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Xilema y floema

Xilema y floema

El xilema y el floema son componentes cruciales de las plantas, ¡son como sus vasos sanguíneos! Al igual que los nuestros, ayudan a transportar sustancias importantes a través de la planta. Aunque, a diferencia de nuestro sistema circulatorio, las plantas no presentan un órgano como como el corazón que ayuda en el movimiento y distribución de sustancias por sus conductos.

En este resumen, podrás ver las características y adaptaciones de estos dos tejidos, que les permiten cumplir su función específica, ya que desempeñan procesos diferentes en el transporte de sustancias en la planta.

Xilema y floema Angioesperma o planta con flor StudySmarterFig. 1- La flor de amapola es una angioesperma y, por lo tanto, un ejemplo de planta que tiene xilema y floema.

¿Qué son xilema y floema?

Las plantas presentan tres sistemas de tejidos permanentes, entre ellos el tejido vascular, que le sirve de red de conductos.

El xilema y floema forman el sistema vascular de tejidos de las plantas. Se trata del sistema de transporte de agua y minerales (xilema), así como de los nutrientes elaborados en la fotosíntesis y otros (floema), por toda la planta.

Los dos tejidos suelen estar juntos, formando lo que llamamos de haz vascular. Una planta presenta varios haces vasculares distribuidos en su interior.

Función del xilema y floema

El transporte de sustancias en la planta forma parte de su proceso de nutrición. Una planta necesita mover las siguientes sustancias:

  • Agua: para mantener la planta hidratada, además que su expulsión por evaporación (transpiración), ayuda a mantener una temperatura adecuada. El agua también es vital para el proceso de respiración celular.

La transpiración de las plantas es la pérdida de agua por evaporación, a través de la superficie de sus partes aéreas —principalmente, por las hojas—.

La respiración celular es el proceso metabólico por el que se descomponen moléculas orgánicas (principalmente glucosa) para la obtención de energía para la célula.

  • Iones inorgánicos: son necesariao para reacciones enzimáticas, regulación de la presión osmótica y del pH, etc.
    • Un ejemplo de estas son las sales minerales.
  • Compuestos orgánicos: incluyen los nutrientes como el azúcar, producido por la fotosíntesis, otras moléculas como los aminoácidos y sustancias señalizadoras como las hormonas.

El xilema es el encargado de transportar agua y minerales en un flujo unidireccional desde las raíces hasta las hojas (ver Fig. 1). Este transporte se da por la transpiración, cuando el agua que sale —mayormente por las hojas, como vapor de agua— crea una presión negativa dentro de la hoja. Esta presión hala hacia arriba el resto de la columna de agua que queda en el xilema. Una característica importante del movimiento del agua a través del xilema es que es un proceso pasivo: la planta no invierte energía en realizarlo.

El agua consigue moverse desde la raíz hasta las hojas sin invertir energía, gracias a las propiedades de adhesión, cohesión y tensión. Estas tres propiedades del agua son esencials para mantener la corriente de transpiración.

Revisa el artículo de Transpiración, para conocer este proceso en detalle

La función del floema es el transporte de nutrientes elaborados durante la fotosíntesis en las hojas, al resto de la planta. Los nutrientes se encuentran en una suspensión, que también transporta otras sustancias elaboradas por la planta, como las hormonas. Este transporte es bidireccional y es un proceso activo: necesita energía.

Características del xilema y floema

Debido a que el xilema y el floema cumplen funciones distintas en el transporte de sustancias, poseen características específicas que permiten estas funciones. Un haz vascular es como un cilindro continuo a todo lo largo de la planta, que contiene tejido de xilema, de floema y, también, de tejido acompañante. Por cada tejido vascular dentro del haz, es posible encontrar células especializadas: parénquima (encargadas del almacenamiento de nutrientes) y esclerénquima (encargadas del sostenimiento de la planta).

A las células parenquimatosas que forman parte de un tejido vascular se les llama, comúnmente, células parenquimatosas del xilema o del floema; y a las de esclerénquima, fibras del xilema o del floema.

Xilema

El xilema contiene dos tipos de células especializadas; ambas con forma alargada y tubular (ver Fig. 2):

  • Traqueidas: células largas y estrechas, como fibras con extremos agudos.
  • Elementos de los vasos del xilema: células un poco más anchas y más cortas que las traqueidas.

Xilema y floema Estructura del xilema StudySmarterFig. 3: Estructura de los diferentes componentes del xilema.

Las traqueidas y los elementos de los vasos del xilema poseen varias adaptaciones que permiten un transporte eficaz del agua y proveen soporte a la planta:

  • Ambas células tienen su pared secundaria reforzada con lignina, un polisacárido muy fuerte y resistente, cuya función es ayudar a soportar la presión del agua en la planta y evitar el colapso de la misma. Además, da un soporte estructural rígido.
  • Presentan, a lo largo de su superficie, áreas más delgadas conocidas como "Puntuaciones" o "Punteaderas", que están recubiertas únicamente por paredes primarias. A través de las puntuaciones, el agua pasa de una célula a otra.
  • En los extremos de los elementos de vaso, las paredes celulares presentan grandes perforaciones que facilitan el flujo del agua entre las células.
  • Al madurar, las células mueren. En el tejido del xilema maduro, todas las células están muertas, incluyendo las de esclerénquima, con exepción de las células de almacenamiento del parénquima.
  • Son vasos estrechos que ayudan a la acción capilar del agua y evitan las rupturas de la cadena de agua. Son necesarios para el movimiento ascendente continuo del agua, impulsado por la corriente de transpiración.

