TRANSPIRACIÓ DE LES PLANTES: PROCÉS, FACTORS I IMPORTÀNCIA - BIOLOGIA - 2025

La transpiració de les plantes i restes d'organismes vegetals és el procés de pèrdua d'aigua en forma gasosa que es dóna a través dels estomes, que són unes estructures especialitzades ubicades a les làmines foliars.

La transpiració està vinculada amb diversos processos fisiològics de les plantes, les quals absorbeixen i perden aigua contínuament. A través d'aquest mecanisme homeostàtic es dóna la major part de l'evaporació d'aigua, a mesura que es absorbeix el diòxid de carboni atmosfèric necessari per als processos fotosintètics.

Els estomes de Zebrina spp. (Font: AioftheStorm via Wikimedia Commons)

De mitjana, un full pot intercanviar amb l'ambient fins al 100% del seu contingut hídric durant un dia càlid, sec i assolellat. Així mateix, els càlculs realitzats per alguns autors permeten estimar que, durant la vida d'una planta, aquesta pot perdre una massa equivalent a més de 100 vegades el seu pes fresc a través de les fulles per transpiració.

Molts fisiòlegs i ecofisiólogos vegetals es dediquen a «mesurar» la taxa de transpiració dels vegetals, ja que això els pot donar informació sobre el seu estat fisiològic i fins i tot d'algunes de les condicions ambientals a les que estan sotmeses contínuament les plantes.

On i per què passa la transpiració?

La transpiració es defineix com la pèrdua d'aigua en forma de vapor i és un procés que ocorre principalment a través de les fulles, encara que també pot donar-se, però en molta menor mesura, a través de petites "obertures" (lenticel·les) a l'escorça de les tiges i les branques.

Ocorre gràcies a l'existència d'un gradient de pressió de vapor entre la superfície foliar i l'aire, per la qual cosa es dedueix que ocorre per un augment de la pressió de vapor d'aigua interna en les fulles.

D'aquesta manera es fa més gran que la de el vapor que circumda la làmina foliar, el que pot provocar la difusió de la mateixa des de la zona més concentrada cap a la menys concentrada.

els estomes

Estomes en epidermis de lliri. Viascos

Aquest procés és possible a causa de l'existència d'unes estructures que "interrompen" la continuïtat de la superfície foliar (epidermis) i que es coneixen com estomes.

Els estomes permeten l'alliberament "controlada" de el vapor d'aigua des de les fulles, evitant l'evaporació per difusió directa des dels teixits epidèrmics, que passa passivament i sense cap tipus de control.

Un estoma consisteix en dues cèl·lules "guarda", que tenen forma de "salsitxa" o de "ronyó", les quals formen una estructura en forma de porus, el tancament o obertura està controlat per diferents estímuls hormonals i ambientals:

- Es pot dir que, en condicions de foscor, de dèficit hídric intern ia temperatures extremes, els estomes romanen tancats, "tractant" d'evitar grans pèrdues d'aigua per transpiració.

- La presència de llum solar, abundant disponibilitat d'aigua (externa i interna) i una temperatura "òptima", promouen l'obertura estomàtica i l'increment de les taxes transpiratorias.

Quan les cèl·lules guarda s'omplen d'aigua, aquestes es tornen turgents, provocant l'obertura de l'porus estomàtic; cas contrari al que passa quan no hi ha prou aigua, que és quan els estomes estan tancats.

Procés de transpiració

Esquema de l'procés de transpiració en una planta (Font: Llorer Jules via Wikimedia Commons)

Aclarit el concepte dels estomes, el procés de transpiració, llavors, es dóna de la següent manera:

1- L'aigua transportada en el xilema de les plantes vasculars es difon cap als teixits foliars, especialment cap a les cèl·lules de l'mesòfil.

2- Aquesta aigua pot evaporar com a resultat d'altes temperatures i irradiació solar; el vapor d'aigua així generat roman en uns espais aeris característics que es troben al mesòfil (es "concentra").

3- Aquest vapor d'aigua es mou per difusió cap a l'aire quan els estomes s'obren, bé sigui en resposta a alguna fitohormona (substància reguladora el creixement vegetal), a una condició ambiental, etc.

L'obertura de l'estoma implica un intercanvi de vapor d'aigua des de la planta cap a l'atmosfera, però a el mateix temps permet la difusió de diòxid de carboni des de l'aire cap als teixits foliars, procés que ocorre principalment a causa d'un gradient de concentració.

Factors que afecten la transpiració

Hi ha múltiples factors que afecten la transpiració, encara que la seva importància és relativa a l'tipus de planta que es consideri.

