arveja

Por lo general hay una gran discrepancia entre la concentración de nutrientes minerales en el suelo ó solución nutritiva, por un lado, y el requerimiento vegetal de nutrientes minerales, por el otro. Además, el suelo y también en algunos casos las soluciones nutritivas pueden contener altas concentraciones de elementos minerales no necesarios para el crecimiento vegetal. Por lo tanto los mecanismos por los cuales las plantas toman los nutrientes deben ser selectivos. Esta selectividad puede ser bien demostrada particularmente en células de algas (Tabla 2.1), donde las soluciones externas e internas (savia celular) están separadas por solo dos membranas: la membrana plasmática y el tonoplasto.

En Nitella la concentración de los iones potasio, sodio, calcio y cloruro es mayor en la savia celular que en el agua de tanque, pero la relación de concentración difiere considerablemente entre los iones. En Valonia cultivada en agua de mar altamente salina, por otro lado, solo el potasio es mucho mas concentrado en la savia celular, mientras que las concentraciones de sodio y calcio permanecen a un nivel menor en la savia celular que en el agua de mar.

Aunque usualmente menos dramática, también es un característica típica en plantas superiores la selectividad en la toma iónica. Cuando las plantas son cultivadas en volúmenes limitados de solución nutritiva, la concentración externa cambia en pocos días (Tabla 2.2). Las concentraciones de potasio, fosfato y nitrato disminuyen marcadamente, mientras que pueden aumentar las de sodio y sulfato, indicando que el agua es tomada más rápido que cualquiera de estos dos iones. Entre las dos especies vegetales (maíz y fríjol) difieren las tasas de toma, especialmente para el potasio y calcio. La concentración iónica en la savia radical exprimida es generalmente mayor que en la solución nutritiva; esto es mas evidente en el caso del potasio, nitrato y fosfato.

Tabla 2.2 Cambios en la concentración iónica en la solución (nutritiva) externa y en la savia radical exprimida en maíz y fríjol
Ión	Concentración externa (mм)			Concentración en la savia radical exprimida (mм)
	Inicial	Después de 4 días ^a
		Maíz	Fríjol	Maíz	Fríjol
Potasio Calcio Sodio Fosfato Nitrato Sulfato	2.00 1.00 0.32 0.25 2.00 0.67	0.14 0.94 0.51 0.06 0.13 0.61	0.67 0.59 0.58 0.09 0.07 0.81	160 3 0.6 6 38 14	84 10 6 12 35 65
^a No se reemplaza el agua perdida por transpiración.

Los resultados obtenidos en ambas plantas inferiores y superiores demuestran que la toma de iones se caracteriza por lo siguiente:

1. Selectividad. Ciertos elementos minerales son tomados preferentemente, mientras que otros son en contra discriminados ó casi excluidos.

2. Acumulación. La concentración de elementos minerales puede ser mucho mayor en la savia celular vegetal que en la solución externa.

3. Genotipo. Hay notables diferencias entre especies vegetales en las características de la toma iónica.

Estos resultados plantean muchas preguntas. Por ejemplo, cómo las células individuales y las plantas superiores regulan la toma iónica? Es la toma iónica un reflejo de la demanda ó son iones que no juegan un rol en el metabolismo vegetal ó es tóxico incluso el tomarlos? Para discutir la regulación de la toma iónica a un nivel celular es necesario seguir la vía de los solutos (iones, moléculas cargadas y no cargadas) desde la solución externa a través de la pared celular y la membrana plasmática hacia el citoplasma y la vacuola.