NUTRICIÓN MINERAL MICORRIZAS
OBJETIVO Entender la importancia de los nutrientes minerales esenciales y no esenciales para la planta y los respectivos p...
PESO SECO PLANTA Compuestos orgánicos (90 - 95%) Compuestos inorgánicos (5 – 10%) Elementos vitales para el desarrollo de ...
Composición elemental de un tejido vegetal, expresado en porcentaje del peso seco correspondiente a cada elemento. Macronu...
<ul><li>Macronutriente que se absorbe preferentemente como fosfatos ácidos (H 2 PO 4 -  o HPO 4 2- ) </li></ul><ul><li>For...
NITRÓGENO <ul><li>Macronutriente más abundante en la planta. </li></ul><ul><li>Esencialidad: forma parte de las proteínas,...
<ul><li>Se absorbe como ión </li></ul><ul><li>Contribuye junto con el potasio a la osmorregulación de las células guardian...
Síntomas de carencias de nutrientes minerales
Síntomas de carencias de nutrientes minerales
¿ Cómo saber si un nutriente es esencial?
DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES EN EL SUELO Depende de factores como: 1.- pH del suelo 2.- Provisión de oxígeno 3.- Naturalez...
1.-DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES SEGÚN EL pH DEL SUELO
2.- DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES SEGÚN LA PROVISIÓN DE OXIGENO Formas reducidas u oxidadas 3.- DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTE...
ABSORCIÓN DE FOSFATO Estrategias biológicas de los vegetales para captar fosfato - Extensión de la geometría radicular CAM...
- Cambios en fosforilación de proteínas - Activación de genes (fosfatasas, transportadores de fosfato,  β -glucosidasa) CA...
Mecanismos microbianos de solubilización de P Exudación de sustancias ácidas MPO 4   +  H +   ->  HPO 4 -2  + M + Exudació...
MICORRIZAS El Proceso de absorción de minerales por la raíz puede ser modificado por asociación simbiótica de hongos con l...
Micorriza (hongo-planta) Líquen (hongo-alga)
Líquen
Beneficios de la simbiosis hongo-planta (micorrizas) Para las plantas: 1.- Aumento del área fisiológicamente activa de las...
Beneficios de la simbiosis hongo-planta (micorrizas) Para el hongo: 1.- Recibe principalmente carbohidratos de la planta.
Efecto de la micorrización No micorrizada Micorrizadas
No micorrizada  Micorrizada  Palmera  Efecto de la micorrización
HONGOS
Cuerpo filamentoso de un hongo
 
 
Absorción de agua: RAÍZ Pelos radiculares o absorbentes : - largos - delgados - aumentan área superficial de la raíz
 
MICORRIZAS : - Ectomicorrizas - Endomicorrizas o micorriza  vesicular-arbuscular - Ectendomicorrizas - Ericoides - Monotro...
ECTOMICORRIZAS Común en Gimnospermas (género  Cupressus, Thuja, Sequoia ) y Angiospermas Manto Malla de Hartig Hongos:  Ba...
 
Manto externo Manto externo Malla de Hartig Célula epidermal
Ectomicorrizas
Hongos del género  Glomales . MICORRIZA VESICULAR-ARBUSCULAR
 
Tronco de la hifa Membrana periarbuscular Matriz interfacial Pared celular del hongo Memb plasmática del hongo Arbúsculos
Matriz interfacial compartimiento entre la pared del hongo y la membrana periarbuscular Celulosa, pectinas,  β -1,3-glucan...
Zonas de intercambio de nutrientes Pi
PROCESO DE COLONIZACIÓN DEL HONGO Mecanismo  ¿   ? Raíz    señales volátiles Hongo    secreta enzimas hidrolíticas    Ex...
Etapas en la colonización de un hongo formador de  micorrizas vesicular-arbuscular :   -  Germinación de la espora   - Dif...
Características morfológicas en el metabolismo de un hongo micorrizal
Respuesta de la célula de la raíz frente al desarrollo del arbúsculo - Fragmentación de la vacuola - Migración del núcleo ...
 
