La RelacióN En Plantas

1. LA FUNCIÓN DE RELACIÓN EN PLANTAS.

2. LAS HORMONAS VEGETALES.

3. RESPUESTAS DE LAS PLANTAS:• Crecimiento.• Movimientos.• Nastias.

LA RELACIÓN EN PLANTAS

La función de relación son los procesos por los que los seres vivos reciben estímulos del medio en el que viven y reacciónan con respuestas coordinadas.

Las plantas tienen una función de relación más simple que en animales: - Son autótrofas ( no tienen que desplazarse para

buscar el alimento).Las plantas carecen:

De órganos sensorialesDe órganos locomotores De sistema nervioso.

SÍ TIENEN SISTEMA ENDRINO. Fabrican hormonas que se encarga de regular y coordinar a las plantas.

FUNCIÓN DE RELACIÓN EN PLANTAS.

Las hormonas vegetales o fitohormonas son sus tancias que coordinan las funciones vitales de las plantas.

2. HORMONAS VEGETALES

Se caracterizan por:Son de pequeño tamaño y atraviesn la pared

celular.Intervienen ewn la regulación del crecimiento

y los ciclos de reproducción.Se necesitan en bajas concentraciones.Se fabrican en los tejidos meristemáticos de la

raíz y el tallo.Se desplazan hasta la célula blanco donde hará

su acción.Actúan de forma coordinada con el resto de

hormonas.

2. HORMONAS VEGETALES

Auxinas.Giberilinas.El acido abcísicoEtileno.

TIPOS DE FITOHORMONAS:

Son ácido indolacético (AIA).Son derivados del triptófano ( aminoácido)

AUXINAS

Se fabrican en el ápice del tallo Se transportan desde el ápice a la raíz.Determinan el crecimiento de la planta por

alargamiento de la célula..Se produce un aumento de la plasticidad de la

partedAumenta la entrada de agua en la célula y se

hincha.También aumenta la actividad biológica.

La eficacia depende de su concentración y el órgano dónde actúen (una concentración óptima en tallos, inhibe el crecimiento )

AUXINAS.

ALARGAMIENTO CELULAR.

Dominancia apical. La auxina inhibe el crecimiento de las yemas axilares y potencia el crecimento del ápice y el crecimiento en longitud de la planta.

Provoca el desarrollo del cambium y el crecimiento en grosor de la planta.

Interviene en la formación de raíces. En pequeñas cantidades estimula la formación de raíces.

Inhibe lca caída de hojas y frutos.

Interviene en los TROPISMOS (Geotropismo y fototropismo<9

AUXINAS

La auxina incrementa la extensibilidad de la pared celular: hipótesis del crecimiento ácido.

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). 

AUXINAS: hipótesis ácida.

AUXINAS

Mecanismo de acción de las auxinas a nivel de la pared celular

CÉLULAS CERCANAS AL ÁPICE

CÉLULAS ALEJADAS DEL ÁPICE

•LA AUXINA PROMUEVE EL DESARROLLO DE RAÍCES LATERALES. .

Facilita el cuajado de los frutos.

GEOTROPISMO

FOTOTROPISMO

Se han encontrado en los tejidos que se dividen  de forma activa como meristemas, semillas en germinación, frutos en maduración y raíces en desarrollo

Son derivadas de las purinas

CITOQUININAS

FUNCIONES:Estimulan la división celular.

Mantiene a las células en forma meristemática.

Favorecen el desarrollo de nuevos brotes.

Detiene la caída de las hojas.Retrasan en envejecimiento

de losórganos. Se consideran

factores antienvejecimiento y de protección frente a infecciones

CITOQUININAS

Las citoquininas retrasan la senescencia

Organogénesis en kiwi, In vitro, las citocininas promueven la formación de brotes. En estos tres tubos, la proporción de auxinas decrece y la de citocininas aumenta en el medio de cultivo, de derecha a izquierda

CITOCININAS

CITOCININAS

Acción de las citocininas sobre el crecimiento de cotiledones de plantas del género Xanthium. La citocinina sintética Benciladenina es más efectiva en este caso, que las citocininas naturales Zeatina y Cinetina

CITOQUININASHay una relación entre las auxinas y las citoquininas. Ambas se contrarestran entre sí.Las citoquininas: favorecen la formación de brotes (lo que es inhibido por las auxinas).Las auxinas favorecen la formación de raíces ( lo que es contrarestrado por laS citoquininas)

GIBERILINAS

• Son derivadas de los lípidos isoprenoles.•El más común es el ácido giberélico.•Se produce en las hojas y en los meristemos del tallo.

