Biologia la Vida en La Tierra-comprimido-909

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¿CÓMO TRANSPORTAN LAS PLANTAS EL AGUA DE LAS RAÍCES A LAS HOJAS? 877
La transpiración produce la tensión que tira 
del agua hacia arriba
La transpiración aporta la fuerza para mover el agua: la parte
de la “tensión” de la teoría. Al transpirar una hoja, la concen-
tración de agua en el mesófilo disminuye. Esta disminución
hace que pase agua por ósmosis del xilema a las células del
mesófilo que se están deshidratando. Las moléculas de agua
que salen están unidas por puentes de hidrógeno a otras mo-
léculas de agua del mismo tubo de xilema. De esta forma, con-
forme el agua sale y se evapora, tira de las moléculas de agua
adyacentes y las hace subir por el xilema. Este proceso se pro-
paga hasta las raíces, donde el agua que está en el espacio ex-
tracelular alrededor del xilema es atraída a través de los
agujeros en las paredes de los elementos de los vasos y las tra-
queidas. La fuerza generada por la evaporación del agua de
las hojas —transmitida por el xilema hasta las raíces— es tan
intensa que permite absorber agua incluso de suelos muy se-
cos. ¿Esta teoría de cohesión-tensión permite explicar el mo-
vimiento de agua desde el suelo hasta las hojas más altas de
una secuoya gigante? La respuesta es sí. Empleando un apa-
rato especial, los botánicos han medido tensiones de agua en
el xilema que bastan para subir agua más de 200 metros.
Los científicos calculan que un gran arce podría transpirar
unos 250 galones de agua al día. ¿Cómo obtiene un árbol la
energía para subir aproximadamente una tonelada de agua
unos 14 metros desde el suelo cada día de verano? Piensa un
poco acerca de la transpiración y te darás cuenta de que im-
pulsar el agua hacia arriba sólo requiere de que las hojas es-
tén expuestas, con sus estomas abiertos, a la luz solar. La
energía solar provee la potencia al evaporar directamente el
agua de las hojas. Además piensa en el efecto de un bosque
entero, en el que cada árbol arroja cientos de galones de agua
al aire cada día. Es fácil predecir que la transpiración tiene un
efecto importante sobre el clima, como se describe en “Guar-
dián de la Tierra: Las plantas ayudan a regular la distribución
del agua”.
RESUMEN
Transporte de agua en el xilema
La transpiración de las hojas elimina agua de la parte superior de
un tubo de xilema. El agua transpirada se repone con agua que se
encuentra más abajo en el tubo, así que el agua sigue subiendo
por el xilema por flujo en masa. Este flujo ascendente retira agua
del xilema de la raíz y del espacio extracelular circundante, lo que
promueve el movimiento de más agua en el cilindro vascular de la
raíz. El flujo de agua en el xilema es unidireccional, de la raíz al vás-
tago, porque sólo este último puede transpirar.
Estomas ajustables controlan la intensidad 
de la transpiración
Aunque la transpiración provee la fuerza que transporta agua
y minerales a las hojas en lo alto de la planta, también es la
principal vía de pérdida de agua, lo que podría poner en ries-
go la supervivencia misma de la planta, sobre todo en tiempos
de calor y de sequía. Casi toda el agua se transpira a través de
los estomas de las hojas y el tallo, así que podríamos pensar
que basta con que la planta cierre los estomas para no perder
agua. Sin embargo, no hay que olvidar que la fotosíntesis re-
quiere dióxido de carbono del aire, el cual se difunde al inte-
rior de la hoja primordialmente a través de los estomas
abiertos. Por consiguiente, la planta debe lograr un equilibrio
entre la captación de dióxido de carbono y la pérdida de agua.
Un estoma consiste en una abertura central rodeada de
dos células oclusivas fotosintéticas en forma de salchicha, las
cuales regulan el diámetro de la abertura (FIGURA 42-22). Sal-
vo algunas excepciones, los estomas se abren durante el día,
cuando la luz solar permite la fotosíntesis, y se cierran de no-
che para no perder agua. También se cierran en presencia de
luz si la planta está perdiendo demasiada agua. Las plantas
con hojas de orientación horizontal generalmente tienen más
estomas en la superficie inferior o envés, que está a la sombra,
a fin de reducir la evaporación.
células oclusivas
estoma
a)
b)
células
oclusivas
estoma
FIGURA 42-22 Estomas
Estomas vistos a través de a) un mi-
croscopio óptico y b) un microscopio
electrónico de barrido. En la fotomi-
crografía puede verse que las células
oclusivas contienen cloroplastos (los
óvalos verdes dentro de las células),
pero las demás células epidérmicas
no. PREGUNTA: Cuando los estomas
se cierran, ¿cómo resulta afectada la
fotosíntesis? ¿Cómo se ve afectado el
movimiento del agua en las raíces?