Clase 4 Transporte, Desarrollo Adaptaciòn

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Clase 4 Transporte, Desarrollo Adaptaciòn

  1. 1. UN ÀRBOL PUEDE TRANSFERIR DEL SUELO A LA ATMÓSFERA 40 LITROS DE AGUA POR HORA!
  2. 2. Movimiento de productos de la fotosíntesis para satisfacer necesidades de las plantas .. Se denomina:
  3. 3. … DESDE EL SUELO, … POR LAS RAICES.
  4. 4. Son esenciales para hacer disponibles los nutrientes en el suelo, requeridos por las plantas: SIMBIOSIS
  5. 5. A TRAVES DE LOS ESTOMAS PÉRDIDA DE AGUA MANTIENE 10-15 T ºC bajo medioambiente.
  6. 6. Transpiración es seguido por absorción de agua Cuando POTENCIAL HÍDRICO del suelo es superior al de las células, el agua entra a las raíces y se conduce por el XILEMA (traqueidas y vasos). TEORÍA COHESIÓN-TENSIÓN
  7. 7. MODELO EXPERIMENTAL TEORÍA COHESIÓN-TENSIÓN La transpiración del agua en la planta crea presión negativa suficiente para que columna de agua se desplace hacia arriba …
  8. 8. DIFUSIÓN DE GASES REGULADO POR PRESIÓN DE TURGENCIA de los estomas (Células oclusivas) Influyen: •Stress hídrico •Concentración CO2 •pH •Temperatura •Luz Turgencia abre estomas K+ esencial en Potencial hídrico celular
  9. 9. TRANSLOCACIÓN DE AZÚCARES Tejidos de almacenamiento como “destino” importan solutos. Como fuente “exportan”. TRANSLOCACIÓN de fuente ( fotoasimilados ) a destino … por Tubos cribosos de FLOEMA HIPÓTESIS DE FLUJO POR PRESIÓN Agua se mueve por ósmosis siguiendo a moléculas de Azúcar ( transporte activo )
  10. 10. REPRESENTACIÓN MODELO DE HIPÓTESIS DE FLUJO POR PRESIÓN BALÓN A permeable al agua. Presión hidrostática aumenta por la presencia de azúcar. efecto osmótico .. Entonces, agua fluye a B por presión y “arrastra” azúcar …
  11. 11. ..mantenimiento del equilibrio interno frente a cambios internos y externos ….
  12. 12. Regulación interna la hacen HORMONAS: •AUXINAS •CITOQUININAS •ETILENO •ÁCIDO ABSCÍSICO •GIBERELINAS
  13. 13. FUNCIÓN DE LAS AUXINAS (ácido indol acético, AIA) • ALARGAMIENTO DEL VÁSTAGO • En bajas concentraciones, PROMUEVE crecimiento de raíces secundarias y adventicias • En altas concentraciones INHIBE crecimiento de raíces principales • En semillas ESTIMULAN crecimiento pared ovario • Producción disminuida AUXINAS se relaciona con ABSCISIÓN
  14. 14. FUNCIÓN DE LAS CITOCININAS • Estimula DIVISIÓN CELULAR • Revierte DOMINANCIA APICAL • Interviene CRECIMIENTO VÁSTAGO y DESARROLLO DEL FRUTO • Demora SENESCENCIA de las HOJAS
  15. 15. FUNCIÓN DEL ETILENO • Estimula MADURACIÓN DEL FRUTO (olor típico de bananos maduros) • … SENESCENCIA de hojas y flores • …. ABSCISIÓN (caída de hojas …) • Puede ser EFECTOR de DOMINANCIA APICAL
  16. 16. Función de GIBERELINAS • Estimula ALARGAMIENTO DE VÁSTAGO • Estimula FLORACIÓN plantas BIENALES • Estimula producción de ENZIMAS HIDROLÍTICAS en semillas durante GERMINACIÓN
  17. 17. FUNCIÓN ÁCIDO ABSCÍSICO • Inhibe CRECIMIENTO • Induce DORMANCIA en YEMAS VEGETATIVAS • DORMANCIA en SEMILLAS
  18. 18. Interacción AUXINAS, ETILENO, CITOCININA … INTERVIENEN DOMINANCIA APICAL … INHIBEN crecimiento de YEMAS AXILARES … por tanto, RESTRINGEN el crecimiento al APICE DE LA PANTA
