miércoles, 9 de diciembre de 2009

INFORME DE FISIOLOGIA VEGETAL

INTRODUCCIÓN

Mediante el presente informe queremos esbozar los diferentes procesos fisiológicos que se desarrollan en la plantas. Tales como la función y partes de las células vegetales, fotosíntesis, respiración y transpiración.
Además la importancia de las hormonas giberlinas, auxinas, citoquininas y el etileno dentro de estos procesos.

FISIOLOGÍA VEGETAL
Definición
Es la parte de la botánica que se ocupa del estudio de las funcione que se dan en una planta.
Cumple una función especial ya que nos permite conocer los distintos procesos químicos y fisiológico se dan dentro de una planta, nos permite conocer como las plantas cumplen con un papel muy importante dentro de la vida de todos los seres vivos ya que son ellas las encargadas del intercambio de CO2 en Oxigeno
TRANSPIRACIÓN
Con el desarrollo de las raíces, hojas y los sistemas conductores (xilema y floema), las plantas solucionaron problemas básicos de un organismo pluricelular fotosintético de vida terrestre, al poder captar el agua junto con el alimento y repartirlos a todas las células del vegetal. El sistema, xilema, transporta agua e iones desde las raíces hasta las hojas. El otro sistema, floema, transporta sacarosa en solución y otros productos de la fotosíntesis desde las hojas hacia las células no fotosintéticas de la planta.
El proceso de transpiración de las plantas produce la presión que empuja al agua hacia arriba, a todas las células de la planta.
Este proceso continúa hacia las raíces, donde el agua en los espacios extra celulares que rodean al xilema es empujada hacia adentro por las perforaciones de las paredes de los elementos de los vasos y las traqueidas. Este movimiento del agua hacia arriba y hacia adentro finalmente causa que el agua presente en el suelo se mueva hacia el cilindro vascular por ósmosis a través de las células endodérmicas. La fuerza generada por la evaporación del agua desde las hojas, transmitida hacia abajo por el xilema hacia las raíces, es tan fuerte que se puede absorber agua de los suelos bastantes secos.
La transpiración tiene efectos positivos y negativos. Los positivos le proporcionan la energía capaz de transportar agua, minerales y nutrientes a las hojas en la parte superior de la planta. Los negativos son la mayor fuente de pérdida de agua, pérdida que puede amenazar la supervivencia de la planta, especialmente en climas muy secos y calientes.
Casi toda el agua se transpira por los estomas de las hojas y del tallo, por lo tanto una planta al abrir y cerrar sus estomas debe lograr un equilibrio entre la absorción de bióxido de carbono para la fotosíntesis y la pérdida de agua de la transpiración. El flujo de agua es unidireccional desde la raíz hasta el brote porque sólo éste puede transpirar.
Una planta requiere para subsistir mayor cantidad de agua que un animal de peso semejante. En un animal, la mayor parte del agua se retiene en el cuerpo y continuamente se recicla. En cambio en una planta, cerca del 90 % del agua que entra por el sistema de raíces la pierde al aire en forma de vapor. A este proceso se le llama transpiración y es consecuencia de que se abran los estomas para captar el bióxido de carbono para efectuar la fotosíntesis.
Cuando entra el CO2 por los estomas a la hoja libera vapor de agua lo que permite la “refrigeración” de la hoja y la captación de agua por las raíces. Debido al gran calor latente de vaporización del agua, la temperatura de la hoja puede ser de 10 a 15 ºC menor que la del aire circundante.
Como las células de las raíces y de otras partes de la planta contienen una concentración mayor que la de los solutos del agua del suelo, entonces el agua entra a las raíces debido al fenómeno de la ósmosis, y a la presión resultante se le llama presión radicular.
La apertura y cierre de los estomas están relacionados con el movimiento osmótico del agua. Un estoma está delimitado por dos células oclusivas que abren cuando están turgentes y cierran cuando pierden turgencia por la pérdida de agua. La turgencia la genera el fenómeno de la ósmosis.
FOTOSÍNTESIS
Fotosíntesis, proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química. Prácticamente toda la energía que consume la vida de la biósfera terrestre —la zona del planeta en la cual hay vida— procede de la fotosíntesis.
Una ecuación generalizada y no equilibrada de la fotosíntesis en presencia de luz sería:
CO2 + 2H2A → (CH2) + H2O + H2A
El elemento H2A de la fórmula representa un compuesto oxidable, es decir, un compuesto del cual se pueden extraer electrones; CO2 es el dióxido de carbono; CH2 una generalización de los hidratos de carbono que incorpora el organismo vivo. En la gran mayoría de los organismos fotosintéticos, es decir, en las algas y las plantas verdes, H2A es agua (H2O); pero en algunas bacterias fotosintéticas, H2A es anhídrido sulfúrico (H2S). La fotosíntesis con agua es la más importante y conocida y, por tanto, será la que tratemos con detalle.
La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen de la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de la temperatura y son independientes de la luz. La velocidad de la primera etapa, llamada reacción lumínica, aumenta con la intensidad luminosa (dentro de ciertos límites), pero no con la temperatura. En la segunda etapa, llamada reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con la temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa.

