nutrición en las plantas 1º BAT

1. LA NUTRICIÓN EN
LAS PLANTAS
E. ALCÁCER

2. •No tienen verdaderos tejidos, ni órganos.
•Los musgos y hepáticas son pequeñas y los nutrientes circulan muy
despacio.
BRIÓFITAS
TIENEN RIZOIDES,
NO RAÍCES
TIENEN FILOIDES,
NO HOJAS
TIENEN CAULOIDE, NO TALLO
(sin lignina)
Los nutrientes pasan
de célula a célula por
difusión o por
transporte activo
La superficie ha de estar húmeda.
Se realiza la
fotosíntesis y toman agua del aire
Sin sistemas
conductores ni
de sostén eficaces
LA NUTRICIÓN EN LAS BRIOFITAS

3. LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS
• Tienen verdaderos tejidos y órganos especializados, son plantas
superiores.
• Hay un reparto de funciones, contribuyendo a una mayor eficacia
fisiológica. Esta especialización ha proporcionado mayores ventajas
evolutivas y mayor desarrollo.
• Las fases de la nutrición son:
• Captación de agua y sales minerales
• Transporte de savia bruta
• Intercambio de gases
• Fotosíntesis
• Transporte de savia elaborada
• Metabolismo celular: anabolismo y catabolismo
• Eliminación de los productos de desecho
LA NUTRICIÓN EN LAS CORMOFITAS

4.  El agua entra a la planta por el enorme número de pelos radicales o
absorbentes, que son evaginaciones de las células epidérmicas de la raíz,
que aumentan la superficie de contacto entre la planta y el suelo.
 La superficie de los pelos esta cubierta por una capa
mucilaginosa que permite una mejor adherencia a
las partículas del suelo, facilitando la captación de
agua.
CAPTACIÓN DE AGUA

5. Raíz
AguaAire
Pelo absorbentePartículas del sueloEpidermis
 El agua pasa desde
el suelo a las células
por ósmosis, es
decir, desde un
medio hipotónico
(menor concentración
de solutos), el suelo,
a otro hipertónico
(mayor concentración
de solutos), las
células epidérmicas
de la raíz.
Corteza
CAPTACIÓN DE AGUA

6.  El agua pasa de las células epidérmicas hacia el interior, por los
espacios intercelulares y paredes celulósicas atravesando la
endodermis, el periciclo y alcanzando los vasos del xilema.
CAPTACIÓN DE AGUA

7. Para que las sales minerales puedan absorberse deben estar en forma iónica,
es decir, disueltas en agua.
Se realiza mediante dos mecanismos:
• VÍA APOPLÁSTICA (B): Cualquier ión atraviesa los espacios intercelulares
y las paredes celulósicas permeables sin entrar en el interior de las
células, hasta que llegan a la endodermis, donde sus células presentan
un engrosamiento de suberina, impermeable a los iones, llamada banda
de Caspary donde se selecciona el tipo y la cantidad de iones absorbidos.
• VÍA SIMPLÁSTICA (A): Los iones necesarios atraviesan los pelos
absorbentes por transporte activo (se seleccionan), pudiéndose alcanzar
concentraciones muy elevadas de determinados iones, y van pasando de
célula a célula. En este proceso influyen muchos factores: pH,
temperatura, humedad del suelo, etc.
Los iones junto con el agua formaran la savia bruta que ascenderá por los
vasos del xilema hasta las hojas donde se realizará la fotosíntesis.
ENTRADA DE SALES MINERALES

8. Vía A: Vía SIMPLÁSTICA
Vía B: vía APOPLÁSTICA
• A veces se establecen relaciones
simbióticas entre las raíces de las
plantas y hongos: MICORRIZAS.
De esta forma la planta puede
absorber mejor algunos minerales
(P, Zn, Mn, Cu) y el hongo obtiene
materia orgánica.
• Las leguminosa se asocian a
bacterias que les permiten fijar el
N atmosférico porque las plantas
solo pueden absorber el nitrógeno
en forma de nitratos.
ENTRADA DE SALES
MINERALES

