Absorción del agua

La zona de la raíz en la que se absorbe el agua es la zona pilífera. La membrana celular actúa como barrera semipermeable entre el exterior y el interior de la célula; mientras que los minerales sufren una absorción selectiva, el agua atraviesa la membrana y penetra en los pelos por ósmosis. En los suelos salinos, la concentración de solutos en el agua del terreno es superior a la que existe en el interior de los tejidos de la raíz.

Factores que afectan a la absorción del agua

• Temperatura: Favorece los procesos del metabolismo celular y, por tanto, incrementa la absorción.
• Aireación del suelo: Una mayor aireación hace que se formen raíces muy ramificadas y pelos radicales largos y numerosos.
• Cantidad de agua en el suelo: El aumento de agua favorece su entrada a las raíces.
• Capacidad de retención del suelo: Es importante, pues no siempre hay agua libre o circulante suficiente; en ocasiones, parte del agua está adherida con fuerza a las partículas hidrófilas del suelo. Las plantas pueden absorber el agua atrapada en los poros pequeños y la retenida en forma de coloides.

Vías de absorción de agua y sales minerales

Una vez que el agua y las sales minerales han penetrado en las células epidérmicas, forman la savia bruta, que continúa circulando radialmente en el interior de la raíz hacia el cilindro central, donde se encuentra el xilema. El transporte hasta los vasos leñosos se puede realizar por:

• Vía A o simplástica: El agua y los iones son transportados por ósmosis y transporte activo de unas células a otras a través de plasmodesmos.
• Vía B o apoplástica: El movimiento se realiza por difusión simple por el exterior de la membrana celular. Esta vía está formada por las paredes celulares y los espacios intercelulares. Este movimiento se ve interrumpido en la endodermis de la raíz, donde se encuentra la banda de Caspary, que bloquea esta vía y obliga al agua y los iones a seguir la vía simplástica. De esta forma se regula el paso de sustancias que llegan al xilema.

Transporte de la savia bruta por el xilema

• Succión por la transpiración: El agua se evapora a través de los estomas de las hojas; esto genera una tensión o presión negativa y, en consecuencia, el agua asciende hacia las hojas por los vasos del xilema.
• Cohesión-adhesión: Las moléculas de agua se encuentran fuertemente unidas entre sí; esta elevada cohesión y la fuerte adhesión de las moléculas de agua a las paredes de las células del xilema permiten que el agua ascienda. La fuerza de atracción de la transpiración se transmite, molécula a molécula, por toda la columna de agua.
• Presión radicular: La presión ejercida por mecanismos osmóticos, originados por la continua entrada de agua en los pelos radicales, «empuja» a las moléculas de agua a ascender.

Las plantas que viven en lugares cálidos, en suelos ricos en agua o en atmósferas muy húmedas presentan gotas de agua a lo largo del borde de sus hojas. Esta pérdida de agua en forma líquida se llama gutación y se debe a que la transpiración no iguala a la absorción ocasionada por la presión radicular, por lo que el agua es literalmente «empujada» desde las raíces a lo largo del xilema y es expulsada por unas estructuras especiales, denominadas hidátodos.

Apertura y cierre de los estomas

Los estomas están constituidos por células epidérmicas diferenciadas. En el estoma se distinguen dos células oclusivas, con forma arriñonada y cloroplastos, entre las que hay una abertura u ostiolo que conecta con una cámara subestomática. La mayor parte del proceso de transpiración y del intercambio de gases se produce a través de los estomas de las hojas. La apertura y cierre del estoma se debe al cambio de turgencia de las células oclusivas. Al entrar agua de las células de alrededor, las oclusivas se hinchan y se abre el ostiolo; cuando se pierde agua, se cierra el ostiolo. Este intercambio de agua está regulado por el ion K+.

La fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso mediante el que las plantas convierten la energía luminosa en energía química, que es utilizada para la síntesis de nutrientes orgánicos. Los productos finales, principalmente azúcares, van a constituir la savia elaborada y serán transportados a otros lugares de la planta. Se lleva a cabo sobre todo en los cloroplastos del parénquima en empalizada del mesófilo de las hojas, además de en los tallos verdes y en los sépalos de las flores.

Fases de la fotosíntesis

• Fase luminosa: Se realiza en la membrana de los tilacoides, donde se encuentran localizados los pigmentos fotosintéticos como la clorofila y los carotenoides, sustancias capaces de absorber la energía luminosa que proviene del sol y transformarla en ATP. En esta fase se descompone la molécula de agua desprendiéndose oxígeno.
• Fase oscura: Se denomina así porque para su realización no es necesaria la presencia de luz. Se lleva a cabo en el estroma de los cloroplastos. En esta fase se produce la fijación de dióxido de carbono de la atmósfera. Las moléculas de ATP generadas en la fase luminosa aportan la energía que necesitan algunas reacciones de este ciclo.

Formación de gametos

• Gametofito masculino: Es el grano de polen germinado. La germinación se realiza cuando este llega al estigma y comienza la formación del tubo polínico. En el interior del grano de polen hay dos núcleos: núcleo vegetativo y núcleo generativo. Este último se volverá a dividir en el interior del tubo polínico para formar dos núcleos espermáticos, que son los gametos masculinos.
• Gametofito femenino: Es el saco embrionario. Una de las células de la nucela, la célula madre de la megaspora, da lugar a cuatro células mediante meiosis; de ellas, tres degeneran y una sola célula queda como megaspora haploide. La megaspora aumenta de tamaño y se divide sin citocinesis, primero en dos núcleos y después cada uno dos veces más, formándose ocho núcleos. En uno de los polos se separan tres núcleos de la megaspora rodeados de citoplasma, que originan el aparato ovular, constituido por la oosfera y dos células más, las sinérgidas. En el polo opuesto quedan tres núcleos, que se rodean de un citoplasma propio y forman tres células llamadas antípodas. Los dos núcleos polares restantes quedan en el centro y se fusionan, constituyendo el núcleo secundario diploide de la megaspora. En las angiospermas no se forman arquegonios.

La polinización

La polinización consiste en la transferencia de los granos de polen desde la antera hasta el estigma de la misma o de otra flor. Si el polen se transfiere al estigma de la flor de otro individuo, se denomina polinización cruzada; con ella se produce una mezcla de material genético de distintos ejemplares. Si la polinización se realiza entre flores de la misma planta, se llama autopolinización.

Tipos de polinización

• Anemófila (por el viento): Tienen flores poco vistosas con adaptaciones características. Producen mucho polen y los granos son pequeños y ligeros. Es característica de gimnospermas y gramíneas.
• Entomófila (por insectos): Las flores presentan adaptaciones que atraen a los insectos polinizadores. En algunos casos, desarrollan nectarios con néctar rico en azúcares. En otros, los pétalos simulan el color, pilosidad, formas y olor de hembras de insectos.
• Ornitófila (por aves): Generalmente se trata de especies que tienen picos largos y estrechos, como los colibríes, que buscan el néctar de las flores.

La doble fecundación

Tras la polinización, el grano de polen (microspora) germina en el estigma, produciendo un tubo polínico que crece a través del carpelo. Cuando el tubo polínico llega al ovario, penetra hasta alcanzar el gametofito femenino, se rompe y libera los dos gametos masculinos (núcleos espermáticos); uno de ellos se fusiona con el núcleo del gameto femenino (oosfera) para formar el cigoto diploide, a partir del cual se desarrollará el embrión. El otro núcleo espermático se une al núcleo secundario del gametofito femenino, dando lugar a un núcleo triploide (3n) del que derivará el endospermo. Este proceso constituye la doble fecundación característica de las angiospermas.