La luz solar en la fotosintesis

Date: 15.10.2018, 20:40 / Views: 93435


| | | | | | | |   |  

[  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [ Fisiología ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ] [  ]

 

Junto con la reproducción y la capacidad de relacionarse, la es una de las características inherentes de los seres vivos. Cualquier ser vivo, por su actividad vital (crecimiento, mantenimiento y reproducción) requiere continuos aportes de energía para reponer las pérdidas y, para que todo el sistema pueda funcionar.
A diferencia de los animales, organismos que obtienen su alimento de aquello que ingieren (), las plantas son .
No todas las células de los vegetales superiores están en contacto con los nutrientes, ni los procesos de son tan rápidos para acercarlos a todas las células. De este modo se presenta una división de trabajo entre sus células con la consiguiente diferenciación formándose , los cuales se especializan en las distintas funciones.
Mediante la que usa la luz solar como fuente de energía, las plantas son capaces de sintetizar todas las macromoléculas orgánicas que necesitan, a partir de la modificación de los azúcares que se formaron durante la misma.
Además las plantas deben absorber, para su uso, varios tipos de a través del sistema radicular.

Una dieta balanceada (para plantas...)

  • El carbono, hidrogeno, y el oxigeno son considerados los elementos esenciales.
  • El nitrógeno, el potasio, y el fósforo se obtienen del suelo y son los macronutrientes primarios.
  • El calcio, el magnesio y el azufre son los macronutrientes secundarios que se necesitan en menor cantidad.
  • Entre los micronutrientes, necesarios en muy pequeñas cantidades y tóxicos cuando aumenta su concentración, encontramos al hierro, manganeso, cobre, zinc, boro, y cloro.
Un completo provee los tres macronutrientes primarios, alguno de los secundarios y micronutrientes. El producto comercial generalmente posee una etiqueta con números como 5-10-5, que hacen referencia al porcentaje en peso de los macronutrientes primarios.

  a deficiencias por falta de nutrientes en cítricos


El suelo es roca desgastada y descompuesta por el tiempo y fragmentos minerales (geológicos) mezclados con agua y aire. Los suelos fértiles contienen los nutrientes en forma disponible para el crecimiento de las plantas. Las raíces de las plantas actúan como mineros moviéndose a través del suelo y trayendo minerales a la planta.

Las plantas usan ese mineral para:

  1. Componentes estructurales de carbohidratos y proteínas
  2. Componentes de macromoléculas utilizadas en el , como el magnesio en la y el fósforo en el
  3. Activar , como el potasio, que activa posiblemente cincuenta enzimas
  4. Mantener el balance


Las plantas necesitan nitrógeno para la construcción de muchas moléculas biológicas importantes, entre ellas proteínas y nucleótidos. Sin embargo el nitrógeno atmosférico no se encuentra en una forma utilizable por las plantas. Muchas plantas entablan relaciones simbióticas con bacterias que viven sus raíces : el nitrógeno orgánico es la moneda con que pagan el "alquiler" del espacio donde viven. Estas plantas tienden a tener en sus raíces nódulos donde viven las bacterias fijadoras de nitrógeno.

Desarrollo en una raíz de un nódulo, un lugar en la raíz de ciertas plantas (en general Leguminosas) donde viven bacterias (Rhizobium) en simbiosis con la planta.
En una época todo el nitrógeno de los seres vivos fue procesado por estas bacterias, que toman el nitrógeno atmosférico (N2) y lo modifican en manera tal que pueden ser utilizados por los organismos vivos como nitratos o amoníaco NH3.

Vía metabólica que fija el nitrógeno atmosférico N2 , y lo convierte en amoníaco NH3. No todas las bacterias utilizan esta ruta, muchas de ellas que viven independientemente en el suelo utilizan otras rutas.

Absorción de nitrógeno y su conversión por varias bacterias del suelo.

