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Nutrición de las Plantas

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    Tema 10 Tema 10 Presentation Transcript

    • TEMA 10: LA NUTRICIÓN EN LAS PLANTAS
      • NUTRICIÓN: Proceso que consiste en hacer llegar los nutrientes a las células para que puedan llevar a cabo sus reacciones metabólicas, para proporcionarle energía y materiales para su actividad vital.
      • Las plantas fabrican los nutrientes por medio de la fotosíntesis, obteniéndose (a partir de dióxido de carbono, agua y sales minerales) sustancias orgánica y desprendiendo oxígeno.
      • Las sustancias orgánicas son usadas igual que lo hacen los animales (catabolismo y anabolismo).
      • Plantas: Briofitas y Cormofitas
    • NUTRICIÓN EN LAS BRIOFITAS
      • Las Briofitas son plantas que carecen de verdaderos tejidos y órganos(raíz, tallo y hojas).
      • Su sencilla organización corporal no existe mucha separación entre zonas de entrada de nutrientes y zonas de utilización de los mismos.
      • La planta presenta falsas raíces o rizoides y unas estructuras semejantes a hojas donde se realiza la fotosíntesis.
      • Al carecer de tallo carecen de sistema conductores, esto hace que los nutrientes circulen muy despacio, por lo que tienen que ser plantas muy pequeñas (20 cm) para evitar que la distancia entre rizoide y las zonas fotosintéticas sea excesiva.
    • Las Briofitas toman el agua del aire directamente por las zonas fotosintéticas. Por eso deben vivir en lugares húme- Dos y vivir en grupo para evitar la desecación.
    • NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS
      • Son las plantas superiores, presentan verdaderos tejidos y órganos especializados en funciones concretas.
      • Función de nutrición en estas plantas la realizan los órganos especializados como la raíz (entrada), tallo (conducción) y hoja (utilización de nutrientes) respectivamente.
      • Esta especialización le proporciona a las Cormofitas mayores ventajas evolutivas.
    • PROCESO DE NUTRICIÓN EN CORMOFITAS
      • Comprende los siguientes procesos:
        • Entrada de agua y sales minerales para formar la savia bruta
        • Ascenso de la savia bruta
        • Intercambio de gases ( incorporación de moléculas gaseosas)‏
        • Fotosíntesis
        • Reparto de los nutrientes sintetizado (mecanismo de circulación de la savia elaborada).
        • Metabolismo celular.
        • Eliminación de los productos de excreción.
    • 1. ENTRADA DE AGUA
      • El agua que se encuentra en el suelo se incorpora a la planta por varias zonas de la raíz, pero principalmente a través de los pelos radicales o obsorbentes ( son evaginaciones de las células epidérmicas permitiendo aumentar la superficie de absorción), cada pelo radical está formado por una sola célula.
      • Para que entre agua la concentración de soluto de la célula de los pelos radicales, y de la raíz en general, tiene que ser mayor que la que existe en el suelo. Gracias a esto el agua pasa desde el suelo hacia las células de la raíz por ósmosis.
      • Una vez dentro de las células epidérmicas el agua sigue desplazándose hacia las zonas más internas de la raíz pasando de célula a célula o por los espacios intercelulares del parénquima. Llega a la endodermis y pasa el periciclo hasta llegar al Xilema y de ahí llega al tallo y las hojas.
    • Estructura de la raíz
    • 2.- Entrada de sales minerales
      • La entrada de sales minerales también se realiza a través de las raíces. Estas deben encontrarse en forma de iones.
      • Los iones más importantes son: sodio, potasio, calcio, magnesio, hierro, nitratos, fosfatos y sulfatos. Otros que requieren pero en menor proporción son: cinc, manganeso,….
