Tema 5. NUTRICIÓN EN PLANTAS.

 

REINO PLANTAS. CONCEPTOS BÁSICOS.

1. PLANTAS (conceptos generales).

2. OBTENCIÓN Y TRANSPORTE DE NUTRIENTES.

3. LA FOTOSÍNTESIS

4. TRANSPORTE DE LA SAVIA ELABORADA

5. EXCRECIÓN EN PLANTAS.

6. NUTRICIÓN HETERÓTROFA EN PLANTAS.

1. PLANTAS (conceptos generales).

El REINO PLANTAS está formado por organismos pluricelulares, autótrofos fotosintéticos cuyas células eucariotas poseen una pared de celulosa. Poseen cloroplastos con pigmentos (clorofila) para captar energía luminosa y convertirla en energía química.

Clasificación de las plantas (estudiar del enlace)

2. OBTENCIÓN Y TRANSPORTE DE NUTRIENTES. 

2.1 Absorción de AGUA.

Se realiza a través de las raíces que poseen unas células especializadas en la absorción llamadas pelos radicales. El mecanismo por el que el agua penetra en los pelos radicales es la ósmosis.

2.2. Entrada de sales minerales

Se incorporan a través de la raíz mediante dos mecanismos diferentes:

- Vía APOPLÁSTICA o vía B: la sales minerales entras disueltas en el agua y pasan a través de los espacios INTERCELULARES.

- Vía SIMPLASTICA o vía A: en ella las sales entran mediante un TRANSPORTE ACTIVO intracelular (atraviesa membranas celulares y plasmodesmos de las paredes celulares), un transporte selectivo. 

Al conjunto formado por el agua y las sales minerales que han penetrado en al planta se le llama SAVIA BRUTA, ya que aún no ha sido procesada. 

Debe llegar hasta el XILEMA (vasos conductores) por donde comenzará el ascenso por el tallo.

2.3. El transporte de la savia bruta

    Se explica mediante la llamada: TEORÍA DE TRANSPIRACIÓN-TENSIÓN-COHESIÓN.

    - TRANSPIRACIÓN: La salida de agua a través de los estomas origina una presión negativa                 (TENSIÓN) que aspira el agua hacia arriba.

    - La COHESIÓN entre las moléculas del líquido junto a la adhesión de estas a las paredes de los             vasos hace que el agua ascienda. 

    

    2.4. Incorporación de los GASES. 

    Las plantas absorben CO2 y O2 mediante tres estructuras: 

- Pelos radiculares: captan los gases disueltos en el agua del suelo.

- Lenticelas: Orificios de los tallos leñosos.

- Estomas: presentes principalmente en las hojas.

Las células oclusivas de los estomas se hinchan (abierto) o deshinchan (cerrado) permitiendo la apertura o cierre del ostiolo. La turgencia de estas células dependerá de la entrada de agua en ella desde sus células adyacentes.

3. LA FOTOSÍNTESIS

La fotosíntesis es el proceso anabólico mediante el cual las plantas transforman la materia inorgánica en materia orgánica utilizando la energía luminosa. Es un proceso de biosíntesis.

3.1. La importancia de la fotosíntesis.

• Sintetiza materia orgánica, incorporándola a la materia viva e inicia las cadenas tróficas.
• Transforma la energía solar en energía química.
• Libera oxígeno a la atmósfera.

3.2. El proceso fotosintético: fase luminosa y fase oscura.

La fotosíntesis tiene lugar en los CLOROPLASTOS, unos orgánulos celulares que contienen pigmentos fotosintéticos (clorofilas y carotenos) , que son moléculas que absorben la energía luminosa.

La fotosíntesis es un proceso que puede dividirse en dos fases: una que requiere luz solar y otra que no lo necesita.

FASE LUMINOSA:

- Sucede en los tilacoides de los cloroplastos.

- Los pigmentos fotosintéticos captan la energía luminosa y se liberan electrones que pasan de una molécula a otra produciendo energía química en forma de ATP.

- Se produce también la fotólisis del agua (se rompe la molécula por acción de la luz) dando H+ y O2.