Célula vegetal
Célula adulta generalizada de una planta
La célula vegetal Las células adultas de las plantas se distinguen por algunos rasgos de otras células eucariotas, como las células típicas de los animales o las de los hongos, por lo que son descritas a menudo de manera específica. Suele describirse con los rasgos de una célula del parénquima asimilador de una planta vascular; pero sus características no pueden generalizarse sin más al resto de las células, meristemáticas o adultas, de una planta, y menos aún a las de los muy diversos organismos llamados imprecisamente vegetales.
Lo cierto es que las células adultas de las plantas terrestres, que trata de describir este artículo, presentan rasgos comunes, convergentes, con las de otros organismos sésiles, fijos al sustrato, o pasivos, propios del plancton, de alimentación osmótrofa, por absorción, como es el caso de los hongos, pseudohongos y de muchas algas. Esos rasgos comunes se han desarrollado independientemente a partir de protistas unicelulares fagótrofos desnudos (sin pared celular). Todos los eucariontes osmótrofos tienden a basar su solidez, sobre todo cuando alcanzan la pluricelularidad, en la turgencia, que logran gracias al desarrollo de paredes celulares, resistentes a la tensión, en combinación con la presión osmótica del protoplasma, la célula viva. Así las paredes celulares son comunes a los hongos, y protistas de modo de vida equivalente, que se alimentan por absorción osmótica de sustancias orgánicas, y a las plantas y algas, que toman disueltas del medio sales minerales y realizan la fotosíntesis. Y también cabe objetar que no tienen centriolos en su interior ya que es solo perteneciente a las células animales.
Pared celular [editar]
Se distinguen una lámina media, una pared primaria y una secundaria, que se desarrollan en forma secuencial y difieren por su composición y disposición de microfibrillas de celulosa en capas alternadas (esta distribución le confiere menos flexibilidad y elasticidad). Además, intercalado en el tramo celulósico de la pared secundaria se encuentra lignina, que le otorga mayor resistencia a la presión. También se puede hallar pectina.
La pared secundaria está formada por microfibrillas de celulosa dispuestas de manera ordenada, con una estructura más densa que la pared primaria. No permite el crecimiento de la célula, solamente aumenta su espesor por aposición, es decir, por depósito de microfibrillas de celulosa. Generalmente presenta tres capas, aunque pueden ser más. Cuando existe pared celular secundaria, el contenido celular desaparece, quedando en su lugar un hueco denominado lumen celular. Por eso, todas las células con pared secundaria son células muertas.
La pared celular primaria presenta campos de puntuación simple; la secundaria puntuaciones o punteaduras.
Citoplasma [editar]
El citoplasma está compuesto por el hialoplasma o citosol, disolución acuosa de moléculas orgánicas e iones, y los orgánulos citoplasmáticos, como los plastos, mitocondrias, ribosomas, aparato de Golgi, retículo endoplasmático y vacuolas. En las células meristemáticas (células indiferenciadas), las membranas del retículo endoplásmico son relativamente escasas y están enmascaradas por los numerosos ribosomas que llenan el citosol. El gran desarrollo del retículo endoplásmico durante la diferenciación celular se relaciona con la intensa hidratación que experimenta el citoplasma. Este proceso da lugar a enormes vacuolas que se llenan de líquido que se suelen unir entre sí. Como resultado, el citosol en ocasiones queda reducido a una fina capa debajo de la membrana plasmática.


Membrana plasmática
• Pared celular
• Plasmodesmo
• Vacuola
• Plastos
• Cloroplastos
• Leucoplastos
• Cromoplastos
• Aparato de Golgi
• Ribosomas
• Retículo endoplasmático
• Mitocondrias
• Citoplasma
• Núcleo
• ADN
• Cromatina
• ARN
(acido ribonucleico)

• La respiración permite el consumo de oxígeno (O2) por todas las células del cuerpo y con ello cada célula puede obtener mayor cantidad de energía para sus funciones vitales. El metabolismo celular oxigénico contribuye con el trabajo celular aportando la energía celular (ATP).
• Por ello, la falta de oxígeno o los ambientes contaminados pobres en oxígeno, dificultan la vida, el desarrollo de los órganos y hasta causa la muerte de plantas y animales.

