Nutricion Vegetal · dedica al estudio de cómo las plantas obtienen y usan los nutrientes...

NutricionVegetal

Prof. Aneth SarmientoUniversidad Tecnológica de Panamá

Ingeniería Forestal

2019

Tema: NUTRICIÓN VEGETAL

• Introducción

• Membrana y Transporte (Pasivo y Activo)

• Absorción de Nutrientes

• Macro y Micro Nutrientes (Forma de Absorción)

Introducción

• Denominamos “Nutrición Mineral” a la disciplina que sededica al estudio de cómo las plantas obtienen y usan losnutrientes minerales.

• Esta área de investigación es muy importante en laagricultura moderna y en la protección medioambiental.

Un alto rendimiento agrícola depende de una adecuada fertilización con nutrientes minerales. De hecho, el rendimiento de la mayor parte de los cultivos vegetales aumentan de forma lineal con la cantidad de fertilizantes que pueden absorber (Loomis y Connor 1992).

Transporte Pasivo y Activo• El transporte pasivo es un

movimiento de sustanciasbioquímicas, atómicas omoleculares a través demembranas de la célula sinnecesidad de sobrecarga deenergía: no requiere una entradade energía celular, porque es uncambio conducido por elcrecimiento de la entropía delsistema.

• El índice de transporte pasivodepende de la permeabilidad de lamembrana de la célula, la cual,depende de la organización ycaracterísticas de los lípidos yproteínas de la membrana. Lascuatro clases principales detransporte pasivo son difusiónsimple, ósmosis, difusión facilitaday filtración.

T. Pasivo: Difusión Simple y Ósmosis

• La difusión simple es elmovimiento pasivo desoluto, de una zona deconcentración alta a unade concentración másbaja, hasta que laconcentración del solutoes uniforme en todaspartes y alcanza elequilibrio.

• La ósmosis describe elmovimiento del aguaespecíficamente (no delsoluto) a través de unamembrana hasta que hayuna concentración igual deagua y soluto en amboslados de la membrana.

Difusión simple y ósmosis son similares: son formas de transporte pasivo y no requieren de la energía de ATP de la célula.

T. Pasivo:Dif. Facilitada y Diálisis• La difusión facilitada es el movimiento de moléculas a través de la

membrana de la célula, mediado por proteínas de transporte especiales que están dentro de la membrana celular. Muchas moléculas, como la glucosa, son insolubles en lípidos y demasiado grandes para pasar a través de los poros de membrana. Por tanto, se unirán con sus proteínas transportadoras específicas, y este complejo entonces será unido a un sitio de receptor y movido a través de la membrana celular. Los solutos se mueven abajo del gradiente de concentración y no utilizan energía celular extra para moverse.

• Filtración o Diálisis es el movimiento de agua y moléculas de soluto a través de la membrana de la célula debido a la presión hidrostática. Dependiendo del tamaño de los poros de membrana, solamente los solutos de cierta medida pueden pasar a través de ellos.

Transporte Activo

• Utiliza energía de las células paramoverlas contra un gradiente,repulsión polar o algún otro tipode resistencia.

• Se encuentra normalmenteasociado con la acumulación dealtas concentraciones demoléculas que la célula necesita,tales como iones, glucosa oaminoácidos.

• Si el proceso consume energíaquímica, como la que se deriva deltrifosfato de adenosina (ATP), sedenomina transporte activoprimario. Si el proceso hace uso dealgún tipo de gradiente, porejemplo un gradienteelectroquímico, se denominatransporte activo secundario.

Movimiento de las moléculas a través de una membrana celular desde una región de baja concentración a una región de alta concentración, o en dirección opuesta a algún gradiente o a algún otro factor obstructivo.

Transporte Activo

• La apertura o cierre de los estomas está muy finamente regulada en la planta por factores ambientales como la luz, la concentración de dióxido de carbono o la disponibilidad de agua.

• Según investigaciones, se conoce que algunos cationes como el potasio y calcio y aniones como el cloruro intervienen activamente en la apertura y cierre de los estomas.

