fisiología vegetal (nutrición)

Función de nutrición de las plantas.

En el caso de las talofitas (musgos), todas sus células intervienen en las funciones vitales (nutrición, relación y reproducción). Ya que no sufren diferenciación celular (son todas iguales), no presentan tejidos, ni órganos, ni aparatos.

Son unas talofitas muy evolucionadas, siendo las primeras plantas terrestres. No presentan raíz, sino rizoides con la función de fijar la planta al sustrato. Tampoco presenta tallo, ni vasos conductores lo que las obliga a vivir en lugares húmedos, donde toman agua del aire a través de sus células fotosintéticas. El resto de los nutrientes son transportados de célula en célula por difusión, osmosis y transporte activo. Recordemos que la difusión es el movimiento que se da en una disolución hasta que se igualan las concentraciones a favor del gradiente de concentración. La osmosis es el movimiento del agua (disolvente) contra el gradiente de concentración s través de una membrana semipermeable, siendo el mecanismo universal de transporte de los seres vivos sin consumo de energía. El transporte activo es el movimiento del soluto contra el gradiente de concentración, con un consumo de energía y de transportador.

En el caso de la nutrición de las cormofitas todas sus células necesitan de monómeros que utilizan para obtener energía, necesaria para todas las actividades (respiración celular, etc.) y otros monómeros con los cuales fabrican su propia materia (polímeros). Las plantas al ser autótrofas fabrican sus monómeros mediante fotosíntesis, que ocurre en ciertas partes de la planta, en concreto en las partes verdes, captando CO₂+H₂O+ sales minerales+luz, para fabricar monómeros + O₂. Estos monómeros se distribuyen hasta las células no fotosintéticas.

- Absorción de nutrientes.

Los nutrientes de la fotosíntesis son el CO₂+H₂O+ sales minerales y se obtienen de estas maneras.

*Absorción del agua y sales minerales.

La absorción del agua se realiza a través de los pelos absorbentes de la raíz, dichos pelos son evaginaciones de las células epidérmicas. El agua entra desde el suelo mediante ósmosis, la diferencia de presión osmótica nunca desaparece ya que tanta agua que entra por la raíz se evapora por las estomas, manteniendo la presión osmótica en la raíz. Esto se consigue por varias condiciones, como la gran tensión superficial de agua.

 La tensión superficial del agua es la resistencia de un líquido a la introducción de un solido en su seno. Es una medida de la tensión que hay entre las moléculas del líquido debiéndose esto a que agua tiene mucha carga. Mas la capilaridad del xilema (tubo capilar) produce la ascensión por capilaridad. Esta ascensión que alcanza un líquido en un tubo es inversamente proporcional al diámetro del tubo. Las moléculas de agua están en fila dentro del capilar donde caben pocas moléculas al mismo tiempo. Son empujadas hacia arriba por la evaporación, mediante la transpiración en los estomas en el cada vez que una molécula se evapora empuja entra otra en la raíz. Esto se conoce como la teoría coeheso-tenso- transpiratória la cual explica la ascensión de la savia bruta. 

Las sales minerales son absorbidas desde el suelo (también por los pelos absorbes) contra el gradiente de concentración, con un consumo de energía mediante transporte activo. Estas sustancias deben encontrarse en forma iónica y según la especie vegetal necesita una cantidad u otras, pero todas precisan de K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Fe⁺, NO₃^-, PO₄^3- y SO₃^2-, y una serie variable de oligoelementos como Mo⁶⁺, Zn²⁺, Mn⁷⁺.

*Gases.

El CO₂ se necesita para la fotosíntesis y se desprende en la respiración celular. El O₂ se desprende en la fotosíntesis y se necesita para la respiración celular. Se intercambian por las estomas en las hojas y por las lenticelas en troncos y raíces, una vez dentro de la planta se difunden por los espacios intercelulares.

* Transporte de la savia bruta.

La savia bruta esta formada por H₂O + sales minerales, es absorbida por la raíz y se transporta por los vasos capilares del xilema. Ascendiendo según la Teoría de coeheso-tenso-transpiratoria, a favor de un gradiente de potencial hídrico (medida de la energía del agua, para su capacidad de moverse o para intervenir en reacc. químicas). El paso del suelo a la raíz y este a la planta hasta legar a la atmósfera son un continuo del gradiente de potencial hídrico.  En los estomas es donde se encuentra el mayor potencial hídrico, producido por el calor del sol donde se aspira/succiona el agua del xilema. Esto es solo posible por el agua gracias a su tensión superficial y a estar en un vaso capilar.

* Transpiración.

Es la evaporación del H₂O en los estomas, permitiendo la entrada de agua por la raíz. Permite la ascensión de la savia bruta y mantiene la temperatura de la hoja, como si “sudara”. La intensidad de la transpiración depende de la temperatura, de la humedad en el aire y del viento. Factores que determinan la apertura y cierre de los estomas para favorecerla o dificultarla.

* Fotosíntesis.

Ocurre en las partes verdes de la planta, mayoritariamente en las hojas, donde se encuentra la savia bruta procedente de la raíz con el CO₂ intercambiado por los estomas. Al unirse el CO₂+ savia bruta + luz se produce una reacción química que da lugar a la savia elaborada compuesta por H₂O + monómeros y O_2. Esta savia elaborada se distribuye por toda la planta.

* Transporte de la savia elaborada.

La savia elaborada es una disolución que por difusión va desde la hoja o los órganos de reserva distribuyéndose por toda la planta a través del floema. Los monómeros pasan al floema por transporte activo y por osmosis el agua, llegando a los lugares donde se consumen (partes no verdes) o los órganos de reserva. Los monómeros llegan a las células que los utilizan en su metabolismo, en algunos casos para obtener polímeros mediante el anabolismo y en otros para obtener energía para su funcionamiento mediante catabolismo (respiración celular, combustión con O₂).  Cuando se consumen los monómeros el H₂O pasa de nuevo al xilema por osmosis.

* Excreción.

Es la eliminación de los desechos del metabolismo (catabolismo). Los desechos gaseosos se eliminan por las estomas (vapor H₂O, CO₂, O₂), otros se acumulan en ciertas partes de la planta en forma de cristales, de látex o resina. Al no se la nutrición de las plantas muy abundante se producen pocos desechos y en algunas ocasiones estos mismos desechos son reutilizados como es el  vapor de H₂O, o el propio O₂ para la respiración celular y el CO₂ para la fotosíntesis. Y algunos componentes de nitrógeno que los utiliza para el anabolismo.

Nutrición heterótrofa de algunas plantas.

Es el caso de las plantas carnívoras, pero son plantas verdes por lo que hacen la fotosíntesis y su nutrición es autótrofa. Lo que ocurre es que suelen vivir en suelos pobres de sales minerales, teniendo que sustituirla atrapando animales sobre los que vierten enzimas digestivos, obteniendo los componentes de P y N que no obtienen del suelo.

Las que verdaderamente son heterótrofas son plantas parásitas, no son verdes y se alimentan produciendo unas prolongaciones que se introducen en el floema de la planta huésped. Un caso de planta parásita es el muérdago.