Fisiología vegetal: transporte de agua, fotosíntesis, hormonas y movimientos de las plantas

Fisiología Vegetal: Procesos Clave de Supervivencia

Transporte por el Xilema y Flujo de Agua

El transporte de agua y nutrientes se rige por complejas interacciones físicas y osmóticas:

Presión Radicular

La diferencia entre la presión osmótica de la raíz y la del suelo produce una entrada continua de agua por ósmosis. Esta entrada de agua genera la presión radicular.

Tensión y Transpiración

El agua que se encuentra en las cámaras subestomáticas sale en forma de vapor a través de los ostíolos, proceso conocido como transpiración.

Fuerzas Físicas del Agua

• Fuerzas de Adhesión: La elevada fuerza de atracción de las moléculas de agua a las paredes del tubo (xilema) produce el fenómeno de capilaridad.
• Fuerzas de Cohesión: La atracción fuerte entre las moléculas de agua contiguas hace que estas se mantengan unidas, permitiendo la columna de agua.

Intercambio Gaseoso y Respiración

Fotosíntesis (Día)

Durante el día, la fotosíntesis consume CO₂ y desprende O₂. El CO₂ penetra por los ostíolos (estomas) y alcanza las células del mesófilo, donde es utilizado por los cloroplastos.

Respiración Vegetal

La planta necesita O₂ y produce CO₂.

• Día: La entrada de O₂ y la salida de CO₂ se reduce debido a la alta tasa de fotosíntesis.
• Noche: Al no realizar la fotosíntesis, no se origina O₂. El balance gaseoso es el contrario: la planta consume O₂ y desprende CO₂.

Importancia Biológica de la Fotosíntesis

La fotosíntesis es fundamental para la vida en la Tierra:

• Transforma la energía luminosa procedente del sol en energía química.
• Produce oxígeno (O₂) y emplea dióxido de carbono (CO₂). El oxígeno liberado es utilizado por el resto de los organismos para realizar la respiración celular.
• Por medio de la fotosíntesis se obtiene materia orgánica a partir de la inorgánica.

Niveles Tróficos y Metabolismo

Clasificación Trófica

1. Productores: Organismos autótrofos que producen gran cantidad de materia orgánica mediante la fotosíntesis.
2. Consumidores: Organismos heterótrofos que consumen materia orgánica de otros seres vivos.
3. Descomponedores: Transforman la materia orgánica en inorgánica.

Excreción y Productos Secundarios

La excreción de productos resultantes del metabolismo no es esencial en las plantas, ya que la cantidad de desechos que producen es baja. Sin embargo, sintetizan diversos productos:

• Resinas y bálsamos
• Esencias y néctares
• Taninos y alcaloides (ejemplos: morfina, cocaína, quinina)

Mecanismos de Adaptación y Regulación

Dispersión de Semillas

Zoocoria (Dispersión por Animales)

• Endozoocoros: Frutos carnosos y de colores vivos, consumidos por animales.
• Ectozoocoros: Presentan ganchos o estructuras que se adhieren al pelaje o plumas.

Anemocoria (Dispersión por Viento)

Los frutos anemócoros son ligeros y están provistos de expansiones que facilitan su vuelo.

Regulación Hormonal Vegetal (Fitohormonas)

Las hormonas vegetales regulan el crecimiento y desarrollo:

Auxinas

Estimulan la elongación de los tallos y el crecimiento.

Citoquininas

Estimulan el crecimiento de yemas axilares y retrasan el envejecimiento y la caída de las hojas.

Brasinoesteroides

Regulan el crecimiento y desarrollo vegetal; promueven la división y diferenciación celular.

Giberelinas

Inducen el crecimiento del tallo, estimulan la floración y el desarrollo de los frutos, y eliminan el letargo de las yemas.

Etileno

Hormona inhibidora del crecimiento. Bloquea la acción de las auxinas, induce la maduración de los frutos y provoca la destrucción de la clorofila.

Ácido Abscísico (ABA)

Hormona inhibidora del crecimiento. Induce la entrada en estado de vida latente (dormancia).

Movimientos de las Plantas

Tropismos (Movimientos de Crecimiento Permanente)

Son movimientos de crecimiento permanentes que ciertos órganos experimentan como respuesta a un estímulo externo direccional:

• Gravitropismo (Geotropismo): El estímulo es la gravedad.
  • Positivo: Raíces (crecen hacia la gravedad).
  • Negativo: Tallos (crecen en sentido contrario a la gravedad).
• Fototropismo: El estímulo es la luz. La mayoría tienen fototropismo positivo (crecen hacia la luz) y negativos (crecen en sentido contrario).
• Quimiotropismo: El estímulo es una sustancia química. Un tipo particular es el hidrotropismo (respuesta al agua).
• Tigmotropismo: El estímulo es mecánico (contacto).

Nastias (Movimientos No Permanentes)

Son movimientos no permanentes de determinadas zonas de las plantas que no dependen de la dirección del estímulo:

• Fotonastia: El estímulo es la luz.
• Quimionastia: El estímulo es una excitación química.
• Sismonastia: Movimiento provocado por un choque o vibración (ej. la planta sensitiva).