GUÍA nº 2-RAIZ
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RAÍCES Y SUELO.<br />
<strong>GUÍA</strong> DE ESTUDIO Nº 2<br />
<strong>RAIZ</strong><br />
El ambiente radical: algunos conceptos previos para analizar:<br />
- La raíz es un órgano subterráneo (con excepciones en plantas epífitas y plantas<br />
flotantes), crece dentro del suelo e interacciona con él modificándolo física y<br />
químicamente.<br />
- Existe una relación entre la parte aérea y la subterránea; la raíz generalmente<br />
representa el 50% del peso total de la planta, aunque existen grandes fluctuaciones,<br />
especialmente relacionadas con la defoliación (pastoreo o sequías graves)<br />
- El suelo está constituido por una parte sólida en forma de partículas (distintas<br />
proporciones de arena, limo. arcilla y materia orgánica) y otra parte hueca o poros que<br />
son explorados por las raíces en su crecimiento. Los poros contienen agua con minerales<br />
disueltos y aire.<br />
- El agua del suelo con los minerales disueltos es absorbida por las raíces y<br />
constituye la savia bruta, de esta manera las plantas obtienen la mayoría de los<br />
elementos esenciales (nutrición mineral). Los minerales en forma de sales constituyen los<br />
nutrientes. De los macronutrientes ( C, H, O, N) sólo el C. no es absorbido por esta vía ( lo<br />
absorben las hojas en forma de CO2). Todos los micronutrientes penetran por las raíces<br />
disueltos en agua.<br />
- La savia bruta es transportada por las raíces y luego por los tallos hasta las<br />
hojas, donde por el proceso de fotosíntesis se transforma en savia elaborada que es el<br />
verdadero alimento de todas las células de la planta, ya que contiene la energía necesaria<br />
para que puedan cumplir todas sus funciones. El exceso de savia elaborada puede ser<br />
acumulada por las células como sustancias de reserva.<br />
- Las células de las raíces normales carecen de clorofila y no reciben luz solar, de<br />
manera que deben ser “alimentadas” por la parte aérea, o sea, son demandantes de savia<br />
elaborada.<br />
ORIGEN DE LAS RAÍCES.<br />
De acuerdo al lugar donde se originan las raíces pueden ser: (analizar cada caso y<br />
ejemplificar):<br />
-Radiculares (también llamadas primarias).<br />
-Adventicias:<br />
. Seminales (en las Gramíneas son frecuentes las raíces que nacen del<br />
Nudo cotiledonar, del Mesocótilo y del Nudo coleoptilar).<br />
. Caulinares<br />
. Foliares<br />
Los pteridófitos (helechos y plantas afines sin semilla) tienen solamente un sistema<br />
adventicio de raíces?.<br />
Las monocotiledóneas tienen solamente un sistema adventicio de raíces?.<br />
Las dicotiledóneas no forman raíces adventicias?.
