Nutrición en Plantas
Briofitas
Las briofitas, como los musgos y las hepáticas, son plantas pequeñas que carecen de verdaderos tejidos y órganos. Los nutrientes circulan lentamente en estas plantas. En lugar de raíces, poseen rizoides, que no absorben nutrientes de manera eficiente. Los nutrientes pasan de célula a célula por difusión, lo que requiere que la superficie de la planta esté húmeda. En lugar de hojas, tienen filoides, donde se realiza la fotosíntesis y se absorbe agua del aire. Su cauloide, que no es un tallo verdadero, carece de lignina y de sistemas conductores y de sostén eficaces.
Cormofitas
Las cormofitas, o plantas superiores, presentan un reparto de funciones más especializado. Las fases de la nutrición en cormofitas son:
1. Captación de Agua
El agua entra a la planta a través de los pelos radicales o absorbentes. La superficie de estos pelos está cubierta por una capa mucilaginosa que facilita la absorción. El agua pasa desde el suelo a las células de la raíz por ósmosis. Luego, se desplaza hacia el interior de la planta a través de los espacios intercelulares y las paredes celulares.
2. Entrada de Sales Minerales
Las sales minerales se absorben disueltas en agua mediante dos mecanismos:
- Vía apoplástica (B): Los iones atraviesan los espacios intercelulares hasta llegar a la endodermis, donde se encuentran con la banda de Caspary, un engrosamiento de suberina que impide su paso.
- Vía simplástica (A): Los iones necesarios atraviesan los pelos absorbentes por transporte activo y pasan de célula a célula.
Los iones, junto con el agua, forman la savia bruta. En algunos casos, se establecen relaciones simbióticas entre las raíces de las plantas y hongos, llamadas micorrizas. Las leguminosas, por ejemplo, se asocian a bacterias que les permiten fijar el nitrógeno atmosférico, ya que las plantas solo pueden absorberlo en forma de nitratos.
3. Transporte de Savia Bruta
La savia bruta asciende por los vasos del xilema en contra de la gravedad y sin gasto energético. Esto requiere una presión de empuje considerable. La velocidad de ascenso depende del diámetro de los vasos conductores: a mayor diámetro, mayor velocidad. La Teoría de la transpiración-tensión-cohesión explica este ascenso:
- Presión de aspiración desde las hojas: La pérdida de agua por transpiración y fotosíntesis en las hojas aumenta la concentración de solutos y crea un potencial hídrico negativo. Esto provoca la entrada de agua por ósmosis desde las células contiguas, generando una fuerza de tensión que tira de la columna de agua en el xilema.
- Presión de la raíz: La entrada de agua desde el suelo a la raíz contribuye a la subida de la savia bruta.
- Capilaridad: La capacidad de los líquidos para ascender por conductos de diámetro pequeño, la cohesión entre las moléculas de agua (puentes de hidrógeno) y la adhesión a las paredes de los conductos, permiten la formación de columnas continuas de agua. Una burbuja de aire (cavitación) puede romper la columna.
4. Intercambio de Gases
Las plantas necesitan oxígeno para la respiración celular, que toman de la atmósfera a través de los estomas. No poseen órganos respiratorios especializados, pero tienen muchos espacios extracelulares que facilitan la difusión del oxígeno. Su tasa respiratoria es menor que la de los animales, y la distancia entre las células vivas y la superficie es pequeña.
Las plantas también necesitan grandes cantidades de dióxido de carbono para la fotosíntesis, que también toman de la atmósfera a través de los estomas.
Mecanismo de Apertura y Cierre de Estomas
Los estomas se abren o cierran en función de la turgencia de las células oclusivas que los forman:
- Si las células oclusivas se hinchan al recibir agua, el estoma se abre, permitiendo el intercambio de gases.
- Si las células oclusivas pierden agua y se vuelven flácidas, el estoma se cierra, impidiendo el intercambio de gases.
Los cambios de turgencia dependen de:
- La concentración de ión potasio (K+)
- La concentración de CO2
- La temperatura
- La luz
1. Concentración de ión potasio:
- Cuando la planta necesita CO2, se activa una bomba de protones (H+) en las células oclusivas. La salida de protones crea un déficit de carga, y entran iones potasio (K+) desde las células anexas. El agua entra por ósmosis y el estoma se abre.
- Durante la noche, el proceso se invierte, y los iones potasio son bombeados fuera de las células oclusivas, provocando el cierre del estoma.
- Cuando falta agua, la hormona ácido abscísico se une a un receptor en la membrana de las células oclusivas, provocando la pérdida de potasio y la salida de agua por ósmosis, lo que cierra el estoma.