducción del tamaño de la hoja. Plantas que viven dentro de otras obteniendo protección frente a los rigores del frío.

SUCESIÓN FOLIAR

Las hojas de monocotiledóneas presentan una diversidad morfológica casi tan grande como las de dicotiledóneas. A pesar de su diversidad, la mayoría de las hojas tienen un aspecto común, característico: son generalmente enteras, con venación paralela, y la vaina está siempre bien desarrollada. Mientras que en las dicotiledóneas, la forma del limbo es muy variable, las nervaduras forman una red y puede haber pecíolo bien diferenciado.

En numerosas especies de dicotiledóneas la forma de la hoja se modifica en el curso del desarrollo del individuo. 

Se distinguen los siguientes tipos de hojas 

1. Hojas embrionales o cotiledones

Son las primeras hojas que nacen sobre el eje.  Generalmente su número es característico para cada grupo de plantas: un cotiledón en monocotiledóneas, dos en dicotiledóneas y dos a  varios en gimnospermas. En algunos casos no emergen a la superficie y sólo sirven para absorber (gramíneas) o ceder sustancias alimenticias a la plantita en desarrollo. En otros casos son órganos fotosintetizadores, verdes. En general tienen vida breve, y su forma es diferente a la de las hojas. 

2. Hojas primordiales 

Son las primeras hojas que nacen por encima de los cotiledones de la planta joven. Pueden tener la misma forma que las hojas siguientes o ser más simples.

3. Hojas vegetativas o nomófilos

Aparecen después de las hojas primordiales y son las que se forman durante toda la vida de la planta. Son morfológicamente más complejas, y son las hojas características de cada especie. 

En ciertas plantas hay hojas de tamaño y forma diferentes: el fenómeno se llama heterofilia.  Por ejemplo en el camalote las hojas sumergidas son acintadas y las hojas emergentes tienen la lámina elíptica o romboidal

4. Hojas preflorales

Cuando la planta pasa del estado vegetativo al estado floral, a menudo el cambio es anunciado por una modificación en la forma de las hojas. El limbo se reduce, la hoja a menudo tiene pecíolo más corto, y la coloración puede ser diferente

5. Antófilos u hojas florales 

Son las hojas modificadas que constituyen los órganos florales. 

Organización: Hoja Simple

 Hoja Compuesta

La lámina foliar está dividida en varias subunidades llamadas folíolos, articuladas sobre elraquis de una hoja o sobre las divisiones del mismo. Pueden tener peciólulos o ser sésiles.
Según el número de folíolos la hoja puede ser:

Organización de la lámina foliar: hoja compuesta

Organización de la lámina foliar: hojas compuestas con más de tres folíolos

Las características externas de la lámina son en general, ápice, margen y base, estas características son bastantes variables por lo cual hay una infinidad de nombre para cada variación.

Clasificaciones según:

Tallo: Función, estructura y adaptaciones al medio

El vástago de una planta, está compuesto por tallo y hojas que se unen a la raíz por el cuello. Los tallos proporcionan a las hojas, las flores y los frutos,  el soporte  mecánico necesario.

Los tallos constituyen una vía para la conducción del agua y los nutrientes minerales  desde las raíces hasta las hojas, así como un medio de transporte de alimentos, hormonas  y otros metabolitos de una región de la planta a otra.

Pueden considerarse como funciones principales del tallo las siguientes:

Conducción                          Soporte                                Almacén    

Respiración                        Fotosíntesis*                    Reproducción vegetativa*

* En algunas especies  y tallos no leñosos

El tallo deriva del talluelo en el embrión, el cual tiene tejido meristemático, esto es el tejido que, a través de un proceso de diferenciación, forma diferentes tipos de células. Posee, además, dos meristemas (zona de crecimiento), uno apical que se encuentra en los vástagos y uno lateral que genera las ramas. Las plantas monocotiledóneas tienen el meristemo lateral atrofiado, como en las palmeras, por eso no presentan ramas laterales.

Partes del tallo

Nudo: es la región del tallo a la cual se insertan las hojas

Entrenudo: Es la región comprendida entre dos nudos

Yemas: Se encuentran en los nudos y su función es desarrollar el vástago

Clasificación de las yemas

• por su posición

- terminales o apicales: en el extremo del tallo, ramas.

- laterales o axilar: en la axila de la hoja, solitaria o agrupadas.

- adventicias: aquellas yemas que aparecen en distintos órganos permitiendo su multiplicación (“ojos de la papa”)

• por su función

-vegetativas: originan ramas y hojas. Ejemplo: yemas apicales

- de flor: produce flores o inflorescencias. Ejemplo: duraznero  

-mixta: yema que produce ramas, hojas y flores. Ejemplo: manzano

 

Tronco: Es el tallo lignificado (convertido en madera) para brindar mayor sostén y permitiendo un mayor porte de la planta.

