Procesos de Nutrición Vegetal y Mecanismos de la Fotosíntesis

Entrada de Sales Minerales

La entrada de sales minerales se produce en forma de iones o pequeñas cantidades de oligoelementos que entran en la raíz por transporte activo (contra gradiente, de menor concentración a mayor concentración). En este proceso intervienen proteínas transportadoras que se encuentran en la membrana de las células de la raíz. Existen dos vías principales:

• Vía B o apoplástica: Las sales disueltas en agua pasan por los espacios intercelulares y las paredes del parénquima cortical (apoplasto). Al llegar a la banda de Caspary, los iones penetran por transporte activo y el agua por ósmosis.
• Vía A o simplástica: Las sales entran en las células por transporte activo (transporte selectivo), por lo que ya no necesitan selección en la endodermis. Una vez en el citoplasma, las sales circulan entre células contiguas a través de los plasmodesmos.

En el caso de compuestos nitrogenados en legumbres, destaca la simbiosis con Rhizobium.

Transporte de Savia Bruta

El transporte de savia bruta se realiza desde la raíz hasta las hojas por el xilema. Este proceso es posible gracias a un conjunto de mecanismos de transporte de agua:

• Presión por transpiración: Presión a la que se ve sometida la planta por la pérdida de agua en las hojas.
• Presión radicular: Empuje osmótico desde la raíz.
• Capilaridad: Facilitada por la cohesión entre moléculas de H2O, que permite el ascenso, y la adhesión de estas a la pared celular.

Incorporación de Gases

Las plantas realizan el intercambio gaseoso para la respiración (entrada de O2 y salida de CO2) y la fotosíntesis (entrada de CO2 y salida de O2) mediante diversas estructuras:

• Pelos radiculares: Absorben O2 disuelto en agua.
• Lenticelas: Orificios en el tallo.
• Estomas: Estructuras especializadas en la entrada de CO2 y salida de O2. Están formados por dos células oclusivas que abren y cierran el paso de gases a través de un ostiolo.

La apertura y cierre de los estomas se ve afectada por:

• Iones K+: A mayor concentración se abren, a menor se cierran.
• Luz: Durante el día se abren y por la noche se cierran.
• Concentración de CO2: Para la fotosíntesis durante el día se abren; por la respiración nocturna se cierran.
• Temperatura: Si es muy elevada durante el día, se cierran para evitar la pérdida de agua.

Fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso anabólico en el que la planta transforma la materia inorgánica en materia orgánica utilizando energía luminosa. Es la síntesis de materia orgánica producida con CO2, transformando energía lumínica en energía química y liberando O2 a la atmósfera. Tiene lugar en los cloroplastos, orgánulos con pigmentos fotosintéticos que absorben la energía lumínica (clorofila a, b y carotenoides).

La eficiencia fotosintética aumenta con más luz y más CO2 (hasta la saturación), pero disminuye con temperaturas excesivas debido a la desnaturalización de enzimas.

Fases de la Fotosíntesis

1. Fase Luminosa

Ocurre durante el día en los tilacoides:

1. La clorofila y los carotenoides captan energía lumínica y liberan electrones que pasan de molécula en molécula, originando energía química.
2. Fotólisis del agua: Ruptura de la molécula de agua.
3. Transporte de H+ procedentes de la fotólisis por moléculas transportadoras.
4. Se libera O2 a la atmósfera.

2. Fase Oscura

No requiere luz y ocurre en el estroma. El CO2 forma moléculas de glucosa (6C) (materia orgánica) utilizando la energía química (ATP) y el poder reductor generados en la fase luminosa.

Transporte de Savia Elaborada

Se realiza a través del floema mediante el proceso de translocación:

1. Transporte activo desde el parénquima clorofílico a la célula acompañante.
2. Paso de materia orgánica por los plasmodesmos.
3. Paso de H2O desde el xilema por ósmosis.
4. La savia elaborada baja por las células cribosas.
5. La savia entra al sumidero.
6. El agua pierde los hidratos de carbono y vuelve al xilema por ósmosis.

Nutrición Heterótrofa en Plantas

Existen plantas con adaptaciones especiales:

• Plantas carnívoras: Capturan y digieren insectos para obtener nitrógeno (ejemplos: Dionaea, Drosera, Nepenthes).
• Plantas parásitas: Absorben savia directamente.
• Plantas semiparásitas: Absorben agua y sales de otra planta mediante haustorios.