Las raíces poseen en sus células epidérmicas extensiones conocidas como pelos radicales. Estos pelos aumentan la superficie de absorción, y la adición de hongos simbióticos (micorrizas) incrementa enormemente el área de absorción de agua y minerales del suelo.

de agua y minerales por la raíz

Los animales poseen un sistema circulatorio que transporta fluidos, productos químicos y nutrientes dentro de su cuerpo. Las plantas vasculares tienen un sistema análogo: el sistema vascular. El agua y los minerales son incorporados por las raíces. El extremo de cada raíz presenta varias zonas: el ápice donde se encuentra el apical radicular, responsable del crecimiento en longitud de la misma, se halla cubierto por una que lo protege de las partículas del suelo. A continuación se observa una zona de alargamiento, generada por la actividad del meristema. Se continúa una zona de los pelos absorbentes. Los pelos de las raíces son extensiones unicelulares de las células epidérmicas que poseen una pared muy fina y tienen vida efímera (1-3 días). Esto aumenta el área de la superficie y permite una absorción más eficiente del agua y los minerales.

Modificada de: .

El agua y los nutrientes minerales disueltos entran en la planta por dos rutas. En la ruta intracelular o el agua y solutos seleccionados pasan a través de las membranas celulares de las células que forman la epidermis de los pelos de la raíz y, a través de los a cada célula hasta llegar al . En la ruta extracelular o APOPLASTO, el agua y los solutos penetran a través de la pared celular de las células de los pelos de la raíz y pasan entre la pared celular y la membrana plasmática hasta que encuentran la , una capa de células que deben atravesar hasta llegar al xilema.

Modificada de: http://www.whfreeman.com/life/update/.

La endodermis contiene una cinta de material impermeable () conocida como la banda de Caspary que fuerza agua a través de las células endodérmicas y de esta manera, regulan la cantidad de la misma que llega al xilema. Solo cuando la concentración de agua dentro de las células endodérmicas caen debajo de los valores de los de las células parenquimatosas del córtex, el agua fluye a la endodermis y luego al xilema.

Izq: modificada de: .
Der.: Modificada de :.

Modificada de: http://www.whfreeman.com/life/update/.

 

Si el agua absorbida por los pelos radicales que llega a atravesar la endodermis continuara pasando de célula a célula, el transporte sería muy lento (y dependería también del tamaño del vegetal), por lo que las plantas han desarrollado para ello tejidos conductores. Hay dos tipos de materiales a transportar y a cada uno de ellos corresponde un tejido encargado de transportarlo:
  1. Xilema o leño: transporte ascendente de agua e iones desde la raíz
  2. Floema: transporta materia orgánica de las partes verdes a los distintos órganos.
El xilema al llegar a su madurez funcional está constituido por células muertas y alargadas que, al no tener contenido citoplasmático, facilitan el transporte. Este tejido está formado por células conductoras, las cuyo largo es del orden de los milímetros y los (o vasos propiamente dichos), cuyo largo es de centímetros y a veces de metros. El diámetro funcional de los vasos es mayor que el de las traqueidas, carecen de paredes terminales por lo que son funcionalmente más eficientes. El agua asciende por el xilema por la fuerza de la , agua que se pierde por las hojas. Una planta madura de maíz puede transpirar 16 litros de agua por semana. Los valores pueden ser mayores en zona áridas.
Las moléculas de agua esta unidas unas a otras por puente hidrogeno. El agua que se pierde a nivel de las hojas produce la de moléculas de agua adicionales provenientes del xilema de las hojas, creando un arrastre de las moléculas de agua a lo largo de la columna de agua que se encuentra en el xilema. Este "arrastre" permite que el agua pueda llegar desde las raíces a las hojas. La perdida de agua del xilema de la raíz produce el paso de agua desde la endodermis al xilema de la raíz.

La cohesión es la capacidad de permanecer juntas que tienen ciertas las moléculas de la misma clase. Las moléculas de agua son polares, poseen polos, uno ligeramente positivos y el otro ligeramente negativo, lo que causa su cohesión. En el interior del xilema, las moléculas de agua se comportan como una larga cadena que se extiende desde las raíces hasta las hojas.

