3. El intercambio de gases
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| Imagen 19. Fuente ISFTIC bajo licencia Creative Commons. |
Las plantas necesitan oxígeno para realizar la respiración celular y dióxido de carbono para la fotosíntesis. La entrada de estos gases se realiza principalmente a través de los estomas.
Los estomas son estructuras que aparecen en la epidermis de la hoja. Controlan los procesos de entrada y salida de gases y la transpiración en la planta.
Fíjate en la imagen:
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| Imagen 20. Fuente ISFTIC bajo licencia Creative Commons. |
El círculo señala uno de los muchos estomas que forman parte de la epidermis de una hoja. Aunque se aprecia mal en la fotografía, se puede intuir que está formado por dos células llamadas células oclusivas.
Si aumentamos la imagen, podemos observar estas células con una mayor definición:
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| Imagen 21. Fuente INIA bajo licencia Creative Commons. |
El ostiolo es la abertura rodeada por las células oclusivas o estomáticas. Junto a cada célula oclusiva existe una célula anexa, que participa en la apertura y cierre de los estomas.
La apertura y cierre de los estomas está relacionado con cambios de turgencia de las células oclusivas y de las células anexas.
Cuando a las células oclusivas les llega agua procedente de las células anexas, se vuelven turgentes, sus paredes celulares se deforman y se abre el estoma, permitiendo el paso de los gases a través del ostiolo.
Cuando las células oclusivas pierden agua, se recupera la forma y el ostiolo se cierra impidiendo el intercambio.
El siguiente video te puede ayudar a comprender lo que ocurre:
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| Video 1. Autor Sachin Joshi bajo licencia Creative Commons. |
Los cambios de turgencia están condicionados por varios factores:
- La concentración del ión potasio (K+). En presencia de luz solar se produce una entrada de iones potasio desde las células anexas a las células oclusivas, lo que produce un aumento de la concentración salina en estas células. Esto es contrarrestado con la entrada de agua que abre el estoma. Durante la noche el proceso discurre al revés y los iones son bombeados desde las células oclusivas a las células anexas con el consiguiente cierre del estoma.
- La concentración de dióxido de carbono. Si ésta es alta dentro de la hoja, el estoma se cierra; y si es baja, se abre.
- La temperatura. A altas temperaturas los estomas se cierran.
- La luz. Está relacionada con la concentración de dióxido de carbono. Durante la fase luminosa se utiliza la luz para activar el proceso fotosintético, lo que provoca un descenso de la concentración de CO2 que causa la apertura del estoma.
Los estomas aparecen generalmente en el envés de la hoja. La razón está
en el control de la transpiración. El envés no recibe directamente los
rayos del Sol y su temperatura es menor, con lo que los estomas pueden
estar abiertos más tiempo para realizar el intercambio gaseoso.
Actividad
Los estomas son la vía de entrada y salida de los gases en la hoja y en el tallo.
Pre-conocimiento
Las lenticelas son orificios naturales de la epidermis de las plantas leñosas. Se ven como grietas en la capa de súber del tronco. Ponen en contacto el tejido parenquimático del tallo con el exterior favoreciendo el intercambio gaseoso.
La estructura de una hoja está adaptada a favorecer la difusión de los gases a través de los tejidos
(por eso son finas) y a captar la luz (por eso son planas y alargadas).
En la imagen inferior se observa el corte microscópico de una hoja, en la que se ve la distribución de los tejidos que forman la hoja.
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| Imagen 22. Fuente ISFTIC bajo licencia Creative Commons. |
En el interior de la hoja existen dos parénquimas que se encargan de realizar la fotosíntesis:
- Parénquima en empalizada. Es el más activo, ya que posee un mayor número de cloroplastos. Se localiza mirando hacia el haz que recibe mayor intensidad luminosa.
- Parénquima lagunar. Presenta huecos o lagunas que concentran y distribuyen los gases que participan en la fotosíntesis. Se dispone en la cara del envés.
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| Imagen 23. Fuente ISFTIC bajo licencia Creative Commons. |
También hay vasos conductores (xilema y floema) que forma un haz conductor mixto llamado haz vascular que se ramifica a lo largo de la hoja formando una red, que constituye los nervios de la hoja. El haz vascular asegura que las células parenquimáticas dispongan de nutrientes y que se viertan en el floema los productos fotosintéticos para su distribución por toda la planta.
Pregunta de Selección Múltiple
1. Los factores que favorecen la apertura de los estomas son ...
Un descenso de la concentración de potasio.
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Un aumento de la concentración de potasio.
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Las altas temperaturas.
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El descenso de la concentración de CO2.
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2. La gráfica muestra la tasa de transpiración de un chopo y de un cactus a lo largo de un día.
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| Imagen 24. Fuente propia. |
La gráfica A pertenece al chopo.
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La gráfica B pertenece al chopo.
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La gráfica A pertenece al cactus.
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La gráfica B pertenece al cactus.
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Pregunta Verdadero-Falso
El ion potasio (K+) es una sal que sólo favorece el movimiento del agua hacia el exterior de las células oclusivas.
Verdadero Falso