fisiología de la nutrición vegetal

7/30/2019 fisiologa de la nutricin vegetal

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NUTRICIN EN PLANTAS

La nutricin en plantas es auttrofa fotosinttica.A partir de la materia inorgnica se obtiene materia orgnicautilizando como fuente de energa la luz

H2O +sales minerales +CO2MATERIA ORGNICA + O2.


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La nutricin en las plantas tiene lassiguientes fases: Alimentacin,respiracin y sntesis y excrecin.

ALIMENTACIN:Absorcin: de los nutrientesinorgnicos (agua y sales). (raz)

Transporte savia bruta hasta lashojas.(xilema).

Intercambio de gases (estomas)

Fotosntesis ( formacin de nutrientesorgnicos). (cloroplastos)Transporte de la savia elaborada a las

clulas. (Floema)


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RESPIRACIN: Es un proceso que tiene lugar en las mitocondrias de todas lasclulas de la planta. En ellas se quema la materia orgnica para

obtener energa.

SNTESIS DE SUSTANCIAS La sustancias fabricadas en la fotosntesis tambin se utilizan parafabricar molculas complejas de la propia planta.

EXCRECCIN Consiste en eliminar los productos de desecho generados duranteel metabolismo.


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NUTRICIN EN BRIOFITAS
http://www.portalbrasil.net/educacao_seresvivos.htmhttp://www.portalbrasil.net/educacao_seresvivos.htm


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Las briofitas:

-No tienen verdaderos tejidos nirganos.-Tiene falsas races (RIZOIDES),slo sirven para fijar al sustrato a la

planta.-Tienen falsas hojas ( FILOIDES).-Tienen falsos tallos(CAULOIDES), que no tienesistema eficaz ce trasnporte
http://www.tusfotos.org/galeria/data/media/10/01_musgo.jpg


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Nutricin en brifitas No poseen raz:

Los nutrientes son captados del aire y pasandirectamente de clula a clula por difusin o transporteactivo.

La superficie ha de estar hmeda para poder captarestos nutrientes

No poseen tallo: las brifitas son pequeas para

reducir la distancia entre captacin de nutrientes yfotosntesis.


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LA NUTRICIN EN LAS CORMOFITAS

Tienen verdaderos tejidos y rganos

Tienen raz, tallo y hojas.


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ENTRADA DE AGUA

Se produce a travs de lospelos radicales.

Los pelos radicales sonevaginaciones de la epidermisque aumentan la superficie deabsorcin.

Tienen muclago que loshace viscosos y permiten quese adhieren a las partculasdel suelo.


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Estructura de

una raz ideal de

dicotilednea

La raz: estructura


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ENTRADA DE AGUA

Junto con las sales forma la savia bruta

El agua entra en la raz por smosis:

La concentracin de solutos es mayor

en las clulas de la raz que en el

suelo.

El agua tiende a ir de donde hay

menos concentracin a donde hay

ms para igualar las concentraciones.

Qu ocurre si regamos una planta

con agua salada?


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Es necesario que los solutos del interior de la raz estnpor encima del suelo para que el agua penetre.


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Viaja por los espacios intercelulares y a travs de las clulas

parenquimticas, atravesando las paredes celulsicas. Atraviesa el parnquima, la endodermis, el periciclo, hasta

llegar al xilema y, desde ah, hasta las hojas donde se realizala fotosntesis.


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ENTRADA DE SALES MINERALES Se realiza a travs de las races.

Se absorben disueltas (en forma inica) Existen dos vas posibles:

VIA APOPLSTICA. VA SIMPLSTICA.


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APOPLSTICA

SIMPLSTICA

Veranimac

in

Va APOPLSTICALas sales minerales entran disueltas

en el agua.

Pasan a travs de las paredes y losespacios intercelulares.

Por esta va podra incorporarse ala planta cualquier in y esto puedeser per judicial.La endodermis y su capa desuberina en sus paredes ( Banda de

Caspary) obliga a que el agua y lassales pasen a travs del citoplasma.De esta forma se controla los ionesabsorbidos.
http://www.educa.madrid.org/web/ies.alpajes.aranjuez/argos/actividades/1BACH/transporteagua.htm


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A. Va del simplasto:

Las sales minerales disueltas en agua pasan a travs del citoplasmade la clula.

1. Los iones entran por TRANSPORTE ACTIVO(SE

SELECCIONAN) en los pelos absorbentes. Se seleccionan

en en momento de la entrada y no necesitan seleccin

por endodermis.

2. Luego se transportan de clula a clula hasta el xilema

donde entran a travs de las punteaduras laterales. O

plasmodesmos.


