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COLEGIO SANTO DOMINGO DE GUZMÁN
FUNDACIÓN EDUCATIVA SANTO DOMINGO
Curso 2011/2012
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES
BIOLOGÍA GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO
CONTENIDOS
- Nutrición. Proceso de intercambio de materia y energía.
- Procesos implicados:
-
La incorporación de nutrientes en los vegetales.
-
El transporte de la savia bruta.
-
El intercambio de gases en los vegetales.
-
Concepto de fotosíntesis. Importancia biológica.
-
El transporte de la savia elaborada.
-
Destino de los productos de la fotosíntesis. Anabolismo y
catabolismo vegetal.
DESARROLLO DE CONTENIDOS
LA NUTRICIÓN VEGETAL
Las plantas, como todos los seres vivos, necesitan nutrientes para que sus células lleven a cabo
las reacciones metabólicas que proporcionan la energía y los materiales que precisan para su
actividad vital.
Gracias a la energía de la luz solar, las plantas son capaces de fabricar todas las moléculas
orgánicas que necesitan a partir de las moléculas inorgánicas que toman del medio.
Posteriormente estas moléculas orgánicas serán utilizadas en aquellos procesos vitales en
donde son requeridas.
En los vegetales más sencillos (Briofitas) no existen órganos especializados por lo que las
células han de estar en contacto directo con el medio externo para poder mantener el
intercambio necesario para la nutrición (captación de energía, incorporación de los nutrientes
y eliminación de desechos). Los nutrientes pasan por difusión o por transporte activo de célula
a célula. Esto hace que el proceso sea muy lento y condiciona el tamaño de estos vegetales
que es muy pequeño.
En las plantas más evolucionadas (Cormofitas) existen verdaderos tejidos y órganos
especializados en funciones concretas. Se consigue así una mayor eficacia fisiológica:
- los procesos de entrada, conducción y utilización de los nutrientes se llevan a cabo en
órganos distintos. Surgen así la raíz, el tallo y las hojas como estructuras especializadas en
la nutrición vegetal.
- se desarrollan sistemas conductores para permitir el transporte de los nutrientes hasta los
órganos fotosintéticos y desde estos hasta los lugares de almacenamiento o utilización de
la materia orgánica sintetizada.
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LA INCORPORACIÓN DE NUTRIENTES
Se realiza a través de la RAÍZ, porción inferior del eje de la planta, desarrollada normalmente
bajo el suelo. Presenta variadas formas, relacionadas con sus funciones; la principal es el
anclaje del vegetal, también las hay almacenadoras, suculentas, aéreas, trepadoras o como
estructuras de reproducción vegetativa.
Por su origen se distinguen raíces primarias, derivadas de la radícula del embrión, y raíces
adventicias originadas de cualquier otra parte del vegetal (tallo, pecíolo, etc.)
En las Dicotiledóneas y Gimnospermas la raíz
es pivotante: consta de una raíz principal de la
cual salen las laterales. Las partes maduras
presentan crecimiento secundario y la absorción
de agua se lleva a cabo por los extremos, a través
de los pelos radiculares.
En las Monocotiledóneas la raíz es fasciculada,
formada por un manojo de raíces adventicias
originadas en la base del tallo, las que pueden
ramificarse pero nunca tienen crecimiento
secundario.
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La incorporación del agua y las sales minerales se realiza por las raíces, a través de los pelos
radicales, también llamados pelos absorbentes. Son evaginaciones de la epidermis que
permiten aumentar considerablemente la superficie de contacto entre la planta y el suelo.
- LA ENTRADA DE AGUA
El agua penetra en la raíz por ósmosis. Este fenómeno se produce porque en el interior de la
raíz existe más concentración de solutos que en el exterior. Una vez dentro de las células
epidérmicas, el agua continúa circulando hacia las zonas más internas de la raíz, circulando
tanto por los espacios intercelulares y las paredes celulares celulósicas como a través de las
células del parénquima cortical, hasta alcanzar los conductos leñosos (xilema) por los que será
transportada al tallo y a las hojas.
- LA ENTRADA DE SALES MINERALES
Las sales minerales requieren energía para penetrar en la raíz, por lo tanto su transporte es
activo. Se realiza en contra de gradiente de concentración. Existen unas proteínas en la propia
membrana que permiten el paso de sales que se absorben en forma de iones. Las necesidades
de estas sustancias varían de unas especies a otras pero todas necesitan de K+, Na+, Ca2+. Mg2+,
Fe2+, NO3-, PO43-, SO42- aparte de una serie de oligoelementos como Mo6+, Zn2+ o Mn7+
La incorporación de sales minerales se puede realizar de dos formas:
- vía apoplástica: las sales entran disueltas en el agua y
siguen su mismo camino a través de los espacios
intercelulares y de las paredes celulares. La endodermis
regulará esta entrada de sales gracias a la banda de
Caspary que hace una selección precisa dejando pasar
solamente las sales que la planta necesita.
- vía simplástica: solo entran en la raíz los iones
necesarios. Lo hacen por transporte activo a través de
los pelos radicales permitiendo que las plantas alcancen
concentraciones muy altas de ciertos elementos que les
son imprescindibles. Estos iones pasan de célula en
célula hasta llegar a los tubos conductores del xilema.
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El conjunto de agua y sales minerales que han llegado hasta el xilema se denomina savia bruta.
Esta savia es transportada por los vasos leñosos hasta las hojas, donde se utiliza en la
fotosíntesis.
EL TRANSPORTE DE LA SAVIA BRUTA
Se realiza a través del TALLO, órgano encargado del transporte tanto de agua y sustancias
tomadas del suelo, como de los productos fotosintéticos elaborados en las hojas.
También sirve para el sostén de hojas y frutos.