La adhesión es la tendencia de permanecer juntas que tienen ciertas moléculas de diferentes clases. El agua se adhiere a las moléculas de celulosa de las paredes del xilema contrarrestando de esta manera la fuerza de la gravedad y ayudando, por lo tanto al ascenso del agua por el xilema.

La teoría de la cohesión - adhesión

La transpiración "tira" la columna de agua que se encuentra dentro del xilema. Las moléculas de agua que se pierden son reemplazadas por el agua del xilema de las hojas, causando un arrastre de agua en el xilema. La adhesión del agua a las paredes celulares del xilema facilita el movimiento hacia arriba dentro del mismo. Esta combinación de fuerzas adhesivas y cohesivas explican la forma en que se mueve el agua y dan el nombre a la teoría.

 

Modificadas de: .

regulan la transpiración 

En la mayor parte de los ambientes, la concentración de agua en el exterior de las hojas es inferior a la que acontece en su interior, esto causa una pérdida de agua a través de aperturas en las hojas conocidas como . Las células oclusivas son células de la epidermis con forma de medialuna que forman el estoma y regulan el tamaño de su apertura, llamada ostíolo. En conjunto, las células oclusivas y anexas (si las hubiera) conforman el aparato estomático.

Estoma de la hoja de Malvón (Pelargonium hortorum) observados con MEB. 4500x.

La pared interna de la célula oclusiva es mas gruesa que el resto de la pared. Cuando una célula oclusiva permite el paso de iones potasio, el agua se mueve hacia el interior de la célula poniéndola turgente y abultada, produciéndose la apertura del estoma. Cuando el potasio abandona las células oclusivas, también lo hace el agua, causando la de la célula y el cierre del estoma. Los estomas ocupan el 1% de la superficie celular, pero son responsables del 90% de la pérdida de agua en la transpiración. Modificado de: .

Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.

Resumiendo: el transporte de agua y iones (al agua se la necesita en las hojas pero se encuentra en el suelo)

  1. El ingreso del agua y los iones ocurre en los pelos de las raíces y en el resto de la epidermis de la raíz
  2. El agua y los iones se dirigen a las células y a los espacios intercelulares de la corteza de la raíz.
  3. La cinta de Caspary en la endodermis (la capa mas interna del córtex) funciona como una barrera impermeable que permite al endodermo absorber selectivamente los iones necesarios (p.e, K+, Ca++, PO4 --- , NO3-, Cl-) y bloquear los indeseables (Na+, Al+++).
  4. El agua y las sales absorbidas difunden a los canales de células conductoras (traqueidas y/o vasos) del xilema de la raíz.
  5. El agua y los iones se mueven hacia arriba en los canales de células (como pajas de gaseosas conectadas unas a otras) hasta llegar a todos los órganos de las plantas.
  6. El agua y los iones se mueven desde el xilema al mesófilo de las hojas
  7. El agua que no se necesita para el metabolismo o el crecimiento se evapora por los estomas (transpiración).
  8. En esencia el agua se mueve por el mismo mecanismo que usamos para tomar una gaseosa con pajita.
  9. La evaporación de moléculas de agua en la superficie de las hojas a nivel de los estomas genera la fuerza ascendente que lleva a las moléculas de agua hacia las hojas.
  10. Como perteneciente a una larga cadena que se extiende hasta las raíces, cada molécula de agua tira de la molécula que esta debajo y así toda la columna de agua se mueve hacia arriba.
  11. Lo impresionante de este mecanismo es que no necesita ningún tipo de energía biológica. El agua, hasta en los mayores árboles asciende simplemente usando la energía solar necesaria para evaporar moléculas de agua en la superficie de los estomas.
  12. La velocidad de movimiento del agua depende por lo tanto de la velocidad de evaporación (transpiración ) en los estomas. La planta regula la transpiración abriendo y cerrando sus estomas.

de nutrientes

Las plantas fabrican azúcar por , generalmente en las hojas. Algo de este azúcar es usado directamente por el de la planta, parte para sintetizar proteínas y lípidos y parte se almacena como . Otras partes de la planta que, como las raíces no son fotosintéticas, también necesitan energía. El alimento, por lo tanto debe transportarse a esas parte, acción que es realizada por los tejidos del .

