Nutrición en Seres Vivos: Procesos, Tipos y Mecanismos Vegetales

La Nutrición: Conceptos Fundamentales

La nutrición es el conjunto de procesos mediante los cuales un organismo intercambia materia y energía con el medio que lo rodea. Se clasifica en:

Tipos de Nutrición: Autótrofos y Heterótrofos

• Autótrofos

  Incorporan materia inorgánica con la que elaboran su propia materia orgánica.

  • Fotosintéticos: Obtienen energía de la luz solar (ej. plantas, algas).
  • Quimiosintéticos: Obtienen energía que se libera durante la oxidación de compuestos inorgánicos (ej. bacterias).

• Heterótrofos

  Utilizan compuestos orgánicos elaborados por otros. La energía la obtienen de la degradación de dichos compuestos (ej. animales, hongos).

Procesos Clave en la Nutrición

• Incorporación de la Materia

  En animales, se incorporan nutrientes. En plantas, la materia inorgánica pasa a las células por absorción.

• Digestión del Alimento

  En animales, se degradan las moléculas orgánicas en unidades más pequeñas para que puedan atravesar las membranas celulares.

• Intercambio de Gases

  Intercambio de O₂ y CO₂, necesarios para el metabolismo celular, a través de estructuras respiratorias.

• Transporte

  Proceso de distribución de los nutrientes. En organismos pluricelulares, exige la necesidad de un sistema de transporte.

• Metabolismo

  En las células, los nutrientes son transformados para liberar la energía química que contienen y generar sustancias de provecho para las células.

• Excreción

  Las sustancias de desecho son eliminadas al exterior.

Incorporación de Nutrientes en Vegetales

La forma en que los vegetales incorporan nutrientes varía según su organización:

Organización Talofítica

Organización Talofítica: No poseen órganos diferenciados. Toman los nutrientes del medio a través de la membrana celular (ej. algas).

Organización Cormofítica

Organización Cormofítica: Poseen tejidos y órganos. Presentan estructuras especializadas de absorción y transporte: raíces, hojas y tallos (ej. plantas superiores).

Estructura Cormofítica y sus Componentes

• Hojas

  Lugar donde los compuestos inorgánicos se transforman en compuestos orgánicos. A través de ellas entran los gases, incluyendo el CO₂.

• Tallos

  Por donde circula el agua y las sales minerales (SM) desde las raíces a las hojas, y la savia elaborada (productos de la fotosíntesis) al resto de la planta. En su interior se localiza el sistema vascular, formado por el xilema (transporta agua y sustancias) y el floema (circula la savia elaborada después de la fotosíntesis).

• Raíces

  Se absorbe el agua y las sales minerales (SM), compuestos necesarios para la fotosíntesis, formando la savia bruta. Poseen pelos radicales.

Mecanismos de Incorporación de Agua y Sales Minerales (SM)

Entran por los pelos radicales (evaginaciones de las células epidérmicas de la raíz).

• Agua

  Penetra por ósmosis, ya que en el interior de la raíz hay una mayor concentración de solutos que en el exterior. Sigue circulando hasta llegar al xilema.

• Sales Minerales (SM)

  Penetran mediante un sistema de transporte activo, que se realiza en contra de un gradiente de concentración y requiere aporte de energía. Se efectúa por proteínas transportadoras y se absorben en forma de iones.

El Papel de la Raíz en la Nutrición Vegetal

Estructura de la Raíz

• Epidermis

  Cubre la superficie de raíces jóvenes y absorbe agua y sales minerales (SM) del suelo.

• Córtex

  Formado por:

  • Parénquima cortical: Células parenquimáticas con espacios intercelulares que permiten la circulación de gases.
  • Endodermis: Capa más interna del parénquima cortical, formada por un estrato sin espacios. Presenta un engrosamiento de suberina, impermeable al agua, denominado Banda de Caspari.

• Periciclo

  Capa única de células que da origen a las raíces laterales.

• Cilindro Vascular

  Formado por tejidos conductores: floema (transporta savia elaborada) y xilema (transporta savia bruta). El floema está constituido por vasos liberianos y el xilema por vasos leñosos.

Vías de Entrada de Nutrientes a la Raíz

• Vía Simplástica

  Una parte del agua y las sales minerales (SM) circulan por el interior de la raíz, hasta los vasos leñosos, a través del citoplasma de las células. De una célula a otra, pasan a través de las membranas plasmáticas y de los plasmodesmos. Las SM lo hacen mediante transporte activo y el agua por ósmosis.

• Vía Apoplástica

  La mayor parte del agua y una parte de las sales minerales (SM) circulan por el interior a través de las paredes celulares hasta llegar a la endodermis. Atraviesan la membrana y el citoplasma de las células de la Banda de Caspari por ósmosis, mientras que las SM penetran por transporte activo.