Objetivo
OA4 Comprende que las plantas tienen estructuras especializadas para responder a estímulos del medioambiente, similares a las del cuerpo humano, considerando los procesos de transporte de sustancia e intercambio de gases.
5.5. Transporte en plantas
Conocimiento previo
Como se vio en unidades anteriores, las células eucariontes las podemos clasificar en animal y vegetal, estas tienen características propias que las distingue una de la otra. Observa la siguiente imagen y luego contesta las siguientes preguntas.
Preguntas
1) ¿Cuál de los dos modelos corresponde a una célula vegetal?
2) ¿Por qué escogiste esa opción?
3) ¿Crees que las plantas tienen un mecanismo diferente para intercambiar sustancias, comparado con los animales? ¿Por qué?
¿Qué se transporta en las plantas?
Los tejidos de las plantas son fundamentales para que estas puedan responder a los estímulos del medio ambiente, pero ¿cómo ocurrirá el transporte de sustancias en estos procesos? Veamos algunos mecanismos que funcionan en la planta.
Absorción de agua y sales minerales en las plantas
El agua y las sales minerales son absorbidas por la raíz en la zona pilífera, donde están los pelos absorbentes que aumentan la capacidad de absorción de agua, la que atraviesa la membrana y penetra por osmosis (las acuaporinas aceleran este proceso). El mecanismo de absorción de sales minerales que realiza la raíz se lleva a cabo mediante dos vías. Veamos cómo ocurre cada una.
1) Las moléculas pueden moverse por el interior de las células o de la paredes celulares. El movimiento por el interior de las células se conoce como transporte simplástico (del griego sym "con"), pues las moléculas se mueven por el interior del citoplasma. La continuidad del citoplasma entre las células unidas por los canales denominados plasmodesmos, se conoce como el simplasto del vegetal. La membrana plasmática es selectivamente permeable y controla la entrada de moléculas al citoplasma de cada célula, restringiendo a menudo el movimiento de algunas moléculas y estimulando el de otras. El flujo de agua ocurre mediante osmosis y el de las sales minerales, por transporte activo.
2) La continuidad de las paredes celulares en toda la planta se conoce como apoplasto (del griego apo, "lejos de"). El movimiento de moléculas dentro de las paredes celulares se denomina transporte apoplástico, mediante el cual las moléculas pasan alrededor ("lejos de") del citoplasma de las células. El transporte apoplástico puede ser rápido, ya que las moléculas no están siendo filtradas a través de la membrana plasmática y el citoplasma de las células, aunque éstas no tienen el control alguno sobre el tipo de moléculas que se transportan. El agua y las sales minerales pasan bordeando las paredes celulares y los espacios intercelulares mediante osmosis.
Transpiración en las plantas
La transpiración corresponde a la pérdida de vapor de agua por difusión simple. En las células que se encuentran en la superficie de las hojas este proceso se produce con mayor intensidad, debido a que están más expuestas al aire y
a la acción del sol.
La intensidad transpiratoria está regulada por distintos factores:
1) La luz aumenta la producción de glucosa, ya que produce un incremento de la actividad fotosintética. La elevada concentración de glucosa en los estomas provoca el ingreso de agua por osmosis, lo que, a su vez, ocasiona la apertura de los estomas durante el día. Esto último permite que se libere vapor de agua a la atmósfera. Durante la noche, los estomas se cierran producto de la disminución en la concentración de glucosa; por ende, la transpiración disminuye en relación con el día.
2) El viento facilita la eliminación del vapor de agua cercano a las hojas, lo que incrementa la transpiración.
3) La concentración de agua tanto en el suelo como en el ambiente influye de manera determinante en el rendimiento de la fotosíntesis. Al disminuir el grado de humedad, se produce una sensible disminución de la fotosíntesis, ya que se cierran los estomas para evitar la pérdida de agua, reduciéndose así la incorporación de CO2.
4) En cuanto a la temperatura, mientras más alta sea esta, mayor es también la eliminación de vapor de agua al ambiente.
El agua ingresa a la planta por las raíces y asciende por el tallo a todas sus estructuras. Producto de la transpiración, el vapor de agua es eliminado principalmente por las hojas.
Intercambio gaseoso en las plantas
¿Sabías que las plantas intercambian oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2) con el medio? Este intercambio se realiza principalmente a través de los estomas, que son poros presentes en la epidermis de las hojas. Los estomas poseen un par de células oclusivas que se abren y cierran, lo que posibilita el intercambio de gases. La apertura y el cierre de las células oclusivas de los estomas están regulados por la cantidad de agua que esté disponible para las plantas.
- Cuando los estomas se llenan de agua, se abren, lo que permite que el CO2 presente en la atmósfera se transporte por difusión e ingrese a la planta.
- Luego, el CO2 se desplaza por los espacios intercelulares e ingresa a las células.
- Una vez en el interior de las células, se dirige a los cloroplastos, responsables de llevar a cabo la fotosíntesis. Como resultado, se produce O2, que es liberado al ambiente a través de los estomas.
Cuando los niveles de humedad bajan, se produce un importante descenso de la tasa fotosintética. Las células oclusivas pierden turgencia por la disminución en la cantidad de agua y con ello los estomas se cierran, lo que reduce la incorporación de CO2.
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