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Secundaria 5° · Biología–Geografía
La fisiología vegetal · La nutrición vegetal

El transporte de savias

Te conviene dominar: La hidrosfera (3.° de secundaria)

Un árbol de castaña de la Amazonía boliviana, en Pando o en el Madidi, puede medir cerca de 40 metros. Sube agua desde sus raíces hasta la copa sin ningún corazón que bombee. Lo consigue con física pura: la cohesión de las moléculas de agua y la evaporación en las hojas. El transporte de los azúcares, en cambio, sí gasta energía. Dos sistemas, dos estrategias.

Xilema y floema: dos savias, dos sentidos

Si pelas solo una fina tira de corteza de una rama, rezuma una sustancia densa y azucarada. En cambio, el líquido que sube por la madera es casi agua pura. ¿Por qué viajan dos fluidos tan distintos por vías separadas?

Diagrama del transporte en una planta: la savia bruta sube por el xilema desde la raíz (sumidero) hasta la hoja y la savia elaborada baja por el floema desde la hoja (fuente) hasta la raíz. hoja (fuente) raíz (sumidero) xilema: savia bruta ↑ floema: savia elaborada ↓

Los dos tejidos están formados por células distintas, y la diferencia tiene que ver con su función:

  • Xilema: traqueidas y miembros de vasos. Son células muertas y huecas, con paredes engrosadas y sin membrana ni citoplasma, así que el agua pasa como por una tubería.

  • Floema: tubos cribosos y células acompañantes. Los tubos cribosos están vivos (sin núcleo) y se comunican por placas cribosas. Las células acompañantes los mantienen y les ayudan a cargar azúcares.

Además de azúcares, el floema transporta aminoácidos, fitohormonas y hasta señales de alarma, por ejemplo cuando una hoja es atacada por un insecto. Todo viaja «de fuente a sumidero»: la fuente es el órgano que produce o libera azúcar (hoja adulta, reserva) y el sumidero es el que lo consume o almacena (raíz, fruto, yema nueva). Según la época, una misma estructura cambia de papel.

En un esquema del tallo, la clave para distinguir los vasos es el sentido de las flechas. El vaso con flecha hacia arriba (de la raíz a las hojas) es el xilema; el que lleva flecha hacia abajo, o de la hoja hacia un órgano que consume, es el floema.

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Diferencia la savia bruta y la savia elaborada: qué transporta cada una, por qué vaso circula y en qué sentido lo hace.

Diferencia la savia bruta y la savia elaborada: qué transporta cada una, por qué vaso circula y en qué sentido lo hace.

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Indica qué elementos celulares forman el xilema (traqueidas y miembros de vasos) y el floema (tubos cribosos y células acompañantes), y una diferencia estructural entre…

Indica qué elementos celulares forman el xilema (traqueidas y miembros de vasos) y el floema (tubos cribosos y células acompañantes), y una diferencia estructural entre unos y otros relacionada con su función.

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El esquema muestra los dos tejidos conductores del tallo de una planta vascular. a) Indica qué número corresponde al xilema y cuál al floema, justificándolo por el…

El esquema muestra los dos tejidos conductores del tallo de una planta vascular. a) Indica qué número corresponde al xilema y cuál al floema, justificándolo por el sentido de las flechas. b) Nombra la savia que transporta cada vaso y su composición. c) Explica qué fuerza impulsa el ascenso por el vaso 1.

hoja raíz 1 2
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Del suelo a la hoja: el recorrido del agua

Una planta de durazno de un valle de Cochabamba toma agua del suelo todos los días. ¿Por dónde viaja una gota hasta salir a la atmósfera, y qué pasa cuando el suelo se seca?

Recorrido del agua: pelo absorbente, corteza de la raíz, xilema, mesófilo de la hoja y estoma. peloabsorbente cortezade la raíz xilema mesófilode la hoja estoma agua líquida → vapor de agua

La tensión del agua en el suelo

Un suelo húmedo retiene poco el agua y la raíz la toma con facilidad. En un suelo seco, las partículas la «agarran» con mucha más fuerza. Esa fuerza es la tensión del agua en el suelo (el potencial hídrico, visto de forma cualitativa): el agua solo pasa del suelo a la raíz si el suelo la retiene menos que la raíz.

