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Tema 9

La nutrición de
  las plantas
INDICE
1. ¿Qué es la nutrición?                      8. Estructura de las hojas
2. Procesos implicados en la nutrición        9. Importancia de la fotosíntesis
3. Estructura de un vegetal                   10. Factores que afectan a la fotosíntesis
     •   Talofítico                           11. Transporte de savia elaborada
     •   Cormofítico                          12. Otras formas de nutrición vegetal
4. Incorporación de agua y sales minerales         •   Plantas simbióticas
     •   El papel de la raíz                       •   Plantas Parásitas
     •   Vía de entrada de nutrientes en la        •   Plantas carnívoras
         raíz
                                              13. Destino de la materia orgánica
5. Transporte de savia bruta
                                                   •   Anabolismo en vegetales
6. Intercambio de gases
                                                   •   Catabolismo en vegetales
7. Captación de la luz: Fotosíntesis
¿QUÉ ES LA NUTRICIÓN

Se denomina nutrición al conjunto de procesos implicados en el intercambio de materia
y energía de un ser vivo con el medio que le rodea y que es necesario para construir,
renovar sus estructuras y realizar todos los procesos vitales.

Los vegetales tienen una nutrición autótrofa (capaces de transformar en materia
orgánica la materia inorgánica captada del medio) y fotosintética ( porque para ello
obtienen la energía de la luz solar).



                    PROCESOS IMPLICADOS EN LA NUTRICIÓN VEGETAL

 Los procesos implicados en la nutrición son:

 1. La absorción de los nutrientes.
 2. El intercambio de gases (oxígeno y dióxido de carbono).
 3. Fotosíntesis
 4. El transporte de nutrientes por todo el organismo.
 5. El catabolismo (degradación de las moléculas en otras más sencillas con
    obtención de energía).
 6. La excreción de sustancias tóxicas producidas durante el metabolismo celular.
Organismos


                                   Según el tipo de nutrición,
                                        se clasifican en




    Autótrofos                                                                                      Heterótrofos
                                Incorporan materia
                            inorgánica del medio con la
                              que fabrican su materia
                                                                              Utilizan como fuente de
                                     orgánica.
                                                                               materia compuestos
                                                                             orgánicos elaborados por
                                                                                 otros organismos.


Fotosintéticos                  Quimiosintéticos


      Obtienen la energía                    Obtienen la energía de oxidación de
           de la luz.                             compuestos inorgánicos.
Energía luminosa (solar)   Vapor de Agua, O2


     CO2                     Nutrientes orgánicos
                                 (Energía Química)




                               Fotosíntesis
     Agua y
 Sales minerales
Materia orgánica
                                      CO2
(previamente elaborada en la
        fotosíntesis)
                                        Agua
       O2




                               Respiración celular
NUTRICIÓN DE VEGETALES




El proceso es similar, pero las estructuras necesarias para el
mismo dependen de la organización del vegetal.

Hay dos tipos de organización en las especies vegetales

•   Plantas talófitas: Musgos y hepáticas

•   Plantas cormófitas: El resto


                                             Filoide
                  Lámina filoidal



                                         Cauloide



                                             Rizoide

        Rizoide

          Hepáticas                 Musgos               Cormófitas
NUTRICIÓN DE VEGETALES CON ORGANIZACIÓN TALOFÍTICA


•   Son plantas que carecen de verdaderos
    tejidos y órganos (raíz, tallo y hojas).
•   Dentro de 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.
•   La absorción de agua y sales se realiza por todas las
    células.
•   Necesitan vivir en medios con mucha humedad.
•   No tienen cutícula
NUTRICIÓN DE VEGETALES CON ORGANIZACIÓN CORMÓFITA



Las plantas cormófitas tienen raíz, (que
fija la planta al suelo), tallo (que
sostiene las ramas, las hojas y los
frutos) y hojas (en las que se realizan
procesos como la fotosíntesis y el
intercambio de gases).

Esos órganos y la presencia en ellos de
ciertos tejidos especializados, las
capacitan para realizar con eficacia los
procesos de nutrición en el medio
terrestre.
Luz                HOJA
                                        Floema   Xilema




               Gases
            atmosféricos        TALLO




Pelos
                 H2O
radicales

               Sales     RAÍZ
               minerales
PAPEL DE LA RAÍZ EN LA NUTRICIÓN VEGETAL

            La estructura interna de la raíz está formada por tres capas concéntricas.

                              Epidermis                                    Absorbe el agua y las sales minerales
                                  Parénquima cortical                      y protege los tejidos internos.
                                        Endodermis

Vía A o simplástica                           Cilindro vascular            Los espacios intercelulares
                                                                           permiten la circulación de gases.
                                                        Xilema
                                                                           Condiciona el paso de agua y sales a
                                                        Floema             través de la membrana de sus células

                                                                           Formado por los tejidos conductores.

                                                             Tras su entrada en la raíz, el agua y las
                                                             sales minerales pueden seguir dos vías
       Banda de                                              diferentes:
       Caspari                                                   Vía A o simplástica
                                                                 Traspasando la membrana plasmática mediante
                                                                 transporte activo (sales) u ósmosis (agua) y
                                                                 atravesando el citoplasma de las células.
                                                                 Vía B o apoplástica
                             Vía B o apoplástica                 A través de las paredes celulares y de los
     Paso de agua y
                                                                 espacios intercelulares.
     sales minerales
ABSORCIÓN DE NUTRIENTES POR LA RAÍZ: EL 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
  absorbentes (evaginaciones de las células epidérmicas que aumentan 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 entra por ósmosis.
• Una vez dentro de las células epidérmicas el agua se desplaza hacia 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.
ABSORCIÓN DE NUTRIENTES POR LA RAÍZ: LAS SALES MINERALES


• La entrada de sales minerales
  también se realiza a través de las                                   Ascenso de la
                                                 Pelos absorbentes      savia bruta
  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                 Absorción de             Absorción de
                                                 agua y sales             agua y sales
                                                  minerales                minerales
INTERCONEXIONES PROTOPLÁSMICAS


                                                                  Compartimento intracelular
                                                                        SIMPLASTO



                                                                PLASMODESMOS (comunican a
                                                                las células vivas

                                                                  PARED CELULAR
                                                                    PRIMARIA

                                                                LÁMINA MEDIA



                                                             Compartimento extracelular
                                                                   APOPLASTO


Protoplastos – La parte de la célula vegetal que está delimitada e incluida dentro de la pared
celular y que puede ser plasmolisada y aislada por eliminación mecánica o enzimática de la pared
celular. El protoplasto es por lo tanto una célula desnuda, rodeada por su membrana plasmática,
potencialmente capaz de regenerar la pared celular, crecer y dividirse
Banda de Caspary
VÍAS DE ENTRADA DEL AGUA Y LAS SALES MINERALES


Vía simplástica:

Una pequeña parte del 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 a través de los plasmodesmos entre células.

