El transporte de savias
Una palma real de unos 30 metros en el Valle de Viñales o un mango frondoso en Holguín suben 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?
Los dos tejidos están formados por células distintas, y la diferencia tiene que ver con su función:
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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.
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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.
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.
Además de azúcares, el floema lleva aminoácidos, hormonas vegetales y hasta señales de alarma. Todo ello viaja «de fuente a sumidero»: en la temporada de crecimiento las hojas adultas son la fuente y las raíces y los frutos en desarrollo son sumideros; al rebrotar, la yema nueva pasa a ser sumidero.
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.
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.
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).
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.
El ascenso de la savia bruta: cohesión y tensión
¿Qué tira del agua hacia arriba en una palma real de 30 metros, si no hay bomba? La respuesta está en las hojas.
Piensa en una pitilla (pajilla) de beber: al chupar arriba, el líquido sube porque está unido. Aquí el «chupón» lo da la evaporación en las hojas. Los pasos son:
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El agua se evapora en las hojas y sale por los estomas.
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Esa pérdida tira del agua del xilema de la hoja: se crea una tensión.
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Por la cohesión (puentes de hidrógeno), las moléculas vecinas siguen a las que suben.
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Por la adhesión a las paredes del xilema, la columna no se despega ni cae.
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La tensión se transmite hasta la raíz, que absorbe más agua del suelo.
Los vasos del xilema son muy estrechos y sus paredes son hidrófilas, por eso la columna de agua no se rompe. La evaporación en el estoma, la cohesión entre moléculas y la adhesión a las paredes son las tres piezas del mecanismo.
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.
¿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.
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.
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.
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).
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?
Esto explica lo que pasa en un día muy caluroso y seco, como en el verano del oriente de Cuba. 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.
¿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.
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?).
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.
Durante una jornada de verano muy calurosa y seca (temperatura máxima de $38\ \text{°C}$ a las $14{:}00\ \text{h}$), se monitorean 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 monitorean los siguientes parámetros en una planta de cultivo bien iluminada:
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De $08{:}00$ a $11{:}00\ \text{h}$: la transpiración y la asimilación neta de $\text{CO}_2$ aumentan de forma paralela.
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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.
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A partir de las $17{:}30\ \text{h}$: se observa una ligera recuperación de ambos parámetros antes del anochecer.
- a) Interpreta los datos explicando qué cambio osmótico e iónico experimentan las células oclusivas a mediodía y qué señal hormonal desencadena dicho proceso.
- 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.
El transporte de la savia elaborada: hipótesis de Münch
En un mango de un patio de Bayamo, 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?
Qué pasa si se anilla una rama
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:
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Los azúcares de toda la copa quedan atrapados arriba del anillo.
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La raíz, sin azúcares, no puede respirar ni crecer, y se muere de hambre.
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Sin raíz viva no hay absorción de agua ni de sales, y el xilema deja de reponerse.
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Las hojas se secan y el árbol muere. Que el xilema esté intacto no basta: sin raíz viva no hay qué subir.
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.
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?).
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).
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.
- 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.
- 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.
Del tallo al ecosistema: energía y materia
Los azúcares que viajan por el floema son el punto de partida de todo lo demás: de ahí sale la energía de los herbívoros, los carnívoros y los descomponedores. Los ecosistemas se sostienen con una entrada continua de energía solar y un reciclaje constante de materia.
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La energía fluye en un solo sentido. El Sol aporta la energía; las plantas la capturan en la fotosíntesis. En cada nivel trófico solo pasa al siguiente una fracción pequeña, del orden de 10% (un valor típico, no una ley exacta). El resto se disipa como calor en la respiración celular o queda en materia no consumida. Por eso hay menos organismos en los niveles altos.
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La materia circula. Los átomos de carbono pasan del CO₂ de la atmósfera a los azúcares, por las redes tróficas, y regresan a la atmósfera por la respiración y la descomposición. Los descomponedores devuelven al suelo las sales minerales que la raíz volverá a absorber, y el ciclo se cierra.
Con esto se predicen las consecuencias de una alteración. Por ejemplo, si se talan los árboles (los productores) de una zona, baja la energía que entra al sistema y se reduce todo lo que depende de ella. Y si se quema mucha vegetación, se libera de golpe el carbono que estaba almacenado.
Resumen
Vuelve al principio: la palma real de 30 metros sube el agua porque sus hojas transpiran y la columna de agua, unida por cohesión, es arrastrada sin gastar energía. Sus azúcares, en cambio, se reparten con energía y presión por el floema.