El intercambio de gases en las plantas

Kim y Philip están de picnic en el parque. ¡Mmm, qué aire tan puro! Y lleno de oxígeno, producido por todas estas plantas. Qué bien que estés disfrutando del aire puro, Kim. ¿Sabías que las plantas también necesitan oxígeno? Solemos pensar en las plantas como productoras de oxígeno. Absorben el dióxido de carbono del aire, el agua del suelo, y luego los usan en un proceso llamado fotosíntesis.

La fotosíntesis produce oxígeno y glucosa. La glucosa es la "comida" de las plantas. Las plantas usan la glucosa en un proceso que libera energía y "reactiva" las células de la planta. Este proceso se conoce como respiración celular. Sin embargo, para llevarla a cabo, ¡la planta necesita oxígeno!

La respiración celular libera otros dos productos: dióxido de carbono y agua, ¡que a su vez se usan en la fotosíntesis! Parece el sistema perfecto. Lo que un proceso necesita, el otro lo crea. Pero para llevar a cabo la fotosíntesis las plantas necesitan más dióxido de carbono que el que pueden producir mediante la respiración celular. Al mismo tiempo la respiración celular usa menos oxígeno que el producido mediante fotosíntesis.

Básicamente, las plantas no producen suficiente dióxido de carbono, pero producen más oxígeno del que necesitan. De modo que intercambian gases con el aire que las rodea: absorben el dióxido de carbono y sueltan el oxígeno que les sobra. Veamos de cerca cómo funciona esto. En las hojas de las plantas y en algunos tallos hay pequeñas aperturas llamadas estomas. Podemos imaginárnoslas como bocas diminutas que se abren y cierran para dejar que el aire entre y salga.

Los estomas abiertos permiten que los gases entren y salgan de la planta. Pero si estuviesen siempre abiertos, saldría vapor de agua de la planta cuando el aire estuviese seco. Para prevenir que la planta se seque, cada apertura, o estoma, está rodeado por dos células especializadas, en forma de media luna. Estas células controlan la apertura y el cierre de los estomas. Son las células guardianas.

Cuando la humedad del aire es alta, la concentración de agua en las células guardianas es inferior a la de su entorno. Gracias a esto el agua entra en las células guardianas y las hincha. Estas células tienen una pared celular más gruesa por el lado que da a los estomas en comparación con el lado que da a las demás células. Las paredes más delgadas y alejadas de la apertura se expanden más que las paredes más gruesas y cercanas a la apertura. Esto hace que las células guardianas se curven y que los estomas se abran. ¡Ya pueden pasar los gases!

Cuando las condiciones cambian y la humedad es baja, la cantidad de agua dentro de las células guardianas es mayor que en su entorno por lo que el agua se va hacia las células de alrededor. La pérdida de agua en las células guardianas hace que se encojan y que la apertura se cierre. Que los gases entren o salgan de la planta ¡también depende de las condiciones ambientales! Por ejemplo, en un día soleado, la tasa de fotosíntesis es mayor que la de la respiración. Los estomas cogen dióxido de carbono y sueltan oxígeno.

Cuando las plantas tienen poca luz, la tasa de fotosíntesis es igual a la tasa de respiración. En ese caso no se coge ni se suelta ni dióxido de carbono ni oxígeno. Cuando las plantas no tienen nada de luz no hay fotosíntesis, sino sólo respiración. Por eso cogen oxígeno y sueltan dióxido de carbono. Pero no hay por qué preocuparse.

Sigue habiendo suficiente oxígeno para todos los demás organismos ¡incluso de noche! ¡Philip, deberíamos inhalar el máximo posible de aire puro antes de regresar a la ciudad!