Bloque I: Lección 5

Circulación y Excreción en las Plantas.

Para realizar la fotosíntesis, las plantas toman agua del medio, sales minerales y dióxido de carbono que son transformados en materia orgánica, por medio de la luz solar, en presencia de un pigmento llamado clorofila. Como este proceso tiene lugar principalmente en las hojas, se requiere que estos materiales sean transportados hasta estos órganos. De igual forma, una vez fabricado el alimento se debe transportar a todas las partes de la planta donde se necesitan. Este transporte es realizado mediante difusión por medio de sistemas vasculares.

Circulación en plantas no vasculares

Plantas no vasculares son aquellas que no poseen sistemas especializados en el transporte de sustancias, como ocurre con los musgos y las hepáticas. Por eso el transporte de agua y sales se realiza por difusión a través de toda la superficie.

Al interior el transporte tiene lugar por simple difusión de unas células a otras, y en ocasiones, por transporte activo.

Circulación en plantas vasculares

Las plantas vasculares son aquellas que no poseen sistemas especializados en el transporte de sustancias, como ocurre con los musgos o las hepáticas. El transporte de agua y sales minerales es realizado directamente por difusión a través de toda su superficie.

La mayor parte de estas plantas se encuentran en lugares húmedos o debajo del agua, ya que este tipo de ambiente les permite absorber con mayor facilidad agua y nutrientes a través de la superficie de sus tejidos. La toma del agua la realizan directamente a través de las hojas, o por los rizoides. Se caracterizan porque no tienen vasos conductores, ni flores ni fruto; sus hojas llevar un nervio conductor central a través del cual realizan la absorción de sustancias.

Al interior, el transporte de sustancias tiene lugar por simple difusión de unas células a otras, y en ocasiones, por transporte activo.

Absorción de agua en plantas vasculares

La raíz absorbe continuamente el agua que las plantas necesitan. La parte de la raíz que absorbe agua se llama pilífera y está formada por células epiteliales con pelos absorbentes, con paredes delgadas, de consistencia mucilaginosa y carecen de cutícula para mayor absorción.

Absorción de minerales en plantas vasculares

El transporte de nutrientes está relacionado con diversos factores ambientales; como la composición del suelo, la pluviosidad, la luz solar y el aire.

Dependiendo del tipo de suelo, cuando llueve ocurre un proceso de arrastre de material del horizonte A al horizonte B y el agua disuelta ve las moléculas los compuestos químicos del suelo. El agua así enriquecida constituye el agua capilar que rodea los pelos absorbentes de las raíces de la planta. Por ósmosis, los pelos absorbentes toman el agua con sales minerales disueltas (medio hipotónico), gracias a luz solar, al CO2 atmosférico y la clorofila, la savia bruta se transforma en elaborada para ser almacenada y así formar tallos, raíces y frutos.

Las plantas solo pueden incorporar minerales en forma de iones (partículas cargadas eléctricamente) como potasio,sodio,magnesio, calcio, entre otros disueltos en el agua. Este proceso se realiza mediante transporte activo; estos iones no pueden traspasar por si solos la capa de fosfolípidos para ello utilizan dos tipos de transporte: proteínas de canal y proteínas portadoras.

*PROTEINAS DE CANAL: Forman poros o canales, a través de los cuales ciertos iones pueden cruzar la membrana

*PROTEINAS PORTADORAS: Se unen a moléculas específicas, la unión provoca un cambio en la forma de la proteína portadora, lo que le permite a las moléculas pasar a través de la proteína y llegar al otro lado de la membrana plasmática.

El transporte activo utiliza la energía (ATP) para mover las moléculas en contra de sau gradientes de concentración.

Transporte de la savia bruta

Savia bruta: agua y sales que penetran en las células epidérmicas y circulan en el interior de la raíz hacia el cilindro central del tallo en donde se encuentran los vasos leñosos que conforman el xilema (conformados por células muerta o traqueadas conformadas por lignina). La savia asciende por el xilema hasta las hojas para ser usadas en la fotosíntesis y en la transpiración. En transporte se realiza por dos vías:

Vía simplastica: el agua y los solutos pasan a través de estructuras tubulares que conectan las paredes celulares y el citoplasma de las paredes adyacentes (plasmodesmos). El flujo de agua ocurre por osmosis y transporte activo.

Vía apoplastica: El agua y los solutos pasan bordeando paredes celulares y espacios intercelulares por difusión simple.

Células que intervienen: taqueidas, elementos de los vasos y las fibras.

Ascenso de la savia

Cohesión: molécula de hidrogeno (positiva) atraída por una molécula de oxigeno (negativa) por medio de puentes de hidrogeno.

Adhesión: propiedad por la cual se unen se unen las superficie de dos sustancias cuando entran en contacto, la cuales debe a las fuerzas entre las moléculas que interactúan.

Capilaridad: como la fuerza de adhesión mayor que la de cohesión, el agua asciende por el vaso.

Fuerza de tensión y transpiración: en la transpiración la salida del agua genera una fuerza conocida como tensión que es capaz de halar toda la columna de savia que viaja por el xilema. Entonces se impulsan las moléculas de agua que circulan por el xilema hacia las células de las hojas y de ahí a la atmosfera. La tensión también se transmite a través del tallo hacia las raíces, donde permite que el agua pase por osmosis a través del suelos hacia los tejidos de las raíces y de ahí al xilema.

Presión radicular y ascenso de la savia: es la presión ejercida por mecanismos osmóticos originados por la continua entrada de agua en los pelos radicales, que empujan las moléculas de agua al ascender. En condiciones normales la presión es muy pequeña, pero cuando las condiciones de transpiración son deficientes, la presión de la raíz puede tener importancia.

EXCRECION EN PLANTAS

En los vegetales no existe una excreción propiamente dicha ya que no tienen estructuras especializadas. La cantidad de desecho es muy baja, y algunos de estos productos son reutilizados en procesos anabólicos: el agua y el dióxido de carbono se emplean para realizar la fotosíntesis.

Los pocos desechos no siempre van al exterior. Se pueden acumular en vacuolas o espacios intercelulares. Estos desechos pueden ser:

• Sólidos: cristales de oxalato cálcico
• Líquidos: aceites esenciales (menta, lavanda, eucaliptus), resinas, cauchos, etc.
• Gaseosos: dióxido de carbono y etileno (gas de los frutos maduros)

Los productos de la respiración se eliminan a través de los estomas, pelos radicales y lenticelas; otros desechos se almacenan en el cuerpo de la planta.

Los estomas que se encuentran en el envés de las hojas y en los tallos verdes, por medio de estos las plantas eliminan el agua por la raíz (transpiración).

Metabolismo secundario de las plantas

Las plantas, además del metabolismo primario presente en todos los seres vivos, poseen un metabolismo secundario que les permite producir y acumular compuestos de naturaleza química diversa. Estos compuestos derivados del metabolismo secundario se llaman metabolitos secundarios y se distribuyen diferencialmente entre grupos taxonómicos, desempeñan funciones ecológicas y se caracterizan por sus usos y aplicaciones (medicamentos, insecticidas, herbicidas, perfumes, entre otros).