Fisio Vegetal - Seminari Nutrició i Transport PDF

Preview

Summary

Download Fisio Vegetal - Seminari Nutrició i Transport PDF

Description

Carla Triguero

Unybook: ctriguero

SEMINARI 1: NUTRICIÓ I TRANSPORT ELEMENTS ESSENCIALS EN NUTRICIÓ. REUQERIMENTS DELS CULTIUS Pel normal desenvolupament la plana necessita aigua i sals minerals, que normalment capta del terre, i el CO2 i la Energia de la llum. La planta pot absorbir molts elements solubles del terra. Alguns són essencials, altres no i serveixen pràcticament per res i altres poden ser tòxics. La plana ho absorbeix tot, no pot diferenciar. Hi ha 3 criteris per dir si és essencial (dits per Arnoon i Stout): És essencial si: - Quan es separa del medi de cultiu la planta no pot desenvolupar completament el seu cicle de vida. - Si fa una funció vital en la que ningun altre compost el pugui substituir. - Si l’element mineral forma part d’una molècula que condiciona la vida de la plana o bé activa a un enzim que participa en els processos vitals. Segons això hi ha: - Macronutrients: en concentracions superiors a 100 ppm - Micronutrients: concentracions inferiors a 100 ppm

- El K fa les mateixes funcions que da el Na en els animals. - El Na només es essencial en plantes halòfiles. - El Si és essencial per a equisets i cereals. - El “Co” és essencial per a plantes fixadores del nitrogen atmosfèric (en realitat és essencial per a la simbiosis) FUNCIONS DELS NUTRIENTS MINERALS: 1. C, H, O, N, S (90%)  constituents organògens 2. P, B, Si  Formen enllaços ester 3. K, Mg, Ca, Mn, Cl  Components osmòtics. K, Mg i Ca: activadors d’enzims. 4. Fe, Cu, Zn i Mo  elements de transició. Són quelats i participen en reaccions REDOX ESTAT NUTRITIU DE LA PLANTA: Concentració Crítica: concentració d’un element mineral que provoca la màxima resposta de creixement. Zona de deficiència: quan al augmentar la concentració de mineral no va augmentant el creixement.

Concentració de l’element mineral

1

Carla Triguero

Unybook: ctriguero

SIMPTOMES DE DEFICIÈNCIA - Dèficit de N: Fulles més petites i amb clorosi (fulles grogues, decolorides) Apareixen els símptomes en les fulles ADULTES (les joves l’absorbeixen de les adultes) - Dèficit de P: Poca ramificació i defoliació - Dèficit de K: Creixement axaparrat i lesions marginals SÍMPTOMES DE DEFICIÈNCIES EN FULLES - Mg: en fulles adultes = ELEMENT MÒBIL (estarà pel FLOEMA) - B: Brots-> necrosi, malformacions en fulles joves (IMMÒBIL) - N: MÒBIL - P: MÒBIL - Ca: clorosi marginal en fulles joves (IMMÒBIL) - K: Bores necrosades fules adultes (MÒBIL)

CULTIUS HIDROPONICS: Cultius en aigua Són solucions aquoses on es van afegint els elements minerals. S’ha de tenir en compte el pH → Ha de ser sobre 7; i també s’ha de tenir en compte la pressió osmòtica → -0,5 -1,5 bars Es posa una sonda per insuflar aire per que estigui més oxigenada Actualment estan molt utilitzats, sobretot en zones àrides. Abans s’utilitzava una capa de porexpan perquè es pugui subjectar la planta quan va creixent. Ara s’utilitzen un suports inerts com són la sorra, la vermiculita o la perlita (només subjecten l’arrel) Hi ha sistemes per recircular el medi de cultiu → El sobrant d’aigua es recicla i es torna a utilitzar per afegir més elements minerals. Dona excel·lents resultats perquè: - Economitza l’aigua - És una nutrició òptima

CULTIUS IN VITRO No només es poden cultivar plantes, sinó també òrgans i teixits de les plantes. Són compartiments completament tancats, en condicions absolutes d’esterilitat i en medis sintètics. Contenen aigua amb sals minerals i si són medis sòlids s’utilitza Agar o “Gelrrite” El pH està controlat a 5,8 Tenen una capacitat fotosintètica molt limitada o nul·la → Hem d’afegir components orgànics (sucres, vitamines..) i reguladors del creixement (Majoria: AUXINES i CITOQUINASA, també Giberelines i àcid abscísic. COMPONENTS ORGÀNICS QUE S’HAN D’AFEGIR: - Substàncies Nitrogenades: o AA: glicina o Vitamines del grup B:  Tiamina  Piridoxina  Àcid nicotínic  Partionat càlcic.

-

-

Font de Carboni i Energia o Sacarosa o Glucosa o Mannitol Altres: Hidrolitzats de caseïna, Llet de coco i Extracte de malta

2

Carla Triguero

Unybook: ctriguero

PAPERS DEL AIGUA: Podem considerar l’aigua com un nutrient però de tota l’aigua que absorbeix per les arrels, només un 0,01% és per la fotosíntesi (Nutrient). 1- Fotosíntesi 2- Medi per les reaccions bioquímiques: Sense aigua no es poden fer les reaccions. Tots els enzims actuen en medi aquos. 3- Transport: Totes les substàncies que es transporten a la planta es transporten amb l’aigua. Tots els assimilats (sacarosa...) també es transporten per l’aigua. 4- Regulació de la temperatura: No és un paper fonamental en la temperatura interna de la planta. Però l’aigua serveix per controlar la temperatura del entorn→ Al alliberar l’aigua, aquella zona serà més humida. 5- Manteniment de la turgència: L’H2O està als vacúols. Quan els vacúols estan plens, mantenen la turgència i si no hi ha aigua la perd, es queden pansides. 6- Creixement cel·lular

POTENCIAL HÍDRIC:

ψH = ψP + ψS + ψM Potencial Hídric = potencial de Pressió + Pot de Solut + Pot Matricial El ψH de l’aigua pura és 0 i qualsevol impuresa que tingui l’aigua li restarà potencial hídric (tots els natura sempre són negatius.

