Entrada de Agua y Sales Minerales

El agua del suelo entra en las plantas a través de los pelos absorbentes de las raíces, estructuras epidérmicas que se encuentran en los extremos de dichos órganos. El número de pelos es enorme, llegando a ser de miles de ellos por centímetro cuadrado de raíz; esto hace que algunas plantas tengan miles de millones de pelos absorbentes. Los pelos están recubiertos por una sustancia mucilaginosa, a la que se adhieren las partículas del suelo, que facilita la absorción del agua. Esto se produce por la presión osmótica debido a que en el interior de la raíz el agua tiene muchas sustancias disueltas; digamos que la disolución en la raíz está más concentrada que en el suelo, esto hace que el agua pase de este último a la raíz. Los suelos salinos son improductivos debido a que el agua pasaría de las plantas al suelo.

Una vez en las células epidérmicas, en las que se encuentran los pelos absorbentes, el agua pasará a los vasos leñosos del xilema, tanto por los espacios intercelulares como a través de las células del parénquima cortical.

Las sales también entran en las plantas a través de las raíces. Las sales pueden entrar por dos vías distintas:

• Vía apoplástica: los iones entran disueltos en el agua, luego siguen el mismo mecanismo que esta, tanto a través de los espacios intercelulares como a través de las células del parénquima cortical. Como entran todo tipo de sales, la planta hará una selección de las mismas en la endodermis, en unos engrosamientos de suberina que existen en las paredes celulares de sus células, para no dejar pasar las sales no deseadas.
• Vía simplástica: la absorción de las sales se realiza por transporte activo con gasto de energía. Este mecanismo no necesita selección posterior ya que la planta va a absorber solo las sales que necesita.

Las sales absorbidas se van a disolver en el agua para dar lugar a la savia bruta.

Muchos árboles y algunas plantas no arbóreas, presentan una relación de simbiosis con determinados hongos, denominados micorrizas, que se asocian a las raíces de estas plantas aumentando la capacidad de absorción, tanto de agua como de sales minerales. El hongo se beneficia de la planta absorbiendo sustancias nutritivas que esta produce en el proceso de la fotosíntesis. La abundancia de hongos está en relación directa con la salud de nuestros bosques.

Ascenso de la Savia Bruta

Una vez la savia bruta en los vasos leñosos de las raíces, tiene que ascender hasta las hojas, donde se necesita para realizar la fotosíntesis. Esto puede parecer un grave problema en árboles de gran altura. La savia bruta asciende debido a 3 mecanismos:

• La presión radicular: debido a la presión osmótica que existe entre el agua del suelo, muy diluida, y el agua de la planta que presenta una disolución más concentrada.
• La capilaridad: propiedad que tiene el agua, por ser una sustancia con polaridad, es decir, que tiene sus cargas mal repartidas, de ascender por las paredes de tubos muy finos como son, en este caso particular, los vasos leñosos del xilema.
• La presión de aspiración desde las hojas: debido a que en ellas se está produciendo una pérdida continua de agua por transpiración, es similar a cuando nosotros chupamos con una pajita el refresco que se encuentra en un vaso.

Estos 3 mecanismos son capaces de ascender el agua de la savia hasta alturas mayores de 100 m como la que tienen algunos árboles gigantes como los eucaliptos.

Incorporación de Moléculas Gaseosas

Para hacer la fotosíntesis la planta necesita, además de agua y de sales minerales, CO₂. También necesita oxígeno para respirar. Es imprescindible. La mayor parte del intercambio de aire lo realiza a través de los estomas, estructuras especializadas que se encuentran en la epidermis de las hojas. Los estomas están formados por 2 pequeñas células, de forma arriñonada y enfrentadas entre sí. Estas células, cuando sale el sol y realizan la fotosíntesis, se hinchan por turgencia, abriendo un pequeño agujero, llamado ostiolo, por donde entra y sale el aire. Por el contrario, al ponerse el sol la célula pierde la turgencia y se deshincha, por lo que se cierra el ostiolo. De esta manera las plantas no pierden el agua por las noches, debido a la transpiración, cuando no pueden hacer la fotosíntesis.

Algunas plantas adaptadas a climas áridos o semiáridos, también cierran los estomas, incluso de día, cuando la cantidad de agua disponible es muy escasa; esto les defiende de secarse en épocas de escasez de agua.

En el súber de los tallos y de las raíces también existen unas pequeñas estructuras, llamadas lenticelas, que permiten el intercambio de aire entre la planta y la atmósfera, para que las células de estos órganos puedan respirar.

Fotosíntesis

Es el proceso fundamental en la nutrición de las plantas, aunque no es exclusivo de estas. También realizan la fotosíntesis las algas y algunas bacterias. La fotosíntesis consiste en convertir materia inorgánica en materia orgánica que le sirva a las plantas de alimento o de materia para sus estructuras celulares; se hace con la ayuda de la energía de la luz.

Para realizar la fotosíntesis, las plantas poseen unos pigmentos fotosintéticos capaces de absorber la luz; los pigmentos más importantes son las clorofilas, capaces de absorber las longitudes de onda correspondientes a los colores violeta, azul, naranja y rojo, y los carotenos que absorben los colores violeta, azul y verde. Las clorofilas, al ser mucho más abundantes, enmascaran los colores rojo-anaranjado de los carotenos, de ahí que la mayor parte de las hojas sean verdes. Los pigmentos fotosintéticos se encuentran en las células del parénquima clorofílico, especializadas en realizar la fotosíntesis.

Conducción de los Nutrientes

Los nutrientes producidos por la fotosíntesis deben ser repartidos a todas las células de la planta. Esta función la van a realizar los vasos liberianos del floema por donde circula la savia elaborada. Parte de estos nutrientes pueden no ser consumidos por las células y se almacenarán en los parénquimas de reserva que se pueden encontrar en los distintos órganos de las plantas (raíz, tallo, hoja) en forma de almidón y, menos frecuente, de grasas o aceites.

Los nutrientes pasan del parénquima a las llamadas células acompañantes por transporte activo, con gasto de energía, y de estas pasarán a los vasos liberianos del floema. La circulación de la savia elaborada a través de los vasos liberianos es muy lenta; esto permite que los nutrientes puedan ir pasando a las células vecinas a través de las punteaduras de la pared celular. Se calcula que la velocidad de la savia elaborada es de 30 a 120 cm/hora.

Al llegar el otoño, las cribas de las paredes celulares de los vasos liberianos se van cerrando con una sustancia llamada calosa; esto hace que la velocidad de circulación de la savia elaborada disminuya hasta ser nula en invierno cuando todas las cribas están cerradas. Al llegar la primavera, el aumento de horas de luz y de temperatura hace que la calosa se disuelva y comience de nuevo a circular la savia, por lo que las plantas rebrotarán, florecerán y fructificarán.

El podar los árboles en invierno tiene como razón que en esta época la savia no circula y el daño que se hace a las plantas es mínimo.