La nutrición como intercambio de materia y energía.

Nutrición es el conjunto de procesos mediante los cuales un organismo intercambia materia y energía con el medio que le rodea
¿Cómo se nutren las planta?

Los vegetales necesitan moléculas orgánicas, como glúcidos, lípidos y proteínas, que utilizan para:

• Obtener la energía que requieren para sus funciones vitales, mediante la oxidación de estas moléculas en la respiración
• Aumentar ad tamaño, desarrollarse y formar nuevos órganos.

Se diferencian de otros organismos, como los animales, en que fabrican su propia materia orgánica, sus alimentos a partir de compuestos inorgánicos del medio y de la  energía procedente del sol.
Por eso, se denominan autótrofos (que se alimentan por sí mismos) para diferenciarlos de los heterótrofos, que obtienen las moléculas orgánicas que necesitan tomándolas de otros organismos.
Los autótrofos, además de por las plantas, están formados por protoctistas, como algas y moneras, bacterias que poseen pigmentos.

Empezaremos viendo la nutrición en vegetales.
Fases de la nutrición autótrofa
Tienen que empezar por fabricar la materia orgánica. Por consiguiente, consta de:
-Síntesis de materia orgánica o fotosíntesis: proceso de fabricación de materia orgánica en el que la energía lumínica se almacena como energía química en los enlaces covalentes de las moléculas orgánica formadas. Para sintetizarla, utilizan moléculas inorgánicas.
-Utilización de la materia orgánica, para obtener energía, a través de la respiración celular,  Este es un proceso de degradación de moléculas orgánicas o rotura de la los enlaces covalentes que poseen para liberar la energía almacenada en ellos y transformarla en una forma de energía utilizable por la célula, el ATP.

Elementos químicos necesarios para elaborar materia orgánica:

• Macronutrientes: C, H, O, N, K, Ca, Mg, P, S.
• Micronutrientes, se hallan en cantidades mínimas, aunque son indispensables: Fe, B, Zn, Cu, Al, Mo, Na, Cl, Ci, Mn, Co.

Los seres los obtienen
-Del suelo: nitratos, fosfatos, sulfatos
-Del agua, el hidrógeno
-Del aire, el CO2 para fabricar la materia orgánica y el O2 para la respiración celular.
 
Si quieres saber más sobre lo que necesitan las plantas.

Las plantas obtienen moléculas orgánicas del medio.

• La incorporación de nutrientes.

Los vegetales de organización cormofítica tienen estructuras especializadas para la absorción y el transporte de los nutrientes: raíces, tallos y hojas.
Para penetrar en la raíz, las sustancias químicas deben atravesar la membrana. Pueden hacerlo por transporte pasivo (por difusión, de donde está más concentrado el medio a donde está menos) o por transporte activo.
La velocidad con la que se mueven depende de la temperatura, presión, concentración y tamaño.

Una vez que ha penetrado, debe atravesar las envolturas celulares.
Entra por los pelos absorbentes de la raíz, y las células intermedias hasta llegar al xilema.  La existencia de una pared celular dificulta este paso, ya que genera presión.  En los vegetales el agua se desplaza desde la disolución con mayor potencial hídrico hace la que lo tiene menor. El potencial hídrico depende de la presión y de la concentración del soluto, siendo la del agua destilada cero.

La entrada de agua y sales
Puedes empezar repasando la estructura de la raíz y su composición tisular (en tejidos, sí). El agua y las sales minerales tienden a penetrar en la raíz gracias a la presión osmótica: la concentración  de solutos es mayor en las células que en el agua.
El agua y las sales atraviesan las células de la zona zona cortical hasta los vasos leñosos, mediante dos mecanismos de transporte:

• Vía o transporte simplástico. A través del citoplasma de las células de la raíz. El paso tiene lugar por los plasmodesmos o uniones entre protoplastos (citoplasma + núcleo + vacuolas)
• Vía o transporte apoplástico. A través del apoplasto o conjunto de paredes celulares y los espacios intercelulares que rodena al simplasto.

¿Cómo asciende la savia bruta hasta las hojas?
La savia bruta, agua y sales minerales, circula por el xilema, desde la raíz hasta las hojas y demás zonas verdes, donde se sintetizan las moléculas orgánicas. Posteriormente estas moléculas serán transportadas formando parte de la savia elaborada.
Las fuerzas y mecanismos responsables del ascenso intervienen la capilaridad de los vasos leñosos, las propiedades del agua y los mecanismos de absorción y evaporación.
Transporte de agua y sales

• Transpiración.  La fuerza que hace ascender el agua desde el suelo hasta las hojas es consecuencia de la transpiración.  

Conforme el agua se evapora, se produce una fuerza de succión que hace que entre más agua por las raíces , suba por el tallo y tienda a ocupar el espacio dejado por el agua que s evapora.
La mayor parte viaja sin penetrar en las células, aunque la pared celular que ha perdido agua, la repone de los vasos más próximos.
El efecto transpiratorio es intensísimo: un árbol puede absorber cientos de litros de agua, lo que supone muchísimo trabajo, pero le permite obtener  sales minerales, y también la transpiración le sirve para refrigerar la planta.

• Capilaridad. Los vasos leñosos son muy finos, tienen estructura capilar. Las moléculas de agua, debido a la fuerza de adhesión, se pega a las paredes del tubo,  arrastra a las demás sustancias, provocando el ascenso del líquido.
• Transporte por sales. La savia bruta es una disolución que contiene 0,1-1% de sólidos disueltos, sobre todo sales minerales.

Regulación de la transpiración.
Los estomas regulan la transpiración
La intensidad de transpiración es vital para la supervivencia: la pérdida de agua no puede afectarla. Los estomas de la epidermis de las hojas, situados principalmente en el envés se encargan de su regulación.
Las  células oclusivas que rodean el poro del estoma, están más o menos turgentes, dependiendo de la cantidad de agua que almacenen en su interior:
-Si es abundante, se curvan y provocan la apertura del estoma y la salida de agua.
-Si es pequeño, se encuentran flácidas y distendidas, provocando el cierre.

Dependen de una serie  de factores como la concentración de k
La peculiaridad es que la apertura del estoma hace que puedan penetrar otras sustancias. Coincidiendo con la apertura, el CO2 atmosférico entra en la planta y permite que realice la fotosíntesis. La planta debe jugar apropiadamente sus bazas, para evitar la deshidratación y la inactividad fotosintética, que al fin y al cabo, es su forma de alimentación. Para ello, algunas plantas han desarrollado mecanismos para separar ambos procesos. Son las plantas C4.  

Transporte

Transpiración: evaporación de agua para disminuir potencial hídrico en hoja Tensión-cohesión: columna de agua  en el xilema es mantenida por cohesión , ya que moléculas de agua unidas. Admás, adhesión de agua a las paredes de xilema Presión radicular:  bajo potencial hídrico en la raíz, provoca la entrada de agua del suelo, que se mueve por ósmosis.

Transporte de sustancias orgánicas
El movimiento de la savia elaborada, sacarosa, aminoácidos, se llama traslocación.  Se realiza a través de los vasos liberianos, pudiendo ir en sentido ascendente o descendetne. La sacrosa pasa al tallo y desde ahí asciende hacia las yemas o frutos y desciende hacia los lugares de reserva de los tallos o raíces, donde se transforma en almidón.

1. Trasporte por floema (tubos cribosos)
2. Flujo de la savia elaborada: ascendente y descendente: desde fuentes, hasta sumideros. Puede haber transformación fuentes= sumideros.
3. Hipótesis flujo por presión

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