ψH

que trobem a la

ψP : Pressió que exerceix l’H2O sobre el recipient que el conté Té signe +

ψS : Allò que porta l’aigua dissolt Té signe –

ψM: Interaccions entre l’aigua i les superfícies dels sòlids Té signe – L’aigua va sempre de les zones de potencial hídric alt cap a les baixes. Al Aire: -940 bars → L’Aigua sempre anirà del sòl cap a la atmosfera. Aquest moviment l’utilitzen les plantes per moure l’aigua per la planta de baix cap a dalt (Sòl → Arrel → AlXilema → Fulla → Atmosfera (transpiració)) MAI captaran l’aigua de la atmosfera cap a l’arrel.

TRANSPORT 3 etapes de transport: - T. Centripetal: Del sòl al teixit conductor del xilema - T. a llarga distància: pel xilema - T. centripetal: De la fulla als estomes per anar cap a la atmosfera.

3

Carla Triguero

Unybook: ctriguero

APOPLAST: zona entre les cèl·lules, entre membranes... Dins del còrtex de l’arrel pot anar per SIMPLAST: A partir de la membrana citoplasmàtica (dintre de la cèl·lula) L’aigua pot anar completament lliure per l’apoplast Perquè l’aigua passi del terra al apoplast és important el potencial Matricial → El diàmetre als apoplasts és micromètric i l’aigua està fortament retingué, fent anar l’aigua sempre cap al apoplast. Mai perdrà aigua per les arrels. A nivell de Endodermis, hi ha la banda de Caspi i l’aigua ja no pot seguir per l’apoplast, ha de passar als simplasts Pas de l’aigua del apoplast al simplast → Té importància el potencial de soluts: l’Aigua del apoplast és aigua i sals minerals i al simplast hi ha moltes més coses (orgànuls de la cèl·lula), per tant el potencial de solut és més gran i entrarà l’aigua del apoplast cap al simplast. Del Simplast s’allibera K+ cap al Xilema amb consum d’Energia i genera un flux que fa que l’aigua pugi cap a dalt formant la Pressió radical Les plantes capten contínuament K+ per poder fer-ho.

XILEMA ESTRUCTURA DEL XILEMA Està especialitzat per fer un moviment ràpid - Traqueides: Elements menys evolucionats. Altament lignificats → Evita la pèrdua de l’aigua. Entre cèl·lula i cèl·lula estan unides i hi ha porus per on circula l’aigua. -

Vasos: Cèl·lules completament fusionades unes amb les altres, no hi ha separacions entre cèl·lula i cèl·lula → Faciliten el pas d’aigua més ràpidament.

Només mantenen la paret, el seu estat funcional són elements morts. El transport pot ser de llarga distància fins que arriba a les fulles. En les fulles hi ha moviment centripetal pels mesòfils La majora d’aigua que arriba a les fulles es perd per evaporació pels estomes = TRANSPIRACIÓ Els Estomes també permeten l’intercanvi de gasos.

ESTOMES Tenen un sistema d’obertura i tancament. Estan rodejats de cèl·lules estomàtiques: són cèl·lules que tenen forma “arunyonada”, tenen cloroplasts i no estan unides per plasmodesmes. En les cèl·lules oclusives la cel·lulosa està unida disposada envoltant les cèl·lules oclusives perquè no incrementi el diàmetre quan capta aigua i només augmenti en longitud. → Com els extrems de les cèl·lules oclusives estan units, quan guanyen aigua obren l’estoma i quan perden aigua els tanquen.

4

Carla Triguero

Unybook: ctriguero

Que regula aquest mecanisme? - S’ha vist que s’obren pel matí i es tanquen per la tarda → La il·luminació és un factor que provoca la obertura estomacal - El CO2 també provoca la obertura dels estomes: Quan descendeixen els nivells de CO2 s’obren els estomes (Il·luminació i CO2 van junts perquè quan surt el sol la cèl·lula comença a fer la fotosíntesi i hi haurà poc CO2 → S’obriran els estomes per cobrir el dèficit de CO2) - Temperatura: altes temperatures provoquen un increment de la transpiració i pot provocar una falta d’aigua → L’estoma es tanca - Aire: Els dies que fa més aire disminueix la humitat relativa de la atmosfera → Per evitar pèrdues d’aigua els estomes es tanquen. - ESTRÉS HÍDRIC→ Aquest factor està per sobre dels altres. Quan la planta detecta que en el sòl no hi ha aigua, envia senyals per tancar els estomes. Aquestes senyals depenen de a hormona Àcid Abscísic

FUNCIONAMENT DEL XILEMA: TEORIA DE LA TENSIÓ-COHESIÓ → Justifica el moviment de l’aigua i les sals minerals cap a les fulles. Es basa en 2 aspectes fonamentals: - TENSIÓ: força de tipus negatiu (-) - COHESIÓ: Unió (+) En el xilema es genera una tensió (força que estira) i per altre banda hi ha una cohesió de les molècules d’aigua. → L’aigua anirà cap a dalt si posem una planta perquè es va evaporant per les fulles (sense gastar energia) Per què esta la Pressió Radical llavors?? La P. radