domingo, 21 de octubre de 2012

LA NUTRICIÓN DE LAS PLANTAS - 1º AÑO

Las plantas tienen NUTRICIÓN AUTÓTROFA, es decir que son capaces de elaborar sustancia orgánica a partir de sustancia inorgánica. 

En la siguiente imagen, vemos una síntesis de los procesos que incluye la nutrición de una planta: 

 

Las RAÍCES cumplen la función de ABSORCIÓN, además de fijar la planta al suelo y almacenar alimento en algunos casos (como por ejemplo, la zanahoria, el boniato o la remolacha). Absorben agua a través de los pelos absorbentes que poseen, y absorben diferentes minerales del suelo (nitrógeno, potasio, fósforo, calcio, magnesio, entre otros). Dentro de la planta, el agua y los minerales constituyen la SAVIA BRUTA, que es conducida por el tallo a través del xilema, en dirección a las hojas. 

 El TALLO  es un órgano que se caracteriza por la presencia de yemas (brotes), que darán origen a hojas o a flores, o permitirán el crecimiento del tallo. Es un órgano de sostén y de CONDUCCIÓN, ya que permite que la savia bruta sea transportada desde la raíz a las hojas, y la savia elaborada, desde las hojas al resto de la planta. 

Las HOJAS cumplen los principales procesos de nutrición de las plantas: la TRANSPIRACIÓN, la FOTOSÍNTESIS y la RESPIRACIÓN.  

La TRANSPIRACIÓN es la eliminación de vapor de agua a través de los estomas de las hojas. Los estomas son unos orificios microscópicos situados en la epidermis de las hojas, que pueden abrirse o cerrarse, según las necesidades de las plantas, y a través de los cuales ingresan y salen diferentes gases.  

Estomas vistos con microscopio óptico
 Fotografía extraída de Glogster

La pérdida de vapor de agua a través de los estomas contribuye al ascenso de la savia bruta por los conductos del xilema; este proceso varía según condiciones externas a la planta, como la temperatura, el viento, o la humedad del ambiente.

La RESPIRACIÓN es el proceso que le permite a la planta producir energía.  Ocurre en las mitocondrias de todas las células, y para ello se necesita glucosa -que la planta elabora en la fotosíntesis- y oxígeno, que ingresa por los estomas. Como desecho de la respiración se elimina dióxido de carbono, a través de los estomas, como es natural. 

La FOTOSÍNTESIS es el proceso que le permite a las plantas -y a otros seres vivos que poseen clorofila, como las algas- elaborar sustancia orgánica ("alimento") a partir de sustancia inorgánica, en presencia de luz. 
Ocurre en los cloroplastos, organelos microscópicos que contienen un pigmento de color verde, la clorofila. Estos organelos se encuentran en las células del tejido parénquima clorofiliano,  muy abundante en las hojas.

Cloroplastos de una hoja de Elodea, planta acuática,
vistos con microscopio óptico
 Fotografía extraída de MicroscopyU

 Para que la planta pueda llevar a cabo este proceso vital, necesita varios elementos:
  • LUZ: es absorbida por la clorofila; la energía lumínica se transforma en energía química.
  • AGUA: es absorbida por la raíz, y conducida junto con las sales minerales bajo la forma de savia bruta por el tallo hasta las hojas, a través del xilema.
  • DIÓXIDO DE CARBONO:  es un gas presente en la atmósfera, que ingresa a través de los estomas de las hojas. 
En el interior de los cloroplastos, en presencia de luz, se desencadena una serie de reacciones químicas; como consecuencia de estas reacciones químicas, se produce glucosa, primer compuesto orgánico que elabora la planta, y se libera oxígeno, el cual sale al exterior a través de los estomas de la hoja. El alimento elaborado es distribuido a toda la planta por medio de la savia elaborada que circula por el floema,  y puede ser utilizado por todas las células de la planta, o almacenado como almidón.

La fotosíntesis es un proceso en el que se transforma la energía lumínica en energía química (contenida en los compuestos orgánicos o alimentos).


Además de glucosa (un compuesto muy dulce y energético que usualmente se utiliza en la fabricación de golosinas) y almidón (compuesto presente en el trigo, el arroz, las papas y otros vegetales que integran nuestra dieta), las plantas elaboran otros productos, como la sacarosa (azúcar común), la fructosa (azúcar de frutas) o la celulosa (que forma las paredes celulares de las células vegetales y se utiliza en la industria papelera).

La fotosíntesis puede expresarse con la siguiente fórmula:

 

Parece complicadísimo, pero veamos... El dióxido de carbono (CO2) está compuesto por un átomo de carbono (representado por la letra C) y dos átomos de oxígeno (representado por la letra O); en la fórmula de la glucosa, también aparecen esos dos elementos, el carbono y el oxígeno, así como también aparece el hidrógeno (H), que es uno de los elementos que componen el agua (H2O). Por lo tanto, con el carbono y el oxígeno del dióxido de carbono, y con el hidrógeno del agua, la planta "fabrica" glucosa, que contiene carbono, oxígeno e hidrógeno. Ahora bien... ¿qué pasa con el oxígeno del agua? Como "sobra", la planta lo elimina a través de los estomas de las hojas. 

La fotosíntesis es un proceso de vital importancia para el planeta, no solo para las plantas y las algas. Proveen la sustancia orgánica ("alimento") que los seres heterótrofos necesitamos para vivir, absorben el exceso de dióxido de carbono de la atmósfera y le aportan oxígeno.