Efecte de la velocitat de vent sobre la taxa transpiratoria (Font: DGmann)

factors externs

Des del punt de vista ambiental, la transpiració depèn considerablement de la radiació solar i la temperatura, així com de la disponibilitat d'aigua en el sòl, el dèficit de pressió de vapor d'aire, la velocitat de vent, etc.

Efecte de la velocitat de vent sobre la taxa transpiratoria (Font: DGmann)

Per a algunes plantes, la concentració de diòxid de carboni externa (CO2) també és un element clau per a la regulació de la transpiració (obertura estomàtica). Alguns textos indiquen que quan els nivells de CO2 interns disminueixen considerablement, les cèl·lules guarda permeten l'obertura de l'porus estomàtic per propiciar l'entrada d'aquest gas.

Efecte de la temperatura sobre la taxa transpiratoria (Font: DGmann)

factors interns

En el context anatòmic, les taxes transpiratorias varien en gran dependència de les característiques externes de la superfície foliar (així com l'àrea de superfície foliar). En la majoria de les plantes vasculars, les fulles usualment es recobreixen d'unes "capes cèries" que es coneixen conjuntament com cutícula.

Efecte de l'àrea foliar sobre la taxa transpiratoria (Font: DGmann via Wikimedia Commons)

La cutícula és una estructura summament hidrofòbica (que repel·leix l'aigua), per la qual cosa evita la transpiració per simple evaporació des del parènquima foliar fins a la superfície i amb això prevé la dessecació total de les cèl·lules de el teixit foliar.

La presència o no d'una cutícula "eficient" en la retenció de vapor d'aigua condiciona les taxes transpiratorias d'una planta vascular. A més, la capacitat d'absorció d'aigua per les arrels també pot ser un factor condicionant per a la transpiració.

L'àcid abscísic (ABA) és una fitohormona relacionada amb la transpiració: promou el tancament estomàtic a l'inhibir algunes dels enzims necessàries perquè es doni l'ingrés de l'aigua a les cèl·lules guarda dels estomes, evitant la seva obertura.

Usualment és una substància produïda per "comunicar" a la planta que hi ha mancances hídriques des dels teixits radiculars.

importància

homeòstasi tèrmica

L'aigua és un dels recursos naturals més importants per a tots els organismes vius, de manera que les plantes no són l'excepció. Per tant, tots els processos que tenen a veure amb l'intercanvi hídric entre una planta i l'ambient que l'envolta són de gran importància per a la seva supervivència.

Des del punt de vista de l'homeòstasi tèrmica, la transpiració és fonamental per dissipar la calor generada per la radiació solar. Aquesta dissipació es dóna gràcies al fet que les molècules d'aigua que escapen cap a l'atmosfera en forma de vapor d'aigua tenen una gran quantitat d'energia, que trenca els enllaços que les "retenen" en la forma líquida.

La fuita de les molècules d'aigua "deixa enrere" una massa de molècules que posseeix menor energia que les que es van dissipar, el que propicia el refredament del "cos" d'aigua restant i, per tant, de tota la planta.

Transport d'aigua per pressió hidrostàtica negativa

Quan les taxes de transpiració en les fulles són molt elevades, la columna d'aigua en el xilema, que és part de el sistema vascular de moltes plantes, ascendeix ràpidament des de les arrels, promovent l'absorció radicular d'aigua i d'altres compostos i nutrients en el sòl.

Així doncs, l'aigua es mou des del sòl cap a l'atmosfera a l'interior de les plantes gràcies a la pressió hidrostàtica negativa que exerceixen les fulles durant la transpiració, el que passa gràcies a les propietats cohesives de l'aigua, que manté grans tensions al llarg de la columna d'aigua en el xilema.

Dit d'una altra manera, l'evaporació d'aigua i el seu alliberament per transpiració aporta la major part de l'energia necessària per al moviment ascendent de l'aigua, gràcies a l'existència d'un gradient de potencial hídric entre les làmines foliars i l'atmosfera.

fotosíntesi

Ja que la transpiració no només es tracta de la pèrdua d'aigua en forma de vapor, sinó que també implica l'entrada de diòxid de carboni cap als teixits foliars, aquest procés també és molt important per a la fotosíntesi, ja que el CO2 és imprescindible per a la síntesi de substàncies alimentàries.

referències

1. Azcón-Bieto, J., & Taló, M. (2000). Fonaments de fisiologia vegetal (No. 581.1). McGraw-Hill Interamericana.
2. Encyclopaedia Britannica Inc. (2014). Encyclopaedia Britannica. Retrieved January 5, 2020, from www.britannica.com/science/transpiration
3. Taiz, L., & Zeiger, I. (2002). Plant Physiology.
4. Taiz, L., Zeiger, E., Møller, IM, & Murphy, A. (2015). Plant physiology and development.
5. Turtenwald, K. (2018). Sciencing. Retrieved January 8, 2020, from www.sciencing.com