Floema

El floema contiene tres tipos de células especializadas para llevar a cabo su función (ver Fig. 3):

  • Células cribosas: células largas y estrechas, como fibras con extremos agudos.
  • Elementos de tubo criboso: un tubo criboso es el conducto continuo de células (elementos) que transporta los aminoácidos y azúcares (y semejantes). Trabajan en estrecha colaboración con las células acompañantes.
  • Células acompañantes: se encuentran a la par de los elementos de tubo criboso y les proveen la energía y componentes necesarios para realizar el movimiento de nutrientes.

Xilema y floema Estructura de los componentes del floema StudySmarterFig. 4: Estructura de los diferentes componentes del floema.

La translocación eficiente, o movimiento de los nutrientes en la planta, se produce gracias a las adaptaciones de estas células:

  • Adaptaciones de las células cribosas:
    • Poseen áreas cribosas, que son regiones con perforaciones para el flujo de sustancias.
  • Adaptaciones de los elementos de tubo criboso:
    • Poseen placas cribosas en los extremos (placas terminales con perforaciones) que conectan los elementos continuos, lo que permite que los nutrientes fluyan entre las células del elemento criboso.
    • No tienen núcleo y cuentan con un número reducido de orgánulos para maximizar el espacio para el movimiento de los nutrientes.
    • Tienen paredes celulares gruesas y rígidas para soportar la alta presión hidrostática generada por movimiento de los nutrientes.
  • Adaptaciones de las células acompañantes:
    • Las células acompañantes contienen muchas mitocondrias para producir ATP (molécula energética) y muchos ribosomas para la síntesis de proteínas, que comparten con los elementos de tubo criboso, ya que estos poseen orgánulos reducidos.

Diferencia entre xilema y floema

Vimos las diferencias en las características estructurales y adaptaciones específicas de cada tejido vascular relacionadas con su función. En la tabla 1 presentamos un resumen de las principales diferencias.

Característica

Xilema

Floema

Tejido en la madurez

En su mayoría, las células que forman los tejidos están muertas.

En su mayoría, las células que forman los tejidos están vivas.

Ubicación en el haz vascular

Presente en la parte interna.

Presente en la parte externa del haz vascular.

Dirección del movimiento de materiales

Unidireccional.

Bidireccional.

Sustancias transportadas

Agua y minerales.

Azúcares y aminoácidos.

Soporte

Proporciona soporte estructural a la planta (contiene lignina en pared secundaria).

Poseen paredes primarias gruesas (sin lignina) que proporcionan poco soporte al tallo.

Conexión entre células adyacentes

Puntuaciones entre traqueidas y entre elementos de vaso; paredes de los extremos con grandes perforaciones entre elementos de vaso.

Placas cribosas en extremos de elementos de tubo criboso, plasmodesmas (entre estos) y células acompañantes.

En las plantas con flores (angiospermas) hay dos grupos grandes llamados monocotiledóneas y dicotiledóneas, que se diferencian en varias características morfológicas y anatómicas. Una de las diferencias es la disposición de los haces vasculares a lo largo de la planta.

Por ejemplo, los haces vasculares están dispersos de forma irregular en el tallo de las monocotiledóneas y mientras que se disponen de forma anular en las dicotiledóneas.

Plantas con xilema y floema

Los tejidos de xilema y floema no se encuentran en todas las plantas. Hay una gran división entre plantas vasculares y no vasculares, debido a esta razón. Como seguramente adivinaste, solo las plantas vasculares presentan tejido vascular.

Las plantas vasculares, por ser más grandes y complejas que las no vasculares, necesitan conductos vasculares como el floema o el xilema para transportar agua y nutrientes por toda la planta. Este grupo se divide en 3 grandes categorías de plantas:

  • Vasculares sin semilla: como los helechos
  • Vasculares con semilla desnuda: las llamadas gimnospermas, que incluye a las coníferas y árboles de ginkgo.
  • Vasculares con semilla cubierta: las llamadas angiospermas o plantas con flores, con un gran diversidad como cactus, girasoles, rosas, lirios, arroz, etc.

Las plantas no vasculares incluyen los musgos, hepáticas y antóceros.

Xilema y floema - Puntos clave

  • El xilema se encarga del transporte de agua en un flujo unidireccional (de la raíz a las hojas) y pasivo (no requiere energía), además de dar soporte a la planta con sus gruesas paredes con lignina.
  • El xilema está compuesto de elementos de vaso y traqueidas, las cuales mueren cuando están maduras para formar conductos vacíos y continuos.
  • El floema se encarga del transporte de nutrientes; este movimiento es bidireccional y activo (requiere energía).
  • El floema está compuesto de elementos del tubo criboso y células acompañantes, las cuales se mantienen vivas; pero, los primeros no tienen núcleo y tienen pocos orgánulos.
  • Solo las plantas vasculares presentan tejido vascular.
  • Las plantas vasculares se dividen en 3 grandes categorías: vasculares sin semilla (como los helechos), gimnospermas (que incluye a las coníferas) y angiospermas (plantas con flores).

