Biología y Geología . 1º de Bachillerato

Las Plantas

9.4 - Nutrición de las plantas
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Las plantas tienen un tipo de nutrición fotolitrotrofa
Toman matería inorgánica y energía de la luz.

Los materiales que toman del medio externo son:

  • CO2 como fuerte de C
  • H2O para reducir los compuestos inorgánicos
  • Sales minerales
    • Nitratos como fuerte de N
    • Fosfatos como fuentye de P
    • K , Na , Ca, Mg ,....

La energía la toman de la luz

Para captar la energía de la luz necesitan:

  • Pigmentos que la absoban la luz: pigmentos fotosintéticos
    Clorofilas, Carotenos
    Tienen diferentes colores y espectros de absorción
    No vale cualquier frecuencia de luz
  • Vesícula para en paso de sustancias: lamelas de los cloroplastos
  • Proteínas para fijar el CO2 y el resto de las sustancias químicas
# Cuadrito del anabolismo #
Mecanismo muy complejo: Fotosíntesis
6 CO2 + 6 H2O ----> C6H12O6
Fijan nitrógeno y azufre inorgánico
Toman sales minerales
Fuente de energía poco concentrada.
Variable en localización y época del año
- Energía del sol. En partes altas - Captada fundamentalmente por las hojas. Transparentes
- Agua en el suelo - Captada por la raíz
- CO2 en el aire - Capatada por hojas en estomas
- Sales N S P K ... - Captadas por ola raíz disueltas en agua. Frecuente simbiosois con hongos
- Transporte - Tallos . Vasos conductores
- Agua y sales - A hojas. Mecanismo por evaporación
- Nutrientes - a todo el organismo
- Cubierta impermeable para no perder el agua.
- Células autótrofas y heterótrofas
# Esquema general de una planta #


Fotosíntesis

 

- Captación de luz
- Energía
- Reducción de sustancias inorgánicas a orgánicas
- C CO2 a c orgánicos
- N NO3-
- S SO4--
- Transporte celular
- Metabolismo
- Se realiza en los cloroplastos de las células.
En membranas llamadas lamelas obtención de energía
En estroma fijación de CO2

- En plantas principalmente en hojas:
También en tallos, frutos,....
Hojas
Láminas generalmente planas
Extendidas y orientadas por ramificaciones.
Muchísima superficie. Generalmente varias veces la del área en la que se desarrollan
Orientación hacia la luz
Protegidas de la desecación: Cutícula


 

La fotosíntesis consta de dos fases diferentes:

Captación de la energía electromagnética : Fase luminosa
Se crean nucleótidos reducidos a partir de la energía de la luz y de un dador de H (DH2)
El dador puede ser agua, SH2 o un compuesto orgánico
Se obtiene enegía en forma de ATP
NADP ----> NADPH2
DH2 ------> D
ADP+Pi ---> ATP

Síntesis de compuestos orgánicos: Fase oscura
Reducción de compuestos inorgánicos a orgánicos, principalmente C

- CO2 + 2 NADPH2 + ATP ----> (CHO) + 2NADP + H2O + ADP + Pi
- NO3- + 4 NADPH2 + H+ + ATP ----> NH3 + 4 NADP + 3 H2O + ADP + Pi

 
 

La fotosíntesis se realiza habitualmente en el poarénquima fotosintético de las hojas

Está rodeado de una cutícula epitelial impermeable continua en el haz de la hoja e interrumpida por los estomas en el envés

Bajo la cutícula se encuentra el parénquima muy apretado en el haz (parénquima en empalizada) y dejando espacios en el envés (parénquima lagunar)


Intercambio de gases

La parte aérea de las plantas ha de ser impermeable para evitar la desecación.
Sin embargo en esta parte aéresa se encuentra la luz necesaria para la fotoísntesis y el CO2 que es la fuente de materia orgánica, en ella se vierte el O2 de desecho de la fotosíntesis.
Además el sistema circulatorio de las plantas se basa en lña evaporación del agua en las hojas.

Por ello las plantas han de ser capaces de permitir la entrada de CO2, la salida del O2 y la evaporación del agua que mueve el sistema circulatorio pero impidiendo la desecació.