La formación de raíces adventicias puede ser promovida mediante el uso de hormonas?.<br />
Las raíces adventicias son de origen endógeno o exógeno en el órgano que las forman?<br />
MORFOLOGÍA DE LAS RAÍCES (ZONAS).<br />
En una raíz con crecimiento primario se pueden distinguir:<br />
- Cofia, caliptra o pilorriza.<br />
- Zona apical:<br />
. Zona meristemática o de división celular.<br />
. Zona de alargamiento o de elongación celular.<br />
. Zona de maduración o diferenciación celular.<br />
- Zona pilífera o de los pelos absorbentes (también llamados pelos radicales).<br />
- Zona suberificada.<br />
- Zona de ramificaciones.<br />
- Cuello.<br />
Hacer un análisis de lo que ocurre en cada zona, sus funciones y su importancia.<br />
La cofia, además de protección del ápice, lubrica la penetración de las raíces secretando<br />
mucílagos. La protección es física o también química?. Qué importancia ecológica<br />
tienen?.<br />
Las células de la cofia se renuevan? Qué ocurre con las células muertas?.<br />
La zona meristemática se puede explicar perfectamente por la teoría de los histógenos<br />
que son: caliptrógeno, dermatógeno, periblema y pleroma. En los pteridófitos no<br />
existen histógenos, actúa una sola célula apical; en las gimnospermas actúan dos<br />
histógenos y en las dicotiledóneas y monocotiledóneas actúan tres histógenos pero de<br />
manera diferente. Averiguar como actúan.<br />
Qué zonas de la raíz están capacitadas para absorber agua? Por qué?.<br />
Que relación existe entre el número de ápices radicales y la absorción?.<br />
Cómo puede aumentar el número de ápices radicales?.<br />
La zona de los pelos absorbentes es corta o larga?<br />
De donde se originan las ramificaciones, también llamadas raíces laterales?.<br />
Los pelos absorventes son funcionales durante toda la vida de las plantas?.<br />
Un dato: las raíces de una hectárea de maíz en tierra fértil pueden secretar hasta 1.000<br />
metros cúbicos de mucílagos durante su crecimiento.<br />
Analizar la zona del cuello y el pasaje de la raíz al tallo.<br />
Un dato: se ha calculado que una planta de centeno de 4 meses presenta una superficie<br />
de pelos absorventes de 400 m2 y una longitud total (raíces mas pelos absorventes) de<br />
10.000 km.<br />
MORFOLOGÍA DE LAS RAÍCES (TIPOS DE RAÍCES).<br />
De acuerdo a la forma que adquiere un sistema radical desarrollado y adulto se distinguen<br />
dos tipos:<br />
- Sistema homorrítico (también llamado sistema fasciculado o en cabellera).<br />
- Sistema alorrítico (también llamado axonomorfo o pivotante).<br />
Averiguar sus diferencias.<br />
El sistema homorrítico, por su origen, es siempre adventicio?<br />
El sistema alorrítico, por su origen , es siempre radicular?<br />
Cuál de los dos sistemas es mas profundizante?<br />
Cuál de los dos sistemas es mas explorador, teniendo en cuenta el número de ápices<br />
radicales por volumen de suelo?.<br />
Es cierto que cada raíz (raíz individual) de un sistema homorrítico ramifica muy poco?.
Es cierto que el sistema homorrítico es característico de los pteridófitos y<br />
monocotiledóneas y el sistema alorrítico lo es de las gimnospermas y dicotiledóneas?.<br />
ANATOMÍA DE LAS RAÍCES.<br />
ESTRUCTURA PRIMARIA. Es propia del crecimiento primario o sea, del primer<br />
año de vida de una planta y es diferente según donde se analice:<br />
1. En un corte a la altura de los pelos absorventes distinguimos las siguientes partes de<br />
afuera hacia adentro:<br />
- Rizodermis: es la epidermis radical con características particulares. Cuáles<br />
son?.<br />
- Parénquima cortical.<br />
- Endodermis: con bandas de Caspary y células de paso.<br />
- Periciclo.<br />
- Floema.<br />
- Xilema.<br />
- Médula. A veces la médula no existe y es reemplazada por un gran vaso central,<br />
por uno pocos vasos grandes del metaxilema o por un hueco denominado cavidad<br />
medular.<br />
2. Si el corte se practica en la zona suberificada la diferencia radica en que la rizodermis<br />
ha desaparecido o quedan sus restos y es reemplazada por la exodermis. Por qué?.<br />
