cómo se alimentan las plantas

Como nosotros y otros animales, las plantas necesitan hidratos de carbono, grasas y proteínas para poder vivir. Pero estas sustancias no se encuentran ni en el suelo, ni en el agua, ni en el aire. Entonces, ¿cómo se alimentan las plantas?. Lo fabrican ellas mismas a partir de sustancias mucho más simples. En CurioSfera-Ciencia.com, te explicamos la nutrición de las plantas.

No te pierdas las partes de las plantas

¿De qué se alimentan las plantas?

Todos sabemos que las plantas deben regarse, porque si no se marchitan y mueren. Por lo tanto, es lógico suponer que el agua es el alimento de las plantas, y que la absorben por las raíces. ¿No podrían absorber otras cosas por las raíces?. ¿No se podrían alimentar de tierra, también?.

Hace trescientos años que un científico belga llamado Jan Van Helmont inventó una experiencia para comprobarlo. Él mismo dejó escrito como lo hizo:

«He secado tierra en un horno y pesa exactamente 100 kg. La puse en una maceta y planté un sauce de 2,3 kg. Voy regar la tierra con agua de lluvia o destilada durante 5 años. Pasado este tiempo, el árbol pesaba 77 kg. Volví a secar la tierra de la maceta y la pesé: pesaba 99,95 kg.»

Los 77 kg de peso del árbol (sin contar las hojas caídas) no podían haber salido de los 50 gramos de tierra que faltaban. Van Helmont dedujo que el agua era el alimento principal de las plantas.

Pero otros científicos, posteriores a Van Helmont, descubrieron que en el aire había otra sustancia que era absorbida por las plantas a través de las hojas en gran cantidad: el dióxido de carbono.

Cómo se alimentan las plantas

Es posible que te preguntes cómo hacen las plantas para convertir el dióxido de carbono y el agua en materia orgánica.

cómo fabrican el alimento las plantasLo hacen gracias a una especie de prodigio químico que tiene lugar dentro de las hojas: aquí, el agua y el dióxido de carbono se unen y se convierten en azúcar y después en almidón. Recuerda que tanto el azúcar como el almidón son hidratos de carbono.

Así pues, las hojas son las fábricas de alimentos más importantes del mundo, unas fábricas sin humos y sin ruidos.

Cuando dentro de la hoja, se unen el dióxido de carbono y el agua, además de formarse hidratos de carbono, se produce un gas que tiene una importancia vital para nosotros: el oxígeno.

Ya sabes que el oxígeno es el gas que nosotros utilizamos para respirar. Por tanto, si las plantas no fabricaran oxígeno, los animales consumiríamos todo lo que hay disponible en la atmósfera, y acabaríamos muriendo ahogados.

La clorofila y la fotosíntesis

Hemos visto que las plantas obtienen almidón a partir de agua y de dióxido de carbono. El almidón contiene mucha energía, y por contra el dióxido de carbono y el agua tienen muy poca.

cómo funciona la fotosíntesis

¿De dónde sacan, pues, las plantas, esta energía adicional?. La obtienen de la luz. En las hojas, la energía de la luz se convierte en energía química, y esta forma de energía es la que se utiliza para fabricar el almidón.

¿Cómo se puede hacer este prodigio químico dentro de la hoja? Gracias a una sustancia que contienen en su interior: la clorofila.

La clorofila es de color verde, por lo que las hojas también lo son. Pero la función principal de la clorofila no es dar color a las hojas sino algo mucho más importante: recoger la energía de la luz y transformarla en energía química. En resumen:

  • Las hojas fabrican hidratos de carbono y oxígeno a partir de dióxido de carbono, agua y energía
  • Esta energía es proporcionada por la clorofila, que la saca de la luz.
  • Los científicos llaman fotosíntesis el conjunto de todo este proceso.
  • El nombre de fotosíntesis es muy adecuado, porque «foto» en griego significa luz y «síntesis» significa unión.

Minerales que necesitan las plantas

Hemos dicho que las plantas sólo necesitan dióxido de carbono y agua para fabricar hidratos de carbono.

Pero, al igual que los animales, las plantas también tienen necesidad de grasas, de proteínas y de otras sustancias orgánicas para vivir. ¿Pueden fabricar todas estas sustancias a partir de agua y dióxido de carbono?.

qué minerales necesitan las plantas

Ya has visto antes que los científicos habían comprobado que las plantas sólo cogen dióxido de carbono del aire.

Por otra parte, a pesar de que el experimento de Van Helmont demostraba que las raíces absorben principalmente agua, no se podía descartar del todo, tampoco, la posibilidad de que absorbieran también un poco de tierra.