FIN Kosuta, S. y cols. (2003). A diffusible factor from arbuscular mycorrhizal fungi induces symbiosis-specific  MtENOD11 ...
Inducción de pMtENOD11-gusA en raíces en el cocultivo separado por membranas. a, b, d, f y g: raíces transformadas c, e y ...
Mutantes para el estudio del proceso de colonización
Rutas bioquímicas del metabolismo del carbono entre el micelio intra y extraradical
 
Benabdellah, K. y cols. (2000). Alterations in the plasma membrane polypeptide pattern of tomato roots ( Lycopersicon escu...
2D-PAGE 6 semanas después de la inoculación con el hongo
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Clase 4 nutricion_mineral_y_micorrizas

  1. 1. NUTRICIÓN MINERAL MICORRIZAS
  2. 2. OBJETIVO Entender la importancia de los nutrientes minerales esenciales y no esenciales para la planta y los respectivos procesos de asimilación de estos (asimilación de fosfato, micorrizas).
  3. 3. PESO SECO PLANTA Compuestos orgánicos (90 - 95%) Compuestos inorgánicos (5 – 10%) Elementos vitales para el desarrollo de la planta NUTRIENTES MINERALES MACRONUTRIENTES MICRONUTRIENTES
  4. 4. Composición elemental de un tejido vegetal, expresado en porcentaje del peso seco correspondiente a cada elemento. Macronutrientes Micronutrientes
  5. 5. <ul><li>Macronutriente que se absorbe preferentemente como fosfatos ácidos (H 2 PO 4 - o HPO 4 2- ) </li></ul><ul><li>Forma parte de nucleótidos, ácidos nucleicos, fosfolípidos. </li></ul><ul><li>Asociación simbiótica entre las raíces del vegetal y ciertos hongos favorece la absorción de fosfatos (MICORRIZAS). </li></ul>FÓSFORO POTASIO <ul><li>Muy soluble. En el suelo y la planta está presente como K + </li></ul><ul><li>No forma parte de moléculas estructurales o regulatorias </li></ul><ul><li>Regula el potencial osmótico, en especial en células guardianas </li></ul>CALCIO <ul><li>Se absorbe y se transporta como ión. </li></ul><ul><li>Forma parte de paredes celulares. </li></ul><ul><li>Cofactor de enzimas hidrolíticas. </li></ul>ALGUNOS NUTRIENTES MINERALES Y SU IMPORTANCIA PARA EL VEGETAL
  6. 6. NITRÓGENO <ul><li>Macronutriente más abundante en la planta. </li></ul><ul><li>Esencialidad: forma parte de las proteínas, bases nitrogenadas, coenzimas, clorofila, etc. </li></ul>
  7. 7. <ul><li>Se absorbe como ión </li></ul><ul><li>Contribuye junto con el potasio a la osmorregulación de las células guardianas. </li></ul><ul><li>Se absorbe como SO 4 -2 </li></ul><ul><li>Forma parte de 3 aminoácidos </li></ul><ul><li>esenciales: cisteína, cistina y metionina. </li></ul><ul><li>Constituyente de varias coenzimas. </li></ul>AZUFRE <ul><li>Se absorbe como ión. </li></ul><ul><li>Forma parte de citocromos y enzimas que intervienen en el transporte de electrones. </li></ul><ul><li>Necesario para la síntesis de clorofila. </li></ul>HIERRO <ul><li>Interviene en la fotosíntesis </li></ul>MANGANESO CLORO <ul><li>Se absorbe como ión. </li></ul><ul><li>Forma parte de la clorofila. </li></ul><ul><li>Cofactor de algunas enzimas. </li></ul>MAGNESIO
  8. 8. Síntomas de carencias de nutrientes minerales
  9. 9. Síntomas de carencias de nutrientes minerales
  10. 10. ¿ Cómo saber si un nutriente es esencial?
  11. 11. DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES EN EL SUELO Depende de factores como: 1.- pH del suelo 2.- Provisión de oxígeno 3.- Naturaleza de las partículas que constituyen el suelo
  12. 12. 1.-DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES SEGÚN EL pH DEL SUELO
  13. 13. 2.- DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES SEGÚN LA PROVISIÓN DE OXIGENO Formas reducidas u oxidadas 3.- DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES SEGÚN LA NATURALEZA DEL SUELO arcilla humus Adsorción de cationes
  14. 14. ABSORCIÓN DE FOSFATO Estrategias biológicas de los vegetales para captar fosfato - Extensión de la geometría radicular CAMBIOS MORFOLÓGICOS - Aumento de la proliferación de pelos radicales - Elongación de los pelos radicales - Asociación con microorganismos (de vida libre o simbiótica)
  15. 15. - Cambios en fosforilación de proteínas - Activación de genes (fosfatasas, transportadores de fosfato, β -glucosidasa) CAMBIOS FISIOLÓGICOS, BIOQUÍMICOS y MOLECULARES - Aumento del uso eficiente de Pi - Exudación de ácidos orgánicos y quelantes - Mobilización de Pi desde la vacuola al citoplasma - Secreción de fosfatasas