Estudiar todas las partes analizando tipo de tejido, caracteres celulares particulares y<br />
función.<br />
La rizodermis, el parénquima cortical, la endodermis y el periciclo son cilindros unistratos<br />
o puristratos, en cambio el floema, el xilema y la médula son cordones con una<br />
distribución característica denominada alterna. Explique y compare con el tallo.<br />
En la raíz, tanto el protoxilema como el protofloema son exarcos. Qué significa?.<br />
Compare con el tallo.<br />
Las raíces pueden ser diarcas, triarcas, tetrarcas, etc, de acuerdo al número de<br />
cordones de xilema. Qué significa?.<br />
Explique que relación existe entre las células de paso de la endodermis y los cordones<br />
de xilema.<br />
Las raíces con estructura primaria crecen sólo en largo?<br />
ESTRUCTURA SECUNDARIA: Ocurre sólo en plantas leñosas de mas de un año<br />
de vida y en gimnospermas y dicotiledóneas. Algunas dicotiledóneas herbáceas también<br />
pueden presentar crecimiento secundario, aunque mas débil. En las monocotiledóneas si<br />
ocurre es anómalo.<br />
El crecimiento secundario de la raíz (así como también el del tallo) ocurre por la actividad<br />
de dos meristemas laterales:<br />
Cambium: se ubica en el cilindro central separando los cordones de floema y de<br />
xilema y originando nuevas capas de floema hacia el exterior y de xilema hacia el interior.<br />
Esta actividad hace que la raíz crezca en grosor.<br />
Felógeno: se ubica en la corteza como un cilindro, originando suber hacia el<br />
exterior y algunas capas de felodermis hacia el interior. El conjunto de suber, felógeno y<br />
felodermis constituye la peridermis que reemplazará a la exodermis en sus funciones de<br />
protección.<br />
Cómo se origina el cambium en la raíz y que forma adopta inicialmente? Qué forma<br />
adopta a medida que la raíz crece en grosor?.<br />
El cambium dura toda la vida de la planta?.
Cómo se origina el felógeno en la raíz?.<br />
El felógeno dura toda la vida de la planta?.<br />
Compare el diámetro alcanzado por las raíces debido al crecimiento secundario con el<br />
diámetro del tallo en la misma planta.<br />
CRECIMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE LAS RAÍCES.<br />
El crecimiento y la distribución de las raíces en el suelo esta controlada al menos por<br />
cuatro factores:<br />
1. La gravedad. Todas las raíces son gravitrópicas positivas. Sin embargo en las raíces<br />
alorríticas la respuesta a la gravedad es diferente según se trate del eje primario y o de<br />
las ramificaciones. El eje primario siempre es vertical, en cambio las ramificaciones<br />
inicialmente crecen mas o menos horizontalmente para profundizar cuando se alejan<br />
suficientemente del eje<br />
2. La herencia o genética. Ya hemos visto que grandes grupos de plantas producen raíces<br />
de forma típica, por ejemplo las monocotiledóneas son típicamente homorríticas y las<br />
dicotiledóneas son alorríticas. Sin embargo dentro de las dicotiledóneas y en una misma<br />
familia, las leguminosas, la alfalfa forma raíces gruesas y muy profundizantes y<br />
difícilmente forme raíces adventicias; en cambio las vicias forman raíces delgadas, menos<br />
profundizantes y frecuentemente sus tallos forman raíces adventicias.<br />
3.El suelo, especialmente de sus propiedades físicas (textura y estructura) y de la<br />
humedad. En suelos arenosos las raíces crecen mas y profundizan (exploran mas suelo)<br />
que en los arcillosos y limosos. La distribución de la humedad también influye, así las<br />
raíces crecen mucho cerca de la superficie porque hay mas humedad por lo menos<br />
temporariamente y si hay una napa freática también crecen mucho cerca de la misma.<br />
Las plantas de desierto suelen desarrollar un sistema superficial muy extenso de raíces<br />
para aprovechar rápidamente las escasas lluvias que ocurren y que nunca profundizan. El<br />
estrés hídrico provoca detención del crecimiento y aún muerte de las raíces.<br />
Las capas muy duras o impermeables del suelo (por ej. un capa de tosca) suele limitar<br />
fuertemente el crecimiento de las raíces.<br />