Vía apoplástica:
La mayor parte del agua y algunas sales minerales pasan de las células epidérmicas al
xilema a través de los espacios intercelulares y las paredes celulares (permeables). La
banda de Caspary al llegar a la endodermis los retienen y los obligan a pasar por la
membrana de estas células endodérmicas (como en la vía simplástica).

                                 Independientemente de la vía
                                   de entrada, forman la savia
                                             bruta


Savia bruta: Es la sustancia formada por el agua con las sales minerales disueltas en
ella que las plantas absorben a través de las raíces. El agua pasa por ósmosis y las sales
minerales por transporte activo.
Xilema


     Endodermis




  Vía A


                                        Banda de Caspary




   Pelos
absorbentes


                  Vía B
                            Vía A
                                    Vía B
FACTORES QUE AFECTAN LA ABSORCIÓN DE AGUA




La temperatura
 • Favorece el metabolismo celular e incrementa la absorción de agua


Aireación del suelo
 • Induce la formación de raíces más ramificadas, con pelos más largos


Cantidad de agua en el suelo
 • Favorece su entrada por las raíces


Capacidad de retención del suelo
 • El agua se adhiere a las partículas, dificultando su paso al interior de la
   raíz.
TRANSPORTE DE SAVIA BRUTA


Son un conjunto de fenómenos que provocan el ascenso de la savia bruta en contra de la
                                    gravedad.

                                             TRANSPIRACIÓN

                                              La pérdida de agua por evaporación produce una
                                              fuerza capaz de absorber el agua en la raíz y
                                              conducirla por el xilema hasta las hojas.
                                                                           En la ascensión del
                                 H2O                                     agua también interviene
                                              TENSIÓN - COHESIÓN             la capilaridad
                                                     Los enlaces de
                                                 hidrógeno entre las
                                                 moléculas de agua
                                  Ascenso de la        permiten una
                                   savia bruta        cohesión muy
                                                           elevada.

                                             PRESIÓN RADICULAR
                                              Es debida a la entrada de agua del suelo a la raíz
                                              por ósmosis, ya que la concentración de solutos
                                              es mayor en las células que en el agua.

                                        Entrada de agua
Teoría de TENSIÓN-ADHESIÓN-COHESIÓN



     Existe un gradiente de potenciales
hídricos entre el suelo y el aire creado por:


1. La presión de aspiración de las hojas.
A medida que en las hojas se evapora el
agua por transpiración, aumenta en ellas la
concentración de solutos provocando la
entrada de agua, por ósmosis, de las
células del xilema hacia las hojas.

      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.
2. La presión radicular. La concentración osmótica del
suelo es menor que la de la raíz y por lo tanto tiene un
potencial hídrico mayor por lo que el agua tiende a entrar en
la raíz y el xilema.

3. La capilaridad. Las moléculas de agua se adhieren a las
paredes de los vasos leñosos y además están cohesionadas
entre ellas (puentes de H) formando columnas difíciles de
romper, siempre que sean continuas.

     Una burbuja de aire formada por picaduras de insectos
basta para romper la columna. (cavitación). El sistema
también puede fallar por congelación del xilema.

    Las plantas eliminan aproximadamente el 90% del agua
que absorben por evapotraspiración.



   Todo el sistema se pone en funcionamiento gracias a la energía
   solar que favorece inicialmente la evapotranspiración.
¿Cómo funciona la transpiración?


 Evaporación del agua a través de
los estomas (evapotranspiración)

  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 columna de
   agua desde las hojas hasta las
 raíces produciendo el ascenso de
           las savia bruta.
Transpiración en
      las hojas




   Capilaridad, cohesión y
   adhesión molecular




Presión radicular
INTERCAMBIO DE GASES



                 Gases que necesita la planta


 Entran por los estomas y las
    lenticelas y los pelos
absorbentes (gases disueltos)


  Oxígeno                                   Dióxido de Carbono


  Pasa a las células para                         Pasa a las células para
utilizarse en la respiración                    utilizarse en la fotosíntesis
 celular (mitocondrias )                               (cloroplastos)
Vía de entrada de
       gases
directamente de
   la atmósfera




 Vía de entrada de
gases disueltos en el
        agua
APERTURA Y CIERRE DE LOS ESTOMAS


La apertura de los estomas esta regulada por la luz, el dióxido de carbono y
la temperatura y la concentración de solutos en las células oclusivas.

Estos factores influyen en el aumento de la concentración intracelular de
potasio de las células oclusivas. Al aumentar la concentración de potasio se
produce la entrada de agua por ósmosis, las células se hinchan y se separan,
dejando el ostiolo abierto. La salida de iones potasio del interior de las células
oclusivas va seguida de la salida de agua, lo que provoca el cierre del
estoma.
APERTURA Y CIERRE DE LOS ESTOMAS


La apertura y cierre de los estomas se debe al cambio de turgencia de las
células oclusivas. Este cambio está provocado por la entrada o salida de agua
procedente de las células acompañantes debido a fenómenos osmóticos



                                    Las
    Entrada de     Turgencia     paredes       Estoma
       agua         celular      celulares     abierto
                                se comban




                  Disminuye
                                 Paredes
     Salidade         la                       Estoma
                                 celulares
       agua       turgencia                    cerrado
                                  flacidas
                    celular
FACTORES QUE AFECTAN A LA APERTURA Y CIERRE DE LOS ESTOMAS