9. TRANSPORTE DE SAVIA BRUTA
• La savia bruta asciende por los vasos del xilema, en contra de la
gravedad y sin gasto energético.
• Se requiere una presión de empuje muy alta.
• La velocidad de ascenso depende del diámetro de los vasos
conductores: a mayor diámetro mayor velocidad.
• La Teoría de la transpiración-
tensión-cohesión es el mecanismo
que explica el ascenso de la savia
bruta.
Agua + sales minerales
Elementos
conductores
Hoja

10. TRANSPORTE DE SAVIA BRUTA
TEORIA DE LA TRANSPIRACIÓN-TENSION-COHESIÓN
 Presión de aspiración desde las hojas: A medida que en las hojas se
pierde el agua por transpiración y por la fotosíntesis, aumenta en ellas la
concentración de solutos y se crea un potencial hídrico negativo entre
las hojas y el xilema, provocando la entrada de agua, por ósmosis, de las
células contiguas. Así se origina la fuerza de tensión que tirará de todas
las moléculas que forman la columna de agua que llena cada uno de los
vasos de xilema, desde el epitelio de la raíz a los estomas de las hojas.
 Presión de la raíz: la entrada de agua desde el suelo al interior de la raíz
contribuye a la subida de la savia bruta.
 Capilaridad: el que los líquidos puedan ascender por conductos de
diámetro pequeño y, el que la polaridad de las moléculas de agua haga
que se produzca una cohesión (puentes de H) entre ellas y una adhesión
a las paredes de los conductos, provoca que se establezcan fuertes
columnas continuas ascendentes de agua. Una burbuja de aire basta
para romper la columna (cavitación).
 http://www.lourdes-luengo.es/animaciones/unidad10/transporte_xilema.swf
 http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/750/964/html/2_la_absorcin_y_transporte_de

11. TRANSPORTE DE SAVIA BRUTA
DESDE EL SUELO A LAS HOJAS
absorción
de agua
y sales
transporte
por el xilema
de la savia
bruta
hoja
transpiración
evaporación
del agua
tallo vasos del
xilema
periciclo endodermis epidermis vía apoplástica
raíz
vía simplástica

12. Epidermis
superior
Parénquima
empalizada
Vaina
del haz
Traqueida
Tubo
criboso
Parénquima
lagunar
Apoplasto
Epidermis
inferior
Aire
1
2
3
4
5
1. ψtraqueida > ψvaina
2. ψvaina > ψapoplasto
3. ψapoplasto > ψpar.
4. ψpar > ψapoplasto.
5. ψapoplastor > ψaire.
ψaire.= -50 MPa

13.  Las plantas necesitan O2 para realizar la respiración celular. Lo toman de la
atmósfera a través de los estomas de las hojas o del suelo por las raíces.
No presentan órganos 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 oxígeno.
3. Poca distancia entre las células vivas y la superficie.
 Las plantas también necesitan cantidades elevadas de CO2 para realizar la
fotosíntesis. Lo toman de la atmósfera a través de los estomas de las hojas.
INTERCAMBIO DE GASES

14. MECANISMO DE APERTURA Y CIERRE DE ESTOMAS
• Los estomas se abren o se cierran en función de la turgencia de
las células oclusivas que lo forman:
 Si se hinchan porque reciben agua de las células adyacentes el
estoma se abre, con lo que los gases entran o salen por
el ostiolo.
 Si, por el contrario, las células oclusivas pierden agua se vuelven
flácidas y el estoma se cierra, no permitiendo ni la salida ni la
entrada de gases.
• Los cambios de turgencia están condicionados por:
1. La concentración de ión potasio (K+
)
2. La concentración de CO2
3. La temperatura
4. La luz

15. 1. La concentración de ión potasio:
 Cuando la planta necesita CO2, en las células oclusivas se pone en
marcha una bomba de protones (H+
). La salida de protones crea un
déficit de carga y entran iones potasio (K+
), desde las células anexas
a las células oclusivas. Entra agua por ósmosis y el estoma se abre.
 Durante la noche el proceso discurre al revés y los iones son
bombeados desde las células oclusivas a las células anexas con el
consiguiente cierre del estoma.
 Cuando falta agua, la hormona ácido abscísico se une a un receptor
de la membrana de las células oclusivas, y hace que la célula pierda
potasio (K+
). Sale agua por ósmosis y el estoma se cierra.
MECANISMO DE APERTURA Y CIERRE DE ESTOMAS

