TEMA 3. NUTRICIÓN VEGETAL

TEMA 3. NUTRICIÓN VEGETAL

La nutrición vegetal: FOTOAUTÓTROFAS Conjunto de procesos que permiten a los vegetales absorber del medio los materiales necesarios para su crecimiento, desarrollo y reproducción.

La nutrición vegetal: Hasta 60 elementos diferentes se han encontrado en los tejidos vegetales, de los que sólo 16 se consideran esenciales. Macronutrientes: C, O, H, N, Ca, Mg, P, S, K Micronutrientes: Cl, Fe, Mn, Zn, B, Cu, Mo

Fotosíntesis Fase luminosa: (fotoquímica) captación energía solar Fase oscura: biosíntesis Reacción global: 6 CO 2 + 12 H 2 O+ energía C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O

Respiración celular Mecanismo de obtención de energía en ausencia de luz. Reservas energéticas: almidón. Respiración mitocondrial: C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O+ ATP

Procesos implicados en la nutrición. 1. Absorción nutrientes (agua; sales) 2. Transporte xilemático savia bruta. 3. Intercambio gaseoso. 4. Fotosíntesis. 5. Transporte floemático savia elaborada. 6. Excreción desechos. 7. Respiración mitocondrial.

1.- Absorción radicular Lugar: pelos absorbentes de la zona pilífera de la raíz. H 2 O: entrada por ósmosis. Sales (nitratos; sulfatos; fosfatos): Transporte activo (gasto ATP) Transporte pasivo o difusión: difusión facilitada por proteínas de canal.

1.- Absorción radicular NUTRIENTE FUNCIONES FORMA ABSORCIÓN Carbono (C) Todas biomoléculas CO2 Hidrógeno (H) Todas biomoléculas H2O Oxígeno (O) Todas biomoléculas H2O y O2 Nitrógeno (N) Fósforo (P) Proteínas, Ac. Nucleicos, Clorofila, Coenzimas Ac. Nucleicos, Fosfolípidos, ATP nitratos (NO3 -) y amonio (NH4 +) fosfatos ( H2PO4 - y HPO4 2-) Azufre (S) Vitaminas, Proteínas sulfatos (SO4 2-) Magnesio (Mg) Calcio (Ca) Potasio (K) Oligoelementos (B, Cl, Cu, Mn, Fe, Zn, Mo) Clorofila, activador enzimático Activador enzimático, permeabilidad membranas Activador enzimático, ósmosis, apertura estomas funciones varias ión libre Mg 2+ ión libre Ca 2+ ión libre K + mayoría como iones libres

1.- Absorción radicular la absorción radicular mejora si: o aumenta la temperatura. o aumenta la aireación del suelo. o aumenta la cantidad de agua del suelo. o aumenta el agua libre del suelo

1.- Absorción radicular Nódulos radiculares: o asociación entre plantas leguminosas y bacterias del género Rhizobium. Las bacterias fijan N atmosférico para que la planta lo asimile y ésta cede materia orgánica a las bacterias. Esta simbiosis permite a las plantas crecer en suelos pobres en N.

2.- Transporte xilemático. ü Desde epidermis hasta vasos leñosos: dos vías

2.- Transporte xilemático. a. Transporte por el interior de los vasos leñosos: 1. Teoría de la Cohesión-Tensión. 2. Teoría de la Presión Radical (ósmosis). c. Evapotranspiración.

2.- Transporte xilemático.

3.- Intercambio gaseoso ü Estomas: entrada y salida de CO 2 y O 2 que difunden hacia los espacios intercelulares y penetran en las células del parénquima clorofílico.

3.- Intercambio gaseoso Día Noche FOTOSÍNTESIS: Consume CO2 y desprende O2. Ambos hacen el camino entre los estomas y las células del mesófilo pero en sentido inverso. El balance de día es favorable a la fotosíntesis. FOTOSÍNTESIS: Como no se lleva a cabo la fase luminosa no se genera O2. RESPIRACIÓN: necesita O2 y produce CO2. Durante el día los intercambios se reducen al usar las mitocondria parte del O2 producido en la fotosíntesis y los cloroplastos parte del CO2 producido en la respiración. RESPIRACIÓN: continúa haciéndose y, por tanto, el balance nocturno se invierte. Se consume O2 y se desprende CO2