Pues Van Helmont encontró que faltaban 50 gramos de tierra al final del experimento. ¿Fue un error de pesada del científico?

Seguro que has pensado si se pueden cultivar plantas con las raíces sólo en agua. Pues eso lo hicieron varios científicos del siglo XIX. Comprobaron que las plantas dejaban de crecer y que al cabo de unos tiempos morían. En cambio, si se añade un poco de tierra al agua destilada, las plantas crecen normalmente.

Pero los científicos no se conformaron con eso, y quisieron saber exactamente qué sustancias de tierra necesitan las plantas. Finalmente, encontraron un grupo que permite que las plantas crezcan tan bien en el agua como si fueran cultivadas en el suelo.

Todas pertenecen al grupo de los minerales, que son las sustancias que componen las rocas y la mayor parte del suelo. Las sustancias minerales son imprescindibles para fabricar proteínas y otras sustancias orgánicas, aunque se necesitan en muy poca cantidad.

De manera que no es necesario, generalmente, aportar minerales externos para que las plantas crezcan bien. Pero, a veces sí que es necesario y hay que hacerlo añadiendo abono.

El hecho de que las plantas puedan fabricarse las propias proteínas es muy importante para todos los animales de la Tierra, incluidos los hombres, principalmente porque, como ya sabes, los animales son incapaces de fabricar proteínas a partir de otras sustancias y las deben tomar directamente o indirectamente de las plantas.

Fíjate, pues, cuántas cosas esenciales necesitamos de las plantas: oxígeno, alimentos, y dentro de los alimentos, proteínas.

Ya sabes que la hoja es la fábrica principal de alimentos de la planta, pero ¿cómo llegan las materias primas (el agua y el dióxido de carbono) hasta esa fábrica? ¿Cómo se transporta el alimento que fabrican las hojas hacia las otras partes de la planta?

Recuerda que los animales solucionan sus necesidades de transporte por medio de un sistema de tubos que llegan a todos los rincones del cuerpo: los vasos sanguíneos. ¿Tienen algo parecido los vegetales?

Un vistazo al interior de la hoja

Si quisieras saber cómo llegan las materias primas hasta una fábrica lo primero que harías sería visitarla para ver cómo es y por qué caminos llegan. Nosotros haremos lo mismo, pero visitando el interior de la hoja.

intercambio dioóxido de carbono y oxígeno en una hoja

Como la mayoría de las hojas son delgadas como el papel, para verlas por dentro hay un instrumento que aumente mucho la visión de las cosas: el microscopio.

Vista al microscopio, la hoja está formada principalmente por muchos «saquitos» pequeñísimos, llamados células. Todas las plantas y todos los animales están hechos de células.

Casi todas las células que forman el interior de la hoja tienen muchos granitos verdes en su interior. Estos granitos verdes tienen este color para la clorofila que contienen, y en su interior se realiza la fotosíntesis.

Por tanto, para que las plantas puedan hacer esta función tan importante, el agua y el dióxido de carbono deben llegar a estas células que tienen granitos verdes.

La hoja está cubierta por encima y por debajo de una membrana fina y transparente: la piel o epidermis de la hoja. En algunas plantas (como el lirio), esta piel se puede quitar fácilmente de la hoja para mirarla con microscopio.

Con el microscopio se ven las células de la piel y de vez en cuando hay unos pequeños agujeros rodeados de células. Estos agujeros, mucho más pequeños que la punta de una aguja, se llaman estomas. Cada milímetro cuadrado de piel de hoja contiene decenas o incluso cientos de estomas.

A través de los estomas el aire entra en la hoja, y las células verdes pueden tomar el dióxido de carbono que necesitan. También a través de los estomas sale al exterior el oxígeno que se desprende en la fotosíntesis.

Los tubos o vasos leñosos

Ahora que ya sabemos cómo llega a las células verdes de la hoja el dióxido de carbono, sólo nos falta saber cómo les llega el agua con los minerales en disolución.

qué son los vasos leñososPuedes descubrirlo haciendo, por ejemplo, la siguiente experiencia: sumergiendo un tallo no leñoso en agua teñida con algún colorante adecuado. Puedes utilizar, por ejemplo, tinta china roja.

Verás como el agua coloreada sube por unos hilos del tallo que forman un cilindro dentro de ésta.

Cuando llegan a una hoja, uno o varios de estos hilos se desvían y recorren el pecíolo hasta el limbo, donde se ramifican formando las numerosas nervaduras de la hoja.

Podrías pensar que estos hilos que recorren el tallo son tubos por los que circula el agua desde las raíces, pero si los miraras con microscopio verías que en realidad cada hilo está formado por muchos pequeños tubitos que se juntan y forman un haz.