Transporte Activo

• La mayor parte de las enzimasque llevan a cabo este tipo detransporte son ATPasastransmembrana.

• Una ATPasa primaria y universalpara todas las formas de vidaanimales es la bomba de sodio ypotasio, la cual ayuda amantener el potencial demembrana celular.

Otras fuentes de energía para el transporte activo primario son las reaccionesredox y la energía entregada por fotones de la luz, por ejemplo: la cadena detransporte electrónico mitocondrial, la cual utiliza la energía proveniente delNADH para mover protones a través de la membrana mitocondrial interna encontra de su gradiente de concentración. Otro ejemplo serían las proteínasinvolucradas en la fotosíntesis las cuales utilizan la energía de los fotones paracrear un gradiente de protones a través de la membrana tilacoide y el poderreductor en la forma de NADPH.

Absorción de nutrientes

La absorción de iones inorgánicos tiene

lugar a través de la epidermis de la raíz.

El camino principal que siguen los iones

desde la epidermis de la raíz a la

endodermis es simplástico.

El movimiento radial de los iones continua

en el simplasto cortical, de protoplasto a

protoplasto, vía plasmodesmos a través de

la endodermis y se incorporan a las células

del parénquima del cilindro vascular. Desde

las células del parénquima cortical, los iones

son secretados al xilema (vasos o

traqueidas) por un mecanismo de

transporte activo mediado por

transportadores.


Así pues, el transporte de iones desde el suelo a los vasos del xilema requiere dos procesos de transporte activo a través de membranas:

• en la membrana citoplasmática de las células epidérmicas durante la absorción y

• en la membrana citoplasmática de las células del parénquima vascular durante la secreción a los vasos.


• NOTA: La composición mineral de las células de la raíz es muy diferente de la del medio en que crece una planta.

→En una experiencia realizada en guisante (Pisum sativum) se encontró que las células de la raíz tenían una concentración de iones potasio 75 veces mayor que la de la solución nutritiva. En otro estudio se demostró que las vacuolas de las células del nabo (Brassica napus) contenían 10,000 veces más potasio que la solución nutritiva.

• Sabido que las sustancias no difunden en contra de gradiente de concentración, queda claro que los minerales se absorben por transporte activo.

• Por ello, si las raíces son privadas de la presencia de oxígeno, o envenenadas de forma que la respiración se minimiza, la absorción de minerales disminuye de forma muy marcada.

• Igualmente, si se priva a una planta de luz, cesará la absorción de sales una vez se hayan agotado las reservas de hidratos de carbono, y las liberará de nuevo a la solución del suelo.

Transporte de nutrientesinorgánicos.

Una vez alcanzadas las hojas los iones pueden seguir tres caminos:

(1) son transportados con el agua en el apoplasto de la hoja;

(2) pueden permanecer en el agua de transpiración y llegar a los lugares principales de pérdida de agua, los estomas y células epidérmicas; y

(3) La mayoría de los iones entran en los protoplastos de lascélulas de la hoja, probablemente por mecanismos en los queestá implicado el transporte activo, y moverse vía simplásticaa otras partes de la hoja, incluyendo el floema.

Cuando los iones inorgánicos son secretados en el interior de los vasos de xilemaradical, son rápidamente conducidos hacia arriba y por toda la planta gracias a lacorriente de transpiración. Algunos iones se mueven lateralmente desde el xilemahacia los tejidos circundantes de las raíces y de los tallos, mientras que otros sontransportados hacia las hojas.

Absorción Foliar

• Los iones inorgánicos, en pequeñas cantidades, también se pueden absorber a través de las hojas, posibilidad que se utiliza en la fertilización foliar y que consiste en la aplicación directa de micronutrientes al follaje.

• Permite que las plantas absorban diversas sustancias que, aplicadas en las partes aéreas de las mismas, actuarán como fertilizantes, herbicidas, etc.

• Fundamental en las plantas epifitas.