Floema, azúcar y translocación 

El consiste en varios tipos celulares: (células cribosas en las y tubos cribosos en ), , y el vascular. Los elementos cribosos son células tubulares con terminaciones conocidas como . La mayoría pierden el núcleo pero permanecen vivas con una membrana celular funcionante. Las células acompañantes descargan azúcar en los elementos cribosos. Los fluidos pueden moverse hacia arriba o bajo dentro del floema, y son transportados de un sitio a otro. Se originan en los lugares donde se producen.
El alimento se mueve a través del floema por un mecanismo de presión. El azúcar se mueve (en una etapa que requiere energía) desde una fuente (generalmente las hojas) a un sumidero (generalmente raíces) por presión osmótica. La translocación del azúcar dentro del elemento criboso produce que el agua entre en la célula, incrementando la presión de la mezcla agua/azúcar (savia del floema o elaborada). La presión causa que la savia fluya a zonas de menor presión, el sumidero. En este lugar el azúcar es extraído del floema en otra etapa que requiere gasto energético, y generalmente es convertido en almidón o metabolizado.

Modificado de: .

  • Nutrición vegetal,  
  • Carpeta Practica de Citricultura,   
    Agromanía ,  

  • Dificultades  
  • A UK site with links and plant hormone-related data.
  • (Northern Illinois University) View a general introduction to plant hormones as well as specifics about your fave hormone.
  • (Steve Croker, UK)
  • (Ross Koning, East Connecticut State University) Discusses the role of auxins in keeping the apical meristem on top!
  • A section of a seies of lecture presentations by Tom Jacobs at UIUC, part of a whole at
  • (Roger Hangartner, Indiana University) Video and animated GIF images of plant germination, flower opening, etc.
  • (Philip Barak, U Wisconsin) There is more to this topic than CHOPKNS CaFe!
  • (a collection of image files, many used herein).
  • (University of Maryland) Text, outlines, and images that are part of a general botany course.

Redacción y diagramación a cargo de:

Dr. Jorge S. Raisman,
Ing. Ana María Gonzalez,
Lic. Marisa Aguirre,

Traducido y modificado de 

Actualizado en Octubre de 1999.

 