    Luz                     CO2                  Temperatura               Solutos



                                                       Solo afecta al         La luz activa la
 Produce incremento       El aumento de CO2          alcanzar valores
     de azucares             en los espacios                               entrada de iones K+
                                                      altos. Muchas            en las células
   formados en la             intracelulares        plantas cierran los
     fotosíntesis,        provoca el cierre de                             oclusivas, entra agua
                                                   estomas por encima        por ósmosis y el
  entrando agua por        los estomas (por        de los 35ºC (debido
    ósmosis en las       ejemplo, debido a un                                estoma se abre.
                                                     al aumento de la
 células oclusivas. El       aumento de la         respiración celular y
   estoma se abre.        respiración celular)         por tanto, un
                                                   incremento de CO2
                                                                           La salida de K+ por la
                                                                            noche provoca así
                                                                            mismo la salida de
 La falta de luz en la    La disminución de                                 agua y el cierre de
    mayoría de las            CO2 (por la                                       los estomas
  plantas provoca el         fotosíntesis )
cierre de los estomas    favorece la apertura
                            de los estomas
Efecto de la Luz sobre la Concentración de K+


          Día                                                       Noche

La luz activa la entrada                                    La falta de luz provoca
de K+ hacia las células                                     la salida de K+ de las
oclusivas desde las                                         células oclusivas hacia
células epidérmicas                                         las células epidérmicas

Aumento de la                                               Disminución de la
concentración de K+ en                                      concentración de K+ en
el interior                                                 el interior

Entrada de agua por                                         Salida de agua por
ósmosis                                                     ósmosis

Células oclusivas                                           Células oclusivas muy
turgentes                                                   poco turgentes

Apertura del estoma                                         Cierre del estoma
Efecto del CO2 sobre la concentración de K+


     Falta de CO2                                                 Exceso de CO2

La falta de CO2 activa la                                 El exceso de CO2 hace
entrada de K+ desde                                       salir el K+ de las células
las células epidérmicas                                   oclusivas hacia las
hacia las cél. oclusivas                                  células epidérmicas

Aumento de la                                             Disminución de la
concentración de K+ en                                    concentración de K+ en
el interior                                               el interior

Entrada de agua por                                       Salida de agua por
ósmosis                                                   ósmosis

Células oclusivas                                         Células oclusivas muy
turgentes                                                 poco turgentes

Apertura del estoma                                       Cierre del estoma
CO2
      Fotosíntesis




CO2                  O2


      Respiración         Respiración
LA CAPTACIÓN DE LA LUZ

                   El interior de la hoja está formado por dos tipos de tejidos:
                            el parénquima y los tejidos conductores.
                            Lagunar                    Floema

                      En empalizada                    Xilema

                         HAZ




                                                                 Epidermis

                                                                Parénquima en
                                                                empalizada


                                                                Parénquima
                                                                lagunar
Xilema



         Floema
                                Estoma            ENVÉS
LA FOTOSÍNTESIS

    Materia            Cloroplasto       Sales
   orgánica                             minerales
                                                     Luz
                                                    solar

                                        CO2
              O2




Savia bruta        Savia elaborada
PIGMENTOS IMPLICADOS EN LA CAPTACIÓN DE LA LUZ


La fase luminosa de la fotosíntesis depende de una serie de pigmentos que captan la luz.


   se encuentran formando los            PIGMENTOS
                                             son                                   PORFIRINA
                                                                   formadas
 XANTOFILAS               CAROTENOIDES                CLOROFILAS      por
                                                                                     FITOL
                                                            son

                                                                   CLOROFILA c
                                           forman
                                          parte del
                                                                   CLOROFILA b


                                                                   CLOROFILA a


                                         COMPLEJO ANTENA
  FOTOSISTEMAS         constan de                                   contiene una
                                         CENTRO DE REACCIÓN         molécula de
Concentración de CO2 ambiental

                                     200

La actividad fotosintética aumenta   150
con la concentración de CO2 hasta    100
un límite a partir del cual la
concentración de CO2 no influye.      50


                                           5    10       15      20        25   30
                                               Concentración de CO2 (mol/l)
Concentración de O2 ambiental



                                                    En similares situaciones de
                                                      intensidad luminosa, las
                                      0.5% de O2      plantas sometidas a una
                                                    menor concentración de O2
Asimilación CO2




                                                       tienen un rendimiento
                                                   fotosintético más alto (evitan
                                      20% de O2
                                                         la fotorrespiración)




                  Intensidad de luz
Humedad


                                             Si disminuye la humedad, se cierran
                                             los estomas, no entra CO2 y
                                             disminuye el rendimento.
Asimilación CO2




                                             Si aumenta la humedad, se abren
                                             los estomas y aumenta el
                                             rendimiento




                        Humedad




                                  Apertura   Entrada de         Rendimiento
                      Humedad
                                  estomas       CO2             fotosintético
Temperatura
                                         La temperatura optima coincide con el
                                         optimo de los enzimas encargados de
                                         la fotosíntesis. A partir de ese valor, el
                                         rendimiento disminuye




                                          Asimilación CO2
                                                            Temperatura

El rendimiento óptimo depende del tipo
de planta
Intensidad luminosa

 En general, a mayor intensidad luminosa,
 mayor actividad fotosintética. Pero, cada
 especie está adaptada a unos niveles de
 iluminación óptima, de intensidad variable. Si
 se superan esos niveles, se llega a la saturación
 lumínica e, incluso, podrían deteriorarse los
 pigmentos fotosintéticos.




                                                     El exceso de luz puede
                                                     provocar fotoinhibición
LA FOTOSÍNTESIS



                                    Fotosíntesis:
   Es un proceso anabólico, donde se produce la 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 H20



En la fotosíntesis podemos distinguir dos fases:


                                                         Fase oscura:
          Fase luminosa:
                                             No es necesaria la presencia de la
 Es necesaria la presencia de la luz.
                                               luz, se puede hacer de día y de
  Es una fase preparatoria para la
                                            noche. Es la fase donde se fija el CO2
          fijación del CO2
                                             y se convierte en materia orgánica
FASES DE LA FOTOSÍNTESIS