Nutrientes Esenciales

• Sólo ciertos elementos son esenciales para las plantas.Un elemento esencial se define como un componenteintrínseco en la estructura o en el metabolismo de unaplanta y cuya ausencia causa anormalidades, en elcrecimiento, desarrollo y/o reproducción de la planta(Epstein y Bloom 2005).

• Los elementos esenciales se clasifican comomacronutrientes y micronutrientes de acuerdo a laconcentración a la que aparecen en los tejidosvegetales. Elementos como el hidrógeno (H), oxígeno(O) y carbono (C) no son considerados comoelementos esenciales y que se obtienen de formaprimaria del agua y del CO2.

Movimiento de Nutrientes en la Planta

• El transporte de nutrientes en la planta puede ser de dos maneras:

• larga distancia y • corta distancia.

Transporte larga distancia: Este tipo de transporte se lleva a cabo a través del apoplasto, es decir, a través del espacio libre aparente en la planta, en forma pasiva y libre. La vía del apoplasto incluye:

• La pared celular, • los espacios intercelulares y • los vasos xilemáticos

La entrada o salida de los iones depende de un gradiente de difusión, es decir que las sales se van moviendo según las diferencias de concentración que hay entre un punto y otro.


Transporte corta distancia. Este tipo de transporte de nutrientes enla planta, ocurre a través de la membrana celular y puede ser:

• sin gasto energético, (transporte pasivo) o bien,

• utilizando energía en forma de ATP (transporte activo).

La energía que permite la absorción activa procede de la oxidaciónde substratos orgánicos a partir de la respiración, por lo que en estetipo de reacciones es utilizado el oxígeno.

La absorción activa promueve un aumento de la concentración deiones en el citoplasma celular hasta niveles muy superiores que losdel exterior (absorben iones en contra del gradiente deconcentración).

En el transporte activo de los iones intervienen unas sustanciasespecíficas llamadas transportadores (carriers), incrustrados en lamembrana


El movimiento de solutos de bajo peso molecular como son: ionesminerales, ácidos orgánicos y aminoácidos, se lleva a cabo por difusión opor un flujo de masas y no es restringido por la superficie externa de lasraíces (células de la rizodermis).

Los iones van ocupando los espacios en las paredes celulares y losespacios intercelulares de las células de la corteza. Los iones vanavanzando al interior de la raíz siguiendo un gradiente de concentración,→ van siempre de un punto de mayor concentración a otro de menor (singasto de energía).

Al llegar a la endodermis se encuentran con la banda de Caspary que esimpermeable y para poder entrar al citoplasma celular (simplasto), debengastar energía metabólica, constituyendo de esta manera una absorciónactiva.

• Cantidades importantes de los iones inorgánicos que sonimportados por las hojas a través del xilema, son posteriormenteintercambiados con el floema en los nervios foliares, yexportados, junto con la sacarosa, en la corriente defotoasimilados.

• Cuando los nutrientes se dirigen hacia las raíces vía floema,pueden reciclarse; es decir pueden intercambiarse con el xilema.Pero sólo aquellos iones que pueden moverse en el floema, a losque se llama floema-móviles, se pueden exportar en cantidadessignificativas desde las hojas.

• El N, el P, el K, y el Mg son típicamente móviles y pueden sertransportados con relativa facilidad a otros órganos, mientras queel Ca, el S y el Fe son más o menos inmóviles y tienden apermanecer en el primer destino alcanzado hasta la muerte deese órgano.


Composición elemental de los Tejidos Vegetales

El agua representa aproximadamente el 90% de los tejidos vegetales.Todas las sustancias que penetran en las células vegetales deben estardisueltas, ya que en las soluciones se efectúa el intercambio de sustanciasnutritivas entre células, órganos y tejidos.

Aproximadamente el 96% de la masa seca de los tejidos vegetales estácompuesto por C, H y O.

Los otros 16 elementos solo representan cerca del 4% de esta masa seca.No obstante, las deficiencias de cualquiera de estos elementos reduce laproducción y limita el crecimiento de cultivos.

