Flujo de masa (ciencias de la vida)

En las ciencias biológicas, el flujo de masa, también conocido como transferencia de masa y flujo masivo, es el movimiento de fluidos a una presión o gradiente de temperatura. Como tal, el flujo de masa es un tema de estudio tanto en dinámica de fluidos como en biología. Ejemplos de flujo de masa incluyen la circulación sanguínea y el transporte de agua en los tejidos de las plantas vasculares. El flujo másico no debe confundirse con la difusión, que depende de gradientes de concentración dentro de un medio en lugar de gradientes de presión del propio medio.

Biología vegetal

En general, el flujo masivo en biología vegetal generalmente se refiere al movimiento de agua desde el suelo a través de la planta hasta el tejido de la hoja a través del xilema, pero también se puede aplicar al transporte de solutos más grandes (por ejemplo, sacarosa) a través del floema. .

Xilema

Según la teoría de la tensión de cohesión, el transporte de agua en el xilema depende de la cohesión de las moléculas de agua entre sí y de la adhesión a la pared del recipiente mediante enlaces de hidrógeno combinados con la alta presión del agua de la planta. sustrato y baja presión de los tejidos extremos (normalmente hojas).

Al igual que en la circulación sanguínea en los animales, se pueden formar embolias (gases) dentro de uno o más vasos del xilema de una planta. Si se forma una burbuja de aire, el flujo ascendente de agua del xilema se detendrá porque la diferencia de presión en el recipiente no se puede transmitir. Una vez que estas embolias se nuclean, el agua restante en los capilares comienza a convertirse en vapor de agua. Cuando estas burbujas se forman rápidamente por cavitación, el "chasquido" El sonido se puede utilizar para medir la tasa de cavitación dentro de la planta. Sin embargo, las plantas tienen mecanismos fisiológicos para restablecer la acción capilar dentro de sus células.

Floema

El flujo de solutos es impulsado por una diferencia en la presión hidráulica creada a partir de la descarga de solutos en los tejidos sumideros. Es decir, a medida que los solutos se descargan en las células sumideros (mediante transporte activo o pasivo), la densidad del líquido del floema disminuye localmente, creando un gradiente de presión.