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La obtención del alimento en los vegetales 2012

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La obtención del alimento en los vegetales 2012

  1. 1. UNIDAD 9: LA OBTENCIÓN DEL ALIMENTO EN LOSVEGETALES * Intercambio de materia y energía: La nutrición * La incorporación de nutrientes en los vegetales * Papel de la raíz en la nutrición vegetal * El transporte de la savia bruta * Intercambio de gases * Captación de la luz * Factores ambientales y fotosíntesis * El trasporte de los productos de la fotosíntesis * Otras formas de nutrición en vegetales * El destino de la materia orgánica
  2. 2. INTECAMBIO DE MATERIA Y ENERGÍA: LA NUTRICIÓNSe denomina nutrición al conjunto de procesos mediante los cuales un organismointercambia materia y energía con el medio que le rodea.Los organismos se pueden clasificar según su tipo de nutrición. PROCESOS IMPLICADOS EN LA NUTRICIÓN ORGANISMOS • Ingestión de alimento AUTÓTROFOS HETERÓTROFOS • Digestión del alimento Incorporan materia Utilizan como fuente de inorgánica del medio materia compuestos • Intercambio de gases con la que fabrican su orgánicos elaborados materia orgánica. por otros organismos. • Transporte de los nutrientes FOTOSINTÉTICOS Obtienen la energía de la luz. • Metabolismo QUIMIOSINTÉTICOS Obtienen la energía de oxidación • Excreción de compuestos inorgánicos.
  3. 3. LA INCORPORACIÓN DE NUTRIENTES EN LOS VEGETALES Organización Toman los nutrientes directamente a través talofítica de la membrana celularIncorporaciónde nutrientes Presentan estructuras especializadas para Organización la absorción y transporte de nutrientes en cormofítica el medio terrestre
  4. 4. LA INCORPORACIÓN DE NUTRIENTES EN LOS VEGETALES Los vegetales de organización cormofítica tienen estructuras especializadas para la absorción y el transporte de los nutrientes: raíces, hojas y tallos. Luz HOJA Floema Xilema Compuestosinorgánicos se Gasestransforman en atmosféricos TALLO orgánicos Pelos H2O radicales Sales Transporte de agua y RAÍZ minerales sales (xilema) y de productos de la fotosíntesis (floema) Absorción de agua y sales minerales
  5. 5. LA INCORPORACIÓN DE NUTRIENTES EN LOS VEGETALESIncorporación del agua y las sales minerales A través de los pelos radicales, que aumentan la superficie Por ósmosis, en el interior hay una mayor concentración de solutos que en el exterior Por transporte activo, en contra de gradiente de concentración y con gasto de energía. Por medio de proteínas transportadoras de la membrana
  6. 6. PAPEL DE LA RAÍZ EN LA NUTRICIÓN VEGETAL La estructura interna de la raíz está formada por tres capas concéntricas. Epidermis Absorbe el agua y las sales Parénquima cortical minerales y protege los tejidos Endodermis internos. Cilindro vascular Los espacios intercelulares permiten la circulación de gases. Xilema Condiciona el paso de agua y sales a Floema través de la membrana de sus células Formado por los tejidos conductores. Floema (vasos liberianos) Banda de Xilema (vasos leñosos) CaspariPaso de agua y Absorber agua y salessales minerales FUNCIONES Fijar la planta al suelo Almacenar sustancias de reserva
  7. 7. PAPEL DE LA RAÍZ EN LA NUTRICIÓN VEGETAL Epidermis Parénquima cortical Tras su entrada en la raíz, el agua y las Endodermis sales minerales pueden seguir dos víasVía A o simplástica Cilindro vascular diferentes: Vía A o simplástica Xilema Traspasando la membrana plasmática mediante transporte activo (sales) u ósmosis Floema (agua) y atravesando el citoplasma de las células. Vía B o apoplástica A través de las paredes celulares y de los espacios intercelulares. Hasta llegar a la Banda de endodermis, donde la banda de Caspari Caspari donde agua y sales tienen que atravesar la membrana de estas células Paso de agua y Vía B o apoplástica sales minerales Agua y sales SAVIA BRUTA Forman la Va por los vasos leñosos (xilema) hasta las hojas, para usarse en la fotosíntesis
  8. 8. EL TRANSPORTE DE LA SAVIA BRUTA Sube por los vasos leñosos del xilemaSAVIA H2OBRUT A Sales minerales
  9. 9. EL TRANSPORTE DE LA SAVIA BRUTAMecanismo de tensión-adhesión-cohesiónUn conjunto de fenómenos que provocan el ascenso de la savia bruta en contra de la gravedad. TRANSPIRACIÓN La pérdida de agua por evaporación produce una fuerza capaz de absorber el agua en la raíz y conducirla por el xilema hasta las hojas. En la ascensión del agua también H2O interviene la TENSIÓN - COHESIÓN capilaridad Los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua Ascenso de la permiten una savia bruta cohesión muy elevada. PRESIÓN RADICULAR Es debida a la entrada de agua del suelo a la raíz por ósmosis, ya que la concentración de solutos es mayor en las células que en el agua. Entrada de agua http://img193.imageshack.us/img193/2816/transporteplantas.swf
