¿Por qué el agua fluye hacia arriba en las raíces y tallos de las plantas (contra la gravedad)?

Gracias por A2A Korey

En términos de absorción de agua por la raíz, es el proceso de ósmosis. Las moléculas pasan a través de las membranas celulares de las raíces y los tallos del suelo. Las moléculas siempre pasarán a través de las membranas desde una alta concentración a una baja concentración.

El suelo tiene una mayor concentración de agua que las células de la raíz, por lo que el agua del suelo viaja a través de la membrana hacia las raíces. Las raíces cuando están llenas de agua tienen una mayor concentración de moléculas de agua que las moléculas en el tallo. Esto les permite pasar de las células raíz a las células del tallo.

La concentración de agua es entonces más alta en la base del tallo que las células más arriba, por lo que el agua viaja hacia arriba en las células vacías de arriba.

La cohesión de las moléculas de agua en los vasos de xilema explica la forma en que el agua soporta el tallo / columna de las plantas.

El movimiento del agua hacia arriba en el tallo de la planta se explica por el proceso conocido como la atracción transpiracional. El agua que es expulsada (evaporada) de los estomas en las hojas crea un movimiento de arrastre en las moléculas de agua en el tallo. A medida que las moléculas de agua tienden a adherirse y fluir juntas, el agua que escapa de las hojas arrastra el agua en las raíces y se eleva hacia arriba, creando un flujo continuo de agua hacia arriba en el tallo. A medida que se escapa más agua de las hojas, más agua se mueve hacia arriba en el tallo para reemplazarlo.

Pregunta respondida: ¿Por qué el agua fluye hacia arriba en las raíces y tallos de las plantas, contra la gravedad?

Esa es una gran pregunta: ¡no es obvio cómo la Naturaleza desafía la gravedad! Una respuesta de “¿Por qué?” Es: El agua no tiene otra opción en el asunto, debe seguir las leyes de la física. Pero esa no es una respuesta muy útil …

Respuesta breve de “¿Cómo?” : Esto se debe a las fuerzas moleculares entre el agua y los tubos capilares en el xilema de la planta (tejido de transporte): la tensión superficial (por cohesión) y la adhesión funciona en moléculas de agua, contra la fuerza de la gravedad, causando un flujo ascendente.

Caricatura del artículo de http://www.water.usgs.gov Adhesión y cohesión del agua

En todas las citas de Wikipedia a continuación, agregué negrita y cursiva para enfatizar.

Corte del artículo de Wikipedia Xylem:

El xilema es uno de los dos tipos de tejido de transporte en las plantas vasculares , siendo el otro el floema. La función básica del xilema es transportar agua desde las raíces hasta los brotes y las hojas , pero también transporta algunos nutrientes.

Corte del artículo de Wikipedia Capillary Action:

La acción capilar (a veces capilaridad , movimiento capilar o absorción ) es la capacidad de un líquido para fluir en espacios estrechos sin la ayuda o incluso en oposición a fuerzas externas como la gravedad . […] Ocurre debido a las fuerzas intermoleculares entre el líquido y las superficies sólidas circundantes. […] La combinación de la tensión superficial (que es causada por la cohesión dentro del líquido) y las fuerzas adhesivas entre el líquido y la pared del recipiente actúan para impulsar el líquido. […] La acción capilar se ve en muchas plantas. El agua es elevada en los árboles por ramificación; evaporación en las hojas creando despresurización; probablemente por presión osmótica añadida en las raíces; y posiblemente en otros lugares dentro de la planta, especialmente cuando se acumula humedad con raíces de aire.

Corte del artículo de Wikipedia Presión capilar:

En estática de fluidos, la presión capilar ( p [matemática] _c [/ matemática]) es la presión entre dos fluidos inmiscibles en un tubo delgado (ver capilar), resultante de las interacciones de fuerzas entre los fluidos y las paredes sólidas del tubo. La presión capilar puede servir como una fuerza opuesta o impulsora para el transporte de fluidos y es una propiedad importante para fines industriales y de investigación (es decir, diseño microfluídico y extracción de petróleo de rocas porosas). También se observa en fenómenos naturales .