            Fase luminosa                               Fase oscura

1. Requiere la intervención de la luz .     1. No necesita la intervención de la luz.
2. Se realiza en los tilacoides del         2. Se realiza en el estroma del cloroplasto.
   cloroplasto.                             3. Se utiliza el ATP y el NADPH producidos en
                                               la fase luminosa
3. Rotura de la molécula de agua con la
                                            4. Se producen moléculas orgánicas a partir
   luz solar (Fotolisis de la molécula de      de la reducción de moléculas inorgánicas
   agua)                                       (sales minerales y CO2) en el llamado ciclo
4. Producción de O2 , de electrones(e-)        de Calvin.
   cedidos por el hidrógeno y de            5. Las moléculas que se obtienen son ricas en
   protones (H+) también cedidos por el        energía y proporcionan el alimento a la
   hidrógeno                                   planta y a otros seres heterótrofos.
5. Los electrones serán utilizados para
   sintetizar ATP (almacenar la energía
   lumínica en química) y una molécula
   reductora, el NADPH

H2O + LUZ             ½ O2 + 2 H++ 2 e-
RESULTADO FINAL DE LA FOTOSÍNTESIS




Reactivos iniciales                                        Productos



  6 CO2
                                                      Glucosa C6H12O6
  12 H20
                             FOTOSÍNTESIS
 Sales                                                 Oxígeno 6O2
 minerales

 Luz solar                                                  6 H20
IMPORTANCIA DE LA FOTOSÍNTESIS




La materia orgánica que se sintetiza en la fotosíntesis permite el
funcionamiento de la biosfera



Transforma energía luminosa en energía química, constituyendo el
primer eslabón de las cadenas tróficas.



El oxígeno liberado como producto residual es fundamental para la
mayor parte de los seres vivos



En la fotosíntesis se retira una importante cantidad de CO2 de la
atmósfera, contribuyendo de esta forma a reducir el actual
incremento del efecto invernadero
TRANSPORTE DE LA SAVIA ELABORADA


           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.


           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.

           Fuente: órgano vegetal que presenta un 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.
HIPÓTESIS DE FLUJO POR PRESIÓN

Explica el desplazamiento de la savia elaborada debido a un gradiente de presión entre el punto
en el que penetra en el floema (fuente) y el punto en el que es extraída del mismo (sumidero).

                      Plasmodesmos
                                                                               FUENTE
                                                    Ósmosis
                   Azúcares                                                Transporte activo
                                                    Agua
                                                                       CÉLULAS ACOMPAÑANTES
                                                       Vasos leñosos
                                                          (xilema)          Plasmodesmos
                FUENTE             Célula
                              acompañante
                                                                          VASOS CRIBOSOS

                                                                          Presión hidrostática

                                                 Vasos cribosos
                                                    (floema)                SUMIDEROS

                                                                           Transporte activo

                                                  Ósmosis
               SUMIDERO                                                CÉLULAS ACOMPAÑANTES
                              Transporte
                                  activo
El parénquima clorofílico fabrica los nutrientes, fotoasimilados,
Carga floemática        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)
Exceso de solutos en el tubo
          criboso



Entrada de agua por ósmosis
      desde el xilema




     Aumento de agua



    Aumento de presión
       hidrostática




Empuje de la savia elaborada
       por el floema
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)
Salida de la sacarosa (fotoasimilados)
           del tubo criboso




  Salida de agua del floema hacia el
         xilema, por ósmosis




Disminución de la presión hidrostática
en el floema. Aumenta la diferencia de
 presión hidrostática entre fuentes y
              sumideros.




Desplazamiento de la savia elaborada
     de las fuentes al sumidero.
EL DESTINO DE LA MATERIA ORGÁNICA




Las células utilizan los compuestos orgánicos para obtener materia y energía a través de
transformaciones químicas que en conjunto forman el METABOLISMO.

                                                  METABOLISMO

            ANABOLISMO                                                         CATABOLISMO

                      son                                                          son


    todas las reacciones químicas en las que...                 todas las reacciones químicas en las que...

                                                                                             COMPUESTOS
SUSTANCIAS                         SUSTANCIAS               COMPUESTOS
                                                                                                 MÁS
 SENCILLAS                         COMPLEJAS                 ORGÁNICOS
                                                                                              SENCILLOS

                                                                ENERGÍA
                                   como

                                                               se utiliza
                  ALMIDÓN                                         para
                                                                realizar
                CELULOSA                     PROTEÍNAS                         FUNCIONES
                                                                                VITALES
                 ENZIMAS                          LÍPIDOS
EXCRECIÓN Y SECRECIÓN


              Expulsión de sustancias que proceden el metabolismo celular. Posteriormente
                                 estas sustancias pueden ser utilizadas.




                    Excreción                                          Secreción


 Sustancias perjudiciales para la                                     Sustancias beneficiosas para la
             planta                                                               planta


Las plantas no presentan órganos especializados en la excreción.

    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.
Las plantas no presentan órganos especializados en la excreción.


      •   Su tasa metabólica es menor
      •   Reciclan los productos de desecho
      •   La función excretora es llevada a cabo por tejidos dispuestos por todo el
          cuerpo de la planta, aunque abundan en el tallo y las hojas.
      •   Las sustancias excretadas suelen ser sales inorgánicas u orgánicas que son
          tóxicas o peligrosas para la planta




 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.
Función Secretora. Consiste en la utilización de sustancias para realizar diversas
funciones (protección, hormonal, etc.).

Los tejidos están formados por células que o bien expulsan las sustancias al
exterior a través de poros localizados en la epidermis, o bien las almacenan en
vacuolas o en los espacios intercelulares.

Generalmente las plantas presentan en el tallo y en las hojas pelos secretores o
tricomas, en los que se puede distinguir un pedúnculo y una cabeza en la que
almacenan las sustancias secretoras.

En otros casos, a lo largo del tallo aparecen canales y tubos que almacenan las
sustancias; como ocurre con los canales laticíferos y los tubos resiníferos.
ESTRUCTURAS SECRETORAS EN LAS PLANTAS
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
OTRAS FORMAS DE NUTRICIÓN EN LAS PLANTAS




                    PLANTAS PARÁSITAS




                  PLANTAS CARNIVORAS




                 PLANTAS SIMBIÓNTICAS
OTRAS FORMAS DE NUTRICIÓN: PLANTAS PARÁSITAS




Holoparásitas: Algunas de ellas no
tienen clorofila y se tienen que
alimentar directamente de otra         Hemiparásitas: Como el muérdago que es
planta. Introducen los haustorios en   autótrofo (realiza la fotosíntesis) pero necesita
el floema de la planta parasitada.     tomar la savia bruta de otra planta para
                                       obtener el agua y las sales minerales.
OTRAS FORMAS DE NUTRICIÓN: PLANTAS CARNÍVORAS


                           Son autótrofas pero viven en
                           ambientes pobres en nitrógeno.

