Los árboles, plantas y algas fabrican las sustancias para su crecimiento mediante el proceso de la fotosíntesis (foto = luz/síntesis = hacer). En el caso de los árboles y plantas verdes, consiste en una reacción química que se produce en las hojas con la ayuda de la clorofila (pigmento verde que absorbe la energía de la luz del sol para convertirla en alimento) y que combina la energía de la luz solar, el dióxido de carbono del aire y el agua absorbida del suelo. A través de este proceso el árbol obtiene alimento en la forma de azúcares, tales como la sacarosa y la maltosa. Toda esta cadena concluye con la instalación de la glucosa en el cambium (capa situada entre la corteza y la madera del árbol) para ser sintetizada, dando origen a la celulosa.

Fuente: Sala del Árbol, Parque Educativo Jorge Alessandri. Octava Región Diseño Grafico TESIS DG

Las plantas verdes producen en sus hojas las sustancias para su crecimiento mediante el proceso de fotosíntesis, una compleja reacción química que se lleva a cabo en las hojas. La fotosíntesis es el proceso a través del cual las plantas verdes utilizan la energía de la luz solar para fabricar carbohidratos a partir del dióxido de carbono y el agua, en presencia de la clorofila. En estas plantas, el agua y otros nutrientes son absorbidos desde el suelo por las raíces y trasladados hacia las hojas a través del xilema, una de las componentes del “sistema circulatorio” de las plantas. El dióxido de carbono es obtenido del aire que entra a las hojas a través de los estomas (poros) y se difunde hacia las células que contienen la clorofila. Este pigmento fotosintético verde denominado clorofila tiene el atributo único de ser capaz de convertir la energía activa de la luz en una forma latente de energía que puede ser almacenada (como alimento) para ser usada cuando se necesite.

La fase inicial del proceso de fotosíntesis es la descomposición del agua (H₂O) en Oxígeno, que es liberado a la atmósfera a través de los estomas y el Hidrógeno. Se requiere luz directa para realizar este proceso. Posteriormente este Hidrógeno más el Carbono y el Oxígeno del dióxido de carbono (CO₂) son transformados en una secuencia de compuestos cada vez más complejos, los cuales finalmente dan origen a un compuesto orgánico estable denominado Glucosa (C₆H₁₂O₆) y Agua. Esta fase del proceso utiliza la energía acumulada y por lo tanto puede desarrollarse en la oscuridad. La ecuación química simplificada de este proceso global es:

6CO₂ + 12H₂O + (energía)   →   C₆H₁₂O₆  + 6O₂  + 6H₂O

En general, los resultados de este proceso son los inversos a los de la respiración, en la cual los carbohidratos son oxidados para liberar la energía, produciendo dióxido de carbono y agua.

El principal producto de la fotosíntesis, la glucosa, es la piedra angular de los carbohidratos (azúcares, almidones y celulosa). Los azúcares solubles (sacarosa y maltosa) son usados como fuente inmediata de energía. Los almidones no solubles son almacenados como pequeños gránulos en distintas partes de la planta, principalmente hojas y raíces (incluyendo los bulbos) desde donde pueden ser consumidos por la planta cuando requiera de energía, y en los frutos. La celulosa es usada para construir la paredes rígidas de las células, que son la principal estructura soportante de las plantas.

La glucosa llega al cámbium a través del floema, la otra componente del “sistema circulatorio” de las plantas. El cámbium es un tejido vegetal específico de las plantas leñosas, ubicado entre la corteza y la madera, compuesto normalmente por una capa única de células embrionarias que son las responsables del crecimiento de las plantas. En los árboles, cada año el cámbium origina dos capas de células adultas. La primera, hacia el interior, es de madera o albura, cuyo nombre científico es xilema y se reconoce al momento de cortar el árbol como los anillos de crecimiento del tronco.

_Partes de un Árbol

Corteza Externa: ... esto es lo que se ve del tronco desde fuera. Esta capa protege al árbol de los insectos, enfermedades, temperaturas extremas u otros daños Floema ... es la corteza interna. Transporta los carbohidratos producidos en las hojas hacia abajo, a las otras partes del árbol, donde se convierten en el alimento que necesita el árbol para crecer. Cámbium ... esta es una capa delgada de células embrionarias, del espesor de una célula, ubicada en la parte interior de la corteza interna. Aquí es donde se produce el crecimiento del árbol. Cada año el cámbium produce las células que constituyen el Xilema y el Floema. Una vez producidas las nuevas células del floema, las antiguas se secan y pasan a formar parte de la corteza. Hacia el interior del cámbium, las nuevas células de madera se unen a la albura (xilema). Así se producen los anillos de crecimiento del árbol. Xilema ... También conocida como albura, cuya función es conducir el agua y las sales minerales desde las raíces hacia las hojas. La albura está compuesta por largas moléculas de celulosa que le dan al árbol su fortaleza. Duramen ... en los árboles más viejos, en la medida que se forman nuevos anillos de crecimiento desde afuera hacia dentro, los anillos interiores, de albura más vieja, se bloquean con resina y se transforman en duramen. El duramen ya no puede transportar fluidos , pero su rigidez ayuda a sostener el árbol en el centro del tronco. El duramen típicamente es más oscuro que la albura. Este árbol aún no había desarrollado el duramen.

