30.3: Raíces

Crecimiento y anatomía de las raíces

El crecimiento de las raíces comienza con la germinación de las semillas. Cuando el embrión de la planta emerge de la semilla, la radícula del embrión forma el sistema radicular. La punta de la raíz está protegida por el capuchón radicular, una estructura exclusiva de las raíces y diferente a cualquier otra estructura vegetal. El capuchón de la raíz se sustituye continuamente porque se daña con facilidad a medida que la raíz avanza por el suelo. La punta de la raíz puede dividirse en tres zonas: una zona de división celular, una zona de elongación y una zona de maduración y diferenciación (Figura \(\PageIndex{2})). La zona de división celular está más cerca de la punta de la raíz; está formada por las células que se dividen activamente en el meristemo de la raíz. La zona de elongación es donde las células recién formadas aumentan su longitud, alargando así la raíz. A partir del primer pelo de la raíz se encuentra la zona de maduración celular, donde las células de la raíz comienzan a diferenciarse en tipos celulares especiales. Las tres zonas se encuentran en el primer centímetro más o menos de la punta de la raíz.

Esta sección lateral de una punta de raíz se divide en tres zonas: una zona superior de maduración, una zona media de elongación y una zona inferior de división celular en la punta de la raíz. En la zona de maduración, los pelos radicales se extienden desde la raíz principal y las células son grandes y rectangulares. La zona de elongación no tiene pelos radiculares y las células siguen siendo rectangulares, pero algo más pequeñas. Un cilindro vascular atraviesa el centro de la raíz en la zona de maduración y en la zona de elongación. En la zona de división celular las células son mucho más pequeñas. Las células de esta zona se denominan meristemo apical. Una capa de células llamada tapa de la raíz rodea el meristemo apical.
Figura \N(\PageIndex{2}\N): Una vista longitudinal de la raíz revela las zonas de división, elongación y maduración celular. La división celular se produce en el meristemo apical.

La raíz tiene una capa exterior de células llamada epidermis, que rodea las zonas de tejido de tierra y tejido vascular. La epidermis proporciona protección y ayuda a la absorción. Los pelos de la raíz, que son extensiones de las células epidérmicas de la raíz, aumentan la superficie de la raíz, contribuyendo en gran medida a la absorción de agua y minerales.

En el interior de la raíz, el tejido de tierra forma dos regiones: la corteza y la médula (Figura \N(\PageIndex{3})). En comparación con los tallos, las raíces tienen mucha corteza y poca médula. Ambas regiones incluyen células que almacenan productos fotosintéticos. La corteza está entre la epidermis y el tejido vascular, mientras que la médula se encuentra entre el tejido vascular y el centro de la raíz.

La micrografía muestra un corte transversal de la raíz. Las células del xilema, cuyas paredes celulares se tiñen de rojo, están en el centro de la raíz. Los parches de células del floema, teñidos de azul, se encuentran en el borde del anillo de células del xilema. El periciclo es un anillo de células en el borde exterior del xilema y el floema. Otro anillo de células, llamado endodermis, rodea el periciclo. Todo lo que está dentro de la endodermis es la esclerótica o tejido vascular. Fuera de la endodermis está la corteza. Las células del parénquima que componen la corteza son las más grandes de la raíz. Fuera de la corteza está la exodermis. La exodermis tiene un grosor de unas dos células y está formada por células de esclerénquima que se tiñen de rojo. Alrededor de la exodermis se encuentra la epidermis, que tiene una sola capa celular. Un par de pelos radiculares se proyectan hacia el exterior de la raíz.
Figura (\PageIndex{3}): La tinción revela diferentes tipos de células en esta micrografía de luz de una sección transversal de una raíz de trigo (Triticum). Las células del esclerénquima de la exodermis y las células del xilema se tiñen de rojo, y las células del floema se tiñen de azul. Otros tipos de células se tiñen de negro. La estela, o tejido vascular, es la zona situada en el interior de la endodermis (indicada por un anillo verde). Los pelos de la raíz son visibles fuera de la epidermis. (crédito: datos de la barra de escala de Matt Russell)

El tejido vascular de la raíz está dispuesto en la parte interior de la raíz, que se denomina estela (Figura \_(\PageIndex{4})). Una capa de células conocida como endodermis separa la estela del tejido del suelo en la parte exterior de la raíz. La endodermis es exclusiva de las raíces y sirve como punto de control de los materiales que entran en el sistema vascular de la raíz. En las paredes de las células endodérmicas hay una sustancia cerosa llamada suberina. Esta región cerosa, conocida como franja de Casparian, obliga al agua y a los solutos a atravesar las membranas plasmáticas de las células endodérmicas en lugar de deslizarse entre las células. Esto asegura que sólo los materiales requeridos por la raíz pasen a través de la endodermis, mientras que las sustancias tóxicas y los patógenos quedan generalmente excluidos. La capa celular más externa del tejido vascular de la raíz es el periciclo, una zona que puede dar lugar a raíces laterales. En las raíces de las dicotiledóneas, el xilema y el floema de la estela se disponen alternativamente en forma de X, mientras que en las raíces de las monocotiledóneas, el tejido vascular se dispone en un anillo alrededor de la médula.

La sección transversal de una raíz de dicotiledónea tiene una estructura en forma de X en su centro. La X está formada por muchas células de xilema. Las células del floema llenan el espacio entre la X. Un anillo de células llamado periciclo rodea el xilema y el floema. El borde exterior del periciclo se denomina endodermis. Una gruesa capa de tejido de corteza rodea el periciclo. La corteza está encerrada en una capa de células llamada epidermis. La raíz monocotiledónea es similar a la raíz dicotiledónea, pero el centro de la raíz está lleno de médula. Las células del floema forman un anillo alrededor de la médula. En el floema hay grupos redondos de células del xilema, dispuestos simétricamente alrededor de la médula central. El periciclo exterior, la endodermis, el córtex y la epidermis son los mismos en la raíz de la dicotiledónea.
Figura \N(\PageIndex{4}): En (izquierda) las dicotiledóneas típicas, el tejido vascular forma una X en el centro de la raíz. En las monocotiledóneas típicas (derecha), las células del floema y las células más grandes del xilema forman un anillo característico alrededor de la médula central.

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