                           Las presas les sirven para
                           completar la dieta en N y P
                           Capturan invertebrados para
                           obtener nitrógeno y fósforo de sus
                           proteínas.

                           Los insectos quedan atrapados en
                           las secreciones de los pelos
                           glandulares que además presentan
                           enzimas que digieren a la presa y
                           posteriormente absorbe dichos
                           nutrientes.
OTRAS FORMAS DE NUTRICIÓN: PLANTAS SIMBIONTES


                    Micorrizas: Simbiosis entre hongo y raíz de
                    planta. El hongo rodea la raíz y favorece la
                    absorción de sales minerales y agua. La planta
                    suministra al hongo materia orgánica.
Bacteriorrizas: Simbiosis entre plantas 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.
Relaciona lo aprendido

                                           LA NUTRICIÓN
                                               permite clasificar a
                                               los organismos en
   HETERÓTROFOS                                                           AUTÓTROFOS

     si obtienen la                                                       si obtienen la
     energía de la                                                         energía de


 DEGRADACIÓN DE                                                                        LA OXIDACIÓN DE
  COMPUESTOS                                          EL SOL
                                                                                        COMPUESTOS
   ORGÁNICOS                                                                            INORGÁNICOS
                                                    se denominan
    elaborados por                 que                                                       son
                                   son

                                               FOTOSINTÉTICOS                     QUIMIOSINTÉTICOS
OTROS ORGANISMOS
                                         las etapas de su nutrición son


 Incorporación             Transporte                                 Transporte de
                                                    Intercambio
     de los                de la savia                                     savia
                                                      de gases
   nutrientes                 bruta                                     elaborada

                      para la realización de
                                                                          que forma
                                                   FOTOSÍNTESIS            parte del        METABOLISMO

