Transporte de Nutrientes en las Plantas
En la presente clase, vamos a estudiar cómo las plantas transportan los nutrientes desde las raíces hasta las partes superiores hasta las partes aéreas y, por lo tanto, un mecanismo fundamental para todo el metabolismo y nutrición de las plantas.
Cabe decir que la absorción de agua fundamentalmente se va a dar a través de las partes subterráneas de la planta.
Por ahí es por donde van a absorber el agua y fundamentalmente estas partes se denominan raíces.
La presencia de las plantas, por lo tanto, cuando hay plantas en un terreno, estas van a absorber el agua por parte de las raíces para realizar sus funciones vitales, la fotosíntesis y la generación de tejidos y por lo tanto, van a promover la desecación del suelo, ya que van hacer digamos, un sumidero de agua a través de esta absorción por parte de las raíces y distribución por la planta.
Sin embargo, parte de esta agua que está en el terreno va a ser retenida, es decir, no toda el agua va a estar disponible para la planta por diversos factores, pero uno de ellos va a ser las fuerzas moleculares de cohesión que se van a dar entre las partículas existentes en el suelo, principalmente los iones y las moléculas de agua, que van a ser moléculas polares que van a estar cargadas y van a unirse, digamos a determinados lugares polarizados.
Por lo tanto, las raíces no van a tener disponible el cien por cien de agua existente en el suelo, además de por este motivo, por otros que explicaremos a continuación.
El movimiento de agua en las plantas es un movimiento muy importante, ya que de él depende la distribución de potencial para generar tejidos el potencial metabólico.
Normalmente, este movimiento del agua por el cuerpo de la planta es un movimiento que se considera pasivo, es decir, que no va a ser una fuente de gasto energético para la planta.
Se dice que el movimiento del agua depende de una variable conocida como el potencial hídrico.
El potencial hídrico es, digamos, la capacidad o el estado hídrico que van a tener las células de la planta y que va a depender de diversas características o diversos factores que diremos a continuación y de este potencial hídrico va a depender la capacidad de absorción de agua por parte de una planta.
Estos factores que condicionan el potencial hídrico
van a ser la ósmosis, la ósmosis depende de la cantidad de soluto presente dentro de las células, cuanto más soluto haya, más capacidad va a haber de captar el agua, ya que la ósmosis es ese paso de agua a través de la membrana de las células que es semipermeable y va a permitir esa entrada a través de las células, a través de las paredes o a través de las membranas plasmática también, cuando en las células exista una alta concentración de solutos, en comparación con el exterior.
La gravedad va a ser otro factor fundamental en el potencial hídrico.
Las presiones mecánicas Literalmente, pues la presión que existe en un sistema puede ser, por ejemplo, una bomba hídrica va a condicionar el potencial hídrico en el suelo también existen estas presiones.
Y luego otro factor que se conoce como tensión superficial, que es una propiedad intrínseca del agua que digamos, mantiene a las moléculas de la superficie de un volumen de agua en una especie de tensión molecular que hace que, digamos, las moléculas de agua se quieran adherir a sí mismas y formen una película resistente.
El potencial hídrico de las células por lo tanto, va a depender de la concentración de agua que haya dentro de las células, la presencia de solutos esto está relacionado con la ósmosis que acabo de comentar previamente y la presión que fundamentalmente va a depender de la pared celular, es decir, los factores que comentamos en la anterior diapositiva dentro de las células van a materializarse en estas tres variables: la concentración de agua, la presencia de soluto y la presión generada por la pared celular y también por la vacuola que es un orgánulo de gran volumen en el interior celular.
Entonces el agua va a poder ingresar en las raíces, en las células de las raíces cuando se da esta condición, que es que el potencial hídrico del suelo sea mayor que el potencial hídrico de las células de la raíz, es decir, el agua siempre va a ir de un potencial hídrico mayor a un potencial hídrico menor, ese va a ser el flujo de agua natural y que no va a conllevar gasto energético.
La consecuencia de esto va a ser que en los suelos salinos, por ejemplo, suelos con grandes concentraciones de solutos, principalmente sales, va a existir poco ingreso de agua en las células de las plantas debido principalmente a este potencial hídrico, a la diferencia que va a existir entre el suelo y las células que va a ser menor.
En los suelos áridos va a ocurrir exactamente lo mismo, ya que va a existir menos cantidad de agua en el suelo.
En el primer caso es debido a un factor fundamentalmente de ósmosis y en el segundo es la escasez propia del agua.
También otro factor interesante es el conocido como transpiración que es la pérdida de agua que sufren las plantas.
Principalmente esto sucede a través de los estomas que son unos, unas células especializadas en forma de poro que están principalmente en el envés de las hojas de la planta y que sirven para intercambio de gases, pero que pierden también muchísima agua.
De hecho, por cada gramo de CO2 que va a entrar en una hoja se van a perder entre 300 y 500 gramos de agua hacia fuera, es decir, existe una gran pérdida de agua por cada cantidad fija de CO2 que se utiliza para la fotosíntesis.
Ya para resumir un poco todo esto, todos estos datos, decir que existe una teoría que condensa muy bien toda esta información que se conoce como la teoría de la tensión cohesión.
Como vemos en este en este gráfico, en este dibujo existe, pues una planta que se representa aquí en la parte superior, normalmente en los experimentos se suele sustituir por un cilindro poroso de arcilla y esta planta va a sufrir el proceso de transpiración a través de sus hojas, principalmente los estomas.
El tallo de la planta se va a conectar con un sistema de sellado con una masilla, por ejemplo, a un tubo de vidrio que en su interior va a haber una columna con un fragmento de agua y va a estar conectada a un depósito en el que se va a añadir mercurio.
Por lo tanto, el agua va a estar en la parte superior y el mercurio va a estar en la parte inferior.
Cuando la planta realice esta transpiración por sus hojas, va a crear una presión negativa que va a arrastrar, digamos, a lo que contenga el recipiente inferior hacia las partes superiores, ya que va a haber un proceso de absorción y vamos a poder observar como el mercurio se va a elevar a través del tubo de vidrio.
Esto sería una explicación muy coherente, a partir de la cual se entiende que el proceso de transpiración promueve la captación de agua a través de las raíces de las plantas.
Ya para finalizar los factores que condicionan la transpiración, que va a ser muy importante para la captación de agua, como acabamos de ver, son factores en primer lugar ambientales, como por ejemplo la temperatura a más temperatura más transpiración, la humedad a más humedad va a haber menos transpiración, las corrientes de aire cuando la corriente de aire desplaza las moléculas de agua presentes en la superficie de las hojas, esto va a hacer que se transpira todavía más, es decir, a más corrientes más transpiración.
Y en segundo, el segundo punto sería un proceso que no son ambientales, que serían la apertura de los estomas a más apertura de los estomas más pérdida de agua por transpiración.
