Transporte de Nutrientes en las plantas..












Para su nutrición, las plantas verdes toman, a través de sus raíces, los minerales disueltos en el agua del suelo, y a través de sus hojas obtienen dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera. Estos componentes son transformados en alimentos para la planta, gracias al proceso de fotosíntesis, en el que interviene la clorofila presente en las hojas.

La Raíz

La raíz es un órgano fundamental de la planta. Las principales funciones de la raíz son:
  • Fijar la planta al suelo, y sostener el suelo que rodea a la planta.
  • Absorber, almacenar y transportar las sales disueltas en el agua.
  • Transportar la savia bruta hacia el tallo por medio del xilema.
  • Almacenar sustancias nutritivas elaboradas por la propia planta.
Morfología de la Raíz.

En general, las plantas presentan dos tipos de raíces. Algunas plantas tienen una raíz principal de la que nacen varias raíces secundarias. En otras plantas, la raíz se ramifica profusamente y no se distingue la raíz principal.
En una raíz típica se distinguen con facilidad estas tres partes:
  • El cuello, zona divisoria entre el tallo y la raíz.
  • El cuerpo, que es la parte introducida en el suelo, de la cual nacen las raíces secundarias.
  • Las ramificaciones, constituidas por abundantes pelos absorbentes.
Al detallar una raíz podemos distinguir en ella cuatro zonas:
  • La cofia o caliptra: tiene forma de dedal y está situada en el extremo terminal de la raíz. Sus funciones son: proteger al tejido en crecimiento y abrir paso a la raíz a través del suelo, para así facilitar su desarrollo.
  • Zona de crecimiento: se extiende desde la cofia hasta los pelos absorbentes y se encuentra constituida por células que se dividen activamente, permitiendo el crecimiento longitudinal de la raíz.
  • Zona pilífera: está constituida por numerosos pelos absorbentes; que se adhieren íntimamente a las partículas del suelo, para así facilitar la absorción.
  • Zona suberífica: también denominada zona impermeable, está recubierta de súber o corcho constituido por células que impiden que el agua penetre. Este mecanismo evita que entre demasiada agua al sistema.



Estructura interna de la raíz.

 

Al realizar un corte transversal de la raíz, a nivel de la zona pilífera se pueden apreciar las siguientes regiones:
  • Capa pilífera: constituida por los pelos absorbentes -
  • Corteza: constituida por células redondeadas que protegen al cilindro central.
  • Cilindro central: formado por dos conductos que constituyen el tejido vascular, denominados xilema y floema.
    • El xilema lleva el agua con las sales minerales u oligoelementos, savia no elaborada, desde la raíz a través del tallo hasta las hojas.
    • El floema transporta la savia elaborada que está constituida por los alimentos que han sido elaborados en la hoja para así suministrar a cada célula de la planta materia y energía.
Tanto el cilindro central como sus conductos (xilema y floema) se encuentran también en el tallo de la planta.









Funciones de la raíz.

  • Fijación; es realizada por las raíces secundarias, que, al ramificarse, penetran y se adhieren fuertemente al suelo, dándole firmeza a la planta.
  • Almacenamiento: algunas raíces que almacenan sustancias nutritivas, como almidón y azúcares, aumentan de volumen. Ejemplos de estas raíces son las llamadas tuberosas, como la zanahoria, el rábano, la remolacha, el apio.
  • Absorción: la raíz realiza esta función por medio de los pelos absorbentes, que son prolongaciones de las células epidérmicas de la raíz, constituidas por poros. Las sustancias que se encuentran en el suelo, disueltas en agua, penetran por esos poros al interior de la raíz. En el interior se encuentran partículas de glucosa (almidón y azúcar) que no pueden salir del interior de las células, por ser de mayor tamaño que los poros.

La absorción de las sales minerales que se encuentran disueltas en el agua, es posible gracias a un fenómeno físico denominado ósmosis y a la semipermeabilidad de los pelos absorbentes.

