Organización y procesos de nutrición en las plantas: absorción, transporte y fotosíntesis
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Organización talofítica y cormofítica
Organización talofítica: tipo de organización en la que no existen tejidos ni órganos. Ejemplo: algas.
Organización cormofítica: organización vegetal en la que las células se agrupan en tejidos y órganos. Incluye a las pteridofitas y espermafitas.
Procesos de nutrición
1. Incorporación de nutrientes
La planta absorbe agua y sales minerales por las raíces y forma la savia bruta.
2. Transporte de la savia bruta
Se realiza desde las raíces hasta las hojas a través de los vasos conductores del xilema.
3. Intercambio de gases
El CO2, el O2 y el vapor de H2O se intercambian con el medio a través de los estomas de las hojas.
4. Fotosíntesis
Proceso químico que se realiza en los parénquimas clorofílicos de hojas y tallos verdes. Utilizan la energía luminosa para obtener materia orgánica a partir de inorgánica.
5. Transporte de la savia elaborada
Se realiza en los tejidos fotosintetizadores hacia todas las partes de la planta por medio de los vasos conductores del floema.
6. Utilización de compuestos orgánicos
Se utilizan los compuestos orgánicos elaborados para obtener materia y energía mediante el metabolismo celular. Una parte de estos corresponde a la respiración celular.
Absorción en plantas cormofitas
Biolementos
- Macronutrientes: se requieren cantidades grandes, superiores al 0,05 % del peso seco.
- Micronutrientes: conocidos como oligoelementos.
Absorción de agua
La absorción se produce en la zona pilífera de la raíz, formada por células epiteliales con pelos absorbentes. Estas zonas son delgadas y carecen de cutícula. La absorción de agua se realiza por ósmosis.
Factores que afectan a la absorción de H2O
- Temperatura: favorece los procesos del metabolismo celular e incrementa la absorción.
- Aireación del suelo: provoca un aumento de la superficie de absorción, formando raíces muy ramificadas y pelos radicales largos y numerosos.
- Cantidad de H2O en el suelo: favorece su entrada en las raíces, siempre que la concentración de sales sea inferior en el suelo que en el interior de los pelos radicales.
- Capacidad de retención del suelo.
Absorción de sales minerales
Se realiza en forma de iones. El mecanismo de entrada es por transporte activo, en contra del gradiente de concentración, por lo que supone un gasto de energía. Requiere la participación de enzimas transportadoras situadas en la membrana plasmática, que introducen los iones desde el exterior al interior de las células epidérmicas y los pelos absorbentes.
Movimiento de la savia bruta en la raíz
Una vez que el H2O penetra en las células epidérmicas, forma la savia bruta, que circula radialmente por el interior de la raíz hasta llegar a los vasos leñosos:
- a) Vía simplástica: agua y solutos se transportan por ósmosis y transporte activo de unas células a otras a través de los plasmodesmos.
- b) Vía apoplástica: el movimiento se realiza por difusión simple por el exterior de la membrana celular, abarcando las paredes celulares y los espacios intercelulares. Este movimiento se ve interrumpido en la endodermis, donde existen engrosamientos de suberina entre células, las bandas de Caspary, que regulan el paso de sustancias.
Micorrizas
La asociación simbiótica de hongos y raíces de plantas es otro medio muy eficaz que facilita la absorción de agua y nutrientes del suelo, especialmente fosfatos y oligoelementos.
Transporte de la savia bruta
Mecanismos
Cohesión-tensión
Se debe a la estructura de las moléculas de H2O, que se encuentran frecuentemente unidas entre sí, lo que produce una elevada cohesión que hace subir la savia bruta. Intervienen:
- Transpiración: a medida que el agua se evapora por transpiración en las hojas, se genera una presión o tensión negativa que hace ascender el H2O hacia las hojas por los vasos del xilema, produciendo un efecto de succión.
- Capilaridad: la fina estructura de las traqueidas y las propiedades de cohesión y adhesión del H2O hacen que la savia bruta se adhiera a las paredes de los tubos del xilema y ascienda por capilaridad.
Presión radicular
Presión ejercida por mecanismos osmóticos originados por la continua entrada de agua en los pelos radicales, que empujan las moléculas de agua. En condiciones normales es pequeña.
Transpiración e intercambio de gases
Transpiración
Pérdida de agua por evaporación que se produce en las hojas por difusión simple. En la epidermis foliar se encuentran dispersos los estomas, estructuras que ponen en contacto el exterior con el interior de la hoja y los espacios intercelulares.
Los estomas están constituidos por dos células oclusivas con forma arriñonada, entre las que existe una apertura u ostiolo que conecta con una cámara subestomática. Los estomas abren o cierran el ostiolo y regulan la transpiración. Su velocidad depende de:
- La luz: produce un incremento de los azúcares procedentes de la fotosíntesis en las células oclusivas, que poseen cloroplastos. La elevada concentración de azúcares provoca la entrada de agua en la célula por ósmosis, abriendo el estoma durante el día. Por la noche, los estomas se cierran al disminuir los azúcares.
- El viento: facilita la eliminación del vapor de agua cercano a la hoja, incrementando la transpiración.
- La humedad relativa del aire: si la humedad atmosférica es alta, disminuye la transpiración.
- La temperatura: las temperaturas elevadas aumentan la evaporación del agua y, por tanto, incrementan la transpiración.
Intercambio de gases
Por la noche
Las plantas no realizan fotosíntesis, por lo que hay un consumo de O2 y se desprende CO2 debido a la respiración celular.
Durante el día
Con iluminación, la planta sigue respirando y realiza fotosíntesis. La intensidad del intercambio de gases de la fotosíntesis es superior a la de la respiración, por lo que globalmente la planta durante el día desprende O2 y consume CO2.
En tallos de más de un año
El intercambio se realiza en las lenticelas, huecos en el tejido suberoso que ponen en contacto el parénquima interno con el exterior.
Gutación
Pérdida de agua en forma líquida que se debe a que la transpiración no iguala la absorción de H2O, la cual es literalmente empujada a lo largo del xilema desde las raíces y expulsada por los hidátodos.