Estructuras especializadas y estímulos del medioambiente
Una planta de geranio en la ventana de la sala de clases termina con todos sus tallos inclinados hacia el vidrio. No tiene ojos ni músculos, y aun así «se da cuenta» de dónde viene la luz. ¿Cómo lo hace? Para responder, primero hay que ver cómo está organizada una planta y cómo mueve agua, azúcares y gases.
Raíz, tallo y hoja: cada una con su trabajo
Tu cuerpo tiene sistemas con estructuras especializadas: los pulmones para el aire, el intestino para absorber nutrientes. Las plantas también reparten el trabajo.
| Estructura | Función principal |
|---|---|
| Raíz | Absorber agua y sales minerales del suelo y fijar la planta |
| Tallo | Sostener la planta y conducir sustancias entre la raíz y la hoja |
| Hoja | Realizar la mayor parte de la fotosíntesis e intercambiar gases |
Une mentalmente cada estructura de una planta con su función y escribe las tres parejas: raíz, tallo y hoja con las funciones «absorber agua y sales minerales del…
Une mentalmente cada estructura de una planta con su función y escribe las tres parejas: raíz, tallo y hoja con las funciones «absorber agua y sales minerales del suelo», «realizar la mayor parte de la fotosíntesis» y «sostener la planta y conducir sustancias entre la raíz y la hoja».
Xilema y floema: el transporte en la planta
Dentro del tallo hay «cañerías» formadas por tejidos conductores:
-
Xilema: lleva agua y sales minerales desde la raíz hacia las hojas (sentido ascendente).
-
Floema: reparte los azúcares fabricados en la fotosíntesis desde las hojas hacia el resto de la planta: tallo, raíz, frutos (en varios sentidos, según dónde se necesiten).
¿Qué empuja el agua hacia arriba? No hay un corazón. Gran parte del impulso viene de la transpiración: el agua que se evapora por los estomas de las hojas «tira» de la columna de agua del xilema.
En las plantas, el xilema transporta agua y sales minerales desde la raíz hacia las hojas, y el floema distribuye los azúcares producidos en la fotosíntesis hacia el…
En las plantas, el xilema transporta agua y sales minerales desde la raíz hacia las hojas, y el floema distribuye los azúcares producidos en la fotosíntesis hacia el resto de la planta.
- a) Indica qué sustancias transporta cada tejido y en qué sentido general lo hace.
- b) Explica por qué una hoja necesita recibir agua por el xilema para poder realizar la fotosíntesis.
Los estomas: la puerta de los gases
En la superficie de las hojas, sobre todo por debajo, hay miles de pequeñas aberturas llamadas estomas. Cada una está rodeada por dos células guardianas que la abren o la cierran.
-
Entra dióxido de carbono (CO₂), necesario para la fotosíntesis.
-
Sale oxígeno (O₂), producido en la fotosíntesis.
-
Sale vapor de agua (transpiración).
Con luz y agua disponible, los estomas se abren: entra CO₂ y la planta hace fotosíntesis. En una tarde calurosa y seca se cierran para no perder demasiada agua. Pero hay un costo: con los estomas cerrados no entra CO₂, y si se mantienen así mucho tiempo, la fotosíntesis baja y la planta crece menos.
Los estomas son pequeñas aberturas que se encuentran principalmente en la superficie de las hojas. Indica cuál es la función principal de los estomas en relación con los…
Los estomas son pequeñas aberturas que se encuentran principalmente en la superficie de las hojas. Indica cuál es la función principal de los estomas en relación con los gases y nombra al menos dos gases que pasan a través de ellos.
Cada estoma está rodeado por dos células guardianas que regulan su apertura. Durante el día, con buena luz y agua disponible, los estomas de una planta de tomate suelen…
Cada estoma está rodeado por dos células guardianas que regulan su apertura. Durante el día, con buena luz y agua disponible, los estomas de una planta de tomate suelen estar abiertos; en una tarde muy calurosa y seca, tienden a cerrarse.
- a) Explica qué ventaja tiene para la planta que los estomas estén abiertos con luz.
- b) Explica qué ventaja tiene cerrarlos en una tarde calurosa y seca, y qué desventaja podría traer mantenerlos cerrados por mucho tiempo.
Comparando con el cuerpo humano
Plantas y personas resuelven los mismos problemas con estructuras distintas.
| Función | Estructura de la planta | Estructura humana |
|---|---|---|
| Conducir líquidos | Xilema y floema | Vasos sanguíneos (arterias, venas, capilares) |
| Intercambiar gases | Estomas | Alvéolos pulmonares |
| Absorber sustancias del medio | Raíz (pelos absorbentes) | Intestino delgado (vellosidades) |
Una diferencia importante: la sangre la impulsa el corazón, una bomba muscular, y circula en un circuito cerrado. En la planta no hay bomba: el agua sube sobre todo por la evaporación en las hojas, y el xilema y el floema no forman un circuito cerrado.
Compara el sistema de transporte de una planta con el sistema circulatorio humano. Completa una tabla de tres filas con estas columnas: función, estructura de la planta…
Compara el sistema de transporte de una planta con el sistema circulatorio humano. Completa una tabla de tres filas con estas columnas: función, estructura de la planta y estructura humana. Las filas son: (1) conducir líquidos por el organismo, (2) intercambiar gases con el ambiente, (3) absorber sustancias del medio. Luego señala una diferencia importante entre ambos sistemas, por ejemplo respecto de lo que impulsa el movimiento de las sustancias.
Responder a estímulos: tropismos
Un estímulo es un cambio del ambiente que la planta detecta. Responder es modificar su crecimiento o su funcionamiento. Las respuestas de crecimiento hacia o lejos de un estímulo se llaman tropismos:
-
Fototropismo: respuesta a la luz. El tallo crece hacia la luz; por eso tu geranio se inclina hacia la ventana.
-
Gravitropismo: respuesta a la gravedad. La raíz crece hacia abajo y el tallo hacia arriba, incluso en la oscuridad.
Para decidir entre dos explicaciones se usan evidencias. Si una plántula puesta en horizontal dentro de una caja sin luz curva igual su raíz hacia abajo y su tallo hacia arriba, la respuesta no necesita luz: la gravedad basta. Ese resultado apoya al modelo que dice que la planta responde a la gravedad aunque esté a oscuras. Pero el experimento no dice cómo percibe la gravedad (qué células o qué sustancias participan): para eso habría que diseñar otro experimento.
Un geranio colocado junto a una ventana del liceo inclina sus tallos hacia la luz que entra. Nombra el estímulo que provoca esta respuesta y explica en una o dos frases…
Un geranio colocado junto a una ventana del liceo inclina sus tallos hacia la luz que entra. Nombra el estímulo que provoca esta respuesta y explica en una o dos frases qué significa que la planta «responda» a ese estímulo.
Dos modelos intentan explicar cómo una planta responde a la gravedad: en el modelo 1, la raíz crece hacia abajo y el tallo hacia arriba aunque la planta esté en la…
Dos modelos intentan explicar cómo una planta responde a la gravedad: en el modelo 1, la raíz crece hacia abajo y el tallo hacia arriba aunque la planta esté en la oscuridad; en el modelo 2, la planta solo responde a estímulos que percibe mediante la luz. Una estudiante gira una plántula de maíz en horizontal dentro de una caja cerrada sin luz y, después de dos días, observa que la raíz se curvó hacia abajo y el tallo hacia arriba.
- a) Indica cuál de los dos modelos es respaldado por este resultado y argumenta tu elección.
- b) Explica por qué este experimento no permite concluir cómo se percibe la gravedad dentro de la planta, y propón una variable que podría modificarse en un nuevo experimento.
- c) Compara esta respuesta de la planta con la manera en que una persona percibe y responde a un estímulo, señalando una semejanza y una diferencia en las estructuras que participan.
Integrando: una planta con sed
En Antofagasta el agua escasea, y las plantas de un cultivo lo sienten. Cuando falta agua en el suelo, la raíz absorbe menos, el xilema lleva menos agua a las hojas y los estomas se cierran para frenar la pérdida de vapor. Consecuencias en cadena:
-
Menos agua llega a las hojas: se pierde firmeza y caen.
-
Con estomas cerrados no entra CO₂.
-
La fotosíntesis disminuye y se fabrican menos azúcares.
-
La planta crece menos.
Una medida razonable para un cultivo así es regar con regularidad (por ejemplo, riego por goteo) y comparar con una planta control que se riegue siempre igual, cambiando solo la cantidad de agua.
Un grupo de estudiantes de II medio de Antofagasta cultiva dos plantas iguales de poroto en macetas. La planta A recibe riego diario y la planta B recibe muy poca agua…
Un grupo de estudiantes de II medio de Antofagasta cultiva dos plantas iguales de poroto en macetas. La planta A recibe riego diario y la planta B recibe muy poca agua durante una semana. Al final observan que la planta B tiene hojas caídas y que, al mirar la superficie de sus hojas al microscopio, casi todos los estomas están cerrados. La planta A mantiene la mayoría de sus estomas abiertos.
- a) Explica cómo se relaciona el cierre de estomas con la falta de agua.
- b) Predice qué le ocurre a la fotosíntesis de la planta B y justifica con lo que sabes sobre el intercambio de gases.
- c) Propón una comparación con una respuesta del cuerpo humano que ayude a conservar agua o a mantener el equilibrio interno, e indica qué tienen en común ambas respuestas.
Vuelve al principio: el geranio se inclina hacia la ventana por fototropismo: el tallo responde al estímulo de la luz creciendo hacia ella.