3.- Intercambio gaseoso La apertura y cierre de los estomas está regulada por la concentración de K + en el interior de las células oclusivas. si es alta, medio hipertónico, entra agua, turgencia = apertura si es baja, medio hipotónico, sale agua, pérdida de turgencia= cierre

3.- Intercambio gaseoso la apertura de los estomas significa pérdidas de agua para la planta!!! Se cerrarán si: Hay escasa disponibilidad de agua Hay exceso de CO 2 en los espacios intercelulares Hay un aumento excesivo de temperatura (más 35º) En la oscuridad

4.- Fotosíntesis. ü Definición: síntesis de m. o. a expensas de m. i. y energía luminosa. Localización: cloroplastos de las células del parénquima fotosintético (empalizada; lagunar) Reacción global: 6 CO 2 + 12 H 2 O+ energía C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O

Cloroplastos:

FASES DE LA FOTOSÍNTESIS FASE LUMINOSA: se desarrolla en las membranas de los tilacoides captación de energía luminosa (clorofila-a; clorofila-b; carotenoides; xantofilas) y conversión en energía química (ATP) y capacidad reductora (NADPH) Fotólisis del agua: H 2 O 2e - + 2H + + 1/2 O 2 ; esta ruptura desprende O 2 y proporciona los electrones necesarios para las reducciones en la fase siguiente. https://www.youtube.com/watch?v=meso_qetfya

FASE OSCURA: Independiente de la luz (noche y día) Fase de biosíntesis: mediante las reacciones del Ciclo de Calvin y empleando el ATP y el NADPH obtenidos en la fase anterior, se fabrica glucosa a partir de CO 2. Más tarde, con los bioelementos obtenidos gracias a las sales minerales (N, S o P y otros ya vistos), se sintetizan el resto de biomoléculas que necesita la planta) https://www.youtube.com/watch?v=xqiqs83nedg

Fases de la fotosíntesis:

CICLO DE CALVIN

Factores que afectan a la fotosíntesis: ü Concentración de CO2 ü Concentración de O2 + - ü Intensidad luminosa (color, tiempo luz, etc.) + ü Temperatura + ü Agua +

Importancia de la fotosíntesis: ü Síntesis m. o. (Ciclo materia) ü Almacenamiento energía química (Flujo de energía). ü Síntesis de oxígeno. ü Retirada de CO2 atmosférico (Efecto invernadero)

5.- Respiración mitocondrial. Obtención de energía química en células no fotosintéticas Almidón Glucosa a la matriz mitocondrial C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O+ ATP Dia: fotosíntesis > respiración Noche: fase oscura < respiración

6.- Transporte floemático. SAVIA ELABORADA: ü75-90% Agua ü10-25% solutos (90% sacarosa, AA, sales, otros glúcidos)

6.- Transporte floemático. 1. Teoría del flujo de masas (pasivo) FUENTES Traslocación SUMIDEROS 2. Corrientes intracitoplasmáticas (activo)

6.- Transporte floemático. 1. La sacarosa fabricada por las células parenquimáticas (fuentes) pasa por transporte activo a las células acompañantes de los tubos cribosos. 2. Desde ellas, la sacarosa pasa, a través de los plasmodesmos, a las células del tubo criboso. 3. Al acumularse sacarosa en el tubo criboso, entra agua por ósmosis desde los vasos del xilema. Se genera así un aumento de la presión hidrostática en el interior de los tubos cribosos que provoca el transporte de la savia elaborada hacia las zonas de menor presión (sumideros), tanto hacia arriba como hacia abajo. 4. En los sumideros, la sacarosa del tubo criboso y se utiliza para sintetizar biomoléculas, como almidón y celulosa. 5. Al disminuir la concentración de sacarosa en el tubo criboso, el agua contenida en su interior retorna al xilema, por ósmosis, y se genera así una presión hidrostática negativa en el interior de los tubos cribosos, que provoca también el transporte de la savia elaborada.

7.- Excreción. Muy limitada: üco 2 durante la noche üexcesos de sal No confundir con secreción: Hormonas Alcaloides Taninos Esencias Látex Néctar Aceites esenciales Resinas

8.- Nutrición heterótrofa. Carnívoras (suministro de N) Simbiosis q q Micorrizas (agua y sales) Bacteriorrizas Parásitas q q Chupadoras de savia bruta (muérdago) Chupadoras de savia elaborada (cuscuta, pijolobo)