nutrición en vegetales
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1º BACHILLERATOColegio San José. Reinosa
Enrique Bravo del Pozo
La nutrición en los vegetales
El rendimiento de la fotosíntesis depende de varios factores ambientales, como:• La concentración de CO2 y de O2
• La iluminación• La intensidad de la iluminación• El tipo de luz incidente• El tiempo de iluminación
• La humedad y la temperatura
Los vegetales presentan nutrición autótrofa y todos hacen la fotosíntesis.
La fotosíntesis
La importancia biológica de la fotosíntesis se explica en base a que:1. Transforma la materia inorgánica en materia orgánica, indispensable para todos
los organismos2. Trasforma la energía luminosa en energía química utilizable por todos los seres
vivos3. Libera oxígeno, utilizado por la mayoría de los seres vivos en la respiración
celular
Durante el día, la cantidad de O2 producido en la fotosíntesis es muy superior a la del CO2 procedente de la respiración celular, mientras que durante la noche las plantas solo liberan CO2 procedente de la respiración celular
Los vegetales también respiran. Sin embargo, no necesitan de un aparato respiratorio.La materia orgánica consumida en este proceso se obtiene en la fotosíntesis.
La respiración en los vegetales
Proc
esos
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rició
n Incorporación de agua y sales por la raíz
El transporte de la savia bruta desde la raíz a las hojas
La entrada y salida de gases (CO2 y O2)
• Animación que te ayudará a entender la circulación de la savia
Captación de la luz para hacer la fotosíntesis
El transporte de la savia elaborada
Metabolismo
La excreción
1 Incorporación de agua y sales por la raíz
Incorporación de la materia
El agua y las sales minerales disueltas forman una capa de espesor microscópico que rodea las partículas del suelo, incorporándose a la planta a través de los pelos radiculares• El agua penetra por ósmosis, porque al concentración salina es
mayor en las células de los pelos radicales que en el exterior. Circula del mismo modo hasta alcanzar los vasos leñosos del xilema.
• Las sales minerales penetran en forma de iones mediante transporte activo (en contra de gradiente de concentración con gasto de energía)
La incorporación de agua y sales minerales por la raíz
Sección de una raíz mostrando su estructura primaria (izquierda) y secundaria (derecha).
Epidermis conPelos absorbentes
Súber
Parénquimacortical
Endodermo
Felógeno
PericicloHaz liberiano
Haz leñoso
Cámbium
Médula
2 El transporte de la savia bruta desde la raíz a las hojas
Transporte
El ascenso de la savia bruta en contra de la gravedad se produce gracias a varios fenómenos físicos que dependen tanto de la organización vegetal (vasos leñosos muy finos) como de las propiedades del agua (tensión superficial, cohesión molecular y fuerza de adhesión)Presión radicular: El agua penetra en la raíz por ósmosis y produce una presión hidrostática que por si sola explica el ascenso de la savia bruta por el tallo de las plantas de escasa altura.Transpiración (pérdida de agua por evaporación en las hojas). A mayor transpiración, mayor absorción radicular, actuando la primera como fuerza aspirante. Se denomina tensión, porque “tira” hacia arriba de cada molécula de agua que arrastra a otras a las que le une una elevada cohesión molecular (tensión – cohesión)La adhesión de las moléculas de agua a las paredes de los vasos leñosos (capilaridad) es determinante para el ascenso de la savia bruta.
Mecanismos de tensión – adhesión - cohesión
Transporte de la savia bruta de la raíz hasta las hojas
3 La entrada y salida de gases
CO2 y O2
El intercambio de gases y la captación de la luz
Los estomas son la principal vía de intercambio de gases. Las lenticelas, aberturas en las paredes de los tallos leñosos son una vía adicional y también se puede considerar la entrada de gases disueltos en agua por los pelos radicales.