Composición elemental de los Tejidos Vegetales• Los primeros tres elementos están disponibles en el ambiente a partir

de aire y agua, y forman la materia orgánica sintetizada por la fotosíntesis.

• Los demás elementos son tomados principalmente del suelo, absorbidos por la raíz con el agua.

• El contenido mineral de los tejidos vegetales es variable, dependiendodel tipo de planta, las condiciones climáticas prevalescientes, la composición química del medio, edad del tejido, etc.

(O) Oxígeno (C) Carbono (H) Hidrógeno

Aire

Clasificación General de los Elementos Minerales• Esenciales: Sin ellos las plantas no pueden vivir

• Útiles (Beneficiosos): Aún cuando la planta puedevivir sin ellos, su presencia contrubuye al crecimiento y/o Resistencia a condicionesdesfavorables del medio

• Tóxicos: Su efecto es prejudicial para la planta.

Clasificación de Nutrientes de acuerdo al Contenido en Planta• Como promedio el protoplasma contiene 85 a 90%

de agua, e inclusive los organelos celulares con un alto contenido en lípidos, como cloroplastos y mitocondrias tienen 50% de agua.

• Al determinar las tasas de humedad se puede obtener por diferencia el peso de materia seca.

• Después de eliminar el agua de los tejidos los macroelementos constituyen aproximadamente el 99,5% de la materia seca, mientras que los microelementos forman cerca del 0,03%. El contenido mineral de los tejidos vegetales es variable.

Clasificación de Nutrientes de acuerdo al Contenido en Planta

MACRONUTRIENTES• Nitrógeno

• Fósforo

• Potasio

• Azufre

• Calcio

• Magnesio

MICRONUTRIENTES• Hierro

• Cobre

• Zinc

• Cloro

• Manganeso

• Boro

• Molibdeno

TRAZAS• Silicio• Niquel• Cobalto• Sodio

Clasificación de Nutrientes de acuerdo a su Función Fisiológica

1. Elementos que forman compuestos orgánicos (N, S)

2. Elementos importantes en las reacciones dealmacenamiento de energía o para mantener integridadestructural (P, Si, B)

3. Iones libres o unidos a otras sustancias que participanen osmorregulación y actividad enzimática (K, Ca, Mg,Cl, Mn, Na)

4. Elementos involucrados en transferencia de electrones(Fe, Zn, Ni, Mo)

ELEMENTO

FORMA

PRINCIPAL EN

LA QUE EL

ELEMENTO ES

ABSORBIDO

CONCENTRACIÓN

USUAL EN

PLANTAS SANAS

(% DEL PESO

SECO)

FUNCIONES

PRINCIPALES

Carbono CO2 44 % Componente de

compuestos orgánicos.

Oxígeno H2O u O2 44 % Componente de


Hidrógeno H2O 6 % Componente de


Nitrógeno NO3- o NH4

+ 1-4 %

Aminoácidos, proteínas,

nucleótidos, ácidos

nucleicos, clorofila y

coenzimas.

Enzimas, aminoácidos, y

síntesis de proteínas.

Activador de muchas

enzimas.

Apertura y cierre de

estomas.

Calcio de las paredes

celulares.

Cofactor enzimático.

Permeabilidad celular.

Componente de la

calmodulina, un regulador

de la membrana y de las

actividades enzimáticas.

Formación de compuestos

fosfatados de “alta

energía” (ATP y ADP).

Ácidos nucleicos.

Fosforilación de

azúcares.

Varios coenzimas

esenciales. Fosfolípidos.

Parte de la molécula de

clorofila.

Activador de muchas

enzimas.

Algunos aminoácidos y

proteínas.

Coenzima A.

Azufre SO42- 0,05-1 %

Fósforo H2PO2- o HPO4

2- 0,1-0,8 %

Magnesio Mg2+ 0,1-0,8 %

abla 12.2 Resumen de las funciones más importantes de los nutrientes

inorgánicos en las plantas. (Tabla tomada de Taiz, L. and Zeiger, E., 1998,

“Plant Phisiology ”. 2nd

ed., Sinauer Associates, Inc., Publishers).