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El agua y las sales minerales que han entrado por una

u otra va forman la savia bruta.

Algunas plantas presentan micorrizas: simbiosis entre

las races y un hongo y que ayudan a la absorcin de

sales aunque carezcan de pelos absorbentes. El

hongo toma compuestos orgnicos de la planta.


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Volver

4 cm

Ectomicorrizas en Pino


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Los nitratos se absorben por las

races.

En algunas plantas (leguminosas)

tienen ndulos en sus races donde

viven en simbiosis bacterias delgnero Rhizobium que fija el

nitrgeno atmsferico y lo convierte

en nitrato.


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ASCENSO DE LA SAVIA BRUTA

La savia bruta asciende por el xilema, en contra de la gravedad.

Requiere recorrer grandes distancias (decenas de m en los rboles grandes)

y se necesitan presiones de empuje altas. (20-30 kg/cm2 o 1 atmsfera

cada 10 m de ascenso )

La velocidad depende del dimetro de los vasos leosos: Conferas (vasos estrechos: 50 m) = 1-2 m/h

Otras plantas con vasos anchos (400 m) = 40 m/h

El ascenso se produce segn la teora de la transpiracin-tensin-

cohesin (Dixon y Joly), SIN GASTO DE ENERGA EN EL PROCESO

Se consiguen columnas de agua ms resistentes que cables de acero de un

grosor similar (Hasta 200 kg/cm2)


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ELEMENTOS CONDUCTORES DEL XILEMA

Elementos conductores del xilema:A. Traqueidas.B. Trqueas.C.Vaso leoso; formado por layuxtaposicin de las trqueas.

P. Punteaduras: perforaciones de lastraqueas

Pares de poros El xilema est formado porclulas alargadas y con

paredes engrosadas porlignina, lo cual aumenta suresistencia y sirven comotejido esqueltico, cuyos

protoplastos mueren alalcanzar su capacidadfuncional.


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TEORA TRANSPIRACIN-TENSIN-COHESIN

Existe un gradiente de potenciales hdricos entre el suelo y el

aire creado por:

1. La presin de aspiracin de las hojas. A medida que en las

hojas se evapora el agua por transpiracin, aumenta en ellas laconcentracin de solutos y se crea un potencial hdrico negativoentre las hojas y el xilema, provocando la entrada de agua, porsmosis, de las clulas contiguas.

As se origina la fuerza de tensin que tirar de todas lasmolculas que forman la columna de agua que llena cada uno delos vasos de xilema, desde el epitelio de la raz a los estomas de lashojas.


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TEORA TRANSPIRACIN-TENSIN-COHESIN

2. La presin radicular. La concentracinosmtica del suelo es menor que la de la razy por lo tanto tiene un potencial hdrico mayor

por lo que el agua tiende a entrar en la raz yel xilema.

2. La capilaridad. Las molculas de agua seadhieren a las paredes de los vasos leosos yadems estn cohesionadas entre ellas

(puentes de H) formando columnas difcilesde romper, siempre que sean continuas.

Una burbuja de aire basta para romper lacolumna. (cavitacin)

La estructura dipolar delagua explica las fuerzas decohesin ente las molculas

Ver animacin


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TRANSPORTE DEL AGUA Y LAS SALES MINERALES (SAVIA BRUTA)


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TRANSPORTE DEL AGUA Y LAS SALES MINERALES (SAVIA BRUTA)DESDE EL SUELO HASTA LAS HOJAS

absorcin

de aguay sales

periciclo endodermis epidermis va apoplstica

va simplstica

raz



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absorcin

de agua

y sales

tallo vasos delxilema

transportepor el xilema

de la savia

bruta




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absorcin

de agua

y sales

transportepor el xilema

de la savia

bruta

hoja

transpiracin

evaporacin

del agua

Ver animacin



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INTERCAMBIO GASEOSO Necesitan intercambiar oxgeno y dixido de carbono, con la

atmsfera o el suelo. No presentan rganos respiratorios especializados como los

animales debido a :

1. Tiene muchos espacios extracelulares por los que el gas

difunde.2. La tasa respiratoria es menor en vegetales que en

animales lo cual implica menor necesidad de oxgeno.

3. Poca distancia entre las clulas vivas y la superficie.

Se produce en los estomas

Ver animacin
http://www.educa.madrid.org/web/ies.alpajes.aranjuez/argos/actividades/1BACH/hoja.htm


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Los estomasTienen dos clulas oclusivas.

Con forma arrionada.Son las nicas clulas de la epidermis que tienen cloroplastos.Unidas por los extremos. Tienen anhidrasa carbnica.Con pared engrosada en el centro.