El Tallo.
El tallo es el órgano de la planta provisto de yemas y hojas, que presenta fototropismo positivo y se extiende desde la raíz. El tallo se encuentra constituido por los vasos conductores (xilema y floema) y sus funciones principales son de sostén y de transporte.
En el tallo de una planta se pueden distinguir las siguientes partes: cuello, eje primario, nudos, entrenudos, yemas y hojas.
  • El cuello: es la parte del tallo que continúa desde la raíz principal.
  • El eje primario. es el cilindro central del tallo, el cual sirve de soporte para la planta.
  • Los nudos: son protuberancias de donde salen las ramas o las hojas, Los nudos están constituidos por células que se dividen activamente permitiendo el crecimiento de las denominadas yemas.
  • Los entrenudos: son los espacios comprendidos entre dos nudos
  • Las yemas: son formaciones ovoides constituidas por tejido de crecimiento, de las que se originan hojas y flores.



    Estructura interna del tallo.

    Si se observa al microscopio el corte transversal de un tallo joven, se pueden apreciar las siguientes partes: la epidermis, la corteza y el anillo vascular.
    • El anillo vascular se encuentra incrustado en la corteza formado por fibras conductoras que constituyen los haces vasculares.
    • Los haces vasculares tienen forma de cuña, y en ellos se encuentra el floema hacia el exterior y el xilema hacia el interior. Entre ambas estructuras se encuentra el cambium, que es un tejido de crecimiento secundario o engrosamiento y está constituido por sólo una capa de células.
    • La epidermis es una capa externa del tallo. Está recubierta, a su vez, por una cutícula o capa incolora e impermeable al agua y a los gases.
    • La corteza: se encuentra inmediatamente después de la epidermis. Las células de la corteza poseen clorofila.
    La hoja
    La hoja es un órgano de nutrición especializado que cumple en las plantas funciones muy importantes, como la respiración, la fotosíntesis y la transpiración.
    Las plantas monocotiledóneas y las dicotiledóneas se distinguen principalmente por sus hojas. Las monocotiledóneas tienen, en general, hojas simples con venas paralelas, mientras que en las dicotiledóneas las venas son ramificadas.
    Las hojas se originan de una sucesión de excrecencias laterales llamada primordios foliares, a partir del meristemo apical al extremo del tallo. En cada excrescencia hay división celular, crecimiento y diferenciación, hasta que dentro de la yema aparece una hoja pequeña.

     
    La hoja de una planta dicotiledónea típica presenta un tallo, un pecíolo, que se fija sobre el tallo de la planta, y una lámina o limbo ancho, que puede ser único o puede estar compuesto de una o varias partes. Algunas especies carecen de limbo. Dentro del limbo, los haces vasculares se ramifican repetidamente para formar las venas.
    Al observar una hoja al microscopio, se pueden distinguir varios tipos de células.
    • Las células externas forman una epidermis incolora de protección, que cubre ambas caras de la hoja y secreta una cutícula cerosa. Las células epidérmicas tienen como función proteger las células subyacentes y disminuir la pérdida de agua. Sobre toda la superficie epidérmica se encuentran pequeños poros llamados estomas, cada uno rodeado por dos células de protección. Estas células pueden transformar el tamaño de la abertura del poro a fin de regular la salida de agua y el intercambio de gases.
    • Los estomas, en general, se abren en presencia de luz y se cierran en la oscuridad. La abertura y el cierre son regulados por cambios de la presión de turgencia en el interior de las células de protección.
    El espacio entre las capa superior e inferior de la epidermis de la hoja está lleno de células de pared delgada, llamadas de mesófilo con abundante cloroplasto. La capa de mesofilo cerca de la epidermis superior está conformada por células cilíndricas llamadas células en empalizada, pues están muy próximas unas de otras. El resto de las células del mesofilo están menos apretadas, dejando entre ellas grandes espacios que forman un mesofilo esponjoso. La fotosíntesis tiene dos fases iluminosa y oscura.
     
     


 

Funciones de la hoja.

 

La estructura externa e interna de la hoja le permiten realizar tres funciones: respiración, fotosíntesis y transpiración.