_La verdadera fábrica de celulosa
  está en el cámbium

La madera o xilema se forma en el cámbium a través de un importante proceso químico.

Las moléculas de glucosa (del orden de 30 mil) se unen punta con punta entre si, en una larga cadena recta para formar las moléculas de celulosa. Dado el gran número de moléculas de glucosa que se unen, se dice que la celulosa tiene un alto grado de polimerización. Sin embrago, a pesar de la longitud de las moléculas de celulosa, las cuales miden alrededor de 10μ (1μ = 10^-3 mm.) todavía son muy pequeñas como para ser observadas por el ojo humano, incluso en un microscopio electrónico.

La celulosa representa alrededor del 50% del peso seco de la madera (una vez extraída el agua). Debido a que las uniones entre las moléculas de glucosa son tan firmes, las moléculas de celulosa son muy resistentes y por esa misma razón, la madera también es resistente. Las uniones laterales entre las moléculas de celulosa también son muy fuertes, lo que hace que ellas se agrupen para formar filamentos, los cuales a su vez forman estructuras más gruesas, similares a una cuerda, llamadas microfibrillas. Estas microfibrillas pueden observarse en un microscopio electrónico.

Las fibrillas (fibras) de celulosa tienen distintas formas y tamaños. El círculo rojo representa una partícula de 20µ  de diámetro.

 La hemicelulosa es el segundo componente de la madera, representando entre el 15-25% del peso seco de la madera. A diferencia de la celulosa, que está constituida sólo por glucosa, la hemicelulosa consta de glucosa más otros azúcares solubles en agua producidos en la fotosíntesis. El grado de polimerización, es decir, el número de moléculas de azúcar conectadas entre sí, es menor que en la celulosa y en consecuencia, las moléculas de hemicelulosa tienden a formas cadenas ramificadas en vez de estructuras rectas. La hemicelulosa rodea los filamentos de celulosa y ayuda en la formación de microfibrillas.

El tercer elemento de la madera es la lignina. Es un producto químico complejo, totalmente diferente de la celulosa. La lignina constituye entre el 15-30% del peso seco de la madera. En la madera se concentra principalmente en las paredes de las células, ayudando a pegar las microfibrillas entre sí. La lignina es un polímero tridimensional, cuya estructura exacta aún no es totalmente conocida. Las plantas que contienen lignina, como los árboles, por ejemplo, son rígidas y pueden crecer a gran altura. Además de otorgar resistencia mecánica a las paredes de la células de la madera y por lo tanto, a todo el árbol, la lignina juega un rol crucial en la conducción del agua a través del xilema. Las componentes polisacáridas de las paredes de las células de las plantas, particularmente la celulosa, son altamente hidrofílicas, y por lo tanto permeables al agua. La lignina permite la formación de vasos que transportan el agua eficientemente.

El resto de los componentes de la madera se agrupan genéricamente en una categoría denominada extractivos. Se trata de una serie de productos químicos orgánicos e inorgánicos de las células, que no son componentes estructurales de la madera. Oscilan entre un 2-15% del peso seco de la madera. Como su nombre lo indica, se pueden extraer de la madera con agua caliente, alcohol u otros solventes. Los extractivos de tipo orgánico contribuyen a darle a la madera propiedades tales como: color, olor, sabor, resistencia a la descomposición, densidad, higroscopicidad (capacidad para absorber el agua) y combustibilidad. Algunos ejemplos de extractivos son: taninos, aceites, grasas, resinas, ceras, goma, almidón y terpenos.
 
La hoja posee una capa protectora externa llamada epidermis una capa intermedia, que contiene los cloroplastos, que absorben el dióxido de carbono (CO₂) necesarios para la fotosíntesis. una capa interior, que contiene los vasos centrales, xilema y floema, que transportan las sustancias nutritivas hacia la hoja y fuera de ella.
 

Fuente: Wikipedia

En las superficies de las raíces existen pelos que se extienden por el suelo que absorben el agua y sales minerales mediante un proceso de osmosis. el agua y los minerales en forma de savia fluyen a través del xilema o vasos leñosos, hasta alcanzar las hojas en la cima del árbol.