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  • 1. Tema 9 La nutrición de las plantas
  • 2. INDICE 1. ¿Qué es la nutrición? 8. Estructura de las hojas 2. Procesos implicados en la nutrición 9. Importancia de la fotosíntesis 3. Estructura de un vegetal 10. Factores que afectan a la fotosíntesis • Talofítico 11. Transporte de savia elaborada • Cormofítico 12. Otras formas de nutrición vegetal 4. Incorporación de agua y sales minerales • Plantas simbióticas • El papel de la raíz • Plantas Parásitas • Vía de entrada de nutrientes en la • Plantas carnívoras raíz 13. Destino de la materia orgánica 5. Transporte de savia bruta • Anabolismo en vegetales 6. Intercambio de gases • Catabolismo en vegetales 7. Captación de la luz: Fotosíntesis
  • 3. ¿QUÉ ES LA NUTRICIÓN Se denomina nutrición al conjunto de procesos implicados en el intercambio de materia y energía de un ser vivo con el medio que le rodea y que es necesario para construir, renovar sus estructuras y realizar todos los procesos vitales. Los vegetales tienen una nutrición autótrofa (capaces de transformar en materia orgánica la materia inorgánica captada del medio) y fotosintética ( porque para ello obtienen la energía de la luz solar). PROCESOS IMPLICADOS EN LA NUTRICIÓN VEGETAL Los procesos implicados en la nutrición son: 1. La absorción de los nutrientes. 2. El intercambio de gases (oxígeno y dióxido de carbono). 3. Fotosíntesis 4. El transporte de nutrientes por todo el organismo. 5. El catabolismo (degradación de las moléculas en otras más sencillas con obtención de energía). 6. La excreción de sustancias tóxicas producidas durante el metabolismo celular.
  • 4.
  • 5. Organismos Según el tipo de nutrición, se clasifican en Autótrofos Heterótrofos Incorporan materia inorgánica del medio con la que fabrican su materia Utilizan como fuente de orgánica. materia compuestos orgánicos elaborados por otros organismos. Fotosintéticos Quimiosintéticos Obtienen la energía Obtienen la energía de oxidación de de la luz. compuestos inorgánicos.
  • 6. Energía luminosa (solar) Vapor de Agua, O2 CO2 Nutrientes orgánicos (Energía Química) Fotosíntesis Agua y Sales minerales
  • 7. Materia orgánica CO2 (previamente elaborada en la fotosíntesis) Agua O2 Respiración celular
  • 8. NUTRICIÓN DE VEGETALES El proceso es similar, pero las estructuras necesarias para el mismo dependen de la organización del vegetal. Hay dos tipos de organización en las especies vegetales • Plantas talófitas: Musgos y hepáticas • Plantas cormófitas: El resto Filoide Lámina filoidal Cauloide Rizoide Rizoide Hepáticas Musgos Cormófitas
  • 9. NUTRICIÓN DE VEGETALES CON ORGANIZACIÓN TALOFÍTICA • Son plantas que carecen de verdaderos tejidos y órganos (raíz, tallo y hojas). • Dentro de 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. • La absorción de agua y sales se realiza por todas las células. • Necesitan vivir en medios con mucha humedad. • No tienen cutícula
  • 10. NUTRICIÓN DE VEGETALES CON ORGANIZACIÓN CORMÓFITA Las plantas cormófitas tienen raíz, (que fija la planta al suelo), tallo (que sostiene las ramas, las hojas y los frutos) y hojas (en las que se realizan procesos como la fotosíntesis y el intercambio de gases). Esos órganos y la presencia en ellos de ciertos tejidos especializados, las capacitan para realizar con eficacia los procesos de nutrición en el medio terrestre.
  • 11. Luz HOJA Floema Xilema Gases atmosféricos TALLO Pelos H2O radicales Sales RAÍZ minerales
  • 12. PAPEL DE LA RAÍZ EN LA NUTRICIÓN VEGETAL La estructura interna de la raíz está formada por tres capas concéntricas. Epidermis Absorbe el agua y las sales minerales Parénquima cortical y protege los tejidos internos. Endodermis Vía A o simplástica Cilindro vascular Los espacios intercelulares permiten la circulación de gases. Xilema Condiciona el paso de agua y sales a Floema través de la membrana de sus células Formado por los tejidos conductores. Tras su entrada en la raíz, el agua y las sales minerales pueden seguir dos vías Banda de diferentes: Caspari Vía A o simplástica Traspasando la membrana plasmática mediante transporte activo (sales) u ósmosis (agua) y atravesando el citoplasma de las células. Vía B o apoplástica Vía B o apoplástica A través de las paredes celulares y de los Paso de agua y espacios intercelulares. sales minerales
  • 13. ABSORCIÓN DE NUTRIENTES POR LA RAÍZ: EL 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 absorbentes (evaginaciones de las células epidérmicas que aumentan 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 entra por ósmosis. • Una vez dentro de las células epidérmicas el agua se desplaza hacia 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.
  • 14. ABSORCIÓN DE NUTRIENTES POR LA RAÍZ: LAS SALES MINERALES • La entrada de sales minerales también se realiza a través de las Ascenso de la Pelos absorbentes savia bruta 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 Absorción de Absorción de agua y sales agua y sales minerales minerales
  • 15. INTERCONEXIONES PROTOPLÁSMICAS Compartimento intracelular SIMPLASTO PLASMODESMOS (comunican a las células vivas PARED CELULAR PRIMARIA LÁMINA MEDIA Compartimento extracelular APOPLASTO Protoplastos – La parte de la célula vegetal que está delimitada e incluida dentro de la pared celular y que puede ser plasmolisada y aislada por eliminación mecánica o enzimática de la pared celular. El protoplasto es por lo tanto una célula desnuda, rodeada por su membrana plasmática, potencialmente capaz de regenerar la pared celular, crecer y dividirse
  • 17. VÍAS DE ENTRADA DEL AGUA Y LAS SALES MINERALES Vía simplástica: Una pequeña parte del 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 a través de los plasmodesmos entre células. Vía apoplástica: La mayor parte del agua y algunas sales minerales pasan de las células epidérmicas al xilema a través de los espacios intercelulares y las paredes celulares (permeables). La banda de Caspary al llegar a la endodermis los retienen y los obligan a pasar por la membrana de estas células endodérmicas (como en la vía simplástica). Independientemente de la vía de entrada, forman la savia bruta Savia bruta: Es la sustancia formada por el agua con las sales minerales disueltas en ella que las plantas absorben a través de las raíces. El agua pasa por ósmosis y las sales minerales por transporte activo.
  • 18. Xilema Endodermis Vía A Banda de Caspary Pelos absorbentes Vía B Vía A Vía B
  • 19. FACTORES QUE AFECTAN LA ABSORCIÓN DE AGUA La temperatura • Favorece el metabolismo celular e incrementa la absorción de agua Aireación del suelo • Induce la formación de raíces más ramificadas, con pelos más largos Cantidad de agua en el suelo • Favorece su entrada por las raíces Capacidad de retención del suelo • El agua se adhiere a las partículas, dificultando su paso al interior de la raíz.
  • 20. TRANSPORTE DE SAVIA BRUTA Son un conjunto de fenómenos que provocan el ascenso de la savia bruta en contra de la gravedad. TRANSPIRACIÓN La pérdida de agua por evaporación produce una fuerza capaz de absorber el agua en la raíz y conducirla por el xilema hasta las hojas. En la ascensión del H2O agua también interviene TENSIÓN - COHESIÓN la capilaridad Los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua Ascenso de la permiten una savia bruta cohesión muy elevada. PRESIÓN RADICULAR Es debida a la entrada de agua del suelo a la raíz por ósmosis, ya que la concentración de solutos es mayor en las células que en el agua. Entrada de agua