  • La respiración es el intercambio de los gases O2 (oxígeno) y CO2 (dióxido de carbono), que se realiza en la hoja, a través de las estomas.
  • La fotosíntesis es el proceso en donde el intercambio gaseoso que se realiza es de CO2 por O2, para formar compuestos orgánicos.
  • La transpiración es la pérdida de agua de la planta en forma de vapor, a través del ostíolo de las estomas. La transpiración ocurre en todas las partes expuestas de la planta, pero es mayor en las hojas, que están normalmente más expuestas al aire. El calor del Sol evapora el agua de la superficie de las células del mesófilo y el vapor de agua que resulta escapa por Los estomas, salvo que la atmósfera esté saturada de vapor.
La transpiración facilita las funciones del vegetal al desplazar hacia arriba el agua por el tallo y concentrar en las hojas las soluciones diluidas de minerales absorbidos por las raíces. Estas soluciones son necesarias para la síntesis de nuevos constituyentes celulares y para enfriar las hojas, de manera similar a la evaporación del sudor en los animales. En las plantas, la corriente de agua es continua del suelo al sistema vascular de las raíces, a lo largo del tallo y del pecíolo y las venas del limbo de la hoja.


Procesos de transporte de nutrientes en plantas. 


El transporte de nutrientes en plantas esta dado por dos procesos: 

1. Transporte pasivo

Es aquel tipo de transporte donde no hay gasto de energia, porque el nutriente transportado va desde un medio mas concentrado(hipertonico) a uno menos concentrado (hipotonico). Sus tipos son:

   Osmosis y la diálisis.

Se denomina ósmosis a la difusión hacia el interior de la célula del agua (el agua tiene la capacidad de fluir entre la capa de lípidos). Cuando la difusión del agua se realizan en sentido contrario se llama plasmólisis. En muchas ocasiones, junto con el agua ingresan sustancias disueltas en ella, en este caso se trata de diálisis. 

Otro tipo de transporte pasivo es el que está mediado por las proteínas de membrana. A este tipo de transporte se lo conoce con el nombre de difusión facilitada. Existen dos tipos de proteínas que participan en este tipo de transporte: las de canal y las transportadoras o carriers.

 

2. Transporte Activo.

Es aquel que se realiza con un marcado gasto energético, en el cual las sustancias ingresan o salen en contra de una gradiente de concentración, es decir desde un lugar de menor concentración hacia otro de mayor concentración.

Las células tienen la capacidad de incorporar sustancias del medio circundante mediante vesículas, este proceso de denomina endocitosis.

Todas las células eucariotas tienen la capacidad de captar macromoléculas del medio por endocitosis, incluso partículas grandes y hasta células enteras. De acuerdo con el tipo de material que se incorpore se diferencia entre fagocitosis, al ingreso de sustancias sólidas y pinocitosis, al ingreso de partículas disueltas en sustancias líquidas. 

El transporte en sentido contrario, mediado por vesículas se denomina exocitosis. 
Movimiento del agua dentro de la planta 


La circulación del agua en los vegetales cumple la función de transportar nutrientes y otras sustancias como el agua, sales minerales, entre otros. Se realiza de un modo peculiar diferente al de los animales.
El agua circula, desde la raíz hacia las hojas por los vasos leñosos. Es absorbida por la raíz, a nivel de los pelos radiculares o absorbentes haciendo así que las plantas se nutran y su degradación fisiológica se demore más en el tiempo mientras que no la tenga.

En las hojas una parte es utilizada en la fotosintesis, otra se evapora a través de los estomas para regular la temperatura de la planta y otra continúa como solvente para llevar los compuestos que la planta ha elaborado en las hojas, denominandose savia elaborada.

El paso del agua hacia la planta desde el suelo es continúa, puesto que el agua que se pierde por transpiración o que es utilizada en la fotosintesis debe ser repuesta.






  Movimiento de las sales en la planta.

Las sales minerales entran a la planta de dos maneras. por difusion las que son de pequeño tamaño y se encuentran en mayor cantidad en el suelo que dentro de la planta, y por transporte activo las que por su tamaño o por su concentracion no entran solas.
Una vez dentro, son llevadas por la savia bruta a los sitios donde se requieren, ya que muchas de ellas son componentes de las células vegetales.

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