Definiciones

Reino Plantas: Principales grupos taxonómicos de organismos eucariotas que incluyen plantas terrestres.

Talofitas: Plantas que carecen de tejidos y órganos.

Briofitas: Grupo perteneciente a las talofitas. Plantas terrestres muy ligadas al agua. Su reproducción ocurre en el agua.

Cormofitas: Plantas que poseen tejidos y órganos.

Pelos absorbentes: Células especializadas en la absorción del agua.

Xilema: Tejido vegetal especializado en el transporte de agua y sales minerales al resto de la planta.

Floema: Tejido vegetal especializado en el transporte de nutrientes orgánicos.

Fotosíntesis: Proceso anabólico en el cual se obtiene materia orgánica utilizando materia inorgánica y luz solar.

Estoma: Estructura de la epidermis especializada en el intercambio de gases.

Obtención y transporte de nutrientes

La absorción de agua se realiza a través de las raíces, que poseen en su epidermis unas células especializadas llamadas pelos absorbentes. Estos presentan un repliegue externo de su membrana plasmática que aumenta la superficie de absorción.

El agua penetra en los pelos radicales por ósmosis. Para que esta tenga lugar se necesita una diferencia de concentraciones, donde la concentración de solutos que rodea la raíz sea mayor que la que tienen las células epidérmicas.

El agua pasará de la solución menos concentrada (hipotónica) a la más concentrada (hipertónica), es decir, el agua pasará a la raíz.

Una vez que el agua ha penetrado en las células epidérmicas, esta va pasando por los espacios intercelulares y atravesando las paredes de celulosa y el parénquima hasta alcanzar el xilema, donde comienza la entrada de sales minerales.

Entrada de sales minerales

Existen dos mecanismos principales:

1. Entrada vía apoplástica: Las sales minerales entran disueltas en el agua y pasan a través de los espacios intercelulares y de las paredes de celulosa del parénquima cortical. Al llegar a la banda de Caspari de la endodermis, los iones son seleccionados y penetran por transporte activo en las células, mientras que el agua pasa por ósmosis.
2. Entrada vía simplástica: Las sales minerales entran en las células por transporte activo. Al ser selectivo, no necesita selección en la endodermis. El transporte se realiza a través de las membranas plasmáticas y plasmodesmos.

Transporte de savia bruta

El ascenso de la savia bruta por el xilema se debe a varios procesos:

• Transpiración del agua en las hojas: La salida de agua a través de los estomas origina una presión negativa (tensión) que aspira el agua hacia arriba.
• Presión radicular: Creación de un flujo de agua entre el suelo y la raíz.
• Capilaridad: Ascenso del agua por los vasos debido a la cohesión entre las moléculas de líquido y a la adhesión de estas a las paredes de los vasos.

Incorporación de los gases

Las plantas absorben el CO₂ y el O₂ de la atmósfera mediante tres estructuras:

1. Pelos radicales: Pelos de la raíz que captan gases disueltos en el agua del suelo.
2. Lenticelas: Orificios de los tallos leñosos que permiten la penetración de gases.
3. Estomas: Estructura de la epidermis especializada en el intercambio de gases. Por ellos entra el CO₂ necesario para realizar la fotosíntesis y se libera el O₂ producido. Los estomas están formados por células oclusivas, que se hinchan o se deshinchan, permitiendo o evitando el paso de gases a través del ostiolo.

La fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso anabólico por el que se obtiene energía orgánica, utilizando la energía inorgánica y la luz solar.

La fotosíntesis es importante por varios factores:

• Sintetización de materia orgánica: Se utiliza como fuente de carbono el CO₂ de la atmósfera, que se incorpora en la materia viva e inicia las cadenas tróficas.
• Transformación de energía solar: Se transforma la energía solar recibida en energía química. Los organismos fotosintéticos son los únicos capaces de llevar a cabo esta transformación.
• Liberación de oxígeno: Se libera oxígeno a la atmósfera. Todos los organismos consumen oxígeno y liberan CO₂ durante su metabolismo. La fotosíntesis realiza el proceso inverso: consume CO₂ y libera O₂.