Estos pequeños conductos se llaman vasos o tubos leñosos. El diámetro de un tubo leñoso suele ser inferior a una décima de milímetro, es decir, que si en pusiéramos diez uno al lado del otro, apenas cubrirían un milímetro.

La absorción del agua por las raíces

El agua y los minerales que hay disueltos, que llegan hasta las hojas por los tubos leñosos, son absorbidos del suelo por las raíces. Pero el agua no entra en las raíces por cualquier lugar, sino sólo por los extremos de las ramificaciones de estas.

cómo absorben el agua las raíces

La punta de cada ramificación es cubierta de un conjunto de pelos muy finos (más que un cabello) que se denominan pelos absorbentes. El agua es absorbida por estos y entra hasta los tubos leñosos que hay en el centro de la raíz.

Los pelos absorbentes son muy difíciles de ver en una planta ya crecida, porque se rompen cuando pruebas de sacar la tierra adherida a las raíces. Pero se pueden ver fácilmente en las primeras raíces que salen de una semilla.

Los pelos absorbentes sólo recubren unos milímetros del extremo de cada ramificación de las raíces. Pero con esto la planta ya tiene bastante, porque el número de ramificaciones es enorme.

Por ejemplo, se ha comprobado que una planta de trigo tiene 14 millones de ramificaciones. Teniendo en cuenta que hay unos mil pelos absorbentes cada ramificación, y que la longitud de cada pelo es de más o menos un milímetro, resulta que la longitud total de los pelos absorbentes que posee una sola planta de trigo es de unos 14.000 kilómetros.

Como puedes comprender, esta extensión es suficiente para absorber todo el agua con minerales que necesita la planta.

Los tubos o vasos liberianos

Ya sabes que las plantas fabrican hidratos de carbono en las hojas, y las otras partes de la planta necesitan estos hidratos de carbono para obtener energía y para fabricar otras sustancias que también necesitan para vivir, tales como las grasas y las proteínas.

¿Cómo llegan los hidratos de carbono desde las hojas hasta las otras partes de la planta? Por medio de unos tubitos parecidos a los tubitos leñosos pero aún más estrechos: los vasos o tubos liberianos.

Los tubos liberianos también juntan formando un haz. Estos haces liberianos van estrechamente asociados a los haces de tubos leñosos, porque junto a cada haz leñoso siempre hay un haz liberiano.

En las hojas, cada haz de tubos liberianos es situado debajo de un haz de tubos leñosos. Y, en el tallo, los haces liberianos rodean los leñosos.

¿En qué dirección circulan los hidratos de carbono por los tubos liberianos?. Tal como se puede suponer, tanto pueden circular hacia arriba como hacia abajo, porque se necesitan en todas las partes de la planta. (Recuerda que en los tubos leñosos esto no ocurre, porque el agua y los minerales circulan siempre hacia arriba).

Cuando viene el frío del invierno, en determinados puntos de los tubos liberianos, se forman unos «tapones» de una sustancia denominada callosa. De este modo se detiene la circulación por el interior de la planta. ¿Entiendes ahora por qué los vegetales sólo crecen durante la primavera y el verano?.

La nutrición de las plantas resumen

  • Las plantas necesitan para vivir hidratos de carbono, grasas y proteínas.
  • Las plantas fabrican hidratos de carbono a partir de agua y dióxido de carbono mediante el proceso denominado fotosíntesis.
  • Para hacer la fotosíntesis, las plantas tienen un pigmento verde llamado clorofila y necesitan luz.
  • A partir de los hidratos de carbono fabricados en la fotosíntesis, las plantas fabrican las proteínas, las grasas y las otras sustancias orgánicas que necesitan para alimentarse
  • El dióxido de carbono que la planta necesita entra dentro de las hojas por unos agujeros microscópicos de la piel, los estomas. Para los estomas se desprende también el oxígeno producido en la fotosíntesis.
  • Los pelos absorbentes son unas pelos muy finos que hay en la punta de cada ramificación de las raíces y que absorben el agua y los minerales que necesita la planta.
  • El agua que penetra en la raíz llega hasta las hojas por el interior de los tubos leñosos. Estos tubos, de diámetro microscópico, van unidos en haces. En los troncos leñosos, estos haces se hacen más gruesos y acaban uniéndose, y forman un anillo continuo que constituye la madera del tronco.
  • Los hidratos de carbono fabricados en las hojas van a las otras partes de la planta por los tubos liberianos. Estos, al igual que los leñosos, tienen un diámetro microscópico y también se reúnen en haces. Los haces liberianos se encuentran siempre al lado de los haces leñosos.

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