Xilema: El efecto de la transpiración y la cohesión en la función

Revisión de Xylem

Quizás recuerde que el tejido vascular es el tejido que se utiliza para transportar agua y nutrientes a través de una planta. Hay dos tipos de tejido vascular: xilema y floema. El xilema transporta agua y minerales disueltos, mientras que el floema transporta alimentos. Nos centraremos en la estructura del xilema y cómo este tejido vascular realmente transporta agua a través de una planta.

Primero repasemos algunos aspectos básicos del xilema. Puede recordar que el xilema se encuentra en las plantas vasculares pero no en las no vasculares. Dado que el xilema es un tipo de tejido vascular, esta presencia o ausencia de xilema tiene sentido. Dentro de las plantas vasculares, la disposición del xilema es diferente según el tipo específico de planta con flores. En las monocotiledóneas, como las gramíneas, el xilema se encuentra en haces emparejados con floema en todo el tallo. En dicotiledóneas, como los árboles, el xilema se encuentra en anillos concéntricos. El xilema está en el interior del anillo y el floema está en el exterior del anillo. Podemos ver el diseño del xilema en una monocotiledónea y en una dicotiledónea a continuación. Recuerde que en la monocotiledónea, el xilema se encuentra en todo el tallo, mientras que en la dicotiledónea, el xilema se encuentra en anillos, como los que se ven en el tronco de un árbol.

Disposición del xilema

El xilema está hecho de vasos , que son tubos continuos de células cilíndricas huecas, muertas, alineadas de punta a punta en toda la planta. También puede haber traqueidas , que son células muertas que se estrechan en los extremos y se superponen. Veamos un poco más los vasos y las traqueidas para tener una mejor idea. Piense en los recipientes como tubos redondos. Estos están alineados de extremo a extremo para crear un tubo más largo para transportar agua. Las traqueidas son diferentes porque se estrechan en los extremos. Si bien las traqueidas son útiles, no son tan eficientes en el transporte de agua como los vasos porque pueden haber espacios entre las células. Podemos ver esto en nuestro diagrama a continuación. Además, los vasos pueden fortalecerse con lignina., que es producido por las células antes de morir para fortalecer la pared celular. La lignina hace que los vasos sean más duraderos.

En las traqueidas, puede haber espacios entre las células.

Revisión de la cohesión

La cohesión son las fuerzas que mantienen unidas las moléculas de agua. Este concepto se abordó al hablar de las propiedades del agua y la acción capilar . Puede recordar que la acción capilar es como cuando tiene un poco de agua en el fondo de su taza, pero el agua en la pajita es un poco más alta que el agua en la taza. Debido a que el agua es polar, lo que significa que tiene un final algo negativo y un final algo positivo, es atraída por otras moléculas de agua y otras sustancias, como la pajita.

Como el agua que sube por una pajita, el agua se mueve desde las raíces y sale de las hojas debido a la cohesión.

Ahora, puede que se esté preguntando: ¿qué tiene que ver una pajita con el xilema? Bueno, al igual que el agua que sube por la pajilla, el agua sube por el xilema. El movimiento del agua en las plantas es desde las raíces hasta el brote y las hojas. Parte de la razón de este movimiento del agua es la cohesión. Las moléculas de agua dentro del xilema tienden a pegarse, lo que les permite ayudar a tirar de otras moléculas de agua a través del xilema, incluso contra el flujo de la gravedad.

Cuando el agua se mueve a través del xilema, se mueve entre diferentes vasos o traqueidas. Es muy importante que estos elementos se mantengan bien unidos porque si hay burbujas de aire, los efectos de la cohesión se reducen. Es decir, si entran burbujas de aire en el xilema, el agua ya no ascenderá a través de estos tubos. Podemos relacionar esta idea con nuestra pajita. Si alguna vez ha tenido una pajita que tiene incluso un pequeño orificio, sabe que es muy difícil, incluso con la ayuda de succión, hacer que el agua pase a través de la pajita y llegue hasta usted. Esto es lo que sucede si entran burbujas de aire en los tubos del xilema.

Transpiración y cohesión

Antes de que podamos hablar sobre los efectos de la transpiración en la función del xilema, necesitamos revisar qué es realmente la transpiración. La transpiración es la liberación de vapor de agua en las plantas y se regula según las necesidades de la planta y las condiciones del entorno circundante. Más del 90% del agua absorbida por las raíces se libera por transpiración. Es posible que pueda relacionar la transpiración en las plantas con la transpiración en las personas. La transpiración es cuando sudas, por lo que estás liberando agua. Cuando las plantas liberan agua, es transpiración.

La transpiración ocurre en las hojas y las células de guarda abrirán o cerrarán los estomas según estas necesidades. Recuerde que los estomas son poros en la hoja que permiten el intercambio de gases y generalmente se encuentran en la parte inferior o inferior de las hojas. A cada lado de los estomas hay células de protección que controlan la apertura y el cierre de los estomas.

Cuando las plantas liberan agua a través de la transpiración, la cohesión es responsable de mover más agua por el xilema. Cuando el agua sale a través de los estomas, esta atracción entre las moléculas de agua arrastra agua nueva hacia la hoja. Piense en esto como un restaurante muy concurrido con una larga fila. Hay mucha gente adentro y una fila de otras personas esperando para entrar. Cuando la gente termina de comer, abandona el restaurante pero rápidamente son reemplazados por gente nueva que estaba esperando en la fila. Las personas en la fila son como el agua que se encuentra en las raíces esperando subir por el tallo para llegar a las hojas o, en nuestro caso, al restaurante.

Es muy importante recordar que este movimiento de agua desde las raíces a través del tallo y hacia las hojas no requiere energía. Todo se basa en la necesidad de tener agua en toda la planta y la cohesión entre las moléculas de agua. Es posible que el agua de la pajita suba un poco por sí sola, pero en las plantas, el agua puede moverse cientos de pies en función de los efectos de la transpiración y la cohesión.

Resumen de la lección

El xilema es esencial para las plantas vasculares porque permite el transporte de agua. Sin xilema, los árboles grandes no podrían mover el agua desde las raíces hasta las hojas. Recuerde que el xilema está formado por vasos , que son células muertas alineadas de punta a punta. Los recipientes son como segmentos de tuberías largas que se utilizan para transportar agua. Algunas plantas pueden tener traqueidas , que son similares a los vasos, pero tienen extremos cónicos, lo que las hace algo menos eficientes para transportar agua que los vasos.

Debido a la cohesión y la transpiración, el agua puede moverse contra el flujo de la gravedad en las plantas. La atracción del agua hacia otras moléculas de agua, o la cohesión , permite que el agua tire de otras moléculas de agua hacia arriba a través del xilema. La transpiración , o cuando las plantas liberan agua, crea la necesidad de nuevas moléculas de agua para reemplazar las que se perdieron. Recuerda que relacionamos esta acción con un restaurante abarrotado con una larga fila de gente esperando para sentarse. Sorprendentemente, este proceso vital de mover el agua desde las raíces hasta el tallo y finalmente hacia afuera a través de las hojas no requiere energía, sino que depende de los efectos de la cohesión y la transpiración.

Los resultados del aprendizaje

Al final de esta lección, podrá:

• Explicar la estructura y función del xilema.
• Describe la cohesión y la transpiración.