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Nutrición plantas

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nutrición en plantas 1º bto.

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  • 1. La nutrición de las plantas: AlimentaciónDegradación y síntesis celular Excreción
  • 2. Nutrición en las plantas AlimentaciónAbsorción de nutrientesTransporte de savia brutaFotosíntesisTransporte de savia elaborada Degradación y síntesis celular Excreción y secreción Respiración Fermentación
  • 3. AlimentaciónAbsorción de nutrientesTransporte de savia brutaFotosíntesisTransporte de savia elaborada
  • 4. Absorción de nutrientes inorgánicosApoplasto: conjunto de espacios intercelulares y de El agua y las sales minerales entran por:las estructuras vegetales excepto el citoplasma.Simplasto: conjunto de citoplasmas celulares Pelos absorbentesunidos entre sí mediante orificios en las paredes El agua por ósmosiscelulares, llamados plasmodesmos. Las sales minerales por transporte activo.
  • 5. Vías de circulación para llegar al xilema 1º atraviesan la epidermis Vía simplasto: parte pequeña de agua y gran parte de las sales minerales Pasan de las células epidérmicas a las del parénquima cortical, a la endodermis, al periciclo y por último al xilema. El agua y las sales minerales pasan porVía apoplasto: los plasmodesmos entre células.La mayor parte del agua y algunas salesminerales Savia bruta: es el agua y las sales mineralesPasan de las células epidérmicas a las del que se encuentran en el xilema.parénquima cortical, a la endodermis, al En el xilema, la concentración de sales espericiclo y por último al xilema. mayor que en el resto de las células. Por elloCirculan por los espacios intercelulares y el agua pasa por ósmosis y las sales mineraleslas paredes celulares (permeables) por transporte activo (va de células conLas bandas de Caspary los retienen y los menor concentración a células con mayordesvían hacia la vía simplástica. concentración).
  • 6. Plasmodesmo
  • 7. La savia bruta asciende de lasTransporte de la savia bruta raíces al resto de la planta. Objeto poroso (arcilla húmeda): se le pone un tubo vertical parcialmente sumergido en un recipiente con agua. La evaporación provoca la ascensión del agua por el tubo. Planta: se le pone un tubo vertical parcialmente sumergido en un recipiente con agua. La transpiración provoca la ascensión del agua por el tubo.
  • 8. Planta: se le pone un tubo sellado vertical parcialmente sumergido en un recipiente con agua. La transpiración no provoca la ascensión del agua por el tubo.Conclusión: existe relaciónentre la transpiración y elascenso vertical de la saviabruta.
  • 9. Teoría de cohesión-tensiónExplica el desplazamiento del aguadesde las raíces a las hojas. Tensión que Cohesión entre ejerce la moléculas transpiraciónAdhesión: Cohesión: uniónenlaces que se forman entre las moléculas de Tensión: laentre las moléculas de agua por los puentes fuerza que produceagua y la superficie de de hidrógeno. la transpiraciónlos vasos. puede llegar a ser hasta de 140 kg/cm2
  • 10. ¿Cómo funciona la transpiración? Evaporación del agua a través de los estomas Aumento de la concentración de solutos en cámara estomática La ósmosis tira del agua de las células próximas, esto produce el bucle: pérdida de agua- aumento de soluto-aumento de ósmosis. Este proceso llega los vasos del xilema (nervios de las hojas)Tensión que tira de la columnade agua desde las hojas hastalas raíces produciendo elascenso de las savia bruta. ¿Cómo se pone en funcionamiento la transpiración? Por la energía solar que favorece la evapotranspiración.
  • 11. Problemas en el sistema cohesión-tensión Sistema eficaz si no se rompe. Picaduras de insectos: Formación de burbujas de aire insectos fitófagos Formación de cristales de hielo. ¿Qué ocurre con el agua que entra en los seres vivos?En las plantas se elimina porevapotranspiración En los animales se guarda y se recicla.aproximadamente el 90%
  • 12. Intercambio gaseoso El CO2 y el O2 entran en la planta a través de: Se difunde por los •Estomas espacios intercelulares. •Lenticelas El CO2 pasa al El O2 pasa a las Entrada de gases mitocondrias. Para su uso cloroplasto. Para su uso en la fotosíntesis en la respiración celularEl CO2 , se usa en lafotosíntesis para la En la respiración celular seformación de materia produce CO2 que una parte se usaorgánica en la fotosíntesis Salida de gases: proceso inverso.
