¿Qué son las células cribosas?
Las células cribosas son aquellas que conducen savia con azúcares y nutrientes en el floema de las plantas vasculares no angiospermas. Son homólogas de los elementos de tubo cribado de las angiospermas. Ambos tipos de célula se mantienen vivos pese a haber perdido el núcleo y varias organelas esenciales.
Las células cribosas son largas y estrechas, con extremos sobrepuestos. En toda su superficie lateral tienen pequeñas áreas porosas (cribas) en contacto con células albuminosas, a veces denominadas células de Strasburger.
Los elementos de tubo cribado son cortos y anchos. Forman tubos continuos. Cerca de sus extremos tienen placas porosas en contacto con células compañeras.
Estructura de las células cribosas
Como la mayoría de las células del floema, las cribosas poseen una pared celular constituida por celulosa, hemicelulosa y pectina. Las cribas son depresiones con poros de hasta 15 μm de diámetro, que pueden observarse mediante un microscopio óptico.
Los poros son atravesados por puentes, o túbulos citoplasmáticos, entre células cribosas y albuminosas adyacentes, los cuales crean continuidad entre los protoplasmas de ambas.
Cada uno de estos puentes está rodeado por un cilindro de callosa compuesto por un β-glucano densamente empaquetado y de aspecto hialino. Ello evita fugas del contenido de los puentes.
Al contrario que elementos de tubo cribado, las células cribosas y albuminosas adyacentes generalmente no se derivan de la división de una misma célula parental.
Las estructuras de las paredes celulares que mediante puentes establecen comunicación entre los protoplasmas de células cribosas y albuminosas se llaman plasmodesmos.
Relación de las células cribosas con otras células
Las plantas vasculares poseen dos tipos de tejido conductor complejo organizado en haces vasculares paralelos a lo largo del córtex de raíces, tallos, ramas, y nervaduras de hojas.
Por un lado, el xilema distribuye agua y solutos minerales tomados del suelo. Por otro, el floema transporta agua, azúcares producidos por fotosíntesis, y nutrientes previamente almacenados en otras células.
Como el xilema, el floema se deriva de una región de crecimiento del tallo llamada cámbium vascular. Su principal componente son las células cribosas o los elementos de tubo cribado.
El floema también contiene células esclerenquimáticas, con función de soporte, idioblastos, función secretora y células parenquimáticas, con función de almacenamiento.
Las células albuminosas son también parenquimáticas. Como las células compañeras de las angiospermas, tienen un protoplasma con ribosomas y mitocondrias abundantes, un retículo endoplasmático rugoso extenso, plástidos con granos de almidón y un núcleo que puede ser lobulado. También pueden tener una gran vacuola.
Por carecer de núcleo y organelos esenciales, las células cribosas necesitan, para mantenerse con vida, la maquinaria metabólica, proteínas y complejos de proteínas ribonucleares, otros nutrientes, ATP, moléculas señaladoras y hormonas de las albuminosas.
El movimiento de estos compuestos dentro de la planta no sería posible sin las células albuminosas.
Función de las células cribosas
- Transporte de nutrientes. Están involucradas en el transporte de nutrientes orgánicos producidos durante la fotosíntesis, como la sacarosa y otros azúcares, aminoácidos y compuestos orgánicos, desde las hojas (donde se producen) hacia otras partes de la planta, como raíces, tallos y flores. Esto es esencial para el crecimiento y la nutrición de la planta.
- Formación de placas cribosas. Tienen una característica estructura denominada placa cribosa en la pared celular, que está perforada por múltiples poros o cribas. Estas placas cribosas permiten que los nutrientes fluyan desde las células cribosas adyacentes hacia el tubo criboso, una estructura hueca que se extiende a lo largo del floema y que facilita el transporte a larga distancia.
- Coordinación del flujo de savia. Regulan y controlan el flujo de savia a través del floema, permitiendo que la planta ajuste la distribución de nutrientes según sus necesidades. Este control es importante para el crecimiento, la floración, el desarrollo de frutos y la respuesta a las condiciones ambientales.
- Mecanismos de defensa. En respuesta a ciertos estímulos, pueden cerrar los poros de las placas cribosas para evitar la pérdida de nutrientes o para protegerse de patógenos y herbívoros. Este proceso puede activarse por señales químicas o mecánicas.
- Interacción con fitopatógenos. Pueden desempeñar un papel en la respuesta de la planta a infecciones por patógenos. Al detectar la presencia de patógenos, las células cribosas pueden movilizar recursos y enviar señales a otras partes de la planta para activar mecanismos de defensa.
Periodos de crecimiento de las células cribosas
Durante los periodos de mayor crecimiento vegetal, las principales células cribosas activas son las que forman parte del floema de los órganos de almacenamiento de almidón y de los meristemas apicales, radiculares y axilares en crecimiento.
Durante los periodos de intensa actividad fotosintética, las principales células cribosas activas son las del floema de las hojas y los órganos de almacenamiento.
Patología de las células cribosas
Los virus que atacan a las plantas a menudo usan los sistemas de células cribosas o los elementos de tubo cribado como canal para invadir todo el organismo.
Las células cribadas obliteran las lesiones que sufren rápidamente mediante la deposición de callosa. Los áfidos tienen aparatos bucales especialmente adaptados para neutralizar esta defensa, por lo cual pueden succionar savia continuamente durante horas. Estos y otros insectos que se alimentan de savia transmiten virus que atacan a las plantas.
Cuando las células cribosas mueren, también lo hacen sus células albuminosas asociadas. Ello es una indicación de la estrecha interdependencia de ambos tipos de microorganismos.
Se ignora por qué grandes cantidades de retículo endoplasmático tubular pueden causar la oclusión de los poros de las cribas en las células cribosas de las gimnospermas.
Evolución de las células cribosas
El xilema y el floema solucionaron el problema del transporte de agua y nutrientes en ambientes terrestres, posibilitando la evolución de plantas grandes y por ende la aparición de selvas y la generación de la enorme biodiversidad que albergan a nivel mundial.
Con respecto a los elementos de tubo cribado y sus células compañeras, las cribosas y albuminosas asociadas se consideran primitivas. A ello apunta el hecho de que las células cribosas se encuentren en todas las plantas vasculares sin flor, y solo en algunas angiospermas filogenéticamente basales.
Se piensa que las angiospermas se originaron de gimnospermas. Esta sería la causa evolutiva de que los sistemas de transporte de savia basados en elementos de tubo cribado sean similares a los basados en células cribosas. En otras palabras, ambos sistemas serían homólogos.
Como prueba de esta homología puede mencionarse que ambos sistemas muestran similitudes notables, especialmente en las características del protoplasto (pérdida del núcleo y de las mismas organelas) y del sistema de cribado.
Referencias
- Azcón-Bieto, J., Talón, M. Fundamentos de fisiología vegetal. McGraw-Hill.
- Evert, R. F., Eichhorn, S. E. Biology of plants. W.H. Freeman.
- Gifford, E. M., Foster, A. S. Morphology and evolution of vascular plants. W. H. Freeman.
- Mauseth, J. D. Botany: an introduction to plant biology. Jones & Bartlett Learning.
- Schooley, J. Introduction to botany. Delmar Publishers.