Embed Size (px)
Citation preview
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
18
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.