Si el suelo se seca tanto que retiene el agua con más fuerza que las células de la raíz, la planta se marchita y ya no se recupera aunque se la riegue al anochecer. Es el punto de marchitez permanente.

Por eso conviene regar a fondo y menos veces. Regar poco y seguido moja solo la capa superior, que se evapora pronto y mantiene las raíces superficiales. Regar en profundidad humedece el suelo hondo y las raíces bajan a buscar el agua.

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Enumera el recorrido del agua desde el suelo hasta la atmósfera (pelo absorbente → corteza de la raíz → xilema → mesófilo de la hoja → estoma) indicando qué tejido…

Enumera el recorrido del agua desde el suelo hasta la atmósfera (pelo absorbente → corteza de la raíz → xilema → mesófilo de la hoja → estoma) indicando qué tejido atraviesa en cada paso.

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Un suelo seco «agarra» el agua con más fuerza que uno húmedo. Explica qué es la tensión del agua en el suelo (potencial hídrico, de forma cualitativa), qué es el punto…

Un suelo seco «agarra» el agua con más fuerza que uno húmedo. Explica qué es la tensión del agua en el suelo (potencial hídrico, de forma cualitativa), qué es el punto de marchitez permanente y por qué regar muchas veces con poca agua es peor estrategia que regar en profundidad.

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El ascenso de la savia bruta: cohesión y tensión

¿Qué tira del agua hacia arriba en un árbol de 40 metros, si no hay bomba? La respuesta está en las hojas.

Animación del mecanismo de cohesión-tensión: las moléculas de agua del xilema, unidas por la línea discontinua, ascienden juntas y sin parar, arrastradas desde arriba, mientras la evaporación sale del estoma. evaporación en el estoma cohesión entre moléculas tensión que tira hacia arriba agua del suelo

Piensa en una pajilla: al chupar arriba, el jugo sube porque el líquido está unido. Aquí el «chupón» lo da la evaporación en las hojas. Los pasos son:

  1. El agua se evapora en las hojas y sale por los estomas.

  2. Esa pérdida tira del agua del xilema de la hoja: se crea una tensión.

  3. Por la cohesión (puentes de hidrógeno), las moléculas vecinas siguen a las que suben.

  4. Por la adhesión a las paredes del xilema, la columna no se despega ni cae.

  5. La tensión se transmite hasta la raíz, que absorbe más agua del suelo.

Una columna de agua podría romperse, pero en el xilema se mantiene por tres razones. Los vasos son muy estrechos, así que hay pocas paredes donde se formen burbujas. El agua es muy cohesiva por sus puentes de hidrógeno. Y se adhiere a las paredes hidrófilas del vaso.

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Explica la teoría de la cohesión-tensión del ascenso de la savia bruta: qué papel juegan la transpiración foliar, la cohesión entre moléculas de agua y la adhesión a las…

Explica la teoría de la cohesión-tensión del ascenso de la savia bruta: qué papel juegan la transpiración foliar, la cohesión entre moléculas de agua y la adhesión a las paredes del xilema, y por qué el agua puede subir decenas de metros sin una bomba.

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La teoría de la cohesión-tensión explica el ascenso del agua sin bomba. Explica qué tres propiedades del agua y del xilema la hacen posible (evaporación en el estoma,…

La teoría de la cohesión-tensión explica el ascenso del agua sin bomba. Explica qué tres propiedades del agua y del xilema la hacen posible (evaporación en el estoma, cohesión entre moléculas, adhesión a las paredes del vaso) y razona por qué la columna de agua no se rompe en vasos tan estrechos.

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En las sequías pueden formarse burbujas de aire dentro del xilema (cavitación y embolia). Explica por qué una embolia rompe la columna de agua y deja sin servicio ese…

En las sequías pueden formarse burbujas de aire dentro del xilema (cavitación y embolia). Explica por qué una embolia rompe la columna de agua y deja sin servicio ese vaso, y cita dos estrategias de las plantas para evitarla o limitarla (vasos más estrechos, cierre de estomas, reparto de riesgo entre muchos vasos).

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Gutación y presión radicular

En una mañana húmeda y fría de La Paz, las hojas de las frutillas del jardín amanecen con gotitas en el borde. No es rocío. ¿De dónde sale esa agua?

La gutación se diferencia de la transpiración en dos cosas. La transpiración es de día, con aire seco y cálido, pierde vapor de agua por los estomas y tira de la savia desde arriba. La gutación es de noche, con aire húmedo, pierde agua líquida por los hidátodos y demuestra que la raíz también empuja desde abajo.

La presión radicular también explica por qué, en primavera, un tallo cortado rezuma savia por la base aunque no haya hojas transpirando. Pero es una presión débil: solo sube el agua unos pocos metros. Por eso no basta para llevarla a la copa de un árbol alto, y allí manda la cohesión-tensión.

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Diferencia gutación y transpiración: cuándo ocurre cada una (noches húmedas frente a días secos), por dónde sale el agua en cada caso y qué demuestra la gutación sobre…

Diferencia gutación y transpiración: cuándo ocurre cada una (noches húmedas frente a días secos), por dónde sale el agua en cada caso y qué demuestra la gutación sobre la presión que empuja la savia desde la raíz.

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¿Qué es la presión radicular? Explica en qué condiciones se manifiesta (noches de alta humedad, savia que rezuma al cortar un tallo en primavera) y por qué no basta para…

¿Qué es la presión radicular? Explica en qué condiciones se manifiesta (noches de alta humedad, savia que rezuma al cortar un tallo en primavera) y por qué no basta para subir el agua a la copa de un árbol alto.

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La transpiración y el papel de los estomas

Si atas una bolsa de plástico transparente alrededor de una rama de limonero con hojas al sol, en menos de una hora sus paredes interiores se cubren de agua condensada. ¿De dónde sale esa agua y para qué le sirve a la planta perderla?

Gráfico de barras que representa el balance hídrico foliar: aproximadamente el 98% del agua absorbida se pierde por transpiración y solo el 2% se utiliza en la fotosíntesis. agua absorbida por la raíz (100%) se pierde por transpiración (≈98%) se usa en la fotosíntesis (≈2%)

Esto explica lo que pasa en un día muy caluroso y seco, como en los llanos de Santa Cruz en verano. Si la planta pierde demasiada agua, cierra los estomas para ahorrarla. Eso frena la transpiración, pero también impide la entrada de CO₂, y la fotosíntesis baja aunque haya mucha luz.

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¿Por dónde entra el agua del suelo a la planta y por qué estructuras sale la mayor parte de ella a la atmósfera? Nombra el proceso de pérdida de agua y su importancia.

¿Por dónde entra el agua del suelo a la planta y por qué estructuras sale la mayor parte de ella a la atmósfera? Nombra el proceso de pérdida de agua y su importancia.

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Practica★☆☆Sin empezar
Explica qué es la transpiración vegetal y razona qué porcentaje del agua absorbida por la raíz se usa realmente en la fotosíntesis (¿qué ocurre con el $98\ \%$ restante…

Explica qué es la transpiración vegetal y razona qué porcentaje del agua absorbida por la raíz se usa realmente en la fotosíntesis (¿qué ocurre con el $98\ \%$ restante y para qué sirve perderla?).

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Durante una jornada de verano muy calurosa y seca (temperatura máxima de $38\ \text{°C}$ a las $14{:}00\ \text{h}$), se monitorizan los siguientes parámetros en una…

Durante una jornada de verano muy calurosa y seca (temperatura máxima de $38\ \text{°C}$ a las $14{:}00\ \text{h}$), se monitorizan los siguientes parámetros en una planta de cultivo bien iluminada:

  • De $08{:}00$ a $11{:}00\ \text{h}$: la transpiración y la asimilación neta de $\text{CO}_2$ aumentan de forma paralela.