Macronutrientes:

Potasio K+ 0,5-6 %

Calcio Ca2+

0,2-3,5 %

Hierro Fe2+

o Fe3+ 25-300 ppm

Síntesis de clorofila,

citocromos y nitrogenasa.

Cloro Cl- 100-10.000 ppm

Ósmosis y equilibrio

iónico, probablemente

esencial en reacciones

fotosintéticas que

producen oxígeno.

Cobre Cu2+ 4-30 ppm

Activador de ciertas

enzimas.

Manganeso Mn2+ 15-800 ppm


enzimas.

Zinc Zn2+ 15-100 ppm


enzimas.

Molibdeno MoO42- 0,1-5,9 ppm

Fijación del nitrógeno.

Reducción del nitrato.

Boro BO3- o B4O7

2- 5-75 ppm Influye en la utilización del

calcio.

Cobalto Co2+ Trazas

Requerido por

microorganismos que fijan

el nitrógeno.

Sodio Na+ Trazas

Equilibrio osmótico y

iónico, probablemente no

es esencial para muchas

plantas. Requerido por

algunas especies del

desierto y marismas.

Puede ser necesario en

todas las plantas que

utilizan fotosíntesis C4.

Micronutrientes:

Elementos esenciales para algunas plantas u organismos:

Clasificación de Nutrientes de acuerdo su MOVILIDAD• MÓVILES

• Nitrógeno

• Fósforo

• Potasio

• Magnesio

• Cloro

• Zinc

• Molibdeno

• Sodio

• INMOVILES• Azufre

• Boro

• Cobre

• Hierro

• Calcio

• Manganeso

Metabolismo de ElementosMineralesEn general, los minerales deben ser:

• Absorbidos,

• Reducidos, e

• Incorporados

al metabolismo de la planta

Reducidos

Incorporados

Absorbidos

Estudio detallado de los Nutrientes de las Plantas

1. Macro-Elementoso

Macronutrientes

A. Presencia en Suelo: • Nitrógeno Inorgánico: Amonio (NH4

+) y Nitrato (NO3-)

Fijación de N2 del aire por bacterias y procesos metereológicos

• Nitrógeno Orgánico: Tiene que ser modificadoR-NH2 → Amonio (NH4

+) → Nitrito (NO2-) → Nitrato (NO3

-)Reducido dentro

de la Planta

Bac

teri

as

1. Nitrato (NO3-) -------------------> Nitrito (NO2

-) +

2. Nitrito (NO2-) ----------------------> Amonio (NH4

+)

Cataliz:NRNitrato Reductasa

H2O

Ocurre en el citosolRequiere Poder Reductor de NADH

Cataliz:FeR –(N dep)

Ferredoxina Reductasadependiente de N2

Ocurre en el HOJAS (Cloroplastos) y RAÍCES (Protoplastidios)

Requiere Poder Reductor del PS1 (hojas) y respiración (raíces)

1. Nitrógeno (N)

Las cantidades de nitrógeno en los suelos minerales es

bastante pequeña, variando desde trazas hasta 0,5% en los suelos superficiales, disminuyendo con la profundidad..

B. Movilización en Planta:

• La mayor parte del amonio tiene que ser incorporado a compuestos orgánicos en la raíz, mientras que el nitrato tiene una buena movilidad a través del xilema y puede ser almacenado en las vacuolas de células de la raíz, tallos y en órganos de almacenamiento.

• La acumulación de nitratos en las vacuolas es de considerable importancia para el balance de cationes y aniones, y para el proceso de osmorregulación.

1. Nitrógeno (N)

C. FUNCIONES (Generales):

• Tal vez la función más reconocida del nitrógeno en la planta es su presencia obligada en los aminoácidos y por ende en la estructura de las moléculas de proteínas en donde se le encuentra en una cantidad que va del 16 al 18%.