16. 2. La concentración de CO2: Las células oclusivas tienen anhidrasa
carbónica (*) que cataliza la siguiente reacción:
MECANISMO DE APERTURA Y CIERRE DE ESTOMAS
−+
+↔↔+ 33222 HCOHCOHCOOH
 De día, las células oclusivas realizan la fotosíntesis y el
equilibrio se desplaza hacia la izquierda, disminuyendo los
H+
y aumenta el pH. Esta subida del pH activa una
amilasa, que cataliza la conversión del almidón en
glucosas que son solubles y entra agua por ósmosis,
procedente de las células acompañantes, produciéndose
el hinchamiento y turgencia de las células oclusivas y
abertura del estoma.
 De noche, no se realiza la fase luminosa de la fotosíntesis,
y el equilibrio se desplaza hacia la derecha, no
activándose ningún enzima, acumulándose el CO2.
*

17. INTERCAMBIO DE GASES

18. 3. La temperatura: A altas temperaturas los estomas se cierran para
evitar la pérdida de agua por evapotranspiración.
4. La luz: Está relacionada con la concentración de CO2. Durante la fase
luminosa se utiliza la luz para activar el proceso fotosintético, lo que
provoca un descenso de la concentración de CO2 que causa la
apertura del estoma.
MECANISMO DE APERTURA Y CIERRE DE ESTOMAS

19. INTERCAMBIO DE GASES

20. INTERCAMBIO DE GASES
A) Estomas deshinchados en una solución de sacarosa muy
concentrada.
B) Estomas muy turgentes y con el poro muy abierto.

21. EL PROBLEMA DE LA TRANSPIRACIÓN
• La transpiración es la pérdida de agua en la planta en forma de vapor.
• Es imprescindible para que ascienda la savia bruta y la refrigeración de la
planta.
• Se produce, en la mayoría de los casos por las hojas, mediante difusión de
vapor de agua a través de los estomas.
• El calor favorece la cesión de vapor al calentar la superficie foliar y crear un
gradiente de vapor desde el interior (cámara subestomática) al exterior.
• Es muy intensa:
– El 98% del agua que llega a las hojas se pierde por transpiración.
– Un árbol mediano transpira 5 toneladas de agua durante el verano.
– Una hoja de girasol pierde todo su agua cada 20 minutos.
DESHIDRATACIÓN DE LA
PLANTA
EL PROBLEMA DE LA TRANSPIRACIÓN

22. ¿QUÉ PASA CON LAS PLANTAS DE CLIMAS ÁRIDOS?
• El mecanismo más evolucionado es el C4. Las plantas C4 (maíz, caña
de azúcar, etc.) son, en su mayor parte, propias de regiones tropicales
secas, con fuerte insolación, temperaturas altas y humedad baja.
Aumenta la eficacia de la fotosíntesis aunque los estomas se abran
poco.
Las plantas C4 toman CO2 y
lo convierten en ácidos
orgánicos en las células del
mesófilo. Posteriormente, el
CO2 es liberado de los ácidos
orgánicos en las células de la
vaina donde se realiza la
fotosíntesis, creando el
microambiente adecuado
para que la RUBISCO fije el
CO2.
INTERCAMBIO DE GASES

23. ¿QUÉ PASA CON LAS PLANTAS DE CLIMAS ÁRIDOS?
INTERCAMBIO DE GASES

24. Planta normal (C3)
Planta C4

25. ¿QUÉ PASA CON LAS PLANTAS DE CLIMAS ÁRIDOS?
• Otro tipo de plantas, las CAM (Crasulaceam Acid Metabolism), como son las
cactáceas, crasuláceas y algunas euforbias, están morfológica y
fisiológicamente adaptadas a condiciones desérticas. Realizan la fijación del
CO2 por la noche, lo que les permite tener cerrados los estomas durante el día,
con el consiguiente ahorro de agua.
Por la noche, cuando los
estomas están abiertos, las
plantas CAM toman CO2 y lo
convierten en ácidos orgánicos.
Durante el día, con los estomas
cerrados, el CO2 es liberado de
los ácidos orgánicos para ser
utilizado en la fotosíntesis.
INTERCAMBIO DE GASES