GIBERILINAS

EFECTOS:•Produce el alargamiento del tallo, afectando a los entrenudos.•

GIBERILINAS

EFECTOS:•Estimula la formación de

flores y frutos. •

GIBERILINAS

EFECTOS:•Si se sintetizan en las semillas estimulan su germinación al favorecer la síntesis de enzimas que rompen en almidón. Se forman azúcares más sencillos que son utilizados por el embrión en el

desarrollo.. •

Durante la germinación de la semilla, el embrión produce giberelinas que actúan estimulando a la capa de aleurona a producir enzimas hidrolíticas

GIBERELINAS

ÁCIDO ABCÍSICO.Tiene efectos contrarios que las giberilinas.Se sintetiza en la hoja y es transportada por la savia elaborada a los meristemos apicales.

ÁCIDO ABCÍSICO(hormona del estrés).

EFECTOS:•Es el inhibidor del crecimiento de la planta. En ocasiones es necesario para la supervivencia que la planta no crezca.•Inhibe la germinación de las semillas y de los brotes (durante el invierno).•Induce la senescencia de las hojas.• Controla el cierre de los estomas. Se acumula en las hojas cuando hay poco agua y se cierran los estomas.

Principales efectos fisiológicos:

1. Cierre estomático

2. Dormición: retraso del tiempo de germinación de la semilla.

3. Tolerancia al estrés por deshidratación: sequía, salinidad y bajas temperaturas

4. Antagonista de auxinas, citoquininas y giberelinas.

5. Induce la senescencia.

-ABA

+ ABA

Potencial hídrico, re y ABA en maíz

1. Cierre estomático

SEQUIA

SALINIDAD

DESHIDRATACION

Factores de transcripción y proteínas de

respuesta

Cambios fisiológicos y del desarrollo que

permite la adaptación al estrés

BAJASTEMPERATURAS

ABA??ABA

?

3. Tolerancia al estrés por deshidratación: sequía, salinidad y bajas temperaturas

ETILENOEs un gas.

Un incremento en la concentración de etileno produce sobre la plántula del guisante (Pisum sativum) un acortamiento, un engrosamiento, y una tendencia al crecimiento horizontal del tallito de la misma a medida que la concentración de la hormona aumenta.

Triple respuesta del etileno

El etileno promueve la abscisión (caída) de hojas, flores, y frutos en una gran variedad de especies. En las hojas, el etileno probablemente dispara las enzimas (celulasas y poligalacturonasas) que causan la disolución de la pared celular asociada con la abscisión

Favorece la maduración de los frutos.

7 Regulación del organismo

16

Biología y Geología1º BACHILLERATO

Hormonas vegetales

AUXINAS Y GIBERELINAS

Activan el crecimiento de la planta. Aceleran la formación de flores y frutos.

Inducen la división y diferenciación celular.

Retardan el crecimiento y la caída de las hojas.

CITOQUININAS

Inhibe el crecimiento provocando un estado de letargo.Provoca el cierre de los estomas evitando la transpiración.

ÁCIDO ABSCÍSICOETILENO

Acelera la maduración de los frutos.

Acelera la caída de las hojas.Acelera los procesos de

envejecimiento en las flores tras la fecundación.

RESPUESTAS EN LAS PLANTAS.

Las respuestas de las plantas a los cambios internos y externos se llevan a cabo en:

• El desarrollo y el crecimiento. • Y en los movimientos sin desplazamiento.Estas respuestas están inducidas y

reguladas por las hormonas.

DESARROLLO Y CRECIMIENTO .

En el ciclo de una planta distinguimos varias etapas:•´1. Germinación.•2. Crecimiento vegetativo.•3. Floración. •4. Polinización.•5. Fecundación.•6.Cuajado.•7. Madurez de los frutos.• 8.Senescencia.

EL DESARROLLO EN PLANTAS

GerminaciónCrecimientovegetativo

Floración Polinización FecundaciónFormación y

madurez de los frutos Senescencia

FITOHORMONAS

Auxinas

Promueve: Alargamiento celular y Crecimiento apical Formación de frutos TropismosInhibe: Crecimiento de yemas axilares

Ácido Abcísico

Inhibe: Crecimiento Germinación Desarrollo de las yemas

Etileno

Inhibe el crecimientoPromueve: Abcisión de hojas y frutos Maduración

Citocininas

Promueve: División celular Crecimiento de brotes Inhibe: Envejecimiento Caída de las hojas

Giberelinas

Promueve: Alargamiento del tallo Formación de flores y frutos Germinación de la semilla

En todas las etapas actúan como reguladores las fitohormonas. A veces acelerando el crecimiento otras

disminuyéndolo.