      • La incorporación de sales minerales a la planta se realiza por dos mecanismos distintos: vía apoplástica y vía simplástica
    • Vía apoplástica Las sales minerales entran disueltas en agua. Siguen la misma ruta que el agua, es decir, a través de los espacios intercelulares y por las paredes celulares de celulosa. De esta manera se incorpora a la planta cualquier tipo de ión disuelto, lo cual no resulta conveniente (cada especie tiene sus propias necesidades). El control del tipo y de la cantidad de los iones absorbidos se realiza en la endodermis . En la pared de sus células se encuentra un engrosamiento de suberina, la banda de Caspary donde se lleva a cabo una selección de los iones (fig. 10.4)‏
    • Vía simplástica
      • En este caso sólo entran los iones necesarios y no es precisa una selección posterior en el endodermis. Sigue una ruta a través de las paredes celulares de celulosa.
      • Los iones entran selectivamente por transporte activo a través de los pelos radicales. Los iones entran contra gradiente de concentración. (fig. 10.5)‏
    •  
    • 3.- Ascenso de la savia bruta
      • La savia bruta asciende desde las raíces hasta las hojas, pasando por el tallo a través del sistema conductor: Xilema.
      • El ascenso de la savia bruta desde las raíces hasta las hojas tiene lugar gracias a la combinación de varios fenómenos que se rigen por la denominada teoría de la transpiración-tensión-cohesión.
      • Estos fenómenos crean un gradiente de potenciales hídricos responsable directo del ascenso de la savia y son fundamentales:
      • Presión de aspiración desde las hojas, que resulta de la pérdida de agua por transpiración a través de los estomas.
      • Presión radicular, generada por el flujo de agua que se crea por la diferencia de concentración osmótica entre la raíz y el suelo.
      • La capilaridad , fenómeno físico por el cual el agua asciende por tubos finos gracias a la adhesión de las moléculas a las paredes de los conductos y a la cohesión entre las moléculas ( las moléculas al ser polares forman uniones relativamente fuertes entre sí y establecen columnas contínuas.
    • 4.- Incorporación de moléculas gaseosas
      • Las plantas necesitan oxígeno para realizar los procesos metabólicos de la respiración celular.
      • Las plantas necesitan dióxido de carbono para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis.
      • Ambas moléculas se encuentran en la atmósfera, y el oxígeno además puede estar en el suelo.
      • La incorporación de las moléculas gaseosas presenta diferencias con los animales ( órganos respiratorios).
      • Las plantas no presentan órganos respiratorios por varios hechos:
        • 1.- Existen numerosos espacios intercelulares por los que las moléculas gaseosas pueden repartirse fácilmente.
        • 2.- La tasa respiratoria de las células vegetales es menor que la de los animales, por lo que necesita menos oxígeno.
        • 3.- Las células vegetales no están muy alejadas de la superficie exterior, y las distancias que deben recorrer las moléculas gaseosas no son muy grandes.
        • 4.- el oxígeno entra por los estomas.
      • El dióxido de carbono, que necesita las plantas en grandes cantidades en los lugares en los que se realiza la fotosíntesis, entran por los estomas ( se encuentran en el envés de las hojas).
      • Los estomas son unos pequeños poros de las plantas localizados en el envés de las hojas. Constan de dos grandes células llamadas oclusivas rodeadas de células acompañantes. La separación que se produce entre las dos células se denomina ostiolo, que regula el tamaño del poro, por lo tanto, del intercambio de gases.
    • Mecanismo de apertura y cierre de los estomas.
      • El dióxido de carbono es esencial para la fotosíntesis, por lo tanto durante dicho proceso los estomas se abren para permitir la entrada.
      • Cuando aumenta la cantidad de soluto en las células oclusivas, el agua procedente de las células contiguas entra en las células oclusivas por ósmosis, y provoca su hinchamiento y turgencia. Esto ocurre cuando se está realizando la fotosíntesis.
      • Durante la noche no se realiza la fotosíntesis y el dióxido de carbono se acumula en las células oclusivas, lo que provoca una bajada de concentración en las células oclusivas, por lo que pierden agua se hacen más flácidas y se cierran los estomas.
    • 5.- Fotosíntesis
      • A las hojas le llega el agua y sales minerales procedentes del suelo, y el dióxido de carbono de la atmósfera. Con ellas las células del parénquima clorofílico llevan a cabo el proceso de la nutrición vegetal: Fotosíntesis.
      • Gracias a ella se sintetizan las moléculas orgánicas que son imprescindibles para la célula: glúcidos, lípidos, proteínas y ácido nucléicos. La energía para este proceso proviene del sol .
      • La importancia de la fotosíntesis no es solamente que es el proceso de nutrición para ellas, si no que también es necesaria para los animales que se alimentan de ella directamente (los herbívoros) o inderectamente(los carnívoros). Esto nos demuestra que sin la fotosíntesis la vida en la Tierra no podría desarrollarse.
      • La fotosíntesis se realiza en los cloroplastos, pues son necesarias unos pigmentos fotosintéticos: clorofila y los carotenoides, que absorben la luz de diferentes longitudes de ondas.
      • Las planta que predomina el color verde es porque los carotenoides están enmascarados por la clorofila.
    • 6.- Reparto de los nutrientes sintetizados
      • Floema es el sistema conductor encargado de conducir la savia elaborada.
      • Está formado por:e lementos cribosos ( células cribosas) alineadas formando un tubo criboso; células acompañantes (células vivas asociadas a las células cribosas); las células parenquimáticas (almacenan sustancias de reserva) y las placas cribosas.
      • Los nutrientes de la fotosíntesis son repartidos desde donde se han formado (hojas y tallos herbáceos) hasta las partes no fotosintéticas (raíces y tallos leñosos).
      • La savia elaborada esta formada principalmente por sacarosa y aminoácidos disueltos en agua.
      • Mecanismo de circulación de la savia elaborada: los nutrientes orgánicos se sintetizan en las células del parénquima clorofílico, de éstas pasan, por transporte activo, a las células acompañantes del floema, de ahí pasan a los tubos cribosos.
      • Una vez allí, en el floema, la savia elaborada avanza o circula por la planta, célula a célula, a través de las placas cribosas, en virtud de la diferencia de presión hidrostática entre las hojas y los lugares donde se consumen los nutrientes transportados.
    •  
    • 7.- Metabolismo celular.
      • Las célula utiliza los nutrientes para llevar a cabo las reacciones químicas que tienen lugar en los organismos vivos para conseguir energía y sintetizar componentes propios como proteínas, lípidos y ácidos nucléicos.
    • 8. Eliminación de los productos de excreción.
      • Los productos de excreción son los desechos procedentes del metabolismo.
      • Características de los productos de desecho que los diferencia de los animales:
        • Se generan en menores cantidades.
        • Parte de ellas son reutilizadas como el dióxido de carbono y el agua.
        • Moléculas excretoras y secretoras son difícil de diferenciarlas.
      • Mecanismos de excreción son:
      • En las plantas acuáticas los productos que no son reutilizados se eliminan, simplemente, por difusión al medio ambiente.
      • En las plantas terrestres: algunos ácidos o sales se almacenan en ciertas células y no son expulsados al exterior, si no, que estas células terminan muriendo. En algunas plantas (anuales) no se eliminan estas sustancias hasta que no muere la planta entera, en cambio en las plantas que viven varios años con la caída de las hojas la planta se libera de estas sustancias. Otras sustancias son expulsadas directamente al exterior a través de la membrana plasmática.
    • NUTRICIÓN HETERÓTROFA DE LAS PLANTAS
      • PLANTAS CARNÍVORAS: son capaces de utilizar las proteínas animales (insectos) como fuente de nitrógeno y de fósforo para compensar el déficit de las sales de estos elementos en el suelo. Todas poseen clorofila por lo que realizan la fotosíntesis, la nutrición heterótrofa es un complemento nutritivo. ( Drosera)
      • PLANTAS PARÁSITAS: No tienen clorofila, por lo que deben tomar todas las moléculas orgánicas de otras plantas. Se enganchan a las plantas y emiten unas prolongaciones que se introducen en los tubos cribosos para absorber la savia elaborada. Ejemplo el Muérdago
    • Drosera Muérdago