Preguntas frecuentes sobre Xilema y floema

El xilema y floema son los tejidos vasculares de las plantas, que transportan agua y minerales (xilema) desde la raíz a las hojas, así como los nutrientes elaborados en la fotosíntesis (floema), por toda la planta.

Hay varias diferencias entre el xilema y el floema, en relación a sus funciones y estructura:

  • El xilema se encarga del transporte de agua. Este movimiento es unidireccional (de la raíz a las hojas) y pasivo (no requiere energía). Está compuesto de elementos de vaso y traqueidas, las cuales mueren cuando están maduras para formar conductos vacíos y continuos, además de dar soporte a la planta con sus gruesas paredes con lignina.
  • El floema se encarga del transporte de nutrientes. Este movimiento es bidireccional y activo (requiere energía). Está compuesto de elementos del tubo criboso y células acompañantes, las cuales se mantienen vivas.

El xilema y el floema comparten las siguientes características: se encargan del transporte de sustancias de la planta y sus células son o forman estructuras alargadas y tubulares. 

Las plantas que tienen xilema y floema son las plantas vasculares, que se dividen en plantas vasculares sin semilla (como los helechos), vasculares con semilla desnuda (las llamadas gimnospermas, que incluye a las coníferas y árboles de gingko) y vasculares con semilla cubierta (las llamadas angiospermas o plantas con flores, con un gran diversidad como cactus, girasoles, rosas, lirios, arroz, etc.).

La función de la floema es el transporte de nutrientes elaborados durante la fotosíntesis en las hojas y otras moléculas, al resto de la planta. 

Cuestionario final de Xilema y floema

Pregunta

El xilema y el floema transportan sustancias en un flujo bidireccional.

Mostrar respuesta

Answer

Verdadero, deben mover las sustancias hacia arriba y hacia abajo en toda la planta.

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Pregunta

¿Cuáles son las células especializadas del xilema?

Mostrar respuesta

Answer

Traqueidas.

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Pregunta

¿Cuáles de las siguientes células de tejido vascular no transportan sustancias directamente?

Mostrar respuesta

Answer

Traqueidas.

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Pregunta

¿Qué células especializadas del tejido vascular son relativamente cortas y más gruesas?

Mostrar respuesta

Answer

Traqueidas.

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Pregunta

¿Cómo se llama el complejo de xilema y floema que es continuo a lo largo de toda la planta?

Mostrar respuesta

Answer

Un haz vascular.

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Pregunta

¿Qué transporta el floema?

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Answer

Azúcares.

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Pregunta

Tanto el xilema como el floema presentan células asociadas llamadas fibras ¿a qué corresponden estas fibras?

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Answer

A células de esclerénquima no vivas que proporcionan soporte a la planta.

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Pregunta

Menciona las tres principales características estructurales de los elementos de los tubos cribosos:

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Answer

Están conectados por placas cribosas en sus extremos, que conectan los elementos continuos, lo que permite el flujo de materia orgánica entre las células de los elementos cribosos. 

Los tubos cribosos han abandonado su núcleo y han reducido la cantidad de orgánulos que tienen para centrarse en el movimiento de la materia orgánica. 

Paredes celulares gruesas que permiten al floema soportar la presión hidrostática.

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Pregunta

¿Por qué las células acompañantes tienen muchas mitocondrias?

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Answer

Para producir ATP para los elementos del tubo criboso, que utilizan para el transporte activo de materiales.

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Pregunta

En relación al uso de energía, el movimiento de sustancias a través del xilema es un proceso ___ mientras que en el floema es ___.

Mostrar respuesta

Answer

Pasivo, activo.

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Pregunta

¿Qué células especializadas del tejido vascular son relativamente largas y estrechas?

Mostrar respuesta

Answer

Traqueidas.

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Pregunta

¿Por qué las células del xilema maduro pueden cumplir su función estando muertas, mientras que la del floema tienen que estar vivas?

Mostrar respuesta

Answer

Porque el transporte de sustancias en el xilema es pasivo, no requiere energía, ocurre mayormente por transpiración y propiedades del agua. Por otro lado, el transporte en el floema necesita la inversión de energía por parte de las células (aunque la obtienen de las células acompañantes para liberar el espacio ocupado por los orgánulos).

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Pregunta

¿Cuál es la función del parénquima en los tejidos vasculares?

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Answer

Almacena nutrientes (como aceites y almidones) y es el único tejido vivo del xilema.

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Pregunta

¿Qué proporciona resistencia mecánica al xilema para el soporte de la planta?

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Answer

La lignina.

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Pregunta

¿Qué características son compartidas por todas las células de xilema y floema que transportan sustancias?

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Answer

Paredes terminales o áreas con puntuaciones o perforaciones para el paso de sustancias entre células continuas o adyacentes.

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