¿Cómo se alimentan?

¿Qué necesitan las plantas para crecer?

Todos los seres vivos necesitan nutrirse y las plantas no son una excepción. La función de nutrición es el proceso por el cual los seres vivos obtienen la materia y la energía que necesitan para formar sus propias estructuras y realizar sus funciones vitales.

La energía que utilizan los animales procede de la degradación de la materia orgánica y esta materia la obtienen ingiriendo otros seres vivos. Otra estrategia es la que utilizan las plantas, que producen su propia materia orgánica a través de la fotosíntesis. Este proceso requiere de unos cuantos elementos inorgánicos (sales minerales, agua, CO₂) y luz para formar moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos).

Reflexión

De los noventa elementos químicos que aparecen en la naturaleza sesenta se pueden encontrar en las plantas, aunque solo dieciséis se consideran esenciales, es decir, elementos cuya ausencia limita el crecimiento de la planta. De estos elementos, solo el carbono proviene del aire, y el resto provienen del suelo, pudiendo estar en forma de moléculas, asociados a otros átomos, (nitrato NO₃^-, amonio NH₄⁺) o en forma libre (catión potasio, K⁺). Todos ellos son nutrientes minerales y las plantas solo pueden asimilarlos en una forma química determinada (forma asimilable). Por ejemplo, el nitrógeno que luego la planta utilizará para formar las proteínas no se absorbe en forma de N₂ sino en forma de nitrito (NO₂^-) o nitrato (NO₃^-). En la siguiente tabla se muestran algunos de los elementos esenciales y sus funciones en la planta: investiga cuál es la forma asimilable por la planta.

ELEMENTO	FORMA DE ASIMILACIÓN	FUNCIONES
Carbono	CO₂	Forma parte de todas las moléculas orgánicas
Oxígeno	O₂, H₂O	Forma parte de todas las moléculas orgánicas
Hidrógeno	H₂O	Forma parte de todas las moléculas orgánicas
Nitrógeno		Componente de aminoácidos y nucleótidos
Potasio		Interviene en la apertura-cierre de estomas
Calcio		Regula la permeabilidad celular
Fósforo		Componente de nucleótidos y lípidos

¿Cómo se alimentan las plantas?

Los elementos descritos arriba son ingredientes que la planta va a necesitar para formar sus estructuras y mantenerse viva. Como hemos visto, los átomos de carbono pasarán a formar parte de las principales biomoléculas orgánicas: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos; los átomos de nitrógeno pasarán a formar parte de las proteínas, etc. Todo este proceso de transformación se lleva a cabo a través de la fotosíntesis, que es el proceso metabólico mediado por la radiación solar y que transforma agua, sales y dióxido de carbono en moléculas orgánicas, oxígeno y agua. Las moléculas orgánicas pasarán a formar parte de tejidos y órganos y otras serán utilizadas para obtener energía a través de la respiración porque, sí, ¡las plantas también respiran!

Navega por la siguiente imagen para conocer el proceso de nutrición al completo.

Genially - Ana María Ortiz Espín. La nutrición en plantas.

Audio

Ana María Ortiz Espín. Presentación nutrición en plantas

Visualiza un vídeo para responder las preguntas

Visualiza el siguiente vídeo sobre el proceso de nutrición en plantas y, a continuación, responde a las preguntas. El vídeo se estructura en distintos bloques titulados como en la sección de preguntas de abajo. Se recomienda ver cada apartado por separado y resolver las cuestiones asociadas a continuación.

vídeo sobre la fotosíntesis — HHMI - BioInteractive. *Fotosíntesis: vídeo interactivo.* (Licencia HHMI)

Si lo necesitas, puedes clicar en el icono de los subtítulos que hay abajo a la derecha, junto al tiempo del vídeo, y podrás ir leyendo lo que se dice en el vídeo.

Proceso químico

1. ¿Qué proceso activa la radiación solar?
2. ¿Qué es un donador y un aceptor de electrones? Pon dos ejemplos.
3. ¿Para qué le sirve el oxígeno generado en la fotosíntesis a la planta?

Estructura de la hoja

1. ¿Cómo se llaman las estructuras que regulan el intercambio de gases? ¿Dónde se encuentran?
2. ¿Hacia dónde se transportan las moléculas orgánicas una vez producidas en los cloroplastos?

Cloroplastos

¿Cuáles son las dos fases de la fotosíntesis y en qué lugar del cloroplasto se llevan a cabo?
Indica los reactivos y productos de cada reacción química.
Escribe en una sola reacción química el proceso completo de fotosíntesis.
¿Cómo se llama la enzima que introduce el carbono atmosférico en el metabolismo de la planta?

Biosíntesis

1. ¿Por qué son tan importantes las plantas?

Analiza los datos de las gráficas

A continuación, se muestran unas gráficas en las que se representa cómo varía el rendimiento fotosintético según distintos factores. Analízalas y responde a las preguntas.

General

En las gráficas se representa cómo afectan distintos factores ambientales al rendimiento fotosintético, es decir, a la capacidad de la planta para realizar la fotosíntesis. Según la información representada, ¿cuáles son esos factores?

Gráfico A

¿Cómo afecta en general a las plantas la intensidad luminosa? ¿Hay diferencias entre especies?
¿Cuál de las plantas representadas se ve menos afectada por el aumento de intensidad luminosa?

Gráfico B

¿Qué ocurre cuando sube la concentración de CO₂?
Investiga por qué llega un punto en el que el rendimiento se estanca y no sigue aumentando con la concentración de CO₂. (Pista: tiene relación con la enzima rubisco).

Gráfico C

¿Qué ocurre con el rendimiento cuando aumentan las horas de luz?
Para una misma cantidad de horas de luz, ¿con qué porcentaje de oxígeno el rendimiento es mayor? ¿Por qué crees que ocurre esto? (Pista: tiene relación con la enzima rubisco).

Gráfico D

¿Cuál es la temperatura óptima de crecimiento para la mayoría de plantas C₃?
¿Por qué, si aumenta la temperatura más de un valor crítico, el rendimiento cae? (Pista: tiene relación con la influencia de la temperatura en la actividad enzimática).

Reflexión

Entendiendo la capacidad fotosintética como la eficacia que tiene la planta para hacer la fotosíntesis, ¿te atreverías a idear un método para medir este parámetro?

Pista: teniendo en cuenta los productos y reactivos de la reacción y que todo método exige medidas, ¿qué es lo que medirías?

Considerando que la fotosíntesis genera oxígeno y materia orgánica, podríamos medir precisamente esas variables. La siguiente pregunta sería, ¿cómo medimos el oxígeno liberado por una planta? ¿Y su materia orgánica? La primera pregunta se resolvería incluyendo la planta en un habitáculo cerrado e introduciendo un sensor de gases que detectase el oxígeno. El segundo caso sería mucho más fácil, ya que, simplemente pesando la planta cada cierto tiempo, podríamos saber la cantidad de materia orgánica que ha acumulado con el tiempo y, por tanto, lo que ha producido por fotosíntesis.

Ambos métodos serían válidos; sin embargo, el material que necesitamos y el tratamiento de los datos es muy distinto.

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