Corte del artículo de Wikipedia Transpiration Stream:

En las plantas, la corriente de transpiración es la corriente ininterrumpida de agua y solutos que es absorbida por las raíces y transportada a través del xilema a las hojas […] Es impulsada por la acción capilar y en algunas plantas por la presión de la raíz . El principal factor impulsor es la diferencia en el potencial de agua entre el suelo y la cavidad subestomatal causada por la transpiración .

Descripción general de la transpiración
1 – El agua se transporta pasivamente a las raíces y luego al xilema.
2 – Las fuerzas de cohesión y adhesión hacen que las moléculas de agua formen una columna en el xilema.
3 – El agua se mueve desde el xilema hacia las células mesofílicas, se evapora de sus superficies y sale de la planta por difusión a través de los estomas.

Corte de study.com : un excelente experimento de acción capilar:

Este proceso puede llevar un tiempo dependiendo de la capacidad de absorción de las toallas de papel. Las marcas más caras pueden facilitar la acción capilar más fácilmente. Sea paciente u obtenga una mejor marca de toallas de papel.

¿Qué hace que el agua suba a la toalla de papel? Para responder a esto, necesitamos examinar las propiedades químicas del agua. El agua es una molécula polar , lo que significa que tiene pequeñas cargas en los átomos de oxígeno e hidrógeno que la componen. El átomo de oxígeno ama las pequeñas partículas cargadas negativamente, llamadas electrones, mucho más que los átomos de hidrógeno. Entonces, los electrones se mueven hacia el átomo de oxígeno, dándole una carga ligeramente negativa. Los átomos de hidrógeno a su vez obtienen una carga ligeramente positiva. Para obtener más información sobre las moléculas polares, incluida el agua, consulte esta lección: Molécula polar: definición y ejemplo

Videos de YouTube

• Cohesión del agua – khaled7stars
• Cohesión, adhesión y tensión superficial – bionerdery
• Acción capilar y por qué vemos un menisco – Khan Academy

Estos son solo tres de una gran cantidad de videoclips de YouTube : seleccione y elija: Tensión superficial; Acción capilar; Adhesión; Cohesión;

Ver también

• Floema – Wikipedia
• Potencial hídrico – Wikipedia
• Tensión superficial – Wikipedia
• Menisco (líquido) – Wikipedia
• Elemento de tubo de tamiz – Wikipedia
• Flujo masivo (biología vegetal) – Wikipedia
• Cohesión y adhesión en el agua – http://www.khanacademy.org

Gracias por preguntar, Korey! ¡Nunca dejes de leer y pensar!

El agua ingresa a las raíces de las plantas a través de la ósmosis, siempre que haya una mayor concentración de agua fuera de las raíces que dentro de las raíces. A partir de ahí, la acción capilar lo eleva un poco, y la gravedad no permitirá que suba. Lo que lo mantiene en movimiento es la afinidad de las moléculas de agua entre sí. A medida que el agua sale a través de los estomas que están abiertos durante el día para el intercambio de gases, el agua se evapora. La polaridad de las moléculas de agua y los enlaces de hidrógeno resultantes son tan fuertes entre las moléculas de agua que cuando una molécula de agua se va, el resto detrás de ella es empujada hacia arriba en la planta. Entonces, el agua básicamente se difunde en las raíces, se arrastra por la acción capilar y luego se levanta y sale de la planta.

El mecanismo principal para el transporte de agua a larga distancia se describe mediante la teoría de la tensión de cohesión, según la cual la fuerza impulsora del transporte es la transpiración, es decir, la evaporación del agua de las superficies de las hojas. Las moléculas de agua se unen (se unen) y son arrastradas hacia arriba por la tensión o fuerza de tracción ejercida por la evaporación en la superficie de la hoja.

