Fisiología vegetal: nutrición y relación

Las plantas son autótrofas: toman agua y sales minerales del suelo y CO2 de la atmósfera, y con la energía luminosa fabrican materia orgánica. El agua y las sales entran por los pelos absorbentes de la raíz y atraviesan la corteza por la vía apoplástica (paredes y espacios intercelulares) o simplástica (citoplasmas unidos por plasmodesmos). En la endodermis, la banda de Caspary, impermeable por la suberina, obliga a todo el flujo a pasar por el citoplasma, lo que permite seleccionar los iones.

La savia bruta asciende por el xilema, formado por vasos de células muertas lignificadas. El mecanismo principal es la tensión-cohesión-adhesión: la transpiración en las hojas crea una tensión que tira de la columna de agua, que se mantiene continua gracias a la cohesión entre moléculas (puentes de hidrógeno) y la adhesión a las paredes. La presión radical contribuye solo en plantas pequeñas o de noche.

El intercambio de gases se produce por los estomas. Cuando entran iones K+ en las células oclusivas, entra agua por ósmosis, aumenta su turgencia y el ostiolo se abre. El ácido abscísico induce el cierre en situación de sequía. La fotosíntesis produce glúcidos que viajan como sacarosa por el floema (savia elaborada), por flujo de presión (hipótesis de Münch): la carga de sacarosa en la fuente (hojas) atrae agua y genera presión, que empuja la savia hacia los sumideros (raíces, frutos, yemas).

La relación en las plantas se basa en las fitohormonas: auxinas (alargamiento celular, dominancia apical, tropismos), giberelinas (germinación, elongación del tallo), citoquininas (división celular, retraso de la senescencia), etileno (maduración de frutos, abscisión) y ácido abscísico (cierre estomático, latencia de semillas y yemas). Las respuestas pueden ser tropismos, orientados según la dirección del estímulo (fototropismo, gravitropismo), o nastias, independientes de ella (apertura de flores).

Algunas plantas de climas cálidos y secos tienen adaptaciones fotosintéticas: las plantas C4 concentran el CO2 en células especializadas y las CAM (como los cactus) abren los estomas por la noche, fijan el CO2 en ácidos orgánicos y lo utilizan de día con los estomas cerrados, lo que reduce mucho la pérdida de agua.