17.1.2: Transpiración
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Definir la transpiración e identificar cómo los factores ambientales afectan la tasa de transpiración.
Menos del 1% del agua que llega a las hojas se utiliza en la fotosíntesis y el crecimiento de las plantas. La mayor parte se pierde en la transpiración, la pérdida de vapor de agua a la atmósfera a través de los estomas. Es un proceso pasivo, lo que significa que no se requiere energía metabólica en forma de ATP para el movimiento del agua. La energía que impulsa la transpiración es la diferencia en el potencial hídrico entre el suelo y la atmósfera. La transpiración cumple dos funciones: proporciona la fuerza para levantar el agua por los tallos y enfría las hojas. Sin embargo, el volumen de agua perdida en la transpiración puede ser muy alto. Se ha estimado que durante la temporada de crecimiento, un acre de plantas de maíz (maíz) puede transpirar 400,000 galones (1.5 millones de litros) de agua. Como agua líquida, ésta cubriría el campo con un lago de 15 pulgadas (38 cm) de profundidad.
La transpiración involucra varias estructuras celulares en la hoja (Figura\(\PageIndex{1}\)). El agua en la superficie de las células mesófilas satura las microfibrillas de celulosa de la pared celular primaria. La hoja contiene muchos grandes espacios de aire intercelulares para el intercambio de oxígeno por dióxido de carbono, que se requiere para la fotosíntesis. La pared celular húmeda se expone a este espacio de aire interno foliar, y el agua en la superficie de las células se evapora hacia los espacios de aire, disminuyendo la película delgada en la superficie de las células mesófilas.
Diversos factores ambientales influyen en la tasa de transpiración, la cual se puede medir con un potómetro (Figura\(\PageIndex{2}\)). La luz, las altas temperaturas y el viento aumentan la tasa de transpiración mientras que la humedad la reduce. La luz estimula la apertura estomática (ver Apertura y cierre estomático), permitiendo que el vapor de agua salga fácilmente de la hoja. La luz también acelera la transpiración al calentar la hoja. Las plantas transpiran más rápidamente a temperaturas más altas porque el agua se evapora más rápidamente a medida que aumenta la temperatura. A 30°C, una hoja puede transpirar tres veces más rápido que a 20°C, la humedad disminuye la tasa de transpiración al reducir la diferencia en el potencial hídrico entre el aire y los espacios intercelulares. La velocidad de difusión de cualquier sustancia aumenta a medida que aumenta la diferencia de concentración de las sustancias en las dos regiones. Cuando el aire circundante está seco, la difusión del agua fuera de la hoja continúa más rápidamente. A medida que ocurre la transpiración, el aire que rodea una hoja se vuelve cada vez más húmedo, reduciendo la diferencia en el potencial hídrico entre los espacios aéreos intercelulares y la atmósfera y ralentizando la transpiración. Sin embargo, cuando hay brisa, el aire húmedo es arrastrado y reemplazado por aire más seco. Las plantas pueden regular la transpiración a través de la apertura y cierre de estomas, y las plantas que viven en regiones especialmente cálidas o secas tienen adaptaciones especiales para reducir la pérdida de agua.
Atribuciones
Comisariada y autoría de Melissa Ha utilizando las siguientes fuentes:
- 30.5 Transporte de Agua y Solutos en Plantas de Biología 2e por OpenStax (licenciado CC-BY). Accede gratis en openstax.org.
- 16.2C Transpiración desde la Biología por John. W. Kimball (con licencia CC-BY)