  19. 19. Tropismos: intervienen AUXINAS *fototropismo *geotropismo Tactismos Biorritmos *circadianos *circanuales
  20. 20. FOTOTROPISMO Y HORMONAS EXPERIMENTO DE DARWIN Y SU HIJO FRANCIS, 1880, EN GRAMÍNEAS “algo” QUE SE PRODUCE EN EXTREMO APICAL DE COLEÓPTILO, ESTIMULA CURVATURA DEL MISMO HACIA LA LUZ Fototropismo positivo
  21. 21. EXPERIMENTO DE WENT, 1926 en avena LUZ < 500nm AUXINA provoca alargamiento celular en zona subapical …
  22. 22. HORMONAS actúan sobre órganos Blanco. Relación espacio-temporal DIFERENTES HORMONAS actúan entre sí SINÉRGICAMENTE O ANTAGÓNICAMENTE REGULAN METABOLISMO …
  23. 23. EFECTO DE HORMONAS SOBRE CRECIMIENTO DE CÉLULAS INDIFERENCIADAS DE TABACO CINETINA: poco efecto ACIDO INDOLACÉTICO, AIA, (AUXINA): sólo incide hasta 10 gr de peso del tejido AIA + CINETINA incrementa Peso notoriamente Exceso de AIA + CINETINA Inhibe crecimiento
  24. 24. ACCIÓN DE LA GIBERELINA EN UNA SEMILLA DE CEBADA Enzimas hidrolíticas P L A R I L O P M T I I E D D I O O N S N A Ácidos S grasos minoácidos azúcares ALIMENTAR EMBRIÓN
  25. 25. FOTOPERIODO (horas Luz/noche) DECIDE TIEMPO DE FLORACIÓN importa latitud Heladas matan yemas Florales antes de FLORACIÓN Formar semillas en Winnipeg
  26. 26. RELACIÓN ENTRE LONGITUD DEL DÍA Y CICLO DE DESARROLLO. Hemisferio Norte.
  27. 27. PLANTAS DE DÍA CORTO SÓLO FLORECEN CUANDO EL PERIODO DE OSCURIDAD EXCEDE CIERTO VALOR CRÍTICO Abrojo 8 L – 16 Osc Si se interrumpe 16 horas osc No florece PLANTAS DE DÍA LARGO FLORECEN CUANDO EL PERIODO DE OSCURIDAD ES MENOR QUE CIERTO VALOR CRÍTICO … NO FLORECE EN 16 HORAS DE OSCURIDAD. Si se interrumpe Este periodo, ..SÍ FLORECE
  28. 28. LOS FITOCROMOS son receptores QUE DETECTAN TRANSICIONES ENTRE LUZ Y OSCURIDAD Pfr promueve floración en plantas de días largos Inhibe floración en plantas de días cortos Promueve Germinación de Semillas en Lechugas …
  29. 29. ESPECTRO DE ABSORCIÓN DE FITOCROMOS P y Pfr Coincidentes con respuestas biológicas
  30. 30. RITMOS BIOLLÓGICOS Y RELOJES CIRCADIANOS Fitocromos permiten distinguir el día de la noche Cómo miden las plantas el periodo de oscuridad? Oxalis durante el día y …. … durante la noche
  31. 31. RESPUESTAS TACTILES ENRROLLAMIENTO DE ZARCILLO DE CURCUBITÀCEAS. “circumnutación” Sensores al tacto en células epidérmicas Intervienen, talvez, AUXINAS y ETILENO “MEMORIA” DE ESTIMULACIÓN TACTIL … SI SE ILUMINAN DOS HORAS DESPUES DE TOCARLOS, … SE ENROLLAN … previa oscuridad
  32. 32. Mimosa pudica “movimientos de sueño” y “adormecimiento” por estímulo táctil …. Motivados por cambios de turgencia en “ células motoras” “células motoras” se vuelven más permeables a K+ y Cl-. salen iones de la célula y por diferencia de potencial hídrico sale agua, colapsando las células (pérdida de turgencia)
  33. 33. Dionea sp. atrapamoscas Lóbulos articulados con pelos sensoriales Impulso eléctrico Bombea iones H+ Glándulas Expanden células Secretan epidérmicas Enzimas digestivas
  34. 34. Drosera sp. Tentáculos Planta carnívora pegajosos Glándulas Secretan Enzimas digestivas Estímulos eléctricos semejantes a Dionea sp.