- Los H+ son recogidos entonces por moléculas específicas transportadoras que tienen PODER REDUCTOR.

- El O2 producido en la fotolisis se libera a la atmósfera.

FASE OSCURA: 

- No precisa luz para realizarse, aunque se realiza de día y de noche.

- Tiene lugar en el estroma del cloroplasto.

El CO2 captado se transforma en GLUCOSA utilizando el ATP y el poder reductor generado en la fase luminosa. 

- Este conjunto de reacciones se denomina CICLO DE CALVIN en honor a su descubridor.

FACTORES QUE DETERMINAN EL RENDIMIENTO FOTOSINTÉTICO que cuanto mayor es su incidencia o concentración, mayor será este rendimiento, hasta llegar a un límite donde se estabiliza.

1. La intensidad lumínica.

2. La concentración de CO2

3. La temperatura.

4. TRANSPORTE DE LA SAVIA ELABORADA. 

La solución formada por los productos obtenidos en la fotosíntesis se llama SAVIA ELABORADA. Está constituida principalmente por agua (procedente de xilema), azúcares y aminoácido.

Estos productos deben repartirse por toda la planta a través de FLOEMA que es un tejido vascular compuesto por células vivas conectadas entre sí a través de placas perforadas o cribosas.

El proceso de reparto del floema por el organismo se denomina translocación: en sentido ascendente y descendente. 

Actualmente la teoría más aceptada para explicar el transporte de la savia elaborada, es la de FLUJO POR PRESIÓN: afirma que hay un gradiente de presión entre las zonas fotosintéticas "fuentes" (donde se realiza activamente la fotosíntesis) hacia las zonas donde se consumen sus productos "sumideros" donde se producen menos azúcares o se consumen.

1. La sacarosa y otros nutrientes orgánicos fabricados en las células del parénquima clorofílico entran por transporte activo en la células acompañantes del floema y desde allí se desplazan por difusión a los tubos cribosos.

2. En los tubos cribosos aumenta la concentración de sustancias provocando la entrada de agua por ósmosis desde el xilema. Esto favorece el flujo de la savia elaborada por el floema.

3. Al llegar al sumidero, la sacarosa es bombeada al interior celular y será utilizada por la célula (formará almidón o celulosa).

4. Al perder azúcares, las células del floema quedan con una menos concentración con respecto al xilema, lo que produce de nuevo un flujo de agua de vuelta al xilema.

Video: Movimiento de la savia elaborada. Flujo por presión.

5. EXCRECIÓN EN PLANTAS.

Además de los productos resultantes de la fotosíntesis que se incorporan a las reacciones del metabolismo de la planta. Se obtienen también unos metabolitos de desecho que deben ser eliminados.

Los productos de excreción de las plantas son: sustancias volátiles de flores y frutos, las resinas, los látex, los aceites esenciales y el néctar.

Los mecanismos de excreción en plantas son más sencillos que en animales, pues no poseen órganos específicos. Presentan unas CARACTERÍSTICAS concretas:

- Se forman en pequeñas cantidades.

- Parte de ellos son reutilizados (por ejemplo, CO2 procedente de la respiración celular es reutilizado).

- Algunos productos de secreción son útiles para la planta. Por ejemplo la resina, que ayuda a cicatrizar heridas en los troncos.

6. LA NUTRICIÓN HETERÓTROFA EN PLANTAS.

Algunas plantas deben completar o sustituir su nutrición por una HETERÓTROFA cuando las condiciones de su entorno lo exigen. Por ejemplo:

- Las plantas carnívoras son fotosintéticas y suelen vivir en medios donde los aportes de nitrógeno en el suelo son insuficientes por lo que complementan su nutrición con el nitrógeno contenido en insectos que captura y digiere.

- Plantas parásitas que NO fotosintetizan, viven sobre otras plantas de las que absorben la savia elaborada.

- Plantas hemiparásitas que SÍ fotosintetizan y mediante haustorios (raíces modificadas) absorbe agua y sales minerales de otras plantas.