Metafitas_Fitohormonas CRÉDITOS Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega...
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Metafitas_FitohormonasCRÉDITOS
Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega Iglesias
Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes de:– Biología y Geología – 1Bachillerato– Autores del texto: Natividad Ferrer Marí, Miguel
García Vicente, Manuel Medina Martínez.– Editorial: Bruño– Madrid, 2002– ISBN 84-216-4329-0
• El resto de las imágenes procede de diversas fuentes en Internet.
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Las plantas y el medio ambienteFactores que controlan el desarrollo de la planta
• Factores internos: genes y fitohormonas
• Factores externos: luz, agua, temperatura, nutrientes, suelo (composición química y textura)
• =====================• Fitohormonas
– Producidas en pequeñas cantidades en ciertas zonas de la planta
– Transporte por Xma, Fma o por via parenquimática
• Genes– Control del ADN a través de la
expresión génica:
– ADN ARN proteínas
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Las hormonas y la fase juvenilEl despertar de la semilla (I)
Antes de germinación: dormición mantenida por ÁCIDO ABCÍSICO
(antagonista de GIBERELINA)
Endospermo ofrece resistencia a expansión de embrión
Tegumentos inpermeables impiden entrada de agua,
intercambio gaseoso y salida de la radícula
Temperatura bajas inducen síntesis de GIBERELINA
Giberelinas estimulan síntesis de enzimas hidrolíticas de las
moléculas del endospermo
M! para crecimiento radícula y coleoptilo precisa energía de ATP obtenida de glucolisis
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Las hormonas y la fase juvenilEl despertar de la semilla (II)
Giberelinas (I) (p. 183)
• Inducen la germinación (interrumpe período de latencia o dormición)
• Estimulan elongación del tallo• Estimulan floración• Retardan maduración fruto
(antagonista del etileno)• Inhiben senescencia en hojas• Estimula la M! en el cambium• Se producen en meristemos apicales,
en hojas jóvenes y en embrión
El ácido giberélico GA3 es un derivado lipídico
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Las hormonas y la fase juvenilEl despertar de la semilla (II)
Giberelinas (II) (p. 183)
Se aplican diferentes concentraciones de GA en plantas de arroz de 4 días de
edad. Luego se dejan crecer 5 días, con el resultado que se ve
Efecto de las giberelinas sobre la elongación del tallo
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Las hormonas y la fase juvenilEl despertar de la semilla (III)Ácido abcísico (ABA) (p. 183)
• Fitohormona del estrés (ayuda a combatir condiciones ambientales desfavorables: cierre de estomas cuando escasea agua) y de la senescencia
• Antagonista de giberelinas en germinación (mantiene semilla en período de latencia)
• Antagonista de citoquininas, giberelinas y auxina en abcisión hoja
• Se produce en caliptra, tallo y hojas viejas (para su abcisión)
La molécula del ABA es parecida a la de las giberelinas
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Las hormonas y la fase juvenilRespuestas a estímulos de gravedad y luz
Geotropismo (I)
• Tropismos: respuesta mecánica del vegetal ante estímulo externo
– Geotropismo (gravitropismo): estatolitos (amiloplastos) en células del brote y de la caliptra
• Geotropismo negativo del tallo: los estatolitos deben estar en la zona inferior de las células
• Geotropismo positivo de la raíz: los estatolitos deben estar en zona inferior de las células
Cuando cortamos la caliptra, la raíz no tiene geotropismo positivo
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Las hormonas y la fase juvenilRespuestas a estímulos de gravedad y luz
Geotropismo (II): La orientación de la plántula en desarrolloEl papel de las auxinas (I)
Geotropismo negativo y reorientación del tallo
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Zona de acumulación de estatolitos y de auxinas
Zona de elongación
Zona de acumulación de estatolitos y de auxina
Se inhibe la elongación celular
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Las hormonas y la fase juvenilTropismos y orientación de la plántula en desarrollo
Auxinas (II) (ácido Indolacético –IAA) (p. 183)
• Estimulan elongación celular
• Intervienen en geotropismo y fototropismo, dominancia apical y formación de xilema y floema
• Junto con giberelinas estimulan la M! en el cambium
• Junto con giberelinas y citoquininas inhiben senescencia en hojas, flores y frutos y la abcisión de las hojas
• A ciertas concentraciones estimula producción de etileno
• Induce formación de raíces adventicias
• Efectos diferentes de las auxinas en brote del tallo y en la raíz:
– Brote del tallo: la elongación celular se produce en las zonas donde más se acumula la auxina
– Ápice de la raíz: la elongación celular se produce en las zonas donde menos se acumula la auxina
• Se producen en meristemos apicales del tallo, hojas jóvenes, semillas y polen.
Es un derivado del aminoácido triptófano
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Las hormonas y la fase juvenilLa formación de las ramas y de las raíces secundarias:
Efectos de las auxinas según su concentración
• En una escala relativa de concentraciones:– Concentraciones de auxinas de entre 1 y 5 estimulan el
crecimiento de la raíz y no tienen efecto en el crecimiento del tallo.
– Concentraciones de auxinas de entre 5 y 9 producen una inhibición del crecimiento de la raíz y una estimulación del crecimiento del tallo
– Concentraciones de auxinas de entre 9 y 13 no tienen efecto en el crecimiento de la raíz y producen una inhibición en el crecimiento del tallo
– Por tanto, la tasa máxima de crecimiento en raíces se produce con una concentración de 5, y la tasa máxima de crecimiento en tallo con una concentración de 9.
