¿Qué son los estomas: los poros de las plantas de estomas y cómo funcionan?

¿Qué son los estomas: los poros de las plantas de estomas y cómo funcionan?

Por: Bonnie L. Grant, agricultor urbano certificado

Las plantas están tan vivas como nosotros y tienen características físicas que las ayudan a vivir tal como lo hacen los humanos y los animales. ¿Qué son los estomas? Básicamente, actúan como bocas diminutas y ayudan a la planta a respirar. De hecho, el nombre de estomas proviene de la palabra griega que significa boca. Los estomas también son importantes para el proceso de fotosíntesis.

¿Qué son los estomas?

Las plantas necesitan ingerir dióxido de carbono. El dióxido de carbono es una parte esencial de la fotosíntesis. Se convierte mediante energía solar en azúcar que alimenta el crecimiento de la planta. Los estomas ayudan en este proceso al recolectar el dióxido de carbono. Los poros de la planta del estoma también proporcionan una versión vegetal de una exhalación en la que liberan moléculas de agua. Este proceso se llama transpiración y mejora la absorción de nutrientes, enfría la planta y, en última instancia, permite la entrada de dióxido de carbono.

En condiciones microscópicas, un estoma (un solo estoma) parece una boca diminuta de labios finos. En realidad, es una celda, llamada celda de protección, que se hincha para cerrar la abertura o se desinfla para abrirla. Cada vez que se abre el estoma, se produce una liberación de agua. Cuando está cerrado, es posible la retención de agua. Es un equilibrio cuidadoso mantener el estoma lo suficientemente abierto como para recolectar dióxido de carbono, pero lo suficientemente cerrado para que la planta no se seque.

Los estomas en las plantas juegan esencialmente un papel similar a nuestro sistema respiratorio, aunque traer oxígeno no es el objetivo, sino otro gas, el dióxido de carbono.

Información de estomas vegetales

Los estomas reaccionan a las señales ambientales para saber cuándo abrir y cerrar. Los poros de las plantas de estomas pueden detectar cambios ambientales como la temperatura, la luz y otras señales. Cuando sale el sol, la celda comienza a llenarse de agua.

Cuando la celda de protección está completamente hinchada, la presión se acumula creando un poro y permitiendo el escape de agua y el intercambio de gas. Cuando se cierra un estoma, las células de guarda se llenan de potasio y agua. Cuando un estoma está abierto, se llena de potasio seguido de un influjo de agua. Algunas plantas son más eficientes para mantener el estoma abierto lo suficiente para permitir la entrada de CO2 pero reducir la cantidad de agua perdida.

Si bien la transpiración es una función importante de los estomas, la acumulación de CO2 también es vital para la salud de las plantas. Durante la transpiración, el estoma está liberando el subproducto de desecho de la fotosíntesis: oxígeno. El dióxido de carbono recolectado se convierte en combustible para alimentar la producción de células y otros procesos fisiológicos importantes.

Los estomas se encuentran en la epidermis de los tallos, hojas y otras partes de la planta. Están en todas partes para maximizar la cosecha de energía solar. Para que ocurra la fotosíntesis, la planta necesita 6 moléculas de agua por cada 6 moléculas de CO2. Durante los períodos extremadamente secos, el estoma permanece cerrado, pero esto puede minimizar la cantidad de energía solar y la fotosíntesis que se produce, lo que reduce el vigor.

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Estructura y funciones de los estomas en plantas

Estructura y funciones de los estomas en plantas.

Estomas son pequeñas aberturas o poros en el tejido vegetal que permiten el intercambio de gases. Algunos poros diminutos que generalmente se encuentran en la hoja para el intercambio de gases y la transpiración se conocen como estomas. Por lo general, se encuentran en las hojas de las plantas y también se pueden encontrar en los tallos y otras partes de las plantas. Simplemente, cuando se examina una hoja bajo el microscopio, observamos muchos poros diminutos, que se denominan colectivamente estomas. El intercambio de gases que se produce cuando los estomas están abiertos facilita la fotosíntesis. La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas convierten la luz solar en energía utilizable.