  35. 35. Nepentes sp. atrapainsectos Néctar atrae insectos En el fondo Agua lluvia, Enzimas digestivas bacterias
  36. 36. PATÓGENOS Y PLANTAS COEVOLUCIONAN ENGROSAN SUS PAREDES CELULARES PLANTAS CUANDO SON ATACADAS CÉLULAS … EN RESPUESTAS HIPERSENSITIVAS, PRODUCEN FITOALEXINAS Y ENTONCES MUEREN, ATRAPANDO PATÓGENOS EN TEJIDO MUERTO ADQUIEREN RESISTENCIA SISTÉMICA. ACIDO SALICÍLICO PROMUEVE SÍNTESIS DE PROTEÍNAS … RESISTENCIA ESPECÍFICA “GENE POR GENE” PLANTAS USAN INTERFERENCIA DE RNAs para controlar RNA de virus
  37. 37. PATÓGENOS ESTIMULA SÍNTESIS DE MOLÉCULAS DEFENSIVAS EN LAS PLANTAS. Interactuan de Diversas formas
  38. 38. RESISTENCIA GENE POR GENE PLANTAS poseen Genes Dominantes R (resistentes) a patógenos. Estos pueden tener genes Dominantes con poca capacidad de virulencia. … SON ALELOS CORRESPONDIENTES entonces la planta es resistente (ver siguiente …)
  39. 39. CUANDO NO HAY CAUSAMIENTO DE RESISTENCIA “GEN por GEN”
  40. 40. RELACIÓN PLANTA . HERBÍVORO SOBRECOMPENSACIÓN POR SER COMIDO …
  41. 41. Larvas de insectos que consumen CANAVANINE cuando se alimentan de una planta, pueden morir … … si sintetizan proteínas esenciales que sustituyen ARGININA por CANAVANINE pueden no ser funcionales …
  42. 42. SECUENCIA DE EVENTOS POR EL ACTO DE ALIMENTARSE UN INSECTO DE UNA HOJA DE TOMATE MEDIADO POR UNA HORMONA LA SISTEMINA Produce Inhibidor de Proteasa en intestino de insectos … mueren
  43. 43. CUANDO LAS PLANTAS NO SIEMPRE GANAN …. Labidomera clivicollis SE ALIMENTA DE PLANTA QUE PRODUCE LATEX TÓXICO CUÁL ES LA ESTRATEGIA ?
  44. 44. emillas de plantas del desierto pierden DORMANCIA urante largos periodos … Cuando las semillas germinan … crecen, … florecen y se reproducen rápidamente antes de que pase el corto periodo húmedo.
  45. 45. ADEMÁS DE DENSAS CUTÍCULAS POSEEN ESTOMAS PROTEGIDOS POR DENSOS SUPRA-EPIDERMALES
  46. 46. Hojas convertidas En espinas REDUCEN SUPERFICIE DE EVAPORACIÓN TALLOS SUCULENTOS GUARDAN AGUA DENSAS CUTÍCULAS EPIDERMALES POCA DENSIDAD DE ESTOMAS BAJA TASA FOTOSINTÉTICA MÍNIMA RELACÍÓN superficie / volumen
  47. 47. RAÍCES MUY PROFUNDAS … SEQUÍA RAÍCES QUE CRECEN RÁPIDAMENTE CUANDO CAEN LLOVIZNAS SE SECAN CUANDO EL AMBIENTE ES SECO RAÍCES FIBROSAS EN CACTUS CAPTAN RÁPIDAMENTE LIGERAS LLUVIAS CREAN POTENCIAL HÍDRIDO NEGATIVO INTRACELULAR POR ACÚMULO DEL AMINOÁCIDO PROLINA … tienden a extraer agua del suelo Semejante a plantas halófitas (suelos salinos.., o aguas salobres)
  48. 48. LA MAYOR LIMITANTE ES EL ACCESO L AL OXÍGENO … DIFUSIÓN MUY LENTA Tejido aerenquimatoso Baja tasa oxidativa ATP obtenido por Anaerobiosis. FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA RAICES DE LENTO CRECIMIENTO O con neumatóforos
  49. 49. Plantas flotantes Poseen PARENQUINA ESPONJOSO o aerénquima … Almacenan Oxígeno producido por Fotosíntesis MANGLARES Los NEUMATÓFOROS PROVEEN DE OXÍGENO A RAICES SUBACUÁTICAS A TRAVES DE TEJIDO ESPONJOSO
  50. 50. Plantas halófitas : AMBIENTES SALINOS desiertos; estuarios; agua de mar; suelos salinos EXPUESTAS A PÉRDIDA DE AGUA POR EFECTO OSMÓTICO Alta concentración intracelular de K+ y Cl- Son Tóxicos Alta concentración vacuolar de Na+ genera potencial hídrico negativo favoreciendo la captación de agua de ambientes salobres Glándulas de sal en las hojas Hoy se puede convertir plantas no halófitas en halófitas por sobre expresión de gen Na+/H+ en tonoplasto
  51. 51. HALOFITOS Y XERÓFITOS TIENEN ADAPTACIONES SIMILARES ACUMULAN PROLINA EN VACUOLAS; Hojas suculentas RESERVAN AGUA; INVERSIÓN DE CICLO ESTOMÁTICO EN METABOLISMO TIPO CRASULÁCEAS, CAM

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