Circulación de transporte en Vegetales

Tema: 7

1. CIRCULACIÓN Y TRANSPORTE
Todos los seres vivos, luego de tomar materia y/o energía del medio ambiente, necesitan que ésta circule en el interior del organismo para que se cumplan las diferentes etapas del metabolismo.

2. MECANISMOS DE TRANSPORTE EN VEGETALES
Las plantas necesitan un eficiente medio de transporte para llevar el agua y los minerales esenciales a las hojas donde se requieren para la fotosíntesis. Por otro lado, las sustancias nutritivas, formadas como resultado de la fotosíntesis, deben ser transportadas hacia los diversos órganos para sus procesos de respiración, transformación y almacenamiento.

2.1. Ingreso y Transporte del Agua y Solutos por la Raíz
La absorción del agua tiene lugar principalmente a nivel de los pelos absorbentes de la raíz. Debido a la presión osmótica, gran parte del agua se difunde a través de las paredes, que son permeables (simplasto), y de los espacios intercelulares del parénquima
cortical (apoplasto) hasta la endodermis, ésta es una capa de células que presentan las
bandas de Caspari, las cuales son engrosamientos parciales de la pared; estas bandas impiden la libre difusión.

El agua atraviesa las células de la endodermis por osmosis, así pues, la raíz funciona como un osmómetro en el cual la endodermis actúa como una membrana osmóticamente activa. Los iones ingresan generalmente por transporte activo.

2.2. Ascenso del Agua por el Xilema
El agua asciende desde las raíces hasta las hojas por los vasos del xilema (conductos con paredes lignificadas) (Fig. 7.2). La transpiración, a través de los estomas, crea una demanda de agua quizá suficiente para explicar el ascenso continuo del agua desde la raiz hasta el ápice de la planta, aun en contra de la gravedad. La energía solar, responsable de la transpiración sería, por lo tanto, el origen del ascenso de la savia bruta.

Este movimiento ascendente del agua es explicado por la "Cohesión-Tensión” según la cual la pérdida de agua en el proceso de transpiración proporciona energía necesaria, que permite el arrastre las moléculas de agua hacia las hojas. A esta teoría se le conoce también como "arrastre por transpiración".

Este mecanismo trabaja de la siguiente manera:
- Las moléculas de agua que ingresan al xilema se mantienen fuertemente unidas por puentes de hidrógeno, formándose una columna de agua muy resistente.
Esta «cohesión» entre las moléculas permite mantener unida a toda la columna de agua dentro del xilema.
- A su vez, la transpiración que está ocurriendo en las hojas produce una fuerza de tensión, que proporciona la energía para mover el agua en forma ascendente, ingresando el agua por osmosis desde el xilema al mesófilo. Esta tensión se extiende hasta las raíces.

2.3. Transporte de la Savia por el Floema
Los materiales orgánicos, producidos como resultado de la fotosíntesis, necesitan ser transportados a otras regiones de la planta donde se usan para el crecimiento, síntesis, reproducción o almacenamiento. Se conoce que este flujo de materiales es muy rápido, de
25-200 cm/h, y no se explica por difusión ya que el flujo sería de sólo 0,2 mm/día.
El movimiento descendente de la savia elaborada se explica mediante la «Teoría del Flujo de Masas», la que está basada en las diferencias de presión osmótica entre las células de las hojas con fotosíntesis activa y las de las raíces. A esta teoría también se le conoce como «Modelo de flujo de masas».
La fotosíntesis determina la producción de gran cantidad de azúcares que son transferidos activamente al interior de las células del floema de las nervaduras foliares; como resultado de ello el potencial osmótico llega a ser muy bajo y el agua penetra de las tráqueas del xilema por osmosis.
La presión hidrostática, así producida en el floema, obliga a la savia a descender por los tubos cribosos hacia las raíces.
Al otro extremo de la planta, en las raíces y tallos, la sacarosa está siendo utilizada como substrato respiratorio o es almacenada como almidón. El contenido de sacarosa de estas células es bajo, por lo tanto hay menor presión.

Se establece un gradiente de presión osmótica entre la fuente de sacarosa (en las hojas) y la zona de utilización (raíces y otros tejidos); como ambos tejidos están unidos por el floema, los líquidos fluyen desde las hojas a otros tejidos a lo largo de los tubos cribosos.
Es así como los solutos orgánicos pueden ser transportados hacia las raíces de la planta o hacia las flores, frutos y hojas jóvenes.