  16. 16. Mecanismos microbianos de solubilización de P Exudación de sustancias ácidas MPO 4 + H + -> HPO 4 -2 + M + Exudación de quelantes MPO 4 + Q -> MQ + HPO 4 -2 Exudación de fosfatasas
  17. 17. MICORRIZAS El Proceso de absorción de minerales por la raíz puede ser modificado por asociación simbiótica de hongos con la raíz. “ Asociación simbiótica mutualística entre hongos no patogénicos del suelo y la raíz de plantas superiores”
  18. 18. Micorriza (hongo-planta) Líquen (hongo-alga)
  19. 19. Líquen
  20. 20. Beneficios de la simbiosis hongo-planta (micorrizas) Para las plantas: 1.- Aumento del área fisiológicamente activa de las raíces. 2.- Aumento de la captación de agua y nutrientes como fosfatos , potasio y calcio, metales trazas como zinc y cobre del suelo. 3.- Aumenta la tolerancia de las plantas a las temperaturas del suelo y acidez extrema. 4.- Provee protección contra ciertos patógenos.
  21. 21. Beneficios de la simbiosis hongo-planta (micorrizas) Para el hongo: 1.- Recibe principalmente carbohidratos de la planta.
  22. 22. Efecto de la micorrización No micorrizada Micorrizadas
  23. 23. No micorrizada Micorrizada Palmera Efecto de la micorrización
  24. 24. HONGOS
  25. 25. Cuerpo filamentoso de un hongo
  26. 28. Absorción de agua: RAÍZ Pelos radiculares o absorbentes : - largos - delgados - aumentan área superficial de la raíz
  27. 30. MICORRIZAS : - Ectomicorrizas - Endomicorrizas o micorriza vesicular-arbuscular - Ectendomicorrizas - Ericoides - Monotropoides - Arbutoides
  28. 31. ECTOMICORRIZAS Común en Gimnospermas (género Cupressus, Thuja, Sequoia ) y Angiospermas Manto Malla de Hartig Hongos: Basidiomycetes Ascomycetes
  29. 33. Manto externo Manto externo Malla de Hartig Célula epidermal
  30. 34. Ectomicorrizas
  31. 35. Hongos del género Glomales . MICORRIZA VESICULAR-ARBUSCULAR
  32. 37. Tronco de la hifa Membrana periarbuscular Matriz interfacial Pared celular del hongo Memb plasmática del hongo Arbúsculos
  33. 38. Matriz interfacial compartimiento entre la pared del hongo y la membrana periarbuscular Celulosa, pectinas, β -1,3-glucanos, glicoproteínas ricas en hidroxiprolina
  34. 39. Zonas de intercambio de nutrientes Pi
  35. 40. PROCESO DE COLONIZACIÓN DEL HONGO Mecanismo ¿ ? Raíz  señales volátiles Hongo  secreta enzimas hidrolíticas Exo- y endo-glucanasas Celulasas Xiloglucanasas Poligalacturonasas.  Fuerza mecánica
  36. 41. Etapas en la colonización de un hongo formador de micorrizas vesicular-arbuscular : - Germinación de la espora - Diferenciación hifal - Formación de apresorios - Penetración a la raíz - Crecimiento intercelular - Formación de arbúsculos - Transporte de nutrientes.
  37. 42. Características morfológicas en el metabolismo de un hongo micorrizal
  38. 43. Respuesta de la célula de la raíz frente al desarrollo del arbúsculo - Fragmentación de la vacuola - Migración del núcleo a una posición más central - Aumenta el número de organelos - Reorganización del citoesqueleto - Aumenta la superficie de la membrana plasmática
  39. 45. FIN Kosuta, S. y cols. (2003). A diffusible factor from arbuscular mycorrhizal fungi induces symbiosis-specific MtENOD11 expression in roots of Medicago truncatula . Plant Physiology . 131: 952-962 Representación esquemática de los co-cultivos del hongo simbiótico y la leguminosa
  40. 46. Inducción de pMtENOD11-gusA en raíces en el cocultivo separado por membranas. a, b, d, f y g: raíces transformadas c, e y h: raíces control i: planta entera j: planta control k, l: inducción de pMtENOD11-gusA con otros hongos
  41. 47. Mutantes para el estudio del proceso de colonización
  42. 48. Rutas bioquímicas del metabolismo del carbono entre el micelio intra y extraradical
  43. 50. Benabdellah, K. y cols. (2000). Alterations in the plasma membrane polypeptide pattern of tomato roots ( Lycopersicon esculetum ) during the development of arbuscular mycorrhiza. Journal of Experimental Botany. 51(351): 747-754.
  44. 51. 2D-PAGE 6 semanas después de la inoculación con el hongo
  45. 52. 2D-PAGE 4 semanas después de la inoculación con el hongo

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