  • Almidón: sustancia alimenticia de almacenamiento de las plantas.
  • Angiospermas (del griego angeion = vaso; sperma=semilla; literalmente la traducción sería "semillas en un recipiente"): Plantas con flores. Originadas hace unos 110 millones de años de un antecesor desconocido hoy dominan la mayor parte de la flora mundial. El gametofito masculino (de 2 a 3 células) se encuentra dentro de un grano de polen; el femenino (usualmente de ocho células) esta contenido en un óvulo que se encuentra en la fase esporofítica del ciclo de vida de la planta. Plantas cuyos gametos femeninos son llevados dentro de un ovario
  • Aparato estomático: estoma y células anexas asociadas que pueden estar relacionadas ontogenéticamente y/o fisiológicamente con las células oclusivas.
  • Autótrofos (del griego autos = propio; trophe = nutrición): termino utilizado para nombrar a organismos que sintetizan sus propios nutrientes a partir de materia prima inorgánica.
  • ATP: (adenosín trifosfato): El principal producto químico utilizado por los sistemas vivientes para almacenar energía, consiste en un una base (adenina) unida a un azúcar (ribosa) y a tres fosfatos.
  • Caliptra (cofia): órgano apical de la raíz, que a modo de vaina encierra y protege el meristema apical radicular. Receptor de la acción gravitatoria por medio de granos de almidón que actúan como estatolitos.
  • Células acompañantes: Células especializadas del floema que "vierten" azúcares en los elementos cribados y ayudan a mantener la funcionalidad de la membrana plasmática de los mismos.
  • Células cribosas (del latín cribum = criba, que contiene agujeros): Células conductoras del floema de las plantas vasculares ver elementos cribados.
  • : Células epidérmicas especializadas que flanquean los y cuyo cierre y apertura regula el intercambio de gas y la pérdida de agua.
  • Clorofila: (del griego khloros = verde claro, verde amarillento; phylos = hoja): Pigmento verde que interviene en la captación de la energía lumínica durante la .
  • Córtex: región del tallo y la raíz ubicada entre la epidermis y el cilindro vascular central, formada por tejidos fundamentales, parénquima, colénquima o esclerénquima.
  • Elementos cribosos: Células tubulares, de paredes finas que forman un sistema de tubos que se extiende desde las raíces a las hojas en el floema de las plantas; pierde su núcleo y organelas en la madurez, pero conservan una membrana plasmática funcional.
  • Enzimas: (del griego en = en; zyme = levadura): Molécula de proteína que actúa como catalizador en las reacciones bioquímicas.
  • Estoma (del griego stoma = boca): Aberturas en la epidermis de las hojas y tallos rodeadas de , intervienen en el intercambio gaseoso.
  • Endodermis: estrato más interno del córtex, regulador del paso de solutos al cilindro central de la raíz.
  • (del griego epi = encima; derma = piel): En plantas, la capa mas externa de células, a menudo cubierta por un cutícula cerosa. Provee protección a la planta.
  • Fitohormona: compuestos de peso molecular medio, producidos por células vegetales y que actúan en otras partes de la planta, como estimulantes de algún proceso fisiológico.
  • Floema (del griego phlos = corteza): Tejido del sistema vascular de las plantas que transporta azúcares disueltos y otros productos de la , desde las hojas a otras regiones de la planta; constituido principalmente por las células . Células del sistema vascular de las plantas que transportan alimentos desde las hojas a otras áreas de la planta.
  • Fotosíntesis (del griego photo = luz, syn = junto a, thithenai = poner): El proceso por el cual las plantas usan la energía solar para producir ATP y NADPH. La conversión de la energía solar en energía química por medio de la clorofila.
  • Gimnospermas (del griego gymnos = desnudo, sperma = semilla): literalmente, semillas desnudas. Plantas sin flores y semillas desnudas; las primeras plantas con semillas. Entre los actuales grupos vivientes tenemos a las coníferas ( p. ej. los pinos).
  • Heterótrofos (del griego heteros = otro, diferente, trophe = nutrición): Organismos que obtienen sus alimentos rompiendo moléculas orgánicas sintetizadas por otros organismos, incluyen a animales y hongos.
  • : sustancia orgánica o mezcla de sustancias de elevado contenido de carbono. Asociada con la celulosa en las paredes de muchas células. Polímero que se encuentra incrustado en la pared celular secundaria de las células de las plantas leñosas. Ayuda a robustecer y endurecer las paredes. Químicamente es muy complicada, sus monómeros son variados y derivan principalmente del fenilpropano. Producto final del metabolismo que a la muerte de la planta es degradado lentamente por hongos y bacterias. Por ello forma la parte principal de la materia orgánica del suelo.