  • De $12{:}00$ a $16{:}00\ \text{h}$: la transpiración cae drásticamente un $70\ \%$ y la asimilación neta se reduce casi a cero, a pesar de que la intensidad lumínica es máxima.

  • A partir de las $17{:}30\ \text{h}$: se observa una ligera recuperación de ambos parámetros antes del anochecer.

  1. a) Interpreta los datos explicando qué cambio osmótico e iónico experimentan las células oclusivas a mediodía y qué señal hormonal desencadena dicho proceso.
  2. b) Justifica por qué el cierre estomático, aunque vital para evitar la desecación, colapsa la síntesis de glucosa a pesar de la radiación solar abundante, y predice qué le ocurrirá a la temperatura de las hojas durante esas horas centrales del día al interrumpirse la transpiración.
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El transporte de la savia elaborada: hipótesis de Münch

En un mango, si se retira un anillo completo de corteza, la zona inmediatamente arriba del corte se abulta con azúcares y las raíces, abajo, acaban muriendo de hambre. ¿Cómo impulsa la planta sus nutrientes desde las hojas hasta órganos lejanos?

Hipótesis de Münch en una planta: en la hoja (fuente) el azúcar entra por transporte activo en el floema y arrastra agua desde el xilema por ósmosis, creando presión alta; la savia elaborada fluye por los tubos cribosos hasta la raíz (sumidero), donde el azúcar sale, la presión es baja y el agua vuelve al xilema. fuente (hoja) azúcar entra (transporte activo) presión alta sumidero (raíz) azúcar sale presión baja flujo en el floema (de más a menos presión) agua entra por ósmosis xilema (agua sube) agua vuelve al xilema
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Describe el mecanismo de presión de flujo (hipótesis de Münch) del transporte de savia elaborada por el floema, explicando qué ocurre en la «fuente» (hoja) y en el…

Describe el mecanismo de presión de flujo (hipótesis de Münch) del transporte de savia elaborada por el floema, explicando qué ocurre en la «fuente» (hoja) y en el «sumidero» (raíz, fruto) y por qué este transporte sí consume energía.

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Los pulgones clavan su estilete en el floema y la savia entra sola a presión. Explica qué demuestra eso sobre la presión dentro del floema, qué es la melaza que excretan…

Los pulgones clavan su estilete en el floema y la savia entra sola a presión. Explica qué demuestra eso sobre la presión dentro del floema, qué es la melaza que excretan los pulgones y cómo la aprovechan las hormigas (mutualismo).

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El anillado: cuando se corta el floema

El anillado quita el floema (que está en la corteza) pero deja el xilema (que está en la madera). Se usa en frutales como el mango para obtener frutos más grandes. Si se hace en una rama, los azúcares de sus hojas no pueden bajar: se acumulan y los frutos de esa rama, que son sumideros, reciben más. En el tronco principal el resultado es otro, y se explica en cadena:

  1. Los azúcares de toda la copa quedan atrapados arriba del anillo.

  2. La raíz, sin azúcares, no puede respirar ni crecer, y se muere de hambre.

  3. Sin raíz viva no hay absorción de agua ni de sales, y el xilema deja de reponerse.

  4. Las hojas se secan y el árbol muere. Que el xilema esté intacto no basta: sin raíz viva no hay qué subir.

Practica★☆☆Sin empezar
Además de azúcares, el floema transporta aminoácidos, fitohormonas y señales de alarma. Explica qué significa que la savia elaborada viaja «de fuente a sumidero» y cita…

Además de azúcares, el floema transporta aminoácidos, fitohormonas y señales de alarma. Explica qué significa que la savia elaborada viaja «de fuente a sumidero» y cita dos sumideros distintos según la época del año (raíces, frutos, yemas nuevas).

