Fisiología vegetal (Caps. 7-11)Metabolismo: Caps. 7-9, Lab 8Absorción y transporte:

Capítulo 10 (Parcial 2), Lab 8Hormonas vegetales, etc.:

Capítulo 11 (Parcial 2), Lab 9 (junto a semillas, genética, etc.)

10: Absorción y transporte

Difusión y osmosis (ósmosis)Conducción en el xilemaEstomas y transpiraciónTranslocación en el floemaSuelos y nutrición mineral

Membranas: función

Diferencialmente permeableDifusión a través de un

gradiente de concentración vs. transporte activoOsmosis: difusión del agua a

través de una membrana

Difusión

Gradiente de concentraciónAgua vs. solutosEquilibrioDifusión facilitada vs.

transporte activo

Membranas: transporte

Osmosis

Concentración de H2OPotencial osmótico (de solutos)Potencial de presiónPotencial hídricoΨh = ΨP + ΨO (AGRO 4005)

Osmosis

Medio hipotónico vs. hipertónico vs. isotónicoPresión de turgencia vs.

plasmólisis

Osmosis

Absorción y transporte

Conducción en el xilemaSistema suelo-planta-

aireTranspiraciónFuerza motriz

AbsorciónConducción – xilema

Conducción en el xilema

Transpiración, cohesión, adhesión, tensiónTeoría de transpiración y

cohesiónAbsorción: agua y mineralesExudación o gutación

TranspiraciónPérdida de vapor de agua: un

90% a través de los estomas abiertos, mayormente en hojasIntercambio de gases: CO2, O2

Enfriamiento de la plantaCalor generado en metabolismo

Transpiración: ejemplosMaíz (Zea mays) – 2 litros/díaGirasol (Helianthus annuus) –

5 litros/díaArce (Acer sp.) – 200 litros/díaPalma de dátiles (Phoenix

dactylifera) – 450 litros/día

Estomas: apertura y cierrePoro, regulaciónCélulas oclusivasApertura durante el

día, cierre de noche (excepto en plantas CAM: al revés …)

Estomas: mecanismoDía: [CO2], luz, etc.Acumulación activa

de solutos (K+) en las células oclusivas

Entrada de agua por osmosis …

Estomas: mecanismoAumento en la

presión de turgenciaCurvatura de las

células oclusivasApertura del poro

del estoma

Estomas: mecanismoNoche: al revés …Estrés hídrico:

cierre de inmediato debido a la hormona vegetal o fitohormo-na, ABA (Cap. 11)

Estomas: apertura y cierre

Transpiración: adaptaciones

Distribución de estomasPlantas acuáticasInmersas, flotantes, emergentesPlantas xerofíticas o xero-

mórficas (cactos, etc.)

Conducción en el xilemaÁrboles de hasta 100

metros de altoVelocidad de hasta

44 metros por hora (en angiospermas)

Savia bajo tensión

Cohesión de aguaFuerza de

atracción: moléculas de una misma sustancia

Puentes de hidrógeno

Conducción en el xilemaTranspiración –

cohesión – tensión (presión negativa)

Mecanismo: Teoría de transpiración y cohesión

Adhesión …

Conducción en el xilema

Absorción: agua y minerales

Del suelo a través de las raícesEpidermis – pelos radicales –

corteza 1ª – endodermis –banda caspariana – estela o cilindro vascular – xilemaAbsorción selectiva, activa

Apoplasto vs. simplasto

Translocación en el floema

Tubos cribosos: células vivas pero altamente especializadas, metabólicamente inactivasCélulas anexas: células vivas y

metabólicamente muy activas, fuentes de energía

Translocación en el floemaMateriales orgánicos –

productos fotosintéticosVelocidad: aproximadamente

un metro (0.5-1.5 m) por horaSavia bajo presión positivaComposición de la savia

Savia del floemaÁfido – estileteCarbohidratos,

mayormente sacarosaAminoácidos,

minerales, fito-hormonas, etc.

Translocación en el floema

De fuente a destinación (sumidero)Fuente: hojas (fotosíntesis)Destinaciones: metabolismo,

crecimiento, almacenamientoMecanismo: E. Münch (1926)

Modelo de laboratorioOsmosis, presión +, flujo masivo

Translocación en el floemaCarga activa,

descargaMecanismo:

Hipótesis de flujo bajo presión o flujo masivo

Translocación en el floema

Suelos – condiciones edáficasSales minerales → iones →

nutrientes minerales, etc.Partículas mineralesArena – limo – arcillaMateria orgánica (humus)Textura, pH → disponibilidad

Suelos: partículas, horizontesArena: 0.02–2 mmLimo: 0.002–0.02 mmArcilla: < 0.002 mmHorizontes A, B, CRocas, acuíferos …

Nutrición mineral

Nutrición mineral

Minerales esencialesCultivo hidropónicoSíntomas de deficiencia:

clorosis, necrosis, crecimiento anormal, etc.Variación …

Síntomas de deficiencia

Nutrición mineral

Macronutrientes (tres + seis)≥ 1,000 partes por millón (ppm)

