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Plantas: procesos de transpiración, intercambio de gases y gutación

La transpiración es la pérdida de agua a través del vapor y por varias partes de la planta. Generalmente, suele ser un proceso llevado a cabo a través de las hojas.

Transpiración

La transpiración está estrechamente ligada al proceso de la fotosíntesis. La filtración del dióxido de carbono para este proceso y la pérdida de agua a través de la transpiración están ligados a la vida de las plantas verdes. Esto quiere decir que, lo que favorece la transpiración favorece a su vez el proceso de la fotosíntesis.

Traqueidas

Ascenso del agua en la planta

El agua penetra en la planta a través de las raíces y vuelve a salir a través de las hojas. El recorrido del agua a lo largo de su ascenso se ha podido identificar claramente y demostrar a partir de un experimento sencillo. Éste consiste en colocar un tallo seccionado en una sustancia con colorante. Es conveniente cortar el tallo en el interior del agua para impedir que entre aire dentro de los conductos del xilema. Con este proceso, el colorante va perfilando claramente el recorrido por los conductos del xilema hasta los límites de las hojas.

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El xilema es el tejido que adapta el transporte del agua cuando ésta asciende recorriendo toda la planta. Además, los elementos conductores colocados en hileras verticales no disponen de protoplasma activo en la madurez. Eso quiere decir que, los componentes se transforman en los siguientes intervalos de conductos casi continuos por donde circula el agua.

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Los tramos conductores de los que dispone el xilema son las taqueidas. Éstas están dispuestas de paredes secundarias. Los componentes de las tráqueas de los vasos están dispuestos unos tras otros hasta formar los vasos. Las punteaduras (paredes secundarias) tienen mayor resistencia al agua ascendente respecto a las perforaciones de las tráqueas. Esto quiere decir que la corriente de agua es superior en las tráqueas y se incrementa según el diámetro y la extensión de los factores conductores. Las paredes que constituyen las tráqueas y las traqueidas son zonas que atraen el agua de una manera realmente eficiente.

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Mecanismo de cohesión-adhesión-tensión

Para llegar a comprender de donde proviene la tensión que se crea en el xilema, es necesario entender que desde los últimos extremos xilemáticos de la hojas, el agua continúa su recorrido hacia el exterior. Lo hace cruzando el parénquima hasta llegar a las paredes celulares que delimitan la zona intercelular del mesófilo. En ese instante es cuando se evapora y da paso a la transpiración.

Según se va evaporando el agua, desciende el Y de las paredes evaporadoras. De esta manera, se establece cierta diferencia de potencia hídrica entre esas paredes y las que están colocadas detrás. Este desarrolla un movimiento que desplaza el agua hacia la superficie evaporadora. El agua fluye del interior de los componentes xilemáticos y se genera una tensión que va transmitiéndose por todo el xilema. Esto induce el ascenso de la columna de agua y genera la caída del Y en el xilema de la raíz.

La columna de agua permanece debido a la fuerza de cohesión que originan las moléculas de agua. Por otro lado, las fuerzas de adhesión de estas moléculas respecto a las paredes de las traqueidas y los vasos son igual de significativos que la cohesión y tensión para que el agua ascienda.

Rotura de la corriente hídrica (cavitación y embolia)

A pesar de todo el proceso de cohesión, la columna de agua puede romperse (cavitación). Esto se debe a que los gases que se disuelven en el agua tras una serie de presiones intensas pueden escapar creando burbujas. Éstas pueden llegar a detener la columna de agua y dejar bloqueada la corriente (embolia).

El agua que se encuentra en el vaso bloqueado puede desplazarse a un lateral hacia un vaso cercano para proseguir el camino. Las burbujas contienen gases que pueden ser disueltos si se incrementa la presión en el xilema. Esto puede ocurrir por un descenso de tensión o por la presión radical en la fase nocturna.

Las causas por las que se pueden producirse estos inconvenientes pueden ser varias:

  • Por falta de agua frente a elevada transpiración y elevada tensión en el xilema.
  • El descenso de temperaturas y la congelación del xilema puede provocar burbujas.
  • La aparición de patógenos.

Intercambio de gases

Uno de los principales componentes que determina el proceso vital es el carbono. Este átomo se encarga de formar la estructura de las moléculas que constituyen la vida en los seres vivos. Este átomo junto con otros, constituyen extensas cadenas que forman elementos básicos como estructuras vitales.

Las plantas absorben CO2 de la atmósfera que posteriormente incorporan a las moléculas orgánicas. El gas penetra en la planta a través de los estomas en casi todos los vegetales fotosintéticos excepto las plantas acuáticas, las cuales no disponen de ellos y absorben este gas a través del agua.

Cuando se abren los estomas para el intercambio de gases, los vegetales eliminan una parte del agua a través del vapor. Los vegetales, como el resto de seres vivos, precisan de la oxidación de las moléculas orgánicas para sacar energía. Este proceso se llama respiración celular aeróbica y se lleva a cabo en las mitocondrias. Tras este proceso se generan productos de deshecho como el CO2 y el H2O, los cuales deberán eliminarse a través de los estomas.

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El proceso de la fotosíntesis se lleva a cabo en horas de luz solar. En esta fase la planta genera O2 además de biomoléculas y el oxígeno escapa del vegetal a través de los estomas.

Gutación

Una de las capas más internas de la corteza es la endodermis. Ésta se caracteriza ya que sus células están colocadas de una forma muy densa sin dejar huecos intercelulares. La existencia de la endodermis en la zona de la raíz presenta cierta presión radicular. Ésta se forma en el xilema de la raíz y presiona el agua hacia arriba.

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En el momento en que la transpiración es muy baja, las células de la raíz pueden seguir secretando iones en el interior del xilema. Puesto que los tejidos vasculares ubicados en la raíz se encuentran cercados por la endodermis, lo iones no suelen alejarse del xilema.

Las gotas que podemos encontrarnos parecidas a las del rocío, vienen del interior de la hoja. Esto indica presión radicular, sobre todo en plantas pequeñas. Bueno, pues este fenómeno es lo que se hace conocer por gutación.

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