Fisiología Vegetal: Transporte de Agua, Savia e Intercambio Gaseoso

Fisiología Vegetal: Transporte y Nutrición

Transporte de Agua en Plantas: Fuerzas de Adhesión y Cohesión

Las moléculas de H₂O son dipolos eléctricos que establecen entre ellas puentes de unión (enlaces de H). Estos enlaces le dan propiedades:

• Fuerza de Adhesión: que experimentan las moléculas de H₂O sobre las paredes del tubo en el que se encuentran. Genera capilaridad, que es la capacidad de una columna de H₂O para ascender por un tubo muy fino (capilar). Relacionado con la Teoría de Tensión-Cohesión.
• Fuerza de Cohesión: existente entre moléculas de H₂O contiguas. Hace que se atraigan entre ellas con fuerza debido a los enlaces de hidrógeno.

La evapotranspiración genera una fuerza de succión. El H₂O se adhiere por fuerza de adhesión (asciende) y las fuerzas de cohesión arrastran la columna de savia bruta sin gasto de energía por parte de la planta.

Intercambio de Gases en Plantas

Las plantas intercambian con el medio CO₂ y O₂. Necesitan CO₂ como fuente de carbono en la fotosíntesis y O₂ como aceptor final de electrones en la respiración aeróbica. A la vez, generan CO₂ catabolizando moléculas orgánicas y O₂ como residuo de la fotosíntesis.

Durante el Día

El CO₂ entra por los ostiolos, difunde a la cámara subestomática y por los meatos llega hasta las células del mesófilo, donde será utilizado por los cloroplastos en las reacciones del ciclo de Calvin. El O₂ desprendido en la fotosíntesis sigue el camino inverso. En el proceso respiratorio, la entrada de O₂ y la salida de CO₂ se minimizan porque las mitocondrias emplean parte del oxígeno producido en la fotosíntesis y los cloroplastos captan parte del CO₂ de la respiración.

Durante la Noche

Al no realizarse fotosíntesis, se consume O₂ y se desprende CO₂. El intercambio de gases ocurre por los estomas, que sufren deformaciones que experimentan las células oclusivas. Con agua, se turgencia, se curvan y abren el ostiolo. Estos cambios dependen de la concentración de iones K⁺.

Factores que Afectan la Apertura y Cierre Estomático

• Concentración de CO₂: Si la concentración de CO₂ en los espacios intercelulares es elevada, se produce el cierre de los estomas.
• Disponibilidad de H₂O: El contenido hídrico del suelo y de la planta afecta a la apertura de los estomas. Si la absorción de H₂O no compensa las pérdidas por transpiración, la planta pierde turgencia y los estomas se cierran. El ácido abscísico regula la entrada de K⁺.
• Temperatura: Relacionado con el efecto del CO₂, un aumento de temperatura favorece la apertura porque estimula la fotosíntesis y mantiene baja la concentración de CO₂.
• Luz: En presencia de luz se produce fotosíntesis, lo que reduce la concentración de CO₂ y provoca la apertura de los estomas.

Transporte de Savia Elaborada

La savia elaborada se transporta desde los órganos productores (fuentes) a los órganos consumidores (sumideros).

Órganos Productores o Fuentes

Producen o liberan productos en exceso, cubren sus necesidades metabólicas y tienen capacidad para exportar a otros órganos los productos excedentes. Por ejemplo: hojas maduras y órganos de reserva.

Órganos Consumidores o Sumideros

No realizan fotosíntesis e importan los productos resultantes de esta. Son sumideros: los ápices de raíz y tallos en formación, yemas axilares en crecimiento, hojas en expansión, flores, frutos, semillas y órganos de reserva.

La savia elaborada es H₂O que lleva en disolución glúcidos como la sacarosa. Se transporta desde las fuentes a los sumideros por translocación a través del floema, en los tubos cribosos.

Hipótesis del Flujo por Presión

Esta hipótesis explica el transporte de savia elaborada.

1. La sacarosa fabricada por las células parenquimáticas de las hojas pasa por transporte activo a las células acompañantes de los tubos cribosos.
2. La sacarosa, desde ahí, pasa a través de los plasmodesmos a las células del tubo criboso.
3. Al acumularse sacarosa en el tubo criboso, el H₂O entra por ósmosis desde los vasos contiguos del xilema, generando presión de turgencia que impulsa el flujo.

Otras Formas de Nutrición Vegetal

Plantas Parásitas

Se nutren de otras plantas.

• Holoparásitas: No realizan fotosíntesis porque no tienen clorofila. Por medio de haustorios, toman savia elaborada de la planta hospedadora (Ejemplo: Cuscuta).
• Hemiparásitas: Sí realizan fotosíntesis, pero absorben savia bruta de la planta hospedadora (Ejemplo: Muérdago).

Plantas Carnívoras

Crecen donde hay deficiencia de nitrógeno (N), como turberas o pantanos. Son autótrofas, pero se han adaptado para capturar presas mediante hojas modificadas, secretando enzimas digestivas, etc.