Para esto disponen en las hojas de unas aperturas regulables denoiminadas estomas


En envés de las hojas
Regulables por cantidad de agua
Entrada de CO2 y salida de O2
Poco CO2 en la atmósfera pero no factor limitante
Resto de la planta necesita oxígeno. Se obtiene por difusión. Algunos problemas en suelos anaerobios

 



Obtención de agua y sales

Las plantas obtienen agua y sales minerales del suelo mediante las raíces.

Estos compuestos los absorben únicamente células individualizadas con mucha superficie denominados pelos radicales
De los pelos radicales las sustancias útiles pasan por difusión por las membranas de las células de la raiz o son transportadas activamente por las células hasta alcanzar el xilema que las transportará hasta las hojas.

 

 

Micorrizas

Muchas plantas dependen de hongos para obtener determinadas sales.
Los hongos son más eficientes que las raíces en su extracción del suelo y los ceden a la raíz a cambio de nutrientes que aporta la planta.

 
Nódulos radicales

Algunas plantas tienen bacterias simbiontes fijadoras de nitrógeno en sus raíces. Forman abultamientos llamados nódulos.
Las bacterias toman N2 atmosférico y lo oxidan a nitratos aprovechables por la planta.
La planta alimenta a estas bacterias con materia orgánica.

Poseen nódulos radicales las leguminosas y otras angiospermas como alisos, olmos...


Transporte de sustancias

Las plantas han de realizar los siguientes tipos de transporte:
- Agua y sales desde el suelo a los órganos fotosintéticos
- Nutrientes orgánicos desde el parénquima fotosintético a toda la planta

Briofitos

Se realiza el transporte célula a célula: No tienen problemas porque dado su pequeño tamaño las células se encuentran cerca de las fuentes de nutrientes

Traqueofitos

Poseen sistemas de transporte especializados.
Tienen dos tipos de circulación diferente: Xilema y Floema

Xilema
Vasos leñosos. Células muertas. Refuerzos para no colapsarse
Velocidad 1 - 30 m/h
Energía para el movimiento: capilaridad y transpiración
Problemas con entrada de aires. Inservibles
Floema
Vasos cribosos. Células vivas con perforaciones.
Se transpasan todo excepto orgánulos grades.
Agua azúcares y sales necesarias

Reserva de sustancias

Las plantas han de guardar nutrientes para los momentos en que falten.
- Reserva de energía para la estación menos adecuada para el crecimiento
- Reserva de energía en semillas para la germinación
- Reserva de agua para temporadas secas

Las principales sustancias de reserva son:

- Agua
- Polisacáridos en forma de almidón
- Lípidos en forma de aceites y grasas vegetales; triglicéridos
- Proteínas de reserva

Estos nutrientes se almacenan en diferentes órganos

  • Raíces: Rizomas
  • Tallos: rizoma y tubérculos y tallos crasos.
  • Hojas , bubos, hojas carnosas.
  • Semillas
  • Frutos
Algunos de estos nutrientes se almacena en tejidos especializados.

Excreción

Las plantas no tienen grandes necesidades de excreción.
Toman las sustancias necesarias del medio y generan pocos residuos.
El más relevante, con diferencia, es el O2 que escapa de la planta por los estomas.

El resto de los desechos se acumulan en tejidos y órganos que mueren: principalmente troncos y hojas

Algunas planatas adaptadas a medios hipersalinos poseen glándulas secretoras de sal.


Adaptaciones nutricionales

Las plantas son capaces de habitar ambiuentes muy diversos gracias a adaptaciones que presentan a determinados variables del medio que, en principio, serían perjudiciales para su supervivencia

Falta de luz

Aumento de la cantidad de pigmentos
Crecimiento hacia la luz
Flotadoras y fijaciones (algas)
Trepadoras y epífitas (plantas, líquenes)
Tipos de pigmentos (algas)
Pérdida de las hojas y reposo (estacional)

Exceso de luz

Movimientos de las hojas. Cierre de estomas

Falta de agua

Resistencia a la desecación: líquenes, musgos
Paso en forma de semilla.
Pérdida de las hojas en estación seca.
Desaparición de las hojas. Fotosíntesis por el tallo
Tallos y raices como almacén.

Exceso de agua.

(Problemas con estomas)
Hojas grandes e impermeables

Falta de sales

Simbiosis con hongos : Micorrizar
Simbiosis con bacterias fijadoras de nitrógeno (legumnosas y otras)
Plantas carnívoras

Exceso de sales

Mayor concentración interior
Excreción
CO2 núnca factor limitante


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