  • 13. referencia: Carlos González ¿Cómo funcionan los estomas? Cambios en el Cambios en la presión de turgencia de las tamaño del ostiolo células oclusivas y las acompañantes Las células oclusivas Las células adyacentes Las células absorben agua de las absorben agua de las oclusivas se células adyacentes células oclusivas deshinchanAumentan de longitud por la zonadorsal, hinchándose hacia fuera. Se cierra el poroLa microfibrillastiran de la pared Se abre el ostiolointerna estomático Intercambio de Ostiolo abierto = gases y agua No hay intercambio Ostiolo cerrado = de gases y agua
  • 14. ¿Cómo se regula en la entrada y salida de agua de las células oclusivas? Luz CO2 TemperaturaPor la noche aumenta la El exceso de CO2 en espacios Por encima de los 35ºC Por el día aumenta la intracelulares provoca:respiración y por lo tanto la fotosíntesis y disminuye el se activa la respiraciónproducción de CO2 1. la salida de K+ de las celular CO2 células oclusivas 2. La pérdida de agua de las células oclusivas Aumento de CO2 Apertura de los Cierre del estoma estomas Cierre de los estomas. Cierre de estomas CO2 CO2
  • 15. Fotosíntesis Proceso anabólico Fotosíntesis: Transformación de materia inorgánica en materia orgánica con la participación de energía luminosa. Fórmula general: 6 CO2 + 12 H20 + Sales minerales + luz solar C6H12O6 + 6O2 +6 H20Reactivos iniciales Productos 6 CO2 Glucosa C6H12O6 12 H20 FOTOSÍNTESIS Sales Oxígeno 6O2 minerales Luz solar 6 H20
  • 16. Fase luminosa Fases de la fotosíntesis1. Requiere la intervención de la luz .2. Se realiza en los tilacoides del Fase oscura cloroplasto.3. Rotura de la molécula de agua con la 1. No necesita la intervención de la luz. luz solar (Fotolisis de la molécula de 2. Se realiza en el estroma del cloroplasto. agua) 3. Se utiliza el ATP y el NADPH producidos en la fase luminosa4. Producción de O2 , de electrones(e-) 4. Se producen moléculas orgánicas a partir cedidos por el hidrógeno y de de la reducción de moléculas inorgánicas protones (H+) también cedidos por el (sales minerales y CO2) en el llamado ciclo hidrógeno de Calvin.5. Los electrones serán utilizados para 5. Las moléculas que se obtienen son ricas en sintetizar ATP (almacenar la energía energía y proporcionan el alimento a la lumínica en química) y una molécula planta y a otros seres heterótrofos. reductora, el NADPHH2O + LUZ ½ O2 + 2 H++ 2 e-
  • 17. Esquema de la fotosíntesis Luz solar CO2 ATP NADPH + H+H20 CICLO DE CALVIN Tilacoides Estroma ADP + P O2 Fase luminosa NADP+ Fase oscura Moléculas orgánicas
  • 18. Fuente: órgano vegetal que presenta unTransporte de la savia elaborada exceso de azúcar (tiene más del que consume). Puede ser que la produzca mediante la fotosíntesis o que la almacene. Ejemplos: hojas maduras, raíces y tallos con muchas reservas. Sumidero: órgano vegetal que presenta un déficit de azúcar (tiene menos del que consume). Puede ser el órgano no realice la fotosíntesis o que no produzca suficiente azúcar para realizar sus funciones vitales.. Ejemplos: ápice de la raíz, órganos en formación (hojas creciendo), flores, órganos de reserva en formación. La savia elaborada contiene principalmente sacarosa (además de otros nutrientes), formados por la fotosíntesis. Circula por el floema (vasos liberianos, tubo criboso), con velocidad media de 1 m/h. Asociada a cada célula del floema se encuentra una célula acompañante que puede ser fuente o sumidero.
  • 19. Carga floemática El parénquima clorofílico fabrica los nutrientes, fotoasimilados, principalmente sacarosa. Los fotoasimilados deben pasar a: 1. Las células acompañantes 2. Los tubos cribosos Vías de acceso Fotoasimilado: molécula que se origina a partir de la fotosíntesis Vía simplástica, sin consumo de energía. Por difusión Vía apoplástica, con consumo de energía: •Por transporte activo. Se consume ATP •Se sacan protones H+ del citoplasma para entrar iones potasio K+ que arrastran sacarosa (cotransporte)
  • 20. Detalle de la carga del floema I
  • 21. Detalle de la carga del floema II
  • 22. Exceso de solutos en el tubo cribosoEntrada de agua por ósmosis desde el xilema Aumento de agua Aumento de presión hidrostática Empuje de la savia elaborada por el floema
  • 23. Descarga floemática La sacarosa pasa del floema a la célula sumidero por dos vías: 1. Apoplástica: en sumideros de almacenamiento, se consume energía. 2. Simplástica: en los sumideros de crecimiento, es por difusión pasiva (mayor concentración de soluto en floema que en sumidero)
  • 24. Salida de la sacarosa (fotoasimilados) del tubo cribosoSalida de agua del floemahacia el xilema, por ósmosisDisminución de la presiónhidrostática en el floema.Aumenta la diferencia depresión hidrostática entrefuentes y sumideros. Desplazamiento de la savia elaborada de las fuentes al sumidero.