• También es encontrado en moléculas orgánicas muy importantes como las porfirinas (como los pigmentos clorofílicos y los citocromos moléculas esenciales en la fotosíntesis y la respiración) y en las coenzimas.

1. Nitrógeno (N)

C. FUNCIONES (Específicas):

• Componente estructural de la moléculade Clorofila

• Consituyente estructural de las paredes y membranas (proteínas)

• Componente estructural de aminoácidos

• Componente molecular de hormonas(auxinas, citocinas)

• Involucrado en regulación osmótica en forma de proteína PROLINA

1. Nitrógeno (N)

A. Presencia en Suelo: El contenido medio total de fósforo de la litosfera es de 0,28% expresandocomo P2O5, pero muchos suelos superficiales contienen de 0,022 a 0,083%de fósforo. El fósforo en el suelo se puede dividir en dos clases principales,orgánico e inorgánico.

• Orgánico: se presenta en la forma de fosfolípidos, ácidos nucleicos yfosfatos de inositol. → Debe ser mineralizado

• Inorgánico: se encuentra bajo varias formas, las cuales dependen del pHdel suelo. Una pequeña fracción, normalmente menor de 1 ppm, estápresente en la solución del suelo y se encuentra en equilibrio con elfósforo adsorbido por los coloides.

Las plantas toman el fósforo casi exclusivamente como iones fosfatoinorgánico de la forma monovalente H2PO 4

-, ya que éste es absorbido másfácilmente que el HPO4

2-.

H2PO 4-,→ abunda en suelos neutros-ácidos (bajo pH 9)

HPO42-. → abunda en suelos alcalinos (sobre pH 9)

** muy alcalino: todo el P se encuentra bajo la forma de PO43-, la cual no es absorbible por las plantas.

2. Fósforo (P)

B. Presencia en Planta:

• En las plantas jóvenes, abunda P en los tejidos meristemáticos

• Se trasloca rápidamente desde los tejidosadultos a los jóvenes. A medida que la planta madura, el fósforo se moviliza a las semillas y/o frutos.

El fósforo es el segundo elemento máslimitante en los suelos!

2. Fósforo (P)

C. Funciones (Generales)

→Los carbohidratos antes de ser metabolizados son fosforilados.

→La presencia de fósforo en la estructura molecular de losazúcares, los hace más reactivos. En la transferencia de energía porfosforilación, juegan un papel importante los nucleótidos altamentereactivos: ATP (adenosina trifosfato), ADP (adenosina difosfato),GTP (guanosina), GDP, UTP (uridina), UDP, CTP (citosina) y CDP.

El papel central del fósforo es en la transferencia de energía.

2. Fósforo (P)

C. Funciones (Específicas)

• Componente estructural de las membranas celulares, como fosfolípido

• Formación estructural del ADN y ARN

• Energía liberada en procesos catabólicos se transforma en compuestos energéticos para posterior utilización

• Requerido en todos los procesos de fosforiliación paraactivación de todas las Rutas Bioquímicas

• Efector de enzimas

• Distribuidor del carbono fijado en la fotosíntesis (en forma de triosa fosfato (G3P = giceraldehído 3-fosfato)

2. Fósforo (P)

A. Presencia en Suelo:

• Comprende el 2,6% de las rocas ígneas de la corteza terrestre• Restringido esencialmente a rocas volcánicas (abono)• Se encuentra en el suelo como catión monovalente (K+) y en

asociación con otros minerales en dos formas:• Forma rápidamente asimilable = 1-2%• Forma lentamente asimilable = 1- 10%• Forma no intercambiable /No asimilable = 90-98% del suelo

Las formas solubles son asimiladasrápidamente

→ Es absorbido por las plantas en grandescantidades, más que cualquier otro elemento(a excepción del nitrógeno)

3. Potasio (K)

B. Presencia en la Planta

• El Potasio es el tercer elemento más limitante en los suelos(luego de N y P), afectando el rendimmiento de cultivos

• Proporción aprox. en las plantas: Se sitúa entre 0,30 - 6% en base al peso seco, requiriendo algunas especies vegetales altas concentraciones de K+ en los tejidos para su crecimiento normal.