26. INTERCAMBIO DE GASES

27. GUTACIÓN
• Es la liberación de auténticas gotas de agua líquida a través
de estomas modificados que se sitúan en el ápice o a lo largo
del margen foliar.
• Si la entrada de agua no se compensa con la transpiración se
produce el fenómeno de gutación típica de climas tropicales,
con un alto grado de humedad.
• Este puede ser además un mecanismo excretor al eliminar
sustancias disueltas en el agua.

28. FOTOSÍNTESIS
• Proceso anabólico en el que a partir de la materia inorgánica se
obtiene materia orgánica, utilizando como fuente de energía la luz
solar. La reacción global es:
6 CO2 + 6 H2O + luz  C6H12O6 + 6 O2
• Es un proceso de oxidación-reducción donde hay un dador de H+ y e-
(suele ser el H2O) y un aceptor (suele ser el CO2)
• Lo realizan las plantas, algunas bacterias y algunos protoctistas.
• Los seres autótrofos realizan la fotosíntesis y la respiración.
• Los seres heterótrofos sólo realizan la respiración y toman la materia
orgánica fabricada por los autótrofos, por ello, sin la fotosíntesis la
vida no podría desarrollarse sobre la Tierra.
• En las células vegetales se realiza en los cloroplastos y en las
bacterias en los mesosomas.

29. FOTOSÍNTESIS
• En los cloroplastos se encuentran los pigmentos fotosintéticos, que
absorben la luz de diferentes longitudes de ondas. Pueden ser:
 Clorofilas (a y b): absorben la luz de longitudes de onda de los
colores violeta, azul, naranja y rojo.
 Carotenoides: absorben las longitudes de onda de la luz violeta,
azul y verde.

30. ESTRUCTURA DEL CLOROPLASTO

31. La fotosíntesis presenta 2 etapas:
Fase luminosa (en los tilacoides)
Hace falta luz y pigmentos fotosintéticos (clorofila, carotenoides),
para realizar la fotolisis del agua, de manera que se obtiene oxígeno,
que se desprende.
Se obtiene ATP (por FOTOFOSFORILACION) y coenzimas
reducidos (NADPH), ambos se utilizarán en la siguiente etapa.
Fase oscura o Ciclo de Calvin-Benson (en el estroma)
El ATP y el NADPH producidos en las fase luminosa se utilizan
como fuente de energía y de poder reductor respectivamente para
convertir el CO2 en azúcares y otras biomoléculas orgánicas.
Es independiente de la luz.
FOTOSÍNTESIS

32. TRANSPORTE DE SAVIA ELABORADA
• Los nutrientes fabricados en la fotosíntesis (sacarosa y aminoácidos)
constituyen la savia elaborada.
• La savia elaborada se transporta desde las zonas fotosintéticas hacia las no
fotosintéticas o, desde los depósitos de reserva hacia donde se requieran, a
través del floema o vasos liberianos.
• Los vasos liberianos o tubos cribosos son
conductos finos formados por células vivas
(células cribosas), sin núcleo y con paredes
de separación oblicuos, perforados y no
lignificados, llamadas placas cribosas. Junto
a las células del vaso hay otras células con
núcleo, llamadas células acompañantes.
También hay fibras y células parenquimáticas,
especializadas en el almacenamiento de
sustancias de reserva.
• En invierno los tabiques cribosos están
taponados con calosa y la circulación es casi
nula. En primavera se reactiva la circulación.
Los vasos se reemplazan todos los años por
el cámbium.