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Las hormonas y la fase juvenilLa formación de las ramas y de las raíces secundarias:
Auxinas (III), citoquininas y etileno
Ramas laterales mayores por mayor concentración de
citoquinina y menor de auxina
Ramas laterales menores por menor concentración de
citoquinina y mayor de auxina
Raíces secundarias desarrolladas por baja
concentración de auxina
Auxina estimula producción de etileno, que favorece la
dominancia apical
A menor concentración de auxinas, menor de etileno y
disminución de la dominancia apical
incremento en desarrollo ramas
Relación biomasa fotosintética / biomasa raíces aumenta a medida que la planta crece
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Las hormonas y la fase juvenilLa formación de las ramas y de las raíces secundarias:
Citoquininas (p. 183)
• Activan la M!• Antagonistas de auxinas en
dominancia apical, pues estimulan desarrollo brotes laterales
• Activan la floración, el crecimiento del brote y la fructificación
• Retardan senescencia de hojas, flores y frutos
• Factores defensivos ante virus• Se producen en las raíces, semillas,
frutos y hojas
Las citoquininas son derivados de purinas (adenina y guanina)
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Las plantas y el medio ambienteLa fase de madurez (I)
La floración (I)
• Se produce sólo cuando el vegetal alcanza un cierto desarrollo
• Controlada por factores ambientales– Luz
• Fotoperíodo: relación entre horas de oscuridad y de luz a lo largo de 24 horas
• Fotoperiodicidad: Respuesta de la planta al fotoperiodo:
– Plantas de día neutro: floración independiente del fotoperiodo. Maíz (Zea mays)
– Plantas de día corto (= noche larga): floración con el acortamiento de los días; número de horas de oscuridad por encima de un determinado valor crítico (después de equinoccio de otoño). Ajonjera (Chondrilla juncea)
– Plantas de día largo (= noche corta): floración con número de horas de oscuridad por debajo de un determinado valor crítico (solsticio de verano)
– Temperatura• Temperatura adecuada necesaria,
incluso a pesar de fotoperíodo adecuado
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Las plantas y el medio ambienteLa fase de madurez (I)
La floración (II)
La interrupción momentánea del período de oscuridad produce inhibición de floración en
plantas de día corto (noche larga) y estimulación de la floración en plantas de día
largo (noche corta)
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Las plantas y el medio ambienteLa fase de madurez (II)
La fructificación
• Auxinas– Polen libera auxina ovario
estimulado para formar pericarpio– Formación de frutos sin semillas
• Etileno– Semillas del fruto auxinas
etileno, que acelera maduración del fruto
• Giberelinas y Citoquininas– Antagonistas del etileno, inhibidores
de maduración del fruto
• Temperatura– 5 ºC (se inhibe producción etileno:
maduración retardada). Conservación de la fruta en cámaras frigoríficas.
– >35 ºC: maduración defectuosa (producida en cámaras industriales fruta con alteradas propiedades organolépticas).
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Las plantas y el medio ambienteLa fase de madurez (III)
La dormición o latencia en un ciclo anual
Temperaturas bajasYemas en dormición o reposo
Periodo de latencia
Acortamiento de los días a partir del solsticio de verano
FITOCROMO
Incremento en producción de ABA
Alargamiento de los días a partir del solsticio de invierno
Yemas salen de la dormiciónIncremento en producción
de giberelinas y citoquininas
Escasez de agua
FITOCROMO
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Las plantas y el medio ambienteEtileno
• Gas a temperatura ambiente• Estimula maduración frutos• Induce abcisión de hojas, flores y frutos
(antagonista de auxinas, citoquininas y giberelinas)
• Complementario de las auxinas en la dominancia apical
• Acelera la degradación de la clorofila (otoño)
• Se produce en hojas, brotes, raíces, flores y frutos
H2C=CH2
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Las plantas y el medio ambienteLa fase de senescencia
ABA
Hojas jóvenes: auxina, giberelinas y citoquininas
inhiben abcisión
Hojas viejas o con estrés hídrico o térmico: disminuye
producción de auxinas, giberelinas y citoquininas
Incremento en producción de ABA y etileno
destrucción celular en zona de inserción del pecíolo con
tallo
Destrucción celular abre fisura el
pecíolo se desprende
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La acción equilibrada de las La acción equilibrada de las
giberelinas, auxinasgiberelinas, auxinas y y citoquininascitoquininas
(que mantienen la planta en forma juvenil) (que mantienen la planta en forma juvenil)
con el con el etilenoetileno y el y el ABAABA
(causantes de su senectud) (causantes de su senectud)
coordina la maduración de los frutos y la coordina la maduración de los frutos y la caída de las hojascaída de las hojas
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Las plantas y el medio ambienteAplicaciones industriales de las fitohormonas
• Auxinas (sintéticas)– Estimulación crecimiento raíces (reproducción vegetativa por esquejes)– Inhibidores de hierbas malas a altas concentraciones– Retraso en caída de los frutos maduros hasta momento recolección– Inhibición formación “ojos” (yemas axilares) en patatas almacenadas– Inhibición formación flores en plantas ornamentales
• Citoquininas (sintéticas)– Prolongación vida útil de ciertos cultivos
• Giberelinas– Activación crecimiento especies enanas– Activación de la floración y la fructificación tempranas– Aumento tamaño fruto sin fecundación (ausencia de semillas o “pepitas”)
• Ácido abcísico (ABA)– Acelerar comienzo producción de los manzanos jóvenes
• Etileno– Control de la maduración de los frutos recolectados verdes