34.21: El apoplasto y el simplasto

El crecimiento de las plantas depende de su capacidad para tomar agua y minerales disueltos del suelo. El sistema radicular de cada planta está equipado con los tejidos necesarios para facilitar la entrada de agua y solutos. Los tejidos vegetales implicados en el transporte de agua y minerales tienen dos compartimentos principales – el apoplasto y el simplasto. El apoplasto abarca todo lo que está fuera de la membrana plasmática de las células vivas y consiste en las paredes celulares, los espacios extracelulares, el xilema, el floema y las traqueidas. El simplasto, en cambio, está formado por la totalidad del citosol de todas las células vegetales y los plasmodesmos – que son los canales citoplasmáticos que interconectan las células.

Hay varias vías potenciales para que las moléculas se desplacen a través de los tejidos vegetales: Las vías apoplástica, simplástica o transmembrana. La vía apoplástica implica el movimiento del agua y minerales disueltos a lo largo de las paredes celulares y los espacios extracelulares. En la ruta simplástica, el agua y los solutos se mueven a lo largo del citosol. Una vez en esta vía, los materiales necesitan cruzar la membrana plasmática cuando se mueven de una célula a la vecina, y lo hacen a través de los plasmodesmos. Alternativamente, en la ruta transmembrana, los minerales disueltos y el agua se mueven de célula en célula atravesando la pared celular para salir de una célula y entrar en la siguiente. Estas tres vías no son mutuamente excluyentes, y algunos solutos pueden utilizar más de una ruta en diferentes grados.

Otra ruta potencial es la vía vacuolar, pero esta ruta se limita principalmente al movimiento de las moléculas de agua. Aquí, el agua se mueve a través de las vacuolas de las células de las plantas a través de la ósmosis. El mecanismo es similar a la ruta simplástica, pero en lugar de que el transporte se limite al citosol, el agua pasa a través de las vacuolas. Además, el transporte vacuolar se facilita mediante dos bombas de protones – ATPasa y PPasa – que dinamizan la captación de solutos. Las vacuolas también cuentan con proteínas de transporte especializadas – las acuaporinas – que participan en el transporte de agua y solutos como la glucosa y la sacarosa.