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30.16: Transporte de Agua y Solutos en Plantas - Transporte de Fotosintatos en el Floema

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    Objetivos de aprendizaje
    • Explicar el transporte de fotosintatos en el floema

    Transporte de Fotosintatos en el Floema

    Las plantas necesitan una fuente de energía para crecer. En semillas y bulbos, los alimentos se almacenan en polímeros (como el almidón) que se convierten por procesos metabólicos en sacarosa para plantas recién desarrolladas. Una vez que los brotes verdes y las hojas comienzan a crecer, las plantas pueden producir su propio alimento por fotosíntesis. Los productos de la fotosíntesis se denominan fotosintatos, los cuales suelen estar en forma de azúcares simples como la sacarosa.

    Fuentes y fregaderos

    Las fuentes son las estructuras que producen fotosintatos para la planta en crecimiento. Los azúcares producidos en las fuentes, como las hojas, deben entregarse a partes en crecimiento de la planta. Estos azúcares son transportados a través de la planta a través del floema en un proceso llamado translocación. Los puntos de entrega de azúcar, como raíces, brotes jóvenes y semillas en desarrollo, se llaman sumideros. Las semillas, tubérculos y bulbos pueden ser una fuente o un fregadero, dependiendo de la etapa de desarrollo de la planta y la estación del año.

    Los productos de la fuente suelen ser trasladados al fregadero más cercano a través del floema. Por ejemplo, los fotosintatos producidos en las hojas superiores viajarán hacia arriba hasta la punta del brote en crecimiento, mientras que los fotosintatos en las hojas inferiores viajarán hacia abajo hasta las raíces. Las hojas intermedias enviarán productos en ambas direcciones. El flujo multidireccional de floema contrasta el flujo de xilema, que siempre es unidireccional (suelo a hoja a atmósfera). Sin embargo, el patrón de flujo de fotosintato cambia a medida que la planta crece y se desarrolla. Los fotosintatos se dirigen principalmente a las raíces durante el desarrollo temprano, a los brotes y hojas durante el crecimiento vegetativo, y a las semillas y frutos durante el desarrollo reproductivo. También se dirigen a tubérculos para su almacenamiento.

    Translocación: Transporte de la Fuente a la Fregadero

    Los fotosintatos se producen en las células mesófilas de hojas fotosintetizadoras. A partir de ahí, se translocan a través del floema donde se utilizan o almacenan. Las células mesófilas están conectadas por canales citoplásmicos llamados plasmodesmas. Los fotosintatos se mueven a través de plasmodesmas para alcanzar elementos de tubo de tamizado de floema (STEs) en los haces vasculares. A partir de las células mesófilas, los fotosintatos se cargan en el floema STEs. La sacarosa es transportada activamente contra su gradiente de concentración (un proceso que requiere ATP) hacia las células del floema utilizando el potencial electroquímico del gradiente de protones. Esto se acopla a la captación de sacarosa con una proteína portadora llamada el simportador de sacarosa-H +.

    Los STE de floema tienen un contenido citoplásmico reducido y están conectados por placas de tamiz con poros que permiten el flujo a granel impulsado por presión, o translocación, de la savia del floema. Las células de compañía están asociadas con STEs. Ayudan con las actividades metabólicas y producen energía para los STEs.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Translocación al floema: El floema está compuesto por células llamadas elementos de tubo de tamizado. La savia del floema viaja a través de perforaciones llamadas placas de tubo de tamiz. Las células compañeras vecinas realizan funciones metabólicas para los elementos del tubo de tamizado y les proporcionan energía. Las áreas de tamiz lateral conectan los elementos del tubo de tamiz a las celdas acompañantes.

    Una vez en el floema, los fotosintatos se translocan al sumidero más cercano. La savia de floema es una solución acuosa que contiene hasta un 30 por ciento de azúcar, minerales, aminoácidos y reguladores del crecimiento de las plantas. El alto porcentaje de azúcar disminuye ψ s, lo que disminuye el potencial hídrico total, provocando que el agua se mueva por ósmosis desde el xilema adyacente hacia los tubos de floema. Este flujo de agua aumenta la presión del agua dentro del floema, provocando el flujo masivo de savia de floema desde la fuente hasta el fregadero. La concentración de sacarosa en las células sumideras es menor que en las STEs del floema porque la sacarosa sumidero ha sido metabolizada para su crecimiento o convertida en almidón (para almacenamiento) u otros polímeros (para integridad estructural). La descarga en el extremo del sumidero del tubo de floema ocurre por difusión o transporte activo de moléculas de sacarosa desde un área de alta concentración a una de baja concentración. El agua se difunde desde el floema por ósmosis y luego se transpira o recicla a través del xilema de regreso a la savia del floema.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Translocación al sumidero: La sacarosa se transporta activamente de las células fuente a las células acompañantes y luego a los elementos del tubo de tamiz. Esto reduce el potencial hídrico, lo que hace que el agua entre en el floema desde el xilema. La presión positiva resultante obliga a la mezcla de sacarosa-agua hacia las raíces, donde se descarga la sacarosa. La transpiración hace que el agua regrese a las hojas a través de los vasos del xilema.

    Puntos Clave

    • Los productos de la fotosíntesis se llaman fotosintatos; suelen estar en forma de azúcares simples, como la sacarosa.
    • Los fotosintatos son producidos por fuentes y son trasladados a sumideros.
    • Los fotosintatos se dirigen principalmente a las raíces durante el desarrollo temprano, a los brotes y hojas durante el crecimiento vegetativo, y a las semillas y frutos durante el desarrollo reproductivo.
    • Los fotosintatos se producen en las células mesófilas de las hojas y se translocan a través del floema; luego se transportan a STEs y se translocan al sumidero más cercano.
    • El alto porcentaje de azúcar en la savia del floema hace que el agua se mueva del xilema al floema, lo que aumenta la presión del agua dentro del floema, haciendo que la savia se mueva de fuente a hundirse.
    • La concentración de sacarosa en las células sumideras es menor que en las STEs del floema, por lo que la descarga en el extremo del sumidero del tubo del floema ocurre ya sea por difusión o transporte activo de moléculas de sacarosa desde un área de alta concentración a una de baja concentración.

    Términos Clave

    • fuente: estructura que produce fotosintatos
    • fotosintato: cualquier compuesto que sea producto de la fotosíntesis
    • Elemento tamizo-tubo: un tipo de célula vegetal ubicada en el floema que interviene en el movimiento de los carbohidratos
    • hundir: donde los azúcares se entregan en una planta, como las raíces, los brotes jóvenes y las semillas en desarrollo

    Contribuciones y Atribuciones

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