El agua siempre se moverá hacia un sitio con un potencial hídrico más bajo, que es una medida de la energía libre de químicos del agua. Por definición, el agua pura tiene un potencial hídrico de 0 Megapascales (MPa). En contraste, con una humedad relativa del 20 por ciento, el potencial hídrico de la atmósfera es de -500 MPa. Esta diferencia significa que el agua tenderá a evaporarse a la atmósfera. El agua dentro de las plantas también tiene un potencial negativo, lo que indica que el agua tenderá a evaporarse en el aire desde la hoja. Las hojas de las plantas de cultivo a menudo funcionan a -1 MPa, y algunas plantas del desierto pueden tolerar potenciales de agua de la hoja tan bajos como -10 MPa. El agua en las plantas puede existir a potenciales de agua tan bajos debido a las fuerzas cohesivas de las moléculas de agua. La estructura química de las moléculas de agua es tal que se unen muy fuertemente. Según la teoría de la cohesión-tensión, cuando la luz del sol golpea una hoja, la evaporación resultante causa primero una caída en el potencial hídrico de la hoja. Esto hace que el agua se mueva de tallo a hoja, disminuyendo el potencial hídrico en el tallo, lo que a su vez hace que el agua se mueva de raíz a tallo y de suelo a raíz. Esto sirve para extraer agua a través del tejido del xilema de la planta.

Para más detalles puedes echar un vistazo a

Movimiento de agua en plantas

Gracias.

El agua nunca fluye hacia arriba. Es arrastrado hacia arriba por las raíces. Las plantas son seres vivos con células especializadas que extraen agua. El capilar tampoco lo explica. Es arrastrado por las raíces, al igual que la acción de una bomba.

Las moléculas de agua se mueven hacia las hojas desde la raíz por las siguientes razones …

1. La presión de la raíz creada debido a la entrada continua de agua en el tejido conductor del agua, el xilema, desde el suelo
2. debido al tirón transpiracional: – es una fuerza de succión que entra en acción cuando debido a la alta tasa de transpiración, se crea un vacío dentro del xilema que conduce a la disminución de la presión al ver la http: // transpiración. para compensar Esta pérdida de agua, el agua se extrae de downwars a las hojas y otros lugares de interés.
3. cohesión entre las moléculas de agua y adhesión entre las moléculas de agua y la pared de los recipientes conductores de agua.

La explicación muy simple de esta pregunta es

ACCIÓN CAPILAR

La acción capilar es el movimiento del líquido a lo largo de la superficie de un sólido causado por la atracción de las moléculas del líquido hacia las moléculas del sólido.

Las plantas utilizan la acción capilar para llevar agua por las raíces y los tallos al resto de la planta y XYLEM lleva a cabo este proceso .

• Aquí Xylem actúa como un tubo capilar.

Es a través de la fuerza de transpiración ejercida por la atmósfera a través de las hojas (xilema). Implica cálculos sobre el potencial del agua en la atmósfera y en la hoja … Sin embargo, la presión de la raíz es útil hasta cierto punto solo …

.en breve.

En este proceso sucede lo mismo que se hace cuando bebes jugo con paja.

En los árboles, cualquiera que sea la altura, el sol observa el agua en la punta. Entonces se crea un espacio vacío. Esto causa la diferencia de presión y hace que el agua se mueva hacia arriba. Esto se conoce como extracción de transpiración.

Espero eso ayude : )

Por acción capilar.

Yo diría que la acción capilar, el mismo fenómeno que causa, cuando sumerges una esquina de una servilleta en agua, incluso las partes que no tocaron el agua se mojaron. Pero también me gustaría ver lo que otros tienen que decir, ya que no soy ni físico ni biólogo.

Oye … es cómo o por qué … no recibí preguntas