  • 21. Teoría de TENSIÓN-ADHESIÓN-COHESIÓN Existe un gradiente de potenciales hídricos entre el suelo y el aire creado por: 1. La presión de aspiración de las hojas. A medida que en las hojas se evapora el agua por transpiración, aumenta en ellas la concentración de solutos provocando la entrada de agua, por ósmosis, de las células del xilema hacia las hojas. 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.
  • 22. 2. La presión radicular. La concentración osmótica del suelo es menor que la de la raíz y por lo tanto tiene un potencial hídrico mayor por lo que el agua tiende a entrar en la raíz y el xilema. 3. La capilaridad. Las moléculas de agua se adhieren a las paredes de los vasos leñosos y además están cohesionadas entre ellas (puentes de H) formando columnas difíciles de romper, siempre que sean continuas. Una burbuja de aire formada por picaduras de insectos basta para romper la columna. (cavitación). El sistema también puede fallar por congelación del xilema. Las plantas eliminan aproximadamente el 90% del agua que absorben por evapotraspiración. Todo el sistema se pone en funcionamiento gracias a la energía solar que favorece inicialmente la evapotranspiración.
  • 23. ¿Cómo funciona la transpiración? Evaporación del agua a través de los estomas (evapotranspiración) 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 columna de agua desde las hojas hasta las raíces produciendo el ascenso de las savia bruta.
  • 24. Transpiración en las hojas Capilaridad, cohesión y adhesión molecular Presión radicular
  • 25. INTERCAMBIO DE GASES Gases que necesita la planta Entran por los estomas y las lenticelas y los pelos absorbentes (gases disueltos) Oxígeno Dióxido de Carbono Pasa a las células para Pasa a las células para utilizarse en la respiración utilizarse en la fotosíntesis celular (mitocondrias ) (cloroplastos)
  • 26. Vía de entrada de gases directamente de la atmósfera Vía de entrada de gases disueltos en el agua
  • 27. APERTURA Y CIERRE DE LOS ESTOMAS La apertura de los estomas esta regulada por la luz, el dióxido de carbono y la temperatura y la concentración de solutos en las células oclusivas. Estos factores influyen en el aumento de la concentración intracelular de potasio de las células oclusivas. Al aumentar la concentración de potasio se produce la entrada de agua por ósmosis, las células se hinchan y se separan, dejando el ostiolo abierto. La salida de iones potasio del interior de las células oclusivas va seguida de la salida de agua, lo que provoca el cierre del estoma.
  • 28. APERTURA Y CIERRE DE LOS ESTOMAS La apertura y cierre de los estomas se debe al cambio de turgencia de las células oclusivas. Este cambio está provocado por la entrada o salida de agua procedente de las células acompañantes debido a fenómenos osmóticos Las Entrada de Turgencia paredes Estoma agua celular celulares abierto se comban Disminuye Paredes Salidade la Estoma celulares agua turgencia cerrado flacidas celular
  • 29. FACTORES QUE AFECTAN A LA APERTURA Y CIERRE DE LOS ESTOMAS Luz CO2 Temperatura Solutos Solo afecta al La luz activa la Produce incremento El aumento de CO2 alcanzar valores de azucares en los espacios entrada de iones K+ altos. Muchas en las células formados en la intracelulares plantas cierran los fotosíntesis, provoca el cierre de oclusivas, entra agua estomas por encima por ósmosis y el entrando agua por los estomas (por de los 35ºC (debido ósmosis en las ejemplo, debido a un estoma se abre. al aumento de la células oclusivas. El aumento de la respiración celular y estoma se abre. respiración celular) por tanto, un incremento de CO2 La salida de K+ por la noche provoca así mismo la salida de La falta de luz en la La disminución de agua y el cierre de mayoría de las CO2 (por la los estomas plantas provoca el fotosíntesis ) cierre de los estomas favorece la apertura de los estomas
  • 30. Efecto de la Luz sobre la Concentración de K+ Día Noche La luz activa la entrada La falta de luz provoca de K+ hacia las células la salida de K+ de las oclusivas desde las células oclusivas hacia células epidérmicas las células epidérmicas Aumento de la Disminución de la concentración de K+ en concentración de K+ en el interior el interior Entrada de agua por Salida de agua por ósmosis ósmosis Células oclusivas Células oclusivas muy turgentes poco turgentes Apertura del estoma Cierre del estoma
  • 31. Efecto del CO2 sobre la concentración de K+ Falta de CO2 Exceso de CO2 La falta de CO2 activa la El exceso de CO2 hace entrada de K+ desde salir el K+ de las células las células epidérmicas oclusivas hacia las hacia las cél. oclusivas células epidérmicas Aumento de la Disminución de la concentración de K+ en concentración de K+ en el interior el interior Entrada de agua por Salida de agua por ósmosis ósmosis Células oclusivas Células oclusivas muy turgentes poco turgentes Apertura del estoma Cierre del estoma
  • 32. CO2 Fotosíntesis CO2 O2 Respiración Respiración
  • 33. LA CAPTACIÓN DE LA LUZ El interior de la hoja está formado por dos tipos de tejidos: el parénquima y los tejidos conductores. Lagunar Floema En empalizada Xilema HAZ Epidermis Parénquima en empalizada Parénquima lagunar Xilema Floema Estoma ENVÉS
  • 34. LA FOTOSÍNTESIS Materia Cloroplasto Sales orgánica minerales Luz solar CO2 O2 Savia bruta Savia elaborada
  • 35. PIGMENTOS IMPLICADOS EN LA CAPTACIÓN DE LA LUZ La fase luminosa de la fotosíntesis depende de una serie de pigmentos que captan la luz. se encuentran formando los PIGMENTOS son PORFIRINA formadas XANTOFILAS CAROTENOIDES CLOROFILAS por FITOL son CLOROFILA c forman parte del CLOROFILA b CLOROFILA a COMPLEJO ANTENA FOTOSISTEMAS constan de contiene una CENTRO DE REACCIÓN molécula de
  • 36. Concentración de CO2 ambiental 200 La actividad fotosintética aumenta 150 con la concentración de CO2 hasta 100 un límite a partir del cual la concentración de CO2 no influye. 50 5 10 15 20 25 30 Concentración de CO2 (mol/l)
  • 37. Concentración de O2 ambiental En similares situaciones de intensidad luminosa, las 0.5% de O2 plantas sometidas a una menor concentración de O2 Asimilación CO2 tienen un rendimiento fotosintético más alto (evitan 20% de O2 la fotorrespiración) Intensidad de luz
  • 38. Humedad Si disminuye la humedad, se cierran los estomas, no entra CO2 y disminuye el rendimento. Asimilación CO2 Si aumenta la humedad, se abren los estomas y aumenta el rendimiento Humedad Apertura Entrada de Rendimiento Humedad estomas CO2 fotosintético
  • 39. Temperatura La temperatura optima coincide con el optimo de los enzimas encargados de la fotosíntesis. A partir de ese valor, el rendimiento disminuye Asimilación CO2 Temperatura El rendimiento óptimo depende del tipo de planta
  • 40. Intensidad luminosa En general, a mayor intensidad luminosa, mayor actividad fotosintética. Pero, cada especie está adaptada a unos niveles de iluminación óptima, de intensidad variable. Si se superan esos niveles, se llega a la saturación lumínica e, incluso, podrían deteriorarse los pigmentos fotosintéticos. El exceso de luz puede provocar fotoinhibición