= 0.1% del peso secoMicronutrientes (ocho)≤ 100 partes por millón (ppm)

= 0.01% del peso seco

Macronutrientes

Macronutrientes: funcionesNitrógeno:

nitrato, amonioFósforo:

fosfatosPotasio: K+

Calcio: Ca2+

Magnesio: Mg2+

Azufre: sulfatos

Nitrógeno: microorganismos

Fijación biológica de nitrógeno

MicronutrientesCloro (Cl)Hierro (Fe)Manganeso (Mn)Cinc o Zinc (Zn)

Boro (B)Cobre (Cu)Molibdeno

(Mo)Níquel (Ni)

Micronutrientes

Abonos o fertilizantesAnálisis, síntomasN, P, K: 12–4–8Ca, Mg, SMicronutrientes:

elementos menores o elementos traza

Nutrición mineral: toxicidad

Exceso de nutrientes, suelos salinos, metales pesados, etc.Plantas tolerantesPlantas hiperacumuladorasFitorremediación

11: Hormonas y estímulos

Crecimiento y desarrolloHormonas vegetales o fito-

hormonasRespuestas de las plantas a

señales ambientales: luz, gravedad, tacto, etc.

Transducción de señales

Hormonas vegetales

Mensajeros químicos (org.), efectivos en concentraciones bajas, producidos en una parte de la planta, con efectos fisiológicos en otra parte de la planta → translocación

Hormonas vegetales

AuxinasCitoquininasGiberelinasÁcido abscísicoEtileno, otras …

Hormonas vegetales

Hormonas vegetales

Hormonas vegetales

Auxinas – IAADarwin (padre e hijo), Frits

Went: fototropismoGravitropismo, dominancia

apical, iniciación de raícesAuxinas sintéticas: 2, 4 – D …

Auxinas: los Darwin, etc.

Auxinas: Frits Went

Dominancia apical (Cap. 3)

Aplicaciones comercialesDominancia apical:

papasPropagación por

esquejes o estacasHerbicidas selectivos:

2, 4 – D, 2, 4, 5 – T, etc.

Hormonas vegetales

Citoquininas: oposición a la dominancia apical, cultivo de tejidos, senescenciaGiberelinas (GA): elongación

de entrenudos, germinación de semillas, vernalización, frutos

Desarrollo de frutos

Hormonas vegetales

Ácido abscísico (ABA): latencia (dormancia), cierre de estomas bajo estrés hídricoEtileno: CH2=CH2 (un gas):

respuesta triple, floración, maduración de frutos carnosos

Etileno: respuesta triple

Frutos carnosos: climactérico

Hormonas vegetales: otras …

BrasinoesteroidesPoliaminasÁcido jasmónico“Florígeno”Biotecnología, bioensayos …

Respuestas a la luz azulFototropismoTropismos vs.

movimientos násticos

Mecanismo …

Fitocromo: luz roja, r. lejanaGerminación de

semillasFotoperiodicidadPlantas de día

corto, de día largo, de día neutro …

Fotoperiodicidad

Ritmos circadianos: reloj b.

Gravitropismo (geotropismo)

Otros tropismosTigmotropismoHidro- (higro-)

tropismoHeliotropismoEscototropismoQuimiotropismo

Tigmonastia: moriviví, etc.

Latencia (dormancia)

Defensa de herbívoros

Respuestas a patógenos

Primer Examen de Lab

martes, 2 de octubreEn el período de laboratorioLabs 1-6 por completoLab 7: plantas estudiadas en

USDA-TARS solamente

Primer Examen Parcial

jueves, 11 de octubreEn la conferencia …Capítulos 1-6Se habrá ilustrado el material

de los capítulos 1-6 en los Laboratorios 1-6

Segundo Examen Parcialjueves, 25 de octubre (clase)Capítulos 7-11Metabolismo, Absorción y

transporte, Hormonas vegetalesSe ilustrará una parte del

material en los Laboratorios 8-9

Notas importantes

El miércoles, 24 de octubre es un viernes académico, pero sí se darán las horas de oficina ese día en sustitución del 21 de noviembre (viaje del profesor para Acción de Gracias)

Tercer Examen Parcialjueves, 15 de noviembre (clase)Capítulos 12-22Genética (Laboratorio 9)Evolución y sistemáticaDiversidad (Labs 10-12)

Notas importantes

Se dará el Tercer ExamenParcial antes del último díapara exámenes parciales perodespués del último día parabajas parciales

Segundo Examen de Lab

martes, 4 de diciembreEn el período de laboratorioLab 7: lista de plantas de

importancia económicaLabs 8-13 por completo

Examen final, reposiciones

Se darán los exámenes de reposición el miércoles, 5 de diciembre a las 9:00 amExamen Final, 7 al 15 de

diciembre: curso completo, énfasis en los Capítulos 23-26