• En la célula, el potasio no se introduce en compuestos orgánicos.

3. Potasio (K)


• Difiere de los elementos anteriores en que no forma parteestructural de la planta, su función más bien es activandoenzimas que actúan en el metabolismo de la planta.

• Se han detectado más de 50 enzimas que dependen o sonestimuladas por este elemento.

• Es el catión más abundante en el citoplasma y es elelemento que en mayor medida contribuye almantenimiento del potencial osmótico celular.

3. Potasio (K)


• Altas concentraciones de potasio se requieren para laconformación activa de muchas enzimas que participan en elmetabolismo. Concentraciones abundantes de K+ son necesariaspara neutralizar los aniones solubles y macromoleculares.

• El transporte de potasio puede efectuarse por medio de unaATPasa de la membrana celular, activada por Mg2.

• El ión K+ parece estar implicado en varias funciones fisiológicascomo son: transporte en el floema, turgencia de las célulasguardianes de los estomas , movimientos foliares (nastias) de lospulvínulos y crecimiento celular.

• Las necesidades nutricionales de K+ se centran en cuatro rolesbioquímicos y fisiológicos a saber: activación enzimática, procesosde transporte a través de membranas, neutralización aniónica ypotencial osmótico.

3. Potasio (K)

C. Funciones (Específicas)

• Mantenimiento del balance hídrico de la planta (turgor y potencial osmótico)

• En Fotosíntesis: apertura de estomas, síntesis de rubisco, activación del sistema de citocromos

• Estabilizados del pH celular

• Cofactor y activador de muchas enzimas en metabolismo de carbohidratos y proteínas

• Interviene en el transporte activo de iones (activa ATPasa)

• Traducción de ADN (fijación de K+ a ribosomas)

3. Potasio (K)

A. Presencia en el Suelo• Es el quinto elemento en orden de abundancia en la corteza

terrestre. El calcio libre no se encuentra en forma natural,sino formando compuestos que constituyen el 3,63% de lasrocas ígneas y 3,22% de la corteza terrestre. Se encuentracomo calcita (CaCO3) en la piedra caliza, tiza, conchas deostras y corales.

• El contenido en calcio de los diferentes tipos de suelo varíaampliamente dependiendo principalmente de los materialesde origen y del grado en que la meteorización y la lixiviaciónhan influenciado el proceso de edafización.

• Es absorbido como catión divalente Ca 2+

4. Calcio (Ca)

B. Movilización en la Planta• Es absorbido por las regiones jóvenes

(insuberizadas) de las raíces de las plantas como Ca+2; su movilidad es mucho mayor en el apoplasto que en el simplasto (Russell y Clarkson, 1976).

• Es transportado casi exclusivamente de forma pasiva por el xilema; sigue el flujo de transpirativo del agua y de esta manera, se trasloca fácilmente en órganos de alta transpiración (hojas) y poco en frutos o semilla.

• Es un elemento inmóvil dentro de la planta: El ión calcio Ca2+ es acumulado, especialmente en las hojas donde se deposita irreversiblemente.

4. Calcio (Ca)

C. Funciones (Generales)• Es un elemento esencial para el crecimiento de

meristemas y particularmente para el crecimiento y funcionamiento apropiado de los ápices radicales.

• Actúa como regulador de la división y extensión celular, a través de la activación de una proteína modulada por calcio (calmodulina).

• Componente de la lámina media de la pared celular (pectato de calcio): →Tiene la función de impedir danos a la membrana celular, evitando escape de sustancias intracelulares.

• Confiere capacidad de intercambio catiónico (CIC) a la pared celular

4. Calcio (Ca)

5. Azufre (S)

A. Presencia en el Suelo• El azufre en la forma de sulfuros, sulfatos y azufre

elemental constituye aproximadamente 0,06% de la corteza terrestre.