  • 41. LA FOTOSÍNTESIS Fotosíntesis: Es un proceso anabólico, donde se produce la 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 H20 En la fotosíntesis podemos distinguir dos fases: Fase oscura: Fase luminosa: No es necesaria la presencia de la Es necesaria la presencia de la luz. luz, se puede hacer de día y de Es una fase preparatoria para la noche. Es la fase donde se fija el CO2 fijación del CO2 y se convierte en materia orgánica
  • 42.
  • 43. FASES DE LA FOTOSÍNTESIS Fase luminosa Fase oscura 1. Requiere la intervención de la luz . 1. No necesita la intervención de la luz. 2. Se realiza en los tilacoides del 2. Se realiza en el estroma del cloroplasto. cloroplasto. 3. Se utiliza el ATP y el NADPH producidos en la fase luminosa 3. Rotura de la molécula de agua con la 4. Se producen moléculas orgánicas a partir luz solar (Fotolisis de la molécula de de la reducción de moléculas inorgánicas agua) (sales minerales y CO2) en el llamado ciclo 4. Producción de O2 , de electrones(e-) de Calvin. cedidos por el hidrógeno y de 5. Las moléculas que se obtienen son ricas en protones (H+) también cedidos por el energía y proporcionan el alimento a la hidrógeno planta y a otros seres heterótrofos. 5. Los electrones serán utilizados para sintetizar ATP (almacenar la energía lumínica en química) y una molécula reductora, el NADPH H2O + LUZ ½ O2 + 2 H++ 2 e-
  • 44. RESULTADO FINAL DE LA FOTOSÍNTESIS Reactivos iniciales Productos 6 CO2 Glucosa C6H12O6 12 H20 FOTOSÍNTESIS Sales Oxígeno 6O2 minerales Luz solar 6 H20
  • 45. IMPORTANCIA DE LA FOTOSÍNTESIS La materia orgánica que se sintetiza en la fotosíntesis permite el funcionamiento de la biosfera Transforma energía luminosa en energía química, constituyendo el primer eslabón de las cadenas tróficas. El oxígeno liberado como producto residual es fundamental para la mayor parte de los seres vivos En la fotosíntesis se retira una importante cantidad de CO2 de la atmósfera, contribuyendo de esta forma a reducir el actual incremento del efecto invernadero
  • 46. TRANSPORTE DE LA SAVIA ELABORADA 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. 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. Fuente: órgano vegetal que presenta un 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.
  • 47. HIPÓTESIS DE FLUJO POR PRESIÓN Explica el desplazamiento de la savia elaborada debido a un gradiente de presión entre el punto en el que penetra en el floema (fuente) y el punto en el que es extraída del mismo (sumidero). Plasmodesmos FUENTE Ósmosis Azúcares Transporte activo Agua CÉLULAS ACOMPAÑANTES Vasos leñosos (xilema) Plasmodesmos FUENTE Célula acompañante VASOS CRIBOSOS Presión hidrostática Vasos cribosos (floema) SUMIDEROS Transporte activo Ósmosis SUMIDERO CÉLULAS ACOMPAÑANTES Transporte activo
  • 48. El parénquima clorofílico fabrica los nutrientes, fotoasimilados, Carga floemática 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)
  • 49.
  • 50. Exceso de solutos en el tubo criboso Entrada de agua por ósmosis desde el xilema Aumento de agua Aumento de presión hidrostática Empuje de la savia elaborada por el floema
  • 51. 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)
  • 52. Salida de la sacarosa (fotoasimilados) del tubo criboso Salida de agua del floema hacia el xilema, por ósmosis Disminución de la presión hidrostática en el floema. Aumenta la diferencia de presión hidrostática entre fuentes y sumideros. Desplazamiento de la savia elaborada de las fuentes al sumidero.
  • 53.
  • 54. EL DESTINO DE LA MATERIA ORGÁNICA Las células utilizan los compuestos orgánicos para obtener materia y energía a través de transformaciones químicas que en conjunto forman el METABOLISMO. METABOLISMO ANABOLISMO CATABOLISMO son son todas las reacciones químicas en las que... todas las reacciones químicas en las que... COMPUESTOS SUSTANCIAS SUSTANCIAS COMPUESTOS MÁS SENCILLAS COMPLEJAS ORGÁNICOS SENCILLOS ENERGÍA como se utiliza ALMIDÓN para realizar CELULOSA PROTEÍNAS FUNCIONES VITALES ENZIMAS LÍPIDOS
  • 55. EXCRECIÓN Y SECRECIÓN Expulsión de sustancias que proceden el metabolismo celular. Posteriormente estas sustancias pueden ser utilizadas. Excreción Secreción Sustancias perjudiciales para la Sustancias beneficiosas para la planta planta Las plantas no presentan órganos especializados en la excreción. 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.
  • 56. Las plantas no presentan órganos especializados en la excreción. • Su tasa metabólica es menor • Reciclan los productos de desecho • La función excretora es llevada a cabo por tejidos dispuestos por todo el cuerpo de la planta, aunque abundan en el tallo y las hojas. • Las sustancias excretadas suelen ser sales inorgánicas u orgánicas que son tóxicas o peligrosas para la planta 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.
  • 57. Función Secretora. Consiste en la utilización de sustancias para realizar diversas funciones (protección, hormonal, etc.). Los tejidos están formados por células que o bien expulsan las sustancias al exterior a través de poros localizados en la epidermis, o bien las almacenan en vacuolas o en los espacios intercelulares. Generalmente las plantas presentan en el tallo y en las hojas pelos secretores o tricomas, en los que se puede distinguir un pedúnculo y una cabeza en la que almacenan las sustancias secretoras. En otros casos, a lo largo del tallo aparecen canales y tubos que almacenan las sustancias; como ocurre con los canales laticíferos y los tubos resiníferos.
  • 59. 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
  • 60. OTRAS FORMAS DE NUTRICIÓN EN LAS PLANTAS PLANTAS PARÁSITAS PLANTAS CARNIVORAS PLANTAS SIMBIÓNTICAS
  • 61. OTRAS FORMAS DE NUTRICIÓN: PLANTAS PARÁSITAS Holoparásitas: Algunas de ellas no tienen clorofila y se tienen que alimentar directamente de otra Hemiparásitas: Como el muérdago que es planta. Introducen los haustorios en autótrofo (realiza la fotosíntesis) pero necesita el floema de la planta parasitada. tomar la savia bruta de otra planta para obtener el agua y las sales minerales.
  • 62. OTRAS FORMAS DE NUTRICIÓN: PLANTAS CARNÍVORAS Son autótrofas pero viven en ambientes pobres en nitrógeno. Las presas les sirven para completar la dieta en N y P Capturan invertebrados para obtener nitrógeno y fósforo de sus proteínas. Los insectos quedan atrapados en las secreciones de los pelos glandulares que además presentan enzimas que digieren a la presa y posteriormente absorbe dichos nutrientes.
  • 63.
  • 64. OTRAS FORMAS DE NUTRICIÓN: PLANTAS SIMBIONTES Micorrizas: Simbiosis entre hongo y raíz de planta. El hongo rodea la raíz y favorece la absorción de sales minerales y agua. La planta suministra al hongo materia orgánica.
  • 65. Bacteriorrizas: Simbiosis entre plantas 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.
  • 66. Relaciona lo aprendido LA NUTRICIÓN permite clasificar a los organismos en HETERÓTROFOS AUTÓTROFOS si obtienen la si obtienen la energía de la energía de DEGRADACIÓN DE LA OXIDACIÓN DE COMPUESTOS EL SOL COMPUESTOS ORGÁNICOS INORGÁNICOS se denominan elaborados por que son son FOTOSINTÉTICOS QUIMIOSINTÉTICOS OTROS ORGANISMOS las etapas de su nutrición son Incorporación Transporte Transporte de Intercambio de los de la savia savia de gases nutrientes bruta elaborada para la realización de que forma FOTOSÍNTESIS parte del METABOLISMO