• Además de la oxigenación la respiración también tiene función excretora, pues elimina el dióxido de carbono (CO2) que es un desecho celular (del metabolismo) y así se mantiene las condiciones internas constantes (homeostasis) de entrada de nutrientes y salida de desechos

• La Respiración de las Plantas.
• En las plantas, el intercambio gaseoso se realiza principalmente a través de estomas y/o lenticelas.
• Estomas o pneumátodos.
• Formados por un par de células epidérmicas modificadas (células estomáticas o células oclusivas) de forma arriñonada. Para el intercambio gaseoso forman un orificio denominado ostiolo que se cierra automáticamente en los caso de exceso de CO2 o de falta de agua.
• Los estomas suelen localizarse en la parte inferior de la hoja, en la que no reciben la luz solar directa, también se encuentran en tallos herbáceos.
• Lenticelas.
• Se encuentran diseminadas en la corteza muerta de tallos y raíces. De modo típico, las lenticelas son de forma lenticular (lente biconvexa) en su contorno externo, de donde se les viene el nombre.
• De ordinario están orientadas vertical u horizontalmente sobre el tallo, según la especie y varían en tamaño, desde apenas visible a tan grande como de 1 cm o aún de 2,5 de largo. En árboles con corteza muy fisurada, las lenticelas se encuentran en el fondo de las fisuras. La función de las lenticelas es permitir un intercambio neto de gases entre los tejidos parenquimáticos internos y la atmósfera.
• En el reino vegetal se ha establecido que existen aproximadamente 120 diferentes tipos de giberelinas, las cuales se han ido numerando según se han ido descubriendo. Las diferencias entre ellas están en ligeros cambios en número de carbonos, grupos oxidrilos, etc. En las plantas se han identificado cerca de 65 giberelinas, mientras que 12 están exclusivamente en el hongo Gibberella; en semillas de manzano se han encontrado 24 distintas giberelinas. En condiciones de estrés para la planta, algunas giberelinas se asocian con azúcares y con ello pierden efectividad. De las distintas giberelinas, la número 3 ha sido la más estudiada por su alta efectividad y presencia en los tejidos vegetales; sin embargo, la número 1 es reconocida como la más activa de todas. A la número 3 se le conoce como Ácido Giberélico.
• Las auxinas son un grupo de fitohormonas que funcionan como reguladoras del crecimiento vegetal. Esencialmente provocan la elongación de las células. Se sintetizan en las regiones meristemáticas del ápice de los tallos y se desplazan desde allí hacia otras zonas de la planta, principalmente hacia la base, estableciéndose así un gradiente de concentración. Este movimiento se realiza a través del parénquima que rodea a los haces vasculares.
• La síntesis de auxinas se ha identificado en diversos organismos como plantas superiores, hongos, bacterias y algas, y casi siempre están relacionadas con etapas de intenso crecimiento.
• La presencia e importancia de las hormonas vegetales se estableció por los estudios de las auxinas; sobre ellas hay una amplia y profunda información científica (mucho más de lo que hay de otras hormonas), lo que ha permitido conocer con más precisión cómo funcionan las hormonas en las plantas. Junto con las giberelinas y las citocininas, las auxinas regulan múltiples procesos fisiológicos en las plantas, aunque no son los únicos compuestos con esa capacidad.
• Su representante más abundante en la naturaleza es el ácido indolacético (IAA), derivado del aminoácido triptófano.
• Las auxinas también son usadas por los agricultores para acelerar el crecimiento de las plantas, vegetales, etc.
Modo de acción
Al llegar la auxina a la célula va a provocar dos respuestas, una rápida y otra lenta. La rápida va a aumentar la velocidad del movimiento de vesículas, va a reprimir los genes que sintetizan para ATPasas y enzima hidroliticas de la pared. Las ATPasas van a bombear protones al espacio periplasmico donde hay enzimas catalíticas, las cuales son activas a pH bajo, a eso se debe el bombeo de protones, estas enzimas hidroliticas romperán la pared celular, (con un proceso ayudado por las giberelinas).La respuesta lenta va a consistir en la desrepresion de genes que codifican los nuevos componentes de la pared celular..
Efectos fisiológicos producidos por la auxina.
Estimula la elongación celular.