Está compuesto por dos partes: duramen y albura

1.- Duramen: es una parte muerta del árbol donde almacena las sustancias de deshecho. Posee un color más oscuro, este es dado por los taninos. Estos dan además sabor, dureza y color.

2.- Albura: Es la parte viva, por donde crece. Su tamaño es muy variable.

Junto al duramen se encuentran los vasos del xilema, los cuales se encargan de conducir el agua y sustancias de reserva de las partes más bajas, hacia las superiores de la planta.

Al lado del xilema se encuentra el cambium, formado por células encargadas del crecimiento en grosor, y luego el floema, el cual se encarga del transporte de la savia elaborada.

Las fisuras en las cortezas de los árboles se dan por el crecimiento lateral de los mismos. La corteza es en sí tejido muerto que da protección mecánica a los tejidos interiores.

En un corte transversal de un tronco se observan además unos rayos medulares cuya función es la de almacenamiento de sustancias de reserva (almidones sobre todo).

Tipos de crecimiento del tronco

• Arbóreo: crecimiento predominante apical producido por la yema apical que es dominante sobre las restantes las que permanecen en reposo.

• Arbustivo o en mata: crecimiento predominante basal debido a que la yema apical no presenta dominancia sobre las laterales. Los tallos son semi lignificados.

• Herbáceo: tallo no lignificado

Adaptaciones: Los efectos de los factores ambientales pueden dividirse entre aquellos que implican alterar las reservas y aquellos que promueven el desarrollo de estructuras de resistencia.

Las plantas han resuelto de maneras muy diversas el problema de la supervivencia durante épocas adversas, como son los inviernos muy fríos y los veranos excesivamente cálidos y secos. Así, las especies anuales completan su ciclo durante las estaciones favorables y transcurren como semillas las épocas desfavorables para el crecimiento. Otras plantas, en cambio, han desarrollado órganos subterráneos de reserva que les permiten sobrevivir durante las estaciones desfavorables en estado de reposo y reiniciar el crecimiento cuando las condiciones ambientales vuelven a ser favorables

Estolón: Se trata de un tallo, generalmente aéreo, delgado y largo, que nace de la base de la planta y en los lugares donde contacta con la tierra engendra nuevos individuos. Por lo tanto su función es reproducir a la planta de forma asexual. Ej: Lazo de amor

 

Rizoma: Son tallos subterráneos, generalmente de crecimiento horizontal, que pueden ramificarse. Crecen indefinidamente, en el curso de los años mueren las partes más viejas pero cada año producen nuevos brotes, pueden cubrir grandes áreas. Sus ramas engrosadas suelen presentar entrenudos cortos,  raíces adventicias y yemas. Ej.: Cañas

Tubérculos: (acordarse: hay de raíz como la zanahoria y de tallo como papa o batata)

Esta adaptación es  un engrosamiento del tallo donde la planta almacena nutrientes. También es posible reproducir estas plantas de forma vegetativa plantando una parte del tubérculo que contenga yemas.

Suculencia:

Esta adaptación puede darse en raíz, tallo u hojas. Se trata de un engrosamiento para almacenar la mayor cantidad de agua posible. En la superficie externa del tejido de almacenamiento hay unos pelos que ayudan a captar el rocío. Gracias a esta adaptación las plantas pueden almacenar agua y otras sustancias durante períodos de sequía o habitar lugares secos.   Un ejemplo de plantas suculentas podría ser un cactus.

Zarcillos:

Esta adaptación puede aparecer en hojas o tallo. El zarcillo actúa como fijador gracias a su intensa excitabilidad al contacto. Son típicamente filiformes, a veces ramificados, y presentan la capacidad de rodear los soportes (una planta o cualquier objeto) y de este modo fijarse a ellos.  Ejemplos: vid, porotos.

La necesidad de treparse es consecuencia de la competencia por la luz.

 

Tallo Voluble: Es el tallo que se enreda sobre otra planta, columna o alambrado, sin necesidad de zarcillos. Ej: tomate, campanita

 Tallo Acuático: Los tallos de aquellas especies que viven sumergidas en el agua presentan una adaptación (paredes celulares adelgazadas) que les permite absorber directamente del agua, el dióxido de carbono y el oxígeno, tanto como las sales nutritivas. De hecho, algunas plantas acuáticas carecen de raíces por esa razón. El empuje que de abajo hacia arriba experimentan todos los objetos sumergidos hace innecesario en los tallos el tejido de sostén. En casi todas las plantas acuáticas, por otro lado, es notable el desarrollo de los espacios intercelulares. Los amplios conductos almacenan aire, lo que por un lado aumenta la flotabilidad y, por el otro, hace posible sobre todo una activa difusión de los gases en el interior de la planta.