Posición: Los estomas están presentes en la parte verde de la hoja, el tallo, los sépalos verdes y la capa exterior verde del resplandor. Son las diminutas aberturas, que generalmente se encuentran en la epidermis de las hojas. Los estomas están presentes en la epidermis inferior de las hojas dorsiventrales, la epidermis superior e inferior de las hojas aisladas y parcialmente en las hojas flotantes de las plantas acuáticas. Desempeña un papel importante al permitir que el movimiento de gases como el oxígeno, el dióxido de carbono y el vapor de agua se dispersen entre la superficie interior y exterior de los tejidos vegetales.

  • Los poros de los estomas son muy diminutos y están cubiertos por células protectoras en forma de media luna. Son los diminutos poros presentes en la superficie epidérmica de las hojas.
  • La pared celular que rodea el estoma es resistente, flexible y más delgada. La pared externa de las celdas de protección es delgada y la pared interna es gruesa. La pared interna de la celda de protección hacia los estomas es más gruesa en comparación con las paredes externas. Cada célula protectora contiene citoplasma, un núcleo y muchos cloroplastos.
  • Las células Guard son células especializadas con forma de frijol, que se encuentran alrededor del estoma y están conectadas en ambos extremos.
  • Las microfibrillas están orientadas radialmente en lugar de longitudinalmente. Esto ayuda a que los estomas se abran fácilmente.
  • En una hoja dicotiledónea dorsiventral, el número de estomas es mayor en la superficie inferior en comparación con la superficie superior. Esta adaptación ayuda a reducir la pérdida de agua.
  • Hay una única cámara de aire grande debajo del poro estomático.

Funciones de los estomas:

Las dos funciones principales de los estomas son permitir la absorción de dióxido de carbono y limitar la pérdida de agua debido a la evaporación. Los estomas permiten que una planta absorba dióxido de carbono, que es necesario para la fotosíntesis. También ayudan a reducir la pérdida de agua al cerrarse cuando las condiciones son cálidas o secas. El intercambio gaseoso (CO2 y O2) entre los espacios intercelulares de las células vegetales y el aire exterior tiene lugar a través de los estomas durante la fotosíntesis. Durante la respiración, las plantas reciben O2 y suelte CO2 a través de los estomas.


¿Cuál es la función de los estomas?

Los estomas son las pequeñas aberturas en la superficie de la hoja de una planta. Una abertura singular se llama estoma. La función principal de los estomas es el intercambio de gases, no muy diferente al equivalente humano de la respiración.

¿Cómo funcionan los estomas? Los estomas son similares a los poros de la piel en la parte inferior de la hoja de una planta terrestre. Su función principal es absorber dióxido de carbono y liberar oxígeno. Los estomas se abren y cierran para permitir este intercambio de gases. El término técnico para este intercambio de gases e intercambio de agua es transpiración. Las plantas absorben el dióxido de carbono y lo separan en átomos de dióxido de carbono y átomos de oxígeno. La planta absorbe el carbono, esencial para su vida y crecimiento, y luego los átomos de oxígeno se adhieren a los átomos de hidrógeno libres, creando agua. Esta agua y el oxígeno que contiene se liberan a la atmósfera a través de los estomas. Sin embargo, el agua es esencial para la existencia de la planta, lo que significa que se necesita un mecanismo para reemplazar el agua que se pierde en la transpiración.