El lugar de inserción de las hojas se llama nudo y la zona comprendida entre dos nudos
es el entrenudo.

En la axila de cada hoja y en el ápice del tallo se encuentran las yemas o
meristemos apicales.
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Estructura interna de los tallos jóvenes:
De afuera hacia adentro se distingue:

epidermis, con estomas
frecuentemente con pelos.

corteza o cilindro cortical:
formado por parénquima,
colénquima y esclerénquima.

médula o cilindro central,
donde se localizan xilema y
floema agrupados en cordones
o haces vasculares.
y
EL ASCENSO DE LA SAVIA BRUTA
La teoría de la transpiración-tensión-cohesión intenta explicar el modo en que se produce el
ascenso de la savia bruta en contra de la gravedad a través de los vasos del xilema:.
Según esta teoría, existen tres mecanismos:
- la presión radicular generada por el proceso osmótico que facilita la entrada del agua y
sales minerales,
- la capilaridad, fenómeno que permite el ascenso de los líquidos por el interior de tubos de
diámetro muy pequeño debido a las fuerzas de adhesión entre las moléculas de agua y las
paredes de los tubos y las fuerzas de cohesión de las moléculas de agua entre sí, y
- la presión de aspiración de las hojas, generada por la pérdida de agua que se produce por
el proceso fotosintético y, sobre todo, por la transpiración o a través de los estomas.
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EL INTERCAMBIO DE GASES - LA FOTOSÍNTESIS
Los vegetales necesitan oxígeno para realizar la respiración celular. Por ser organismos
fotosintéticos, también necesitan dióxido de carbono. La incorporación de estos gases no
requiere un aparato respiratorio, debido a que:

La necesidad de oxígeno es más baja que en los animales por su menor tasa de
respiración celular

Los tejidos que se encuentran en el interior están formados por células muertas.

Entre las células de los tejidos, los gases difunden libremente debido a los espacios
intercelulares.
Las estructuras especializadas en el intercambio son los estomas y las lenticelas.
El CO2 necesario para la formación de compuestos orgánicos es absorbido a través de los
estomas que se encuentran en la epidermis que recubre las partes aéreas de la planta, siendo
especialmente abundantes en el envés de las hojas. El dióxido de carbono difunde hacia las
células donde se va a utilizar en la fotosíntesis, y el oxígeno que se desprende en dicho proceso
también es liberado a través de los estomas por el mismo mecanismo de difusión simple.
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LAS HOJAS
Las hojas son órganos laterales, con forma laminar y color verde, que salen de los nudos del
tallo. Realizan las funciones de fotosíntesis, transpiración e intercambio de gases.
Partes de una hoja:
Estructura interna de una hoja:
LA FOTOSÍNTESIS
El origen de la energía que fluye a través de las plantas es el Sol. Sólo una pequeña parte (el 1%) es
aprovechada por las plantas, gracias a la clorofila, durante la fotosíntesis y permite que los seres
autótrofos fabriquen sus componentes.
Las plantas son organismos productores capaces de almacenar en sus células la energía lumínica en
forma de energía química: la acumulan en los enlaces covalentes que forman las moléculas orgánicas y
constituyen el combustible para la vida en la Tierra.
En los ecosistemas la energía fluye, de los productores a los consumidores. Todos los seres vivos
transforman las moléculas orgánicas para obtener la energía almacenada en sus enlaces químicos y
utilizarla en la síntesis de los propios. Se calcula que un 10% es la que llega a cada nivel trófico de los
ecosistemas.
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El resultado global de la fotosíntesis se resume en la ecuación de la fotosíntesis:
Ocurre en dos fases:

fase luminosa, en ella se obtienen ATP y NADPH, gracias a la
excitación de la clorofila y se desprende oxígeno y

fase oscura, llamada Ciclo de Calvin, en la que se sintetizan
monosacáridos (materia orgánica).
TRANSPORTE DE LA SAVIA ELABORADA
El movimiento de la savia elaborada, sacarosa,
aminoácidos, se realiza a través de los vasos liberianos,
pudiendo ir en sentido ascendente o descendente.
La sacarosa 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; explica el desplazamiento de la savia elaborada debido a
un gradiente de presión entre el punto en el que penetra en el floema (fuente) y el
punto en el que es extraída del mismo (sumidero)