Proceso fotosintético

El proceso fotosintético se divide en dos fases:

1. Fase luminosa: Los pigmentos fotosintéticos captan la energía luminosa liberando electrones que pasan de una molécula a otra, formando ATP. Se produce la fotólisis del agua (ruptura de la molécula de agua por la luz solar) que da lugar a H⁺ y O₂. Los H⁺ obtenidos en la fotólisis son recogidos por moléculas específicas transportadoras que tienen poder reductor. Por último, el oxígeno producido se libera a la atmósfera.
2. Fase oscura: Se desarrolla a continuación de la fase luminosa y tiene lugar en el estroma del cloroplasto. En la fase oscura, el CO₂ captado de la atmósfera se va incorporando para formar moléculas de glucosa utilizando la energía en forma de ATP y el poder reductor generados en la fase luminosa gracias a la energía solar.

Transporte de savia elaborada

El transporte de la savia elaborada se puede dividir en 5 pasos:

1. La savia elaborada pasa por transporte activo desde las células productoras del parénquima clorofílico a las células acompañantes de los vasos cribosos.
2. Desde las células acompañantes se desplaza a las células a través de los plasmodesmos. Además, el incremento de concentración de azúcares provoca el paso del agua por ósmosis desde las traqueidas del xilema, que son hipotónicas respecto a ellas.
3. Dentro de los vasos del floema, la savia circula de una célula a otra atravesando las placas cribosas.
4. Los tubos del floema incrementan su presión hidrostática, y la diferencia de presión entre estos y los sumideros provoca la circulación de la savia hacia ellos. Esta diferencia de presión hidrostática es la fuerza que mueve la savia elaborada. Desde los tubos cribosos a las células de los sumideros, la savia pasa por transporte activo.
5. Al perder azúcares, las células del floema quedan con una concentración hipotónica respecto a las del xilema, lo que origina el paso de agua desde el floema al xilema.

Nutrición heterótrofa en las plantas

La gran mayoría de las plantas son autótrofas, pero algunas sustituyen su nutrición por la heterótrofa cuando las condiciones de su entorno lo exigen.

• Plantas carnívoras: Plantas fotosintéticas que complementan su nutrición con el nitrógeno contenido en los insectos que capturan e ingieren.
• Plantas parásitas: Plantas no fotosintéticas que viven sobre otras plantas a las que absorben la savia elaborada.
• Plantas hemiparásitas: Plantas fotosintéticas que, mediante haustorios (raíces modificadas), absorben el agua y las sales minerales de otra planta.

Función de relación en las plantas

La función de relación en plantas se refiere al conjunto de procesos mediante los cuales estos organismos obtienen información de las condiciones ambientales y responden a ellas.

Las hormonas vegetales

A continuación, se describen las funciones de las principales hormonas vegetales:

• Auxinas: Son fitohormonas que regulan el crecimiento de la planta mediante el alargamiento de las células.
• Citoquininas: Hormonas vegetales que estimulan la división celular y regulan el crecimiento vegetal, además de retrasar el envejecimiento y mantener la calidad de las hojas.
• Giberelinas: Estimulan la germinación de las semillas, ayudan al crecimiento del tallo y favorecen el crecimiento de yemas florales y frutos.
• Ácido abscísico: Fitohormona que inhibe el crecimiento de la planta, la germinación de las semillas y el desarrollo de las yemas. Interviene en el cierre de los estomas para evitar la pérdida de agua en caso de sequía.
• Etileno: Responsable de la maduración de los frutos, la caída de las hojas y el envejecimiento de las plantas.

Conceptos de movimientos de las plantas

Tropismos: Movimientos de crecimiento provocados por estímulos externos que hacen que la planta se acerque o se aleje de ellos.

Nastias: Movimientos no permanentes cuya dirección no está determinada por un estímulo externo al cual responde.

Fototropismo y geotropismo

• Fototropismo positivo en el tallo y negativo en la raíz: Al recibir la luz de una sola dirección, las auxinas del tallo se alejan de ella y difunden hacia el lado opuesto. Ese lado crece más y, por tanto, el tallo se curva hacia la luz. En la raíz ocurre lo contrario, porque en este órgano las auxinas inhiben el crecimiento.
• Geotropismo positivo en la raíz y negativo en el tallo: Al colocar la planta en horizontal, se cree que las auxinas difunden hacia la cara inferior del tallo, lo que daría lugar a un crecimiento desigual y el tallo se curva hacia arriba.