  10. 10. EL INTECAMBIO DE GASES O2(respiración celular) Plantas Plantas CO2(fotosíntesis) Vía más importante para la entrada de CO2 y O2 Estomas que luego se disuelven en el agua y se transportan por el floema Vías de Pelos radicales Entrada de gases disueltos en el agua entrada de absorbida del sueloestos gases Lenticelas Aperturas en las paredes de los tallos leñosos
  11. 11. EL INTECAMBIO DE GASESMecanismo de apertura y cierre de los estomasEs debido a los cambios de turgencia de las células oclusivas que lo forman. Estos cambiosestán condicionados por una combinación de diversos factores. Concentración del ión potasio (K+) Concentración de CO2 y luz Temperatura
  12. 12. EL INTECAMBIO DE GASESMecanismo de apertura y cierre de los estomas Concentración del ión potasio (K+) La entrada de K+ en las células oclusivas provocando un aumento de la concentración en su interior. Estas captan agua por ósmosis y se hinchan, abriéndose los estomas. Si el K+ sale de las células oclusivas se reduce la concentración de su interior El agua sale de las células oclusivas por ósmosis, Estoma abierto debido Estoma cerrado pierden turgencia y el estoma se cierra a la entrada de agua
  13. 13. EL INTECAMBIO DE GASESMecanismo de apertura y cierre de los estomas En general se abren de día y se cierran de nocheConcentración de CO2 y luz Se evita la pérdida de agua cuando no se hace la fotosíntesis Se Se abren los La entrada de K+ en las células oclusivas activa estomas por la luz Si la concentración de CO2 en la hoja se Se abren reduce los estomas Hay luz La planta realiza la fotosíntesis Se consume el CO2 Su concentración disminuye Se abren los estomas
  14. 14. EL INTECAMBIO DE GASESMecanismo de apertura y cierre de los estomas TemperaturaSólo afecta a temperaturas elevadas. Cuando sobrepasa los 35 0C, los estomas se cierran.
  15. 15. LA CAPTACIÓN DE LA LUZ Son AUTÓTROFAS FOTOSINTÉTICAS Por lo que necesitan EstructurasPlantas especializadas en la captación de luz HOJAS
  16. 16. LA CAPTACIÓN DE LA LUZHOJAS Debido a estas Realizan características Son finas (menos de 1mm de eficazmente la espesor, permite la difusión de los gases) Fotosíntesis Alargadas (mucha superficie) Numerosas (se expone a la luz una gran superficie)
  17. 17. LA CAPTACIÓN DE LA LUZ El interior de la hoja está formado por dos tipos de tejidos: el parénquima y los tejidos conductores. Lagunar Floema Forman una En empalizada red de nervios Xilema HAZ Epidermis Parénquima en empalizada Células con cloroplastos en la zona más iluminadaXilema Parénquima lagunarVasos leñosos Células con Floema cloroplastos que Estoma ENVÉS Vasos liberianos dejan espacios huecos para que circulen los gases a través de los estomas
  18. 18. LA CAPTACIÓN DE LA LUZLa fase luminosa de la fotosíntesis depende de una serie de pigmentos que captan la luz. se encuentran formando los PIGMENTOS son PORFIRINA formadas XANTOFILAS CAROTENOIDES CLOROFILAS por FITOL son CLOROFILA c forman parte del CLOROFILA b CLOROFILA a COMPLEJO ANTENA FOTOSISTEMAS constan de contiene una CENTRO DE REACCIÓN molécula de
  19. 19. LA CAPTACIÓN DE LA LUZ Transforma materiaTransforma la energía orgánica en inorgánica luminosa en energía química A partir de una fuente de carbonoEnergía que usan el (CO2) producenresto de seres vivos compuesto orgánicos que utilizan ellas y todos los organismos Libera O2 como Proceso anabólico más producto residual importante de la biosfera Que se utiliza por la mayoría de organismos en la respiración celular
  20. 20. FACTORES AMBIENTALES Y FOTOSÍNTESIS INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE 200 mm3 de O2 / hora CO2 150 La actividad fotosintética aumenta 100 hasta un límite a partir del cual la concentración de CO2 no influye. 50 5 10 15 20 25 30 Concentración de CO2 (mol/l) Asimilación de CO2 (mol / l) 100INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE O2 0,5% O2 80 60 20% O2 Cuanto mayor es la concentración de oxígeno ambiental la cantidad 40 de CO2 fijado es menor. 20 Debido a que el O2 reduce la 10 20 30 40 50 actividad de la enzima que cataliza Intensidad de luz (x 10 erg /cm2 /seg) 4 la fijación del CO2.
  21. 21. EL TRANSPORTE DE LOS PRODUCTOS DE LA FOTOSÍNTESISSAVIA Azúcares (sacarosa) SAVIABRUT Aminoácidos ELABORAD A A Otras sustancias nitrogenadas SAVIA ELABORAD A través del floema, A por el proceso de translocación Zonas de producción o Zonas de fuentes consumo o sumideros (Raíces, frutos, semillas, meristemos apicales,..)
  22. 22. EL TRANSPORTE DE LOS PRODUCTOS DE LA FOTOSÍNTESISExplica el desplazamiento de la savia elaborada debido a un gradiente de presión entre el puntoen el que penetra en el floema (fuente) y el punto en el que es extraída del mismo (sumidero). Célula de la 1 hoja (fuente) Los solutos de la savia elaborada 1 por transporte activo pasan a las células acompañantes 2 2 Pasa al floema por los Célula acompañante plasmodesmos. Lo que hace que aumente la concentración y entra agua del xilema por ósmosis En los sumideros los solutos salen 3 del floema por transporte activo y al bajar la concentración de solutos el agua pasa por ósmosis al xilema 3 Célula de la Movimiento de agua Movimiento de glúcidos raíz (sumidero) Glúcidos Floema Xilema Agua
  23. 23. 3 OTRAS FORMAS DE NUTRICIÓN EN VEGETALESPlantas que no cubren todas sus necesidades de nutrición con la fotosíntesis Plantas simbióticas Plant as pa rásita s Plantas carnívoras
  24. 24. OTRAS FORMAS DE NUTRICIÓN EN VEGETALESPlantas simbióticas Viven asociadas a otros organismos obteniendo un beneficio mutuo Relación entre planta y bacteria fijadora del nitrógeno Leguminosas y las bacterias del genero Rhizobium Las bacterias entran por los pelos absorbentes y forman nódulos radiculares Las bacterias convierten el N2 atmosférico en NH3 que lo utilizan las plantas Las bacterias se alimentan de compuestos orgánicos producidos por las plantas
  25. 25. OTRAS FORMAS DE NUTRICIÓN EN VEGETALESPlantas simbióticas Viven asociadas a otros organismos obteniendo un beneficio mutuo Simbiosis entre raíces de las plantas y ciertos hongos Muy generalizadas en el reino vegetal La planta proporciona compuestos orgánicos al hongo El hongo con sus hifas aumenta la superficie de absorción de agua y sales minerales de las raíces
  26. 26. OTRAS FORMAS DE NUTRICIÓN EN VEGETALESPlantas parásitas Viven a expensas de otra planta de la obtienen los nutrientes necesarios para su supervivencia FOTOSINTÉTICAS A través de los haustorios (modificaciones de la raíz) succiona del xilema agua y sales que luego transforma en savia elaborada Muérdago NO FOTOSINTÉTICAS Carecen de clorofila y succionan la savia elaborada del floema por medio de haustorios (nutrición heterótrofa) Cuscuta
  27. 27. OTRAS FORMAS DE NUTRICIÓN EN VEGETALESPlantas carnívoras Son plantas fotosintéticas que obtienen parte de nitrógeno y de sales minerales de insectos y pequeños animales Viven en suelos pobres, sus hojas se modifican en forma de trampa y tienen glándulas que segregan enzimas digestivas que digieren las presas
  28. 28. EL DESTINO DE LA MATERIA ORGÁNICA Materia Para obtener EnergíaCÉLULAS Por medio del Compuestos METABOLISMO Utilizan orgánicos Catabolismo Anabolismo
  29. 29. EL DESTINO DE LA MATERIA ORGÁNICA Fotosíntesis Moléculas simples Anabolismo en vegetales Síntesis de distintas ENERGÍA sustancias Moléculas complejas ALMIDÓNPolisacárido de reserva vegetal Patata, trigo y arroz
  30. 30. EL DESTINO DE LA MATERIA ORGÁNICAAnabolismo Síntesis de distintasen vegetales sustancias SACAROSA Caña de azúcar y remolacha CELULOSA, LÍPIDOS y PROTEÍNAS
  31. 31. EL DESTINO DE LA MATERIA ORGÁNICACatabolismo Moléculas complejasen vegetales ENERGÍA Moléculas simples O2 Energía Respiración celular H2O CO2 Plantas oleaginosas: Transforman las grasas en glúcidos

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