Aguijones

Espinas y aguijones de origen caulinar: son ramas modificadas, cuya función es proteger a las

Espinas

plantas de las conductas de los animales (ramoneo, rascado, etc). Las espinas se diferencian de los aguijones porque las primeras tienen tejido vascular y los segundos no, por eso es más fácil desprender un aguijón del tallo que una espina. Ejemplo de espinas: corona de cristo y de aguijones: palo borracho.

También hay espinas de origen foliar, es decir son hojas modificadas como en el caso de los cactus.

Raiz: Función, estructura y adaptaciones

Raíz: función, estructura y adaptaciones

El sistema radical es normalmente subterráneo (con excepciones en plantas epífitas y plantas flotantes) y tiene seis funciones: (1) anclaje al suelo; (2) absorción de agua y minerales disueltos en el suelo; (3) almacenamiento de los productos excedentes de la fotosíntesis; (4) transporte de agua, minerales, productos para la fotosíntesis y hormonas; (5) producción de algunas hormonas; y (6) interacción con hongos y microorganismos del suelo que proporcionan nutrientes.

RAÍCES Y SUELO.

- La raíz subterránea, crece dentro del suelo e interacciona con él modificándolo física y químicamente.

 - Existe una relación entre la parte aérea y la subterránea; la raíz generalmente representa el 50% del peso total de la planta, aunque existen grandes fluctuaciones, dependiendo de la presión del ambiente.

- El suelo está constituido por una parte sólida en forma de partículas (distintas proporciones de arena, limo, arcilla y materia orgánica) y otra parte hueca o poros que son explorados por las raíces en su crecimiento. Los poros contienen agua con minerales disueltos y aire.

 - El agua del suelo con los minerales disueltos es absorbida por las raíces y constituye la savia bruta, de esta manera las plantas obtienen la mayoría de los elementos esenciales (nutrición mineral). Los minerales en forma de sales constituyen los nutrientes. De los macro nutrientes (C, H, O, N) sólo el Carbono no es absorbido por esta vía (lo absorben las hojas en forma de CO2). - La savia bruta es transportada por las raíces y luego por los tallos hasta las hojas, donde por el proceso de fotosíntesis se transforma en savia elaborada que es el verdadero alimento de todas las células de la planta, ya que contiene la energía necesaria para que puedan cumplir todas sus funciones. El exceso de savia elaborada puede ser acumulado por las células como sustancias de reserva.

 - Las células de las raíces normales carecen de clorofila y no reciben luz solar, de manera que  deben ser “alimentadas” por la parte aérea, o sea, son demandantes de savia elaborada.

Origen de las raíces:

La primera raíz de la planta, llamada radícula, se alarga cuando germina la semilla y forma la raíz primaria.

Las raíces que se ramifican a partir de la primaria se llaman secundarias. En muchas plantas, la raíz primaria se llama pivotante, es mucho mayor que las secundarias y alcanza mayor profundidad en el suelo. Algunas especies con raíces de este tipo son difíciles de trasplantar, porque la rotura de la raíz primaria determina la pérdida de casi todo el sistema radicular y la muerte de la planta.

Estas raíces son típicas de las dicotiledóneas, mientras que las plantas monocotiledóneas no tienen una raíz principal definida.

Las raíces que brotan de la base de los tallos se llaman adventicias. Estas raíces cortas tienen estructuras terminales planas que permiten fijarse.

Cuando brotan de puntos más altos, las raíces adventicias se llaman aéreas, y ayudan a sujetar la planta, como se observa en ciertas orquidáceas. Las funciones de éstas son ayudar a la fijación de la planta o facilitar que ésta pueda trepar, en algunos otros casos estas raíces pueden ser utilizadas para captar la humedad del ambiente (EJ: Filodendro)

Composición

La raíz está formada por tres tipos de tejido: epidermis, o capa superficial; tejido fundamental o córtex; y estela o cilindro vascular, situado en el centro.

Algunas células de la epidermis se modifican para desempeñar la función de absorción; de ellas parten largas proyecciones tubulares llamadas pelos radicales que se sujetan a las partículas del suelo. El agua absorbida por los pelos radicales atraviesa el córtex, zona dedicada al almacenamiento de agua y nutrientes, y penetra en el cilindro vascular, que la conduce hacia el tallo.

El sistema vascular de una planta está formado por el xilema y el floema. El primero forma el transporte de agua y nutrientes desde loa raíz hacia las partes fotosintéticas. Mientras que el segundo, floema, es el tejido conductor encargado del transporte de nutrientes orgánicos, especialmente azúcares, producidos por la parte aérea fotosintética y autótrofa, hacia las partes subterráneas, no fotosintéticas, heterótrofas de las plantas vasculares.

La raíz tiene un núcleo central formado por bandas radiales de xilema que se extienden hacia el córtex externo entre las cuales se forman hileras de floema.

En las raíces aéreas, el cilindro de xilema, por lo general macizo en las raíces subterráneas, suele tener una médula central.  

CRECIMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE LAS RAÍCES.

El crecimiento y la distribución de las raíces en el suelo esta controlada al menos por cuatro factores:

1. La gravedad. Todas las raíces son gravitrópicas positivas (crecen hacia el interior del suelo). Sin embargo en los sistemas con raíz principal la respuesta a la gravedad es diferente según se trate del eje primario y o de las ramificaciones. El eje primario siempre es vertical, en cambio las ramificaciones inicialmente crecen más o menos horizontalmente para profundizar cuando se alejan suficientemente del eje

2. La herencia o genética. Ya hemos visto que grandes grupos de plantas producen raíces de forma típica, por ejemplo las monocotiledóneas típicamente no tienen un eje principal y las dicotiledóneas si. Sin embargo, dentro de las dicotiledóneas y en una misma familia, las leguminosas, la alfalfa forma raíces gruesas y muy profundas y difícilmente forme raíces adventicias; en cambio las vicias forman raíces delgadas, menos profundas y frecuentemente sus tallos forman raíces adventicias.

3. El suelo, especialmente por sus propiedades físicas (textura y estructura) y por la humedad. En suelos arenosos las raíces crecen más y son más profundas  que en los arcillosos y limosos. La distribución de la humedad también influye, así las raíces crecen mucho cerca de la superficie porque hay más humedad por lo menos temporariamente y si hay una napa freática también crecen mucho cerca de la misma.

Las plantas de desierto suelen desarrollar un sistema superficial muy extenso de raíces para aprovechar rápidamente las escasas lluvias que ocurren y que nunca profundizan. El estrés hídrico provoca detención del crecimiento y aún muerte de las raíces.

Las capas muy duras o impermeables del suelo (por ej. un capa de tosca) suele limitar fuertemente el crecimiento de las raíces.

4. El estado de desarrollo de la propia planta: las raíces crecen mucho durante el período vegetativo hasta principios de floración. Durante la formación de los frutos y maduración de los mismos detienen su crecimiento e incluso pueden llegar a morir muchas raíces en las plantas anuales. Esto es muy evidente en el maíz.

 

Adaptaciones de la raíz

1.                Desarrollo importante radicular superficial para abarcar más superficie, para aprovechar el agua de lluvia en climas áridos.

2.                  Desarrollo en profundidad para buscar capas freáticas en suelos con déficit de agua.

3.                  Reducción del sistema radicular en plantas adaptadas a  ambientes acuáticos.

4.                  Asimetría del sistema radicular como respuesta a un ambiente ventoso o a una fuente cercana de agua.

5.                  Producción de tubérculos:. Es un engrosamiento anormal de la raíz por acumulación de sustancias de reserva (azúcares). Son capaces de emitir nuevos tallos, pero son incapaces de fotosintetizar por su origen radical. (Ej: Rabanito).

6.                  Otro tipo de engrosamiento es el que afecta a toda la raíz y la transforma en una raíz napiforme. Es un engrosamiento de la raíz principal como los nabos, zanahorias…

7.                  Raíces gemíferas: raíces modificadas, en general, muy gruesas, que reservan sustancias nutritivas. Estas raíces tienen la peculiaridad de  crecer paralelas a la superficie y tener yemas que originan nuevas plantas. Son una característica muy eficaz en un organismo a la hora de invadir un territorio. Sin embargo, como toda reproducción vegetativa, tiene un costo energético bajo pero los individuos tienen todos el mismo componente genético, lo que los hace muy vulnerables frente a los cambios ecológicos.

8.                  Pneumatóforos: Son raíces que crece hacia arriba y ayudan a ventilar el sistema radicular. Las plantas de humedales (pantanos, esteros, etc) presentan esta adaptación.

9.                  Adaptaciones a condiciones especiales de nutrición. Las raíces de estas especies crean relaciones simbióticas con otro organismos para asegurar la nutrición:

 Raíces micorríticas: se asocian a hongos del suelo.

 Raíces fijadoras de nitrógeno: se asocian a bacterias capaces de fijar nitrógeno atmosférico.

  Haustorios: Las plantas parásitas y hemiparásitas usan unas modificaciones de la raíz llamadas haustorios que se fijan al tejido vascular de sus hospedadores y les permite suministrarse el abastecimiento de agua y nutrientes.