GERMINACIÓN DE LA SEMILLA.

La semilla es una adaptación de los vegegales para resistir las ocndiciones desfavorables y permitir la dispersión de la especie.

4 estadios en el desarrollo del embrión de Capsella bursa-pastoris

Cotiledones

Hipocotilo

Endospermo

Embrión El embrión crece, sus cotiledones también

Primeras hojas

verdaderas

El embrión y los cotiledones han consumido el endospermo

Las primeras hojas verdaderas

Raíz

En la germinación el metabolismo se activa y el embrión da lugar a la plántula. En este proceso actúan las giberilinas.

Epicótilo: arriba de loscotiledones

Hipocótilo: por debajo deLos cotiledones.

Germinación epígea: tipo de germinación en donde el cotiledón o los cotiledones sobresalen de la superficie del suelo

Germinación hipógea: germinación en la que los cotiledones permanecen bajo el suelo

PROCESO DE GERMINACIÓN

Son aquellos procesos que llevan a la imbibición de agua e hidratación de la semilla, y al reinicio de su actividad metabólica con la consecuente emergencia de la radícula a través de la cubierta seminal.

La germinación se completa con la emergencia de la radícula.

Es un proceso todo o nada. No se detiene a medio camino.

Se pierde la resistencia a la desecación.

LATENCIA O DORMICIÓN..

Se entiende por  latencia o dormición al estado en el cual una semilla viable no germina aunque se la coloque en condiciones de humedad, temperatura y concentración de oxígeno idóneas para hacerlo.

Este proceso tienen un sentido adaptativo:Si todas las semillas germinan a la vez, cualquier accidente externo podría provocar la desaparición de la población.

CAUSAS HORMONALES:• Ausencia de Giberilinas y citoquininas.• Presencia de ácido abscísico.

GERMINACIÓN.

FLORACIÓN Y FOTOPERIODO.

La floración de muchas especies es inducida por las variaciones del fotoperiodo.

El fotoperiodo es la duración de luz del día.

La fotoperiodicidad es la respuesta a las variaciones de la duración del día. Es consecuencia de la absorción poir un pigmento: el fitocromo., que absorbe luz roja y roja lejana.

(Tomado de Taiz y Zeiger 2002)

Floración en función del fotoperíodoPlantas de día corto: la floración tiene lugar con

días de iluminación escasa (menos de 15 h: primavera u otoño).

Plantas de día largo: La floración se produce tras un periodo de iluminación diurna prolongada (15-16 horas): Final de primavera y verano.

BASE QUÍMICA DE LA FOTOPERIODICIDAD.El pigmento responsable de la influencia de la

duración del día en la floración es el FITOCROMO. Un pigmento que se encuentra en las hojas.

El fitocromo se encuentra en dos formas interconvertibles:•Pr:, es inactiva y estable. forma que absorbe luz roja y al hacerlo se convierte en PFr.

•Pfr Forma activa e inestable. Absorbe la luz infrarroja y se convierte en Pr. También se convierte en PR en la oscuridad. Esta forma activa la floración en las plantas de día largo y la inhibe en las de día corto.

Interconversión entre Pr y Pfr

Prf:- Inhibe la floración en las plantas de día corto.Estimula la floración en las de día largo.

Si el periodo de oscuridad es prolongado, todo el Pfr se transforma en Pr y las plantas de día corto flore3cen.

Si es corto queda Pfr y estimula la floración de las plantas de día largo y la inhibe en las de corto.

Es la necesidad de algunas plantas de pasar por un periodo de frio para florecer.

Parece que el frío aumenta la cantidad de giberilinas , que estimulan la floración.

VERNALIZACIÓN

Inducción de la floración en plantas

de zanahoria (Daucus carota) por

tratamiento con frío o por la

adición de giberelinas: (a) planta

sin tratamiento frío y sin adición de

giberelinas (control); (b) planta sin

tratamiento frío pero con adición

de giberelinas; (c) planta con

tratamiento frío y sin adición de

giberelinas.

Para que se desarrolle el frluto hace falta que se produzca la fecundaci´´on.

