Cómo las Plantas Tiran y Transportan el Agua

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Por René Fester Kratz

Varios procesos trabajan juntos para transportar agua desde donde una planta la absorbe (las raíces) hacia arriba a través del resto de su cuerpo. Para entender cómo funcionan estos procesos, primero es necesario conocer una característica clave del agua: Las moléculas de agua tienden a pegarse, literalmente.

Las moléculas de agua son atraídas unas a otras y a las superficies por atracciones eléctricas débiles. Cuando las moléculas de agua se unen por enlaces de hidrógeno, los científicos las llaman cohesión. Cuando las moléculas de agua se adhieren a otros materiales, los científicos lo llaman adhesión.

Un ejemplo familiar de la pegajosidad del agua ocurre cuando se bebe agua a través de una pajita – un proceso que es muy similar al método que usan las plantas para extraer agua a través de sus cuerpos. Usted aplica succión en la parte superior de la paja y las moléculas de agua se mueven hacia su boca.

Debido a que las moléculas se adhieren unas a otras en los lados de la paja, permanecen juntas en una columna continua y fluyen hacia su boca.

Los científicos llaman a la explicación de cómo el agua se mueve a través de las plantas la teoría de cohesión-tensión. Se trata de tres factores principales:

  • Transpiración: Transpiración es el término técnico para la evaporación del agua de las plantas. A medida que el agua se evapora a través de los estomas en las hojas (o cualquier parte de la planta expuesta al aire), crea una presión negativa (también llamada tensión o succión) en las hojas y tejidos del xilema. La presión negativa ejerce una fuerza de atracción sobre el agua en el xilema de la planta y atrae el agua hacia arriba (de la misma manera que se atrae el agua hacia arriba cuando se chupa una pajita).
  • Cohesión: Cuando las moléculas de agua se pegan entre sí a través de la cohesión, llenan la columna en el xilema y actúan como una gran molécula de agua (como el agua en una pajita).
  • Acción capilar: La acción capilar es el movimiento de un líquido a través de la superficie de un sólido causado por la adhesión entre los dos. Cuando usted coloca un tubo en el agua, el agua se mueve automáticamente hacia arriba por los lados del tubo debido a la adhesión, incluso antes de aplicar cualquier fuerza de succión. Cuanto más estrecho es el tubo, más alto sube el agua por sí sola. En las plantas, las fuerzas de adhesión riegan las columnas de las células en el xilema y a través de tubos finos en la pared celular.

Las condiciones ambientales como el calor, el viento y el aire seco pueden aumentar la tasa de transpiración de las hojas de una planta, haciendo que el agua se mueva más rápidamente a través del xilema. A veces, la atracción de las hojas es más fuerte que las débiles atracciones eléctricas entre las moléculas de agua, y la columna de agua puede romperse, haciendo que se formen burbujas de aire en el xilema.

La aparición repentina de burbujas de gas en un líquido se llama cavitación.

Para reparar las líneas de agua, las plantas crean presión en las raíces para empujar el agua hacia el xilema. Por la noche, las células de la raíz liberan iones en el xilema, aumentando su concentración de solutos. El agua fluye hacia el xilema por ósmosis, empujando una columna de agua rota hacia arriba a través del hueco hasta llegar al resto de la columna.

Si las condiciones ambientales causan una rápida pérdida de agua, las plantas pueden protegerse cerrando sus estómagos. Sin embargo, después del cierre de los estomas, las plantas no tienen acceso al dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, lo que impide la fotosíntesis. Algunas plantas, como las que viven en los desiertos, deben hacer malabarismos rutinariamente entre las demandas competitivas de obtener CO2 y no perder demasiada agua.

Para las preguntas 1-5, utilice los términos que siguen para demostrar el movimiento del agua a través de las plantas etiquetando la figura.

Crédito: Ilustración de Kathryn Born, M.A.

a. Cohesión

b. Osmosis

c. Adhesión

d. Transpiración

e. Estómago

La siguiente es la forma en que se debe etiquetar la figura:

  1. d. Transpiración
  2. e. Estómago
  3. c. Adhesión
  4. a. Cohesión
  5. b. Osmosis.

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