Estimula la división celular en el cambium y, en combinación con las citocininas, en los cultivos de tejidos.

Estimula la diferenciación del floema y del xilema.

Estimula el enraizamiento en esquejes de tallo y el desarrollo de raíces laterales en cultivo de tejidos.

Media en las respuesta fototrópica y geotrópica de las plantas.

Inhibe el desarrollo de las yemas laterales. Dominancia apical.

Retrasa la senescencia de las hojas.
Puede inhibir o promover (vía estimulación del etileno) la abscisión de hojas y frutos.

Puede inducir la formación del fruto y su crecimiento en algunas plantas.

Retrasa la maduración de los frutos.
Promueve la floración en Bromelias.
Estimula el crecimiento de algunas partes florales.
Promueve (vía producción de etileno) la feminidad en flores dioicas.

Estimula la producción de etileno al altas concentraciones.


La auxina estimula la elongación celular.
La auxina incrementa la extensibilidad de la pared celular: hipótesis del crecimiento ácido.
Los efectos estimulantes de las auxinas sobre el crecimiento de tallos y raíces es la consecuencia del alargamiento celular. Bajo la influencia de la auxina, la plasticidad de la pared celular aumenta y la célula se ensancha en respuesta a la turgencia que provoca la entrada de agua en la vacuola (Figura 14.7).
Las auxinas activan las proteínas transportadoras de iones hidrógeno (H+) de la célula a la pared celulósica. Como resultado de este movimiento, la pared celular se acidifica y esto hace activar una enzima de la pared celular que rompe los enlaces cruzados entre las cadenas de celulosa. Esto permite que las moléculas se deslicen entre sí al aumentar la turgencia sobre la pared celular (Figura 14.7).
Esta respuesta llamada crecimiento ácido es rápida y se produce a los 3-5 minutos, alcanzando un máximo a los 30 minutos y finalizando al cabo de 1 a 3 horas.




Las citoquininas o citocininas constituyen un grupo de hormonas vegetales que promueven la división y la diferenciación celular.
Su nombre proviene del término «citokinesis» que se refiere al proceso de división celular, el cual podría ser considerado como el segundo proceso madre de todos los procesos fisiológicos en los vegetales, ya que a este proceso le antecede en importancia la diferenciación celular, la cual se encarga de dar origen a la formación de cada uno de los órganos de cualquier vegetal.
Mediante este proceso (el más primordial del reino vegetal) predominantemente citocinínico, las células vegetales son transformadas en otro tipo de células específicas para formar un órgano en particular, ya sean raíces, hojas, flores o frutos, ya que cada uno tiene diferentes tipos de células. Estos eventos, no se realizan de manera exclusiva por las citocininas, desde luego, sino que estas hormonas son las encargadas de causar el efecto diferenciación celular, de «dar la orden» y de dirigir el proceso, en el cual intervienen otras sustancias con las que las citocininas realizan esta tarea conjuntamente. Sin las citocininas, probablemente no habría diferenciación de órganos vegetales.

Las CTS son importantes en la formación de los cloroplastos, por lo que las aplicaciones de citocininas, mejoran la fotosíntesis; Se estimula la acción de enzimas y la síntesis de clorofila entre otros. En órganos que tengan crecimiento por división celular habrá síntesis de CTS para estimular dicha actividad, pero a la vez hay un “flujo” preferencial de fotosintatos a ese sitio por ser un tejido de alta demanda. La presencia de CTS es entonces crítica para que todo el esquema funcione y se dé una distribución armónica de los fotosintatos.


Manipulación Hormonal – Biorregulación
En la manipulación hormonal vía biorreguladores siempre hay que tener en cuenta varios factores críticos:
• Usar el producto más adecuado, mejor formulado, con mejores ingredientes y más reactivo.
• Usar la concentración adecuada (asesórese adecuadamente).
• Aplicar en las etapas más sensibles del o los eventos específicos a Regular.
• Llegar al órgano u órganos objetivos. Determine los resultados que desea.
• Procurar aplicar con cultivo fuera de condiciones de estrés.
• No utilizar las hormonas para resolver problemas, sino para mejorar la calidad de la producción e incrementar los rendimientos.


CONCLUSIÓN


La socialización de este trabajo nos ha permitido ampliar nuestros conocimientos en los diferentes procesos físicos químicos que se dan en las plantas, además conocer las diferentes sustancias que pueden desarrollarse dentro de una planta o atreves de síntesis química para mejorar los rendimientos de la producción de las plantas

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