• El azufre nativo o libre se encuentra principalmente en depósitos volcánicos sedimentarios.

• En la solución del suelo el azufre está presente como ión sulfato (SO4

2-). • Los suelos de las regiones húmedas contienen 50-500 ppm de

sulfato soluble en agua o ácidos débiles. El azufre total en esos suelos varía de 0,01 a 0,15%.

• En suelos de regiones áridas o semiáridas gran parte del azufre total está presente como sulfato soluble de calcio, magnesio, potasio y sodio.

B. Movilización en la Planta

• Las plantas toman el azufre principalmente comosulfato (SO4

2-) mediante la absorción radical, aunque el dióxido de azufre atmosférico (SO2-) puede ser absrobido por las hojas en pequenascantidades.

• Luego es reducido e incorporado a compuestos orgánicos. En el reciclaje del azufre, retorna al suelo en la forma orgánica, donde se mineraliza por acción de microorganismos antes de ser utilizado por las plantas superiores.

5. Azufre (S)

C. Funciones

• Componente estructural de las membranas celulares(Proteínas)

• Síntesis de aminoácidos (Cisteína, Metionina) y variasproteína

• Componente estructural de tiamina y biotina(Coenzimas o Vitaminas)

• Parte estructural del Acetil CoA (Respiración)

• Componente estructural de ferredoxina (Fotosíntesis)

• Componente molecular de sustancias de metabolismosecundario.

5. Azufre (S)

El azufre en forma reducida se encuentra en los anillos heterocíclicos de algunas coenzimas, como tiamina o biotina y en una cantidad de metabolitos secundarios como la sinigrina(en mostaza), que contiene azufre en forma reducida y oxidada o la alicina, la sustancia olorosa del ajo y el factor causante de lacrimeo en la cebolla.

5. Azufre (S)

A. Presencia en el Suelo

• Es un elemento de color blanco plateado, que no se halla libre en estado natural. El magnesio es el octavo elemento más abundante en la corteza terrestre, siendo esencial en el metabolismo de plantas y animales.

• El contenido promedio de magnesio en la litosfera es de 2,68%, variando según el origen geológico del suelo. Se encuentra presente en el suelo bajo las formas no-intercambiable, y soluble en agua.

• El contenido total de magnesio en un suelo no es un índice de su disponibilidad. La disponibilidad de magnesio en un suelo depende no solamente de la cantidad total presente, sino de la cantidad en relación a la capacidad de intercambio de los coloides del suelo y de la naturaleza de los iones complementarios.

El magnesio se absorbe por las raíces de las plantas en la forma de Mg+2

6. Magnesio (Mg)

B. Movilización en la Planta

• La propiedad más importante del Mg es susolubilidad. Se transporta por el xilema endisolución con agua.

• El magnesio es absorbido como cation (Mg 2+) y es translocado rápidamente desde los tejidos viejos a los nuevos. → Alta Movilidad

6. Magnesio (Mg)

C. Funciones

• Tiene un papel structural como componente de la moléculade clorofila

• Requerido para mantener la integridad de los ribosomas

• Da estabilidad structural a los ácidos nucleicos y membranas

• Facilita las reacciones de fotofosforilación y la fosoforilaciónpara regeneración de Rubisco (Fotosíntesis)

• Activador de multiples reacciones enzimáticas.

• Parte del compuesto de reserva en semillas.

6. Magnesio (Mg)

Tarea → para Viernes 27 Septiembre

Evaluar el texto de referencia y hacer una presentación sobre los problemas causados en las plantas por deficiencias de macronutrientes

MACRONUTRIENTES

Nitrógeno ReinaFósforo EliecerPotasio BritanyCalcio FernandoAzufre CarlosMagnesio Isaac

MICRONUTRIENTES

Hierro MarielysCloro Joesy

Vamos a ir un rato al laboratorio a iniciar un experimento (llevar bata!)

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