El intercambio de gases
Lenticelas del súber Estomas de la epidermis
Estomas de la epidermis
Mecanismo de apertura y cierre de los estomas
La apertura y cierre de los estomas se produce por cambios de turgencia en las células oclusivas. Cuando absorben agua de las células adyacentes se comban, abriéndose el estoma y permitiendo la salida y entrada de gases (O2, CO2 y vapor de agua) a través del ostiolo. Cuando pierden turgencia, el estoma se cierra
Los factores que determinan la apertura del estoma son:• Concentración de K+:El bombeo de K+ hacia el interior o hacia afuera de las células oclusivas determina la entrada o salida de agua por ósmosis y con ello un cambio en su turgencia que determina la apertura o cierre de los estomas.• Luz:Los estomas se abren durante el día y se cierran en ausencia de luz.Está relacionado con la entrada de K+ a las células oclusivas, proceso que es activado por la luzTambién guarda relación con la concentración de CO2 dentro de la hoja, que provoca el cierre de los estomas.• Temperatura:Los estomas se cierran ante el riesgo de perder agua cuando las temperaturas son altas
4 Captación de la luz
Las hojas
La fotosíntesis tiene lugar en los cloroplastos. Estos son especialmente abundantes en el parénquima, tanto lagunar como en empalizada, que hay en las hojas y en otras partes verdes.En los cloroplastos se encuentran los pigmentos capaces de absorber la energía lumínica: la clorofila y los carotenoides (carotenos y xantofilas)
Los cloroplastos
5 El transporte de la savia elaborada
Floema
La hipótesis de flujo por presión
La savia elaborada se transporta por los vasos cribosos del floema desde los órganos donde se produce (fuentes) a donde se almacena o se consume (sumideros) gracias a un gradiente de presión.
La hipótesis de flujo por presión
La hipótesis de flujo por presión
6 Metabolismo
Metabolismo
Los compuestos orgánicos obtenidos en la fotosíntesis son transformados para obtener energía o nuevos compuestos orgánicos a través de transformaciones químicas que constituyen el metabolismo celular.
En la mitocondrias se obtiene energía por medio de la respiración celular, oxidando los compuestos orgánicos (catabolismo).
En otras localizaciones celulares se sintetizan nuevas biomoléculas (anabolismo) para formar sus propias estructuras (celulosa) o bien para generar sustancias de reserva (almidón y aceites).
Utilización de la materia orgánica
Simbiosis• Rizobios: Simbiosis entre leguminosas y bacterias (Rhizobium), que se pone de manifiesto por la
formación de nódulos radiculares. Las plantas se aprovechan de la capacidad de fijación del N2 atmosférico que tienen las bacterias, quienes a su vez se alimentan de lo compuestos orgánicos que sintetiza la planta.
• Micorrizas: Simbiosis entre plantas y hongos. La planta gana superficie de absorción en la zona radicular, mientras que proporciona compuestos orgánicos al hongo.
ParasitismoLas plantas parásitas emiten haustorios que roban la savia de los tejidos conductores. Las fotosintéticas, como el muérdago, roban savia bruta mientras que otras con nutrición heterótrofa, como la cuscuta, roban la savia elaborada.
Plantas carnívorasObtienen un aporte suplementario de N2 y sales minerales de insectos y otros animales pequeños a los que atrapan y digieren en estructuras especializadas.
Mecanismos suplementarios para la nutrición en vegetales
7 La excreción
Los vegetales no presentan estructuras especializadas en la excreción.
Producen pocas sustancias de desecho en comparación con los animales ya que su tasa metabólica es menor.
Además, parte de los desechos se reciclan, como el CO2 que se consume en la fotosíntesis, y otros quedan almacenados dentro de la planta, como resina, látex y aceites.
Algunos tienen importancia económica. Por ejemplo, a partir de la resina se obtiene la trementina (disolventes, usos médicos, …), a partir del látex se obtiene el caucho y de los aceites esenciales se obtienen derivados que se emplean en la industria alimentaria o en cosmética.
La excreción en vegetales