4. El estado de desarrollo de la propia planta: las raíces crecen mucho durante el período<br />
vegetativo hasta principios de floración. Durante la formación de los fruto y maduración de<br />
los mismos detienen su crecimiento e incluso pueden llegar a morir muchas raíces en las<br />
plantas anual. Esto es muy evidente en el maíz.<br />
Compare el crecimiento de la raíz en peso o en volumen con la parte aérea.<br />
Algunos datos:<br />
Las raíces de tamarisco (Tamarix gallica) pueden alcanzar los 30 m de profundidad.<br />
Las raíces de la alfalfa (Medicago sativa) pueden superar los 15 m de profundidad en<br />
suelos permeables.<br />
RIZOSFERA.<br />
Es una delgada capa de suelo que rodea las raíces (podemos referirla a unos 5 mm de<br />
espesor) formada por células muertas de la cofia y sus exudados como mucílagos todo<br />
mezclado con partículas del suelo. En esta zona la concentración de O disminuye,<br />
aumenta la de CO2, disminuye el pH, aumenta mucho la concentración de azúcares y<br />
aminoácidos y la humedad. Averiguar porqué?. Como resultado de estas modificaciones<br />
se produce un desarrollo extraordinario de microorganismos entre 10 y 100 veces mayor<br />
que el resto del suelo.
Todo este acumulo de materia orgánica, como el que aportan las raíces cuando mueren<br />
mejoran la calidad de los suelos agrícolas, aumentando su fertilidad.<br />
Además, las raíces cuando mueren, dejan canales que aumentan la aireación de los<br />
suelos sin necesidad de recurrir al laboreo. Esto es aprovechado por una práctica cultural<br />
muy actual que es la labranza cero.<br />
FUNCIONES DE LA RAÍZ.<br />
Las raíces normales cumplen cuatro funciones básicas:<br />
- Anclaje o fijación de la planta al suelo.<br />
- Absorción de agua y nutrientes minerales.<br />
- Conducción de la savia bruta hasta el tallo y de la savia elaborada desde el tallo<br />
hasta los lugares de consumo.<br />
- Reserva o almacenaje de hidratos de carbono.<br />
Analizar y explicar cada una de las funciones.<br />
Las raíces de las plantas anuales cumplen con la función de reserva?.<br />
VÍAS DE INGRESO DEL AGUA Y SOLUTOS A LA RAÍZ.<br />
Existen dos vías de ingreso:<br />
Apoplasma: por difusión a través de las paredes celulares y los meatos que en<br />
conjunto constituyen el apoplasto.<br />
Simplasma: por ósmosis circulando por el citoplasma de las células que en<br />
conjunto constituyen un simplasto, después de atravesar la membrana plasmática<br />
Analizar ambas vías y comparar la velocidad de circulación del agua en ambos casos.<br />
Qué barrera presenta la vía apoplasma? Qué pueden hacer el agua y los solutos para<br />
superar esa barrera?<br />
Los solutos ingresan sin restricciones o son permeados selectivamente?<br />
MODIFICACIONES DE LAS RAÍCES Y ADAPTACIONES AL AMBIENTE.<br />
1. Adaptaciones al almacenamiento:<br />
Raíces napiformes. Ej. zanahoria, nabo, y parcialmente en rábano y remolacha.<br />
Raíces tuberosas. Ej. dalia, batata.<br />
Averiguar en que lugar del órgano se produce el almacenamiento.<br />
2. Adaptaciones a la reproducción vegetativa:<br />
Raíces gemíferas. Ej. dalia, batata, álamos, acacia blanca, chañar, revienta<br />
caballos, flor amarilla.<br />
Analizar esta adaptación y la potencialidad como maleza de esa especie.<br />
La producción de raíces gemíferas es útil para multiplicar plantas?.<br />
3. Adaptaciones a condiciones especiales de nutrición. Las raíces de estas especies<br />
crean relaciones simbióticas con otro organismos para asegurar la nutrición:<br />
Raíces micorríticas: se asocian a hongos del suelo.<br />
Raíces fijadoras de nitrógeno: se asocian a bacterias capaces de fijar N.<br />
atmosférico.<br />
Raíces haustoriales en plantas parásitas y hemiparásitas: los haustorio son<br />
estructuras de absorción que penetran en la planta parasitada (hospedante) hasta llegar<br />
al floema o al xilema según el caso, producidas por las raíces de estas plantas. Ej. liga<br />
(Ligaria cuneifolia). En las cuscutas (Cuscuta indecora y otras especies) los haustorios no<br />
son de origen radical.