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Los estomasLas clulas oclusivas rodean un orificio: el OSTIOLO.Se abre cuando las clulas estn turgentes.Se cierra cuando pierde agua.

Debajo est una cavidad: la CAVIDAD SUBESTOMTICA.

EL APARATO ESTOMTICO


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EL APARATO ESTOMTICO

Ostolo:

permite el intercambio deCO2 y O2 con la atmsfera

Clula

oclusiva

Clulasacompaantes

o clulas anejas

Los estomas son muyabundantes en el envs de lahoja.

Bajo ellos se encuentra lacmara subestomtica.

El aumento de turgencia de lasclulas oclusivas provoca la

apertura del estoma debido a: Las dos clulas oclusivas

estn unidas por susextremos.

Dichas clulas presentansu pared celular muyengrosada en su partemedia.B

Estado de mayorturgencia de las

clulas oclusivas(estoma abierto).

AEstado de menor

turgencia de lasclulas oclusivas(estoma cerrado).


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APERTURA Y CIERRE DE LOS ESTOMAS


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A) Estomas desinchados en una solucin de sacarosa muy concentrada.B) Estomas muy turgentes y con el poro muy abierto.

APERTURA ESTOMTICA


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Cmo se abren los estomas?

En la fotosntesis, en las clulas oclusivas:

Disminuye [CO2] y la reaccin se desplaza hacia la izquierda, lo que

Disminuye [H+] en el interior de las clulas oclusivas (aumenta el pH), lo

que Activa una enzima amilasa que hidroliza el almidn (insoluble)

almacenado yforma glucosa (soluble), lo que Aumenta la [glucosa],lo que Provoca la entrada osmtica de agua del medio ms diluido al msconcentrado, (del exterior de las clulas oclusivas a su interior), lo que Hace que las clulas oclusivas se pongan turgenteslo que Induce la apertura del ostolo del estoma, con lo que Entra CO2

Reaccin central:

CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+

Anhidrasa

carbnica


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Cmo llega el CO2 a las clulas?

El CO2 penetra en lacmara subestomtica.

Se extiende a los espaicoscelulares.

Llega a las clulas y seconsumje en lafotosntesis.

Se crea un gradiente que

hace que contineentrando el CO2 mientrasestn abiertos los estomas
http://j.delavegal.googlepages.com/Estoma.jpg/Estoma-full;init:.jpg


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CIERRE DE LOS ESTOMAS Durante la noche, no se hace la fotosntesis, el CO2 seacumula en las clulas y se cierran los estomas.

La temperatura cuando es mayor de 35C provocatambin el cierre de los estomas para evitar la prdidade agua.


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Cmo se cierran los estomas? (DETALLE)

De noche no se realiza la fase luminosa de la fotosntesis y prontotampoco la oscura, al agotarse las fuentes energticas para fijar

el CO2. La respiracin se sigue produciendo, con lo que: Aumenta [CO2], con lo que La reaccin se desplaza hacia la derecha, con lo que Disminuye el [pH], con lo que

La amilasa se inactiva y el almidn ya no se hidroliza englucosa, lo que Disminuye gradiente osmtico, con lo que Las clulas oclusivas pierden agua y turgencia, lo que Hace que el ostiolo se cierre

Reaccin central:

CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+

Anhidrasa

carbnica


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LENTICELASEn los tallos leosos el

intercambio gaseoso se realiza a

travs de unos orificios llamados

lenticelas


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RESUMENLas plantas intercambian CO2 y oxgeno con la atmsfera.:Por la noche, en la oscuridad, no realizan la fotosntesis, por lo

que slo hay consumo de oxgeno y desprendimiento de CO2.Esto se hace por difusin.De da, con luz, la planta sigue respirando y realiza lafotosntesis. La intesidad del intercambio de gases en lafotosntesis es mayor por lo que globalmente desprende oxgeno yconsume CO2, Para esto los estomas se abren (el consumo deCO2 sube el pH de las clulas oclusivas, por lo que se rompe elalmidn en glucosa y entra agua por smosis; la turgencia de lasclulas oclusivas abre los estomas).


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Qu ocurre con las plantas de

climas ridos?Los estomas no se abren de da, para evitar la prdida

excesiva de agua.

Se abren slo por la noche. El CO2 que entra se almacena

en forma de cidos.

De da, con los estomas cerrados, se libera poco a poco el

CO2 para que hagan la fotosntesis.