33. TRANSPORTE DE SAVIA ELABORADA
http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/w

34. 1. Las células del parénquima clorofílico de las
hojas pasan sacarosa, por transporte
activo, a las células acompañantes donde
se acumula. Y de ahí a los vasos cribosos
de la hoja, atravesando las placas cribosas,
célula a célula.
2. El agua pasa por ósmosis desde el xilema
al floema, debido a que en los vasos
cribosos la concentración de sacarosa y de
ciertos iones es mayor que en los vasos
leñosos.
3. Los nutrientes se van repartiendo y va
disminuyendo su concentración y el agua
vuelve a los tubos leñosos. La diferencia de
presión hidrostática es lo que impulsa la
savia elaborada.
TRANSPORTE DE SAVIA ELABORADA

35. Las células utilizan los nutrientes en una serie de reacciones químicas para:
• Obtener energía: PROCESOS CATABÓLICOS (RESPIRACIÓN CELULAR).
• Sintetizar sus propios componentes: PROCESOS ANABÓLICOS.
METABOLISMO CELULAR

36. CARACTERÍSTICAS DE LAS SUSTANCIAS DE DESECHO DE LAS
PLANTAS:
• Como la tasa metabólica vegetal es baja hay poca cantidad de
productos de desecho.
• Algunas sustancias de desecho son reutilizadas. Ej. El agua y
CO2 de la respiración se emplean en la fotosíntesis y algunos
residuos nitrogenados se utilizan en la síntesis de proteínas.
• Es difícil diferenciar los productos de excreción de los de
secreción. Ej.: resina y látex cierran heridas y el azúcar en la flor se
considera secreción porque atrae insectos, pero son excreciones
cuando el azúcar lo producen glándulas extraflorales.
ELIMINACIÓN DE PRODUCTOS DE EXCRECIÓN

37. ESTRATEGIAS DE ELIMINACIÓN DE LAS SUSTANCIAS DE
DESECHO DE LAS PLANTAS:
•En las plantas acuáticas los productos que no se reutilizan se eliminan
por simple difusión.
•En plantas terrestres:
• Algunos ácidos y sales se almacenan en algunas células hasta que
éstas acaban muriendo y se eliminan con la caída de las hojas.
• Otros productos vacuolares emigran hacia la membrana donde se
liberan las vesículas.
• Otras se expulsan directamente a través de la membrana.
• Algunas sustancias nitrogenadas pueden transformarse en distintos
compuestos y almacenarse en tallos y raíces, o en vacuolas de las
células, como cafeína o nicotina.
• Las plantas halófilas tienen glándulas secretoras de sal.
ELIMINACIÓN DE PRODUCTOS DE EXCRECIÓN

38. • Plantas carnívoras: Hacen la fotosíntesis, y obtienen
compuestos de N y P capturando insectos. Ej.:
Atrapamoscas, Dionaea, Nepenthes, Drosera.
NUTRICIÓN HETERÓTROFA EN LAS PLANTAS
En algunos casos se produce una nutrición parcialmente
heterótrofa para satisfacer todos los requerimientos
nutricionales.

39. NUTRICIÓN HETERÓTROFA EN LAS PLANTAS
• Plantas parásitas: Obtienen su alimento de otras
plantas.
– Hemiparásitas: Obtienen savia bruta de otras
plantas, y hacen la fotosíntesis. Muérdago.
– Parásitas: Obtienen la savia elaborada de otras
plantas y no son fotosintéticas. Orobanque,
cuscuta.

40. • Plantas simbióticas: se asocian con otros
organismos y ambos salen beneficiados.
– Micorrizas: Asociación con los hongos del suelo.
Éstos les proporcionan sales minerales.
– Asociación de leguminosas con bacterias fijadoras
de nitrógeno (Rhizobium)
NUTRICIÓN HETERÓTROFA EN LAS PLANTAS

41. http://www.lourdes-luengo.es/animaciones/animaciones.htm
http://www.lourdes-luengo.es/animaciones/unidad10/transportefloema.swf
http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//750/964/html/2_la_
absorcin_y_transporte_de_nutrientes.html
http://www.lourdes-luengo.es/animaciones/unidad10/transporte_xilema.swf
http://pendientedemigracion.ucm.es/info/diciex/proyectos/agua/transpiracion.html
http://www.euita.upv.es/varios/biologia/temas/tema_12.htm
PÁGINAS Y ANIMACIONES DE INTERÉS

42. Por ENCARNA ALCÁCER
TOMÁS