Raíces aéreas de plantas epífitas: son plantas que viven sobre otras plantas pero<br />
sin parasitarlas. Muchas bromeliáceas como los claveles del aire y muchas orquídeas.<br />
Estudiar cada caso, analizar su importancia económica y ejemplificar.<br />
4. Adaptaciones a condiciones anaeróbicas o con poca aireación: ocurre en plantas que<br />
viven en suelos anegados.<br />
Raíces con aerénquima: son raíces normales pero con mucho tejido de aireación.<br />
Raíces respiratorias o neumatóforos: son raíces gravitrópicas negativas y con<br />
tejidos de aireación y neumátodos.<br />
Raíces acuáticas: de plantas flotantes.<br />
Analizar y ejemplificar.<br />
5. Adaptaciones a condiciones especiales de anclaje:<br />
Raíces tabulares. En árboles de gran altura.<br />
Raíces contráctiles. En plantas con bulbos , rizomas o tubérculos.<br />
Raíces fúlcreas o en puntal: En el maíz los nudos basales del tallo forman<br />
verticilos de raíces justo por encima del nivel del suelo que ayudan a sostener la planta.<br />
La práctica cultural del aporque favorece su desarrollo y funcionamiento. También son<br />
comunes estas raíces en plantas de lugares pantanosos y ciénagas como en el género<br />
Pandanus.<br />
Raíces columnares: son raíces adventicias aéreas que se forman a partir de una<br />
rama y descienden verticalmente hasta arraigar en el suelo, sosteniendo una amplia copa,<br />
ej: “higuera de las pagodas” (Ficus religiosa) y otras especies de Ficus.<br />
USOS Y UTILIDADES.<br />
1. Alimenticias: “zanahoria” (Daucus carota), “batata” (Ipomoea batatas), “mandioca”<br />
(Manihot esculenta), “nabo” (Raphanus sativus), “remolacha” (Beta vulgaris ssp. vulgaris<br />
var. conditiva),<br />
2. Industriales: “remolacha azucarera” (Beta vulgaris ssp. vulgaris var.altissima)<br />
3. Medicinales: “gin-seng” (Panax schin-seng)<br />
4. Tintóreas: “relbún” (Galium richardianum), “rubia” (Rubia tinctoria)<br />
5. Aromáticas: “neneo” (Mulinum spinosum)<br />
BIBLIOGRAFÍA DE CONSULTA.<br />
Esau, K. 1969. Anatomía Vegetal. Ed. Omega. Barcelona. p.485-543.<br />
Esau, K. 1982. Anatomía de las plantas con semilla. Ed. Hemisferio Sur. Buenos<br />
Aires.p.201-239.<br />
Fahn, A. 1974. Anatomía vegetal. Ed. H. Blume. Madrid. p.310-350.<br />
Gola, G., G. Negri y C. Cappelletti. 1959. Tratado de Botánica. 2ª ed. Labor. Barcelona-<br />
Bs As. p. 197-229.<br />
Strasburger, E., F. Noll, H. Schenck y A. F. W. Schimper. 1994. Tratado de Botánica.<br />
Ed. Omega S. A. Barcelona. p. 231-239.<br />
Valla, J. J. 1995. Botánica. Morfología de las plantas superiores. Buenos Aires. Ed.<br />
Hemisferio Sur. 9 na reimpresión. p. 133-146.