OSCURIDAD (Noche) LUZ (Da)D b il i


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CO2

CO2 CO2 CO2 CO2

CO2CO2

CO2

CO2

CO2 CO2 CO2 CO2

CO2CO2

CO2

Asimilacin delCO2 atmosfricoa travs de losestomas:acidificacin

oscura

Descarboxilacindel malato;almacenado yrefijacin del CO2:acidificacindiurna

Los estomas abiertos

permiten la entrada deCO2 y la prdida de H2O

Los estomas cerrados

impiden la entrada deCO2 y la prdida de H2O

Clulasepidrmicas

Clulasepidrmicas

Clula del mesfilo Clula del mesfilo

Vacuola VacuolaPlastos Plastos

HCO3

PEP Oxalacetato

PiPEPcarboxilasa

Almidn

Triosa Fosfato

NADH

Malato

NAD*

cido

MlicocidoMlico

Malato

Piruvato

Almidn

CO2

Ciclo deCalvin

__

TRANSPIRACIN


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TRANSPIRACIN.

La transpiracin es la prdida de agua en la planta en forma devapor.

Se lleva a cabo a travs de los estomas.

FUNCIN DE LA TRANSPIRACIN. Es imprescindible para que ascienda la savia bruta.

Es necesaria para la refrigeracin de la planta.

Evapotranspiracin: Ruta del agua a travs de la hoja


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Problema de la transpiracinSe puede perder agua en exceso lo que

provoca la desecacin de la planta.


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SOLUCIN A LOS PROBLEMAS DE TRANSPIRACIN. La cutcula impermeabiliza la superficie

vegetal.

Se disminuye el nmero de estomas. Las hojas se reducen a espinas.

LA ESTRATEGIA CAM En algunas plantas adaptadas a la vida en

el desierto (plantas CAM o crasulceas)slo abren los estomas de noche,

Por la noche, captan y acumulan dixidode carbono en forma de cido mlico eisoctrico,

Durante el da, cuando los estomas estncerrados, estos cidos liberan el dixidode carbono y realizar la fotosntesis.

Ejemplo: cactus, orqudeas, Aloe vera,nopal o chumbera,


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GUTACINSi la entrada de agua no secompensa con latranspiracin se produce el

fenmeno de gutacin tpicade climas tropicales, con unalto grado de humedad.

Funciones:

Contribuye a la subida desavia bruta.

Sirve como mecanismo

excretor.


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FOTOSNTESIS

Es el proceso por el que lasclulas con clorofila obtienennutrientes a partir de agua,sales minerales y CO2. Para elloutilizan la energa de la luzsolar.


Se pasa de algo oxidado ( agua y CO2) a algo reducido(materia orgnica): hace falta electrones.Se pasa de algo sin energa (agua y CO2) a materia orgnica (

rica en energa): se utiliza la energa del sol.


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FOTOSNTESIS Para que la energa del sol pueda ser usada debe serabsorbida por los pigmentos.

Los pigmentos de las plantas son: Clorofilas (responsables del color verde de las plantas)

Carotenoides, que absorben a otras longitudes de onda y

protegen a la clorofila.


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FOTOSNTESIS


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FotosntesisTiene dos etapas:

Fase luminosa.

Fase oscura.


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Fase luminosa Tiene lugar en los tilacoides de los cloroplastos. Es necesaria la luz.

En ella se rompe el agua y se forma oxgeno.

La energa de la luz se transforma en energa qumica(ATP).

Se forma poder reductor (NADPH)

FASE LUMINOSA


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FASE LUMINOSA: La clorofila absorbe la luz, se

excita y suelta electrones. Los electrones se transportan

por la cadena transportadorade electrones.

Se utilizan para fabricar:ATP.

Poder reductor.

La clorofila se recarga deelectrones al romperse lamolcula de agua por la luz.

En este proceso se libera

oxgeno.


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FASE OSCURA


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FASE OSCURA.

Tiene lugar en elestroma de loscloroplasto.

No necesita luz.

En ella se utiliza el ATPy el poder reductor parareducir el CO2 ytransformarlo en

materia orgnica.


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REPARTO DE LOS NUTRIENTES


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REPARTO DE LOS NUTRIENTES

ELABORADOS. Los nutrientes producidos enla fotosntesis se transportan atodas las zonas de las plantas.

Forman la savia elaborada: - Agua

Sacarosa ( disacrido)

Aminocidos.


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Las clulas recogen nutrientes segn necesidades.

Queman los nutrientes para obtener energa(respiracin celular).

Fabrican sus sustancias (Anabolismo).

Algunas zonas almacenan las sustancias en forma de

almidn: - Races y tallos (para usarlos cuando no se haga la

fotosntesis).

Semillas ( en los cotiledones durante la germinacin).

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