  • 25. Degradación de las moléculas fotoasimiladas. Catabolismo Glucosa Con oxígeno Sin oxígeno Objetivo: obtener energía para Respiración celular Fermentación garantizar las funciones celulares. Glucólisis Ciclo de Krebs Cadena trasnsportadora de electrones.¿Dónde y mediante qué mecanismo? :1. Mitocondria: la respiración celular aerobia. 2 ATP2. Citosol: la fermentación. 36 ATP La fórmulas generales son: Para la respiración celular aerobia C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O 6CO2 + 12 H2O + 36 ATP (energía química) Para la fermentación (según el tipo de fermentación): •Alcohólica de la glucosa: C6H12O6 + 2 Pi + 2 ADP → 2 CH3-CH2OH + 2 CO2 + 2 ATP
  • 26. Respiración celular Tiene tres etapas 1. glucolisis: la glucosa se rompe en dos moléculas de ácido pirúvico, se forma el ATP y los protones (H+ )y electrones(e- ) que se desprenden van a parar al NAD+ para dar NADH (molécula reducida). Se desarrolla en el citosol.2. Ciclo de Krebs: el ácido pirúvico entra enla mitocondria y se oxida a CO2 , ser formaATP y se liberan electrones que se usan paraformar el NADH. Se realiza en la matrizmitocondrial.3. Transporte de electrones: El NADH cedelos electrones a una cadena de proteínas.Éstas se los dan al que se reduce a . Eltraspaso de electrones hace que una partede la energía se pierda en forma de calor yotra se acumule en el ATP. Se desarrolla enla membrana mitocondrial interna.
  • 27. Cualquier tipo de molécula puede sufrir procesos catabólicos para obtener energía a partir de ella en el ciclo de krebs.Cualquier tipo de molécula puedeser transformada en Acetil-CoA ypasar al ciclo de Krebs.
  • 28. Interrelaciónfotosíntesis-respiración
  • 29. Síntesis de moléculas complejas. Anabolismo. Para las reacciones anabólicas se utiliza la energía acumulada en el ATP Aminoácidos Glucosa Proteínas: forman parte de las membranas Almidón: Celulosa: celulares, y de los orgánulos celulares o actúan polisacárido polisacárido como enzimas de reserva estructural Nucleótidos Ácidos grasosFosofolípidos: forman Ácidos nucleicos: el ADN y el ARNparte de las membranascelulares y organulares
  • 30. EXCRECIÓN Y SECRECIÓN Expulsión de sustancias que proceden el metabolismo celular. Posteriormente estas sustancias pueden ser utilizadas.Sustancia perjudicial Sustancia beneficiosapara la planta para la plantaExcreción. Secreción. Las plantas no presentan aparato excretor.Mecanismos de eliminación:1. A través de los estomas y lenticelas.2. Almacenaje en vacuolas o en espacios intercelulares en órganos concretos, por ejemplo en una hoja. Cuando se desprende la hoja o la estructura en la que lo guardaba, se libera de los productos de desecho.
  • 31. Ejemplos de secreción:1. Gases: a. el CO2 y el O2 . El primero, formado en la respiración celular (ciclo de krebs), es reutilizado en la fotosíntesis (ciclo de Calvin) y el segundo, formado en la fotosíntesis (fotolisis) es Resina-ámbar reutilizado en la respiración celular. b. El etileno, gas que actúa como hormona vegetal para la maduración de los frutos.2. Líquidos: a. el agua formada en los procesos catabólicos (respiración celular) se utiliza de nuevo en la fotosíntesis (proceso anabólico). b. Aceites esenciales (menta, lavanda, eucaliptus) , resinas, látex (caucho), etc.3. Sólidos: como los cristales de oxalato cálcico. Aroma de las flores
  • 32. Otras maneras de nutrirse las plantas Plantas carnívorasSon autótrofasCapturan invertebrados para obtener Los insectos quedan atrapados en lasnitrógeno y fósforo de sus proteínas. secreciones de los pelos glandulares que además presentan enzimas que digieren a la presa y posteriormente absorbe dichos nutrientes.
  • 33. Plantas parásitas Plantas semiparásitasAlgunas de ellas no tienenclorofila y se tienen quealimentar directamente deotra planta. El muérdago es autótrofo pero necesita tomar la savia bruta de otra planta para obtener el agua y las sales minerales.
  • 34. Micorrizas Simbiosis entre hongo y raíz de planta. El hongo rodea la raíz y favorece la absorción de sales minerales. La planta suministra al hongo materia orgánica.
  • 35. Bacteriorrizas Simbiosis entre planta y bacterias que son capaces de fijar nitrógeno. Ejemplo: Planta: leguminosas Bacteria: Rhizobium Las bacterias entran en los pelos absorbentes de la planta y fijan el nitrógeno atmosférico , esto le permite formar aminoácidos . La planta aporta a la bacteria materia orgánica y agua.

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