¿Cómo regulan los estomas la transpiración? Detrás de cada estoma hay un par de células protectoras. Se cree que estas células se abren y cierran para facilitar la ingesta y liberación de agua, aunque pueden tener otras funciones desconocidas. Esta ingesta y liberación de agua se ve facilitada por la presión osmótica. La presión osmótica es la presión creada por el agua que se mueve a través de una membrana permeable como la hoja de una planta. El agua fluirá naturalmente hacia la mayor concentración de átomos, iones y moléculas en un líquido. Se cree que esta presión hace que las celdas de protección se abran y se cierren. Cuanta más agua tenga la planta, más frecuentemente se abrirán las celdas de protección. Por el contrario, cuanta menos agua tenga una planta, las celdas de protección se abrirán con menos frecuencia.

Estomas y fotosíntesis Los estomas son fundamentales para el proceso de fotosíntesis. La fotosíntesis es el proceso de convertir la energía luminosa en energía química para almacenarla dentro de una planta verde para su uso posterior. Una planta verde necesita recibir luz solar para crear su fuente de alimento. La energía de la luz produce una reacción química dentro de la planta. Esta reacción química rompe y reordena las moléculas, que luego convierte el agua y el dióxido de carbono en glucosa, un azúcar simple, que a su vez alimenta a la planta. A medida que se crea la glucosa, se crea oxígeno y luego se dispersa a través de los estomas.

Impacto ambiental en los estomas El calor y el frío influyen en la función de los estomas. Demasiado calor puede hacer que los estomas permanezcan abiertos y potencialmente drenar a la planta de su fuente de agua. Demasiado frío puede ralentizar o reducir el proceso de los estomas, lo que les permite retener demasiada agua, que luego podría cristalizarse en hielo y matar la planta. Los productos químicos, como los que se utilizan para quitar el polvo de los cultivos, podrían ingresar a la planta a través de los estomas, aunque esto aún no se ha demostrado de manera concluyente. Como los estomas son una abertura real en la estructura interna de la planta, puede ser el camino de paso para que los patógenos infecten la planta. Se cree que las células protectoras pueden desempeñar un papel en la protección de la planta de las infecciones introducidas a través de los estomas.


Control del movimiento estomático y su papel en la transpiración y la fotosíntesis

En las plantas, el 99% del agua captada por las raíces se libera al aire en forma de vapor de agua. ¡HECHO! ¡En un solo día se pueden perder 200 a 400 litros de agua por un solo árbol de hoja caduca que crece en un verano de temperatura!

La pérdida de agua a través del vapor de agua se denomina transpiración y puede afectar a cualquier parte del cuerpo de la planta por encima del suelo. Las hojas de la planta son los principales órganos de transpiración y los estomas son el conducto de la pérdida de agua.

La transpiración excesiva (la producción excede la entrada) detiene / ralentiza el crecimiento de muchas plantas y mata muchas plantas por deshidratación. Los estomas tienen adaptaciones especiales que se mencionarán en breve para minimizar la pérdida de agua y promover la adquisición de CO2.

La cutícula actúa como una barrera eficaz contra la pérdida de agua.

La cutícula cerosa de una hoja es una barrera eficaz para el movimiento del agua. Se estima que solo alrededor del 5% de la pérdida de agua de las hojas se produce a través de la cutícula. La cutícula cerosa restringe la difusión a través de la hoja, por lo que el vapor de agua y otros gases deben entrar y salir a través de los estomas de las hojas.
Mientras los estomas estén completamente cerrados y la temperatura sea estable, entonces el aire contenido en la hoja estará "normalmente" saturado con vapor de agua.

La cutícula cerosa en la mayoría de las plantas evita el intercambio de gases, aunque esto depende del grosor y composición de la cutícula. Dado que el nivel de difusión de los gases a través de la hoja es tan bajo, la apertura y el cierre de los estomas controlan el intercambio de vapor de agua y otros gases a través de la superficie de la hoja.

Apertura y cierre de estomas


Expresiones de gratitud

El autor está muy agradecido al profesor B. O. Jun de la Universidad Nacional de Kangnung por su generosa revisión y corrección de este artículo.

Este trabajo fue apoyado por la beca de investigación de la Universidad Nacional de Chungbuk en 2008.

Acceso abierto

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