  • Meristema: (del griego merizein = dividir): tejido embrionario localizado en las puntas de los tallos y de las raíces y, ocasionalmente, a todo lo largo de la planta; sus células se dividen por mitosis produciendo nuevas células de las cuales surgen nuevos tejidos. 
  • Meristema apical (del latín apex = ápice): meristema (tejido embrionario) de la punta de tallo o la raíz, responsable del incremento en largo de las plantas.
  • Miembro de vaso: uno de los componentes celulares de un vaso.
  • Mitósis (del griego mitos = hebra): La división del núcleo y del material nuclear de una célula; se la divide usualmente en cuatro etapas: profase, metafase, anafase, y telofase. La copia de una célula. La mitosis ocurre únicamente en eucariotas. El ADN de la célula se duplica en la interfase y se distribuye durante las fases de la mitosis en las dos células resultantes de la división.
  • (del griego monos = solo, meros = parte) molécula pequeña que se encuentra repetitivamente en otra mas grande ().
  • Nutrir (del latín nutrire): aumentar la sustancia viva del organismo. Nutrición: acción de nutrir.
  • Organos: grupo de células o tejidos que realizan una determinada función.
  • Parénquima (del griego para = entre, en = en, chein = verter): Uno de los tres principales tejidos de las plantas, sus células, de paredes finas, están vivas pudiendo fotosintetizar, respirar y almacenar sustancias de reserva; constituyen la mayor parte de las plantas, se lo encuentra en frutos, semillas, hojas y en el sistema vascular.
  • Placas cribosas: Placas perforadas que se encuentran en las paredes terminales de los elementos cribosos y que sirven para conectarlos entre ellos.
  • Plasmólisis: Condición osmótica en la cual la célula pierde agua, la cual se dirige al medio que la rodea
  • (del griego polys = muchos, meros = parte): Molécula compuesta por muchas subunidades idénticas o similares ()
  • Raíz (del latín radix = raíz): Órgano, usualmente subterráneo, absorbe nutrientes y agua, fija la planta a la tierra.
  • Sistemas (del griego systema = lo que se pone junto): conjunto de órganos que realizan funciones relacionadas.
  • Súber o corcho: tejido protector compuesto de células muertas con paredes impregnadas con suberina y formadas en dirección centrífuga por el felógeno como parte de la peridermis
  • -Sim: preposición que indica inseparable
  • Simplasto (plasto como protoplasto) en el sentido del conjunto de células vivas de las plantas atravesadas por plasmodesmos.
  • Suberina: Polímero ceroso impermeable al agua que se encuentra en algunas células de las plantas, como las células endodérmicas de la raíz.
  • Tejidos (del latín texere = tejer ): en los organismos pluricelulares, grupo de células similares que realizan una determinada función. Grupo de células organizadas como una unidad estructural y funcional.
  • Traqueidas: (del griego tracheia = rugoso, desigual, alude a la superficie de la traquea del hombre; eidas = semejanza): Células alargadas y ahusadas, relativamente angostas y con paredes gruesas y punteadas sin perforaciones verdaderas. Forman el sistema de tubos del y llevan agua y solutos desde las raíces al resto de la planta. Al madurar mueren, poseen en sus paredes secundarias. Un elemento traqueal del xilema que no tiene perforaciones, en contraste con un miembro de vaso. Puede aparecer en el xilema primario y secundario.
  • Transpiración(del latín trans = a través; spirare = respirar) La pérdida de moléculas de agua de las plantas a través de las hojas; esto crea una presión negativa que eleva el agua desde las raíces a las hojas.
  • Vascular (del latín vasculum = pequeño vaso): en plantas, tejido que transporta fluidos y nutrientes, también tiene funciones de soporte.
  • Vaso: serie de miembros de vaso parecida a un tubo cuyas paredes comunes tienen perforaciones.
  • Xilema (del griego xylon = madera): principal tejido conector de agua en las plantas vasculares el cual se caracteriza por la presencia de elementos traqueales. El xilema secundario puede servir como tejido de sostén. Tejido vascular de las plantas que transporta agua y nutrientes de las raíces a las hojas, compuesto de varios tipos celulares entre ellos las . Constituye la madera de árboles y arbustos.



Related news


Book de fotos de gravidas
Carrie anne moss fotos
Corazon de amor fotos
Fotos de campo grande ms
Patios con asadores fotos
Gatos sin pelo fotos
Back to Top