Introducción a la Fisiología Vegetal Química Biológica y Fisiología Vegetal TUPA FCF-UNaM.

Presentación del tema: "Introducción a la Fisiología Vegetal Química Biológica y Fisiología Vegetal TUPA FCF-UNaM."— Transcripción de la presentación:

1 Introducción a la Fisiología Vegetal Química Biológica y Fisiología Vegetal TUPA FCF-UNaM

2 Fisiología Palabra de origen griego (Fisio=naturaleza - logos=tratado, estudio). La Fisiología Vegetal es la ciencia que estudia los fenómenos vitales de los organismos vegetales, de modo que aporta conocimientos para lograr alterar la marcha de los procesos fisiológicos conforme a nuestros deseos, dirigir su vida y obtener de ellos la mayor cantidad posible de productos necesarios a la humanidad.

3 Ramas de la Botánica Anatomía, Morfología Genética Patología Fisiología.

4 La Fisiología Vegetal estudia: el PORQUÉ y el CÓMO de los fenómenos vegetales. ¿Porqué los tallos crecen hacia arriba? ¿porque la raíz crece hacia abajo? ¿cómo toman las plantas el CO2 y el H2O? ¿cómo entra y se desplaza el agua? ¿cómo crece la planta?

5 Relación entre Morfología y Fisiología Existe una estrecha relación entre: ESTRUCTUR A FUNCIÓN

6 CONCEPTO DE AGROECOSISTEMA CONCEPTO DE AGROECOSISTEMA H. Ellemberg define el ECOSISTEMA como un sistema unitario de interrelaciones entre los seres vivos y su entorno inorgánico, que es capaz de autorregularse hasta un cierto tiempo. ecosistemas modificados dotado de dinamismo propio

7 El proceso fotosintético y ciclado de elementos minerales.

8 Ciclo del carbono

9 Nutrición Mineral NUTRICIÓN MINERAL, proceso mediante el cual los elementos nutritivos minerales se incorporan en metabolitos vegetales, o bien actúan como cofactores o agentes catalíticos en varios procesos metabólicos en el interior de las células vegetales.

10 Nutrición Mineral Los minerales son absorbidos principalmente por intercambio iónico del medio. Minerales Agua Savia Bruta

11 Los minerales son absorbidos principalmente por intercambio iónico del medio.

12 ¿Cómo ingresan los nutrientes a la planta?

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14 MACROnutrientes Nutriente esencial que está presente en mayor cantidad en la planta, mayor a 0,1g cada 100 gr de peso seco (0,1%). Suelen ser los constituyentes de biomoléculas estructurales de las células, como ácidos nucléicos, proteínas, etc. Nitrógeno Fósforo Potasio Calcio Azufre Magnesio COH K PN Mg Ca S

15 MICROnutrientes Elementos esenciales, presentes en cantidades pequeñas en las plantas, concentración siempre menor al 0,01% del peso seco. Hierro Manganeso Zinc Cobre Boro Molibdeno Cloro Niquel Sodio B CuCu Cl ZnMn Fe Mo Na Ni

16 ¿Cuándo un elemento es considerado esencial?

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30 Asociaciones simbióticas (Bacterias fijadoras de N 2 )

31 Asociaciones simbióticas (Micorrizas fijadoras de P)

32 ¿ Qué necesitan las plantas para crecer? Luz Agua Nutrientes

33 La captación y el transporte de agua y nutrientes en la planta

34 Transporte de agua ¿Para qué necesita una planta llevar agua hasta sus hojas? ¿Cómo hacen las plantas para consumir el agua? ¿Por qué el agua se mueve dentro de una planta?

35 Consumo de agua Una planta necesita mucha más agua que un animal de peso comparable ¿Por qué creen que sucede esto? Animal: la mayor parte del agua permanece dentro de su cuerpo Planta: el 90 % que ingresa, sale como vapor de agua. ¿Cómo se denomina ese proceso? Transpiración

36 Transpiración Es una consecuencia necesaria durante el proceso de fotosíntesis. De manera inevitable, cuando una planta abre los estomas para fijar CO 2, pierde moléculas de agua. Por esta razón la planta necesita llevar agua a sus hojas

37 Transporte de agua Características de las moléculas de H 2 O Solvente excelente: su versatilidad se debe en parte al pequeño tamaño de las moléculas. Su polaridad la hace particularmente buen solvente de sustancias iónicas, proteínas y azúcares que contienen grupos polares. Calor específico: comparada con otras moléculas requiere mucha más energía para elevar su temperatura (los puentes H absorben parte de la energía). Ayuda a amortiguar fluctuaciones de temperatura.

38 Características de las moléculas de H 2 O Calor latente de vaporización: energía requerida para separar moléculas de la fase líquida a la gaseosa (proceso que ocurre durante la transpiración). Comparada con otras moléculas requiere mucha más energía para elevar su temperatura (relacionado con la ruptura de los puentes H). Ayuda a enfriar la superficie de las hojas.

39 Características de las moléculas de H 2 O Cohesividad: las moléculas de agua se atraen fuertemente y la configuración más estable es aquella que minimiza la superficie de la interfase aire ‐ agua. Para incrementar el área hay que romper puentes H, lo cual requiere energía, denominada TENSIÓN SUPERFICIAL.

40 Características de la molécula de H 2 O FUERZA TENSIL: la cohesión da al agua una alta capacidad de resistir una fuerza de succión. Se define como la máxima fuerza que debe soportar una columna de agua antes de romperse.

41 Características de las moléculas de H 2 O Adhesividad: Las moléculas de agua se adhieren a las paredes de los vasos o traqueidas. Capilaridad: La interacción entre las superficies de contacto entre un sólido y un liquido. El menisco formado en el extremo de la columna de agua, provoca que el agua ascienda por un capilar…

42 Características de las moléculas de H 2 O Difusión: movimiento espontáneo de sustancias de regiones de alta concentración a baja concentración. Es el modo de transporte dominante en la célula. La difusión del agua a través de una membrana semipermeable se denomina OSMOSIS.

43 Ingreso de agua y nutrientes El agua y los nutrientes en forma de iones disueltos ingresan a la planta por los pelos radiculares. Luego el agua debe moverse a través de las vías (simplástica- apoplástica)hasta alcanzar el xilema y moverse por la planta.

44 El agua ingresa a la planta sólo si el potencial hídrico del suelo es mayor que el de la raíz. Mucho fertilizante, o condiciones de sequía disminuye tanto el potencial hídrico del suelo que limitan el ingreso del agua a las raíces. Ingreso de agua y nutrientes

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46 Teoría de la Cohesión-Tensión

47 Transporte de agua La evaporación del agua en la hoja (transpiración) produce presión negativa en el xilema, la cual tira hacia arriba la columna de agua, La fuerza que conduce la transpiración es el gradiente de humedad, de 100% en la hoja a mucho menos del 100% en la atmósfera.

48 Transporte de agua y nutrientes

49 Transporte de agua: Cavitación

50 El consumo de agua: Identidad ¿Por qué diferentes plantas de un mismo tamaño consumen distinta cantidad de agua? Las plantas presentan diversas estrategias características de la especie para crecer y sobrevivir bajo distintas condiciones.

51 El consumo de agua: identidad El consumo de agua de una planta está relacionada con su tasa de asimilación de C. Especies de rápido crecimiento consumen mucho más agua que las de crecimiento lento. ¿Todas las plantas consumen la misma cantidad de agua? ¿De qué proceso depende la cantidad de agua consumida?