Este desarrollo está producido por las auxinas que se desaerrollan en el tubo polínico.

CUAJADO DE FRUTO.

Las hojas y los frutos desarrollan zonas de avbscisión por las que se separqan de la célula madres.

Es el etileno el que estimula la fabricación de celulasa ( que digiere la celulosa de la pared celular.

SENESCENCIA

Las plantas y el medio ambienteLa fase de senescencia

ABA

Hojas jóvenes: auxina,

giberelinas y citoquininas

inhiben abcisión

Hojas viejas o con estrés hídrico o térmico:

disminuye producción de auxinas, giberelinas y

citoquininas

Incremento en producción de ABA y etileno destrucción

celular en zona de inserción del pecíolo con

tallo

Destrucción celular abre fisura

el pecíolo se

desprende

Son movimientos de una parte de la planta con respecto a otra.

Pueden ser:- Tropismos : Permanentes y es importante la

dirección del estímulo.Nastias. No permantentes y no importa la

dirección del movimiento.

MOVIMIENTO SIN DESPLAZAMIENTOS

Son movimientos de crecimiento permanente en los que varía la orientación de una planta con respecto a un estímulo.

Pueden ser: - Positivos, si la planta se acerca a un estímulo.Negativos: si la planta se aleja del estímulo.

Los principales tropismos son:FOTOTROPISMOGEOTROPISMO.TIGMOTROPISMOQUIMIOTROPISMO.

TROPISMOS

7 Regulación del organismo

17

Biología y Geología1º BACHILLERATO

Tropismos

POSITIVOS.

Son movimientos de crecimiento en los que varía la orientación de la planta.

Cuando la planta se acerca al estímulo. NEGATIVOS. Cuando se aleja.

FOTOTROPISMO

El estímulo es la luz.

+

_

GEOTROPISMO

El estímulo es la gravedad.

+

_Ambos tipos de tropismos están influidos por las

AUXINAS.

Los principales tropismos son:

Es un movimiento provocado por la luz.En el tallo es positivo ( se acerca a la luz)En la raíz es negativo.Este tropismo es responsable de que las hojas

se orienten hacia la luz para captarla mejor.

FOTOTROPISMO.

Se produce por un crecimiento asimétrico de zonas del tallo que hace que el tallo se curve.

Se produce por acción de las auxinas. Las axinas se desplazan hacia el lado no iluminado y hacen que creza más esta parte.

Fototropismo.

En la raíz, puesto que cantidades altas de auxinas inhiben el crecimiento, ocurre lo contrario, y la zona oscura crece menos, con lo que la raíz se curva hacia la oscuridad.

Fototropismo.

Está provocado por la gravedad.La raíz tiene un geotropismo positivo (crece

hacia la tierra) y negativo en el tallo.El geotropismo de la raíz es una ventaja pues

permite que la raíz crezca hacia el agua y las sales.

GEOTROPISMO

ferior

Los estatolitos son gránulos de almidón móviles que se acumulan en la célula por gravedad.

Lá acumulación de estatolitos provoca el transporte de la auxina a la zona inferior: - En el tallo , el aumento de auxinas activa el

crecimiento de las células inferiores y el tallo crece en sentido contrario al suelo.

- En las raíces, las auxinas inhiben el crecimiento de las células inferiores y la raíz se curva hacia el suelo.

Geotropismo

Son movimientos no permanentes.

No influye la dirección del estímulo.

FOTONASTIA( Estímulo:luz): Cierre de pétalos.

TERMONASTIA ( Estímulo: TEMPERATURA): Cierre de pétalos en tulipanes.

NASTIAS.

Están relacionados con el día y la noche. Se debe a variaciones de turgencia de las células durante el día y la noche.

7 Regulación del organismo

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Biología y Geología1º BACHILLERATO

Nastias

La Dionaea muscipula es una planta carnívora que cierra las hojas cuando en ellas se posa un insecto

Son movimientos pasajeros de determinadas zonas del vegetal.

Fundamentalmente son de dos tipos:

FOTONASTIAS SISMONASTIAS

Son respuestas a la luz. Son respuestas cuando el estímulo es el contacto o una sacudida.

Los girasoles se orientan perpendicularmente al sol cambiando la posición a lo largo del día

SIGMONASTIA( Estímulo: Contacto):Plantas carnívoras.Cierre de hojas por contacto en la

Mimosa púdica.

NASTIAS.