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Los fruticultores anillan a veces una rama (retiran un anillo de corteza) para que sus frutos engorden. Explica qué savia se acumula sobre el anillo, por qué mejora el…

Los fruticultores anillan a veces una rama (retiran un anillo de corteza) para que sus frutos engorden. Explica qué savia se acumula sobre el anillo, por qué mejora el fruto y qué riesgo tiene aplicar la técnica al tronco entero (¿qué muere primero?).

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En horticultura se practica a veces el anillado (extracción de un anillo de corteza) en una rama concreta para obtener frutos más grandes, pero si se realiza en la base…

En horticultura se practica a veces el anillado (extracción de un anillo de corteza) en una rama concreta para obtener frutos más grandes, pero si se realiza en la base del tronco principal el árbol termina muriendo.

  1. a) Explica, según el modelo de flujo de presión (fuente-sumidero), por qué los frutos de la rama anillada aumentan de tamaño y contenido en azúcares.
  2. b) Un operario afirma: «El árbol anillado en el tronco no debería morir, ya que el xilema sigue intacto y las hojas pueden recibir agua y seguir realizando la fotosíntesis con normalidad». Rebate este argumento prediciendo la secuencia temporal de fallos fisiológicos en raíces y copa que conducen a la muerte del árbol.
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Señales y semillas viajeras

Una planta no puede huir de un insecto ni buscar pareja. Sin embargo percibe su ambiente y se reproduce con éxito. ¿Cómo lo logra sin moverse?

El floema no solo lleva azúcares: también transporta fitohormonas y señales químicas. Si una hoja es mordida, la señal viaja por el floema y otras hojas activan sus defensas. La luz, la gravedad o la sequía provocan respuestas por hormonas, como el crecimiento hacia la luz o el cierre de estomas. Los detalles están en el apartado de fitohormonas.

Para reproducirse, la planta se vale de otros: las flores atraen a polinizadores como abejas y colibríes, y los frutos y las semillas viajan con el viento, el agua o los animales. En la Amazonía boliviana, por ejemplo, el jochi pintado entierra semillas de castaña y así las dispersa. Esto se desarrolla en el apartado de reproducción de las plantas.

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Un grupo de estudiantes emplea un potómetro de capilar ($1\ \text{mm}$ de diámetro) para investigar la pérdida de agua en una rama de laurel (Laurus nobilis*). Miden el…

Un grupo de estudiantes emplea un potómetro de capilar ($1\ \text{mm}$ de diámetro) para investigar la pérdida de agua en una rama de laurel (Laurus nobilis). Miden el avance de la burbuja durante intervalos de $15$ minutos bajo distintas condiciones experimentales:

  • Control (luz de laboratorio, $22\ \text{°C}$, aire en calma): $30\ \text{mm}$.

  • Tratamiento 1 (foco de luz directa intensa): $75\ \text{mm}$.

  • Tratamiento 2 (ventilador a baja velocidad): $65\ \text{mm}$.

  • Tratamiento 3 (corriente de aire muy caliente y seco durante $45$ minutos continuados): $12\ \text{mm}$.

  • Tratamiento 4 (rama cubierta con una bolsa de polietileno transparente húmeda): $4\ \text{mm}$.

  1. a) Interpreta los resultados de los Tratamientos 1, 2 y 4 justificando el mecanismo fisiológico o físico que actúa en cada caso (apertura estomática fótica, reducción de la capa límite foliar y gradiente de presión de vapor).
  2. b) Resuelve la aparente contradicción del Tratamiento 3: razona por qué un ambiente extremadamente desecante provocó una caída drástica de la transpiración en lugar de su aumento.
  3. c) Señala qué magnitud mide directamente el potómetro (frente a la transpiración foliar neta real) y justifica por qué el corte basal del tallo debe realizarse necesariamente sumergido bajo el agua al montar el aparato.
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Resumen

Vuelve al principio: el castaño amazónico de 40 metros sube el agua porque sus hojas transpiran y la columna de agua, unida por cohesión, es jalada sin gastar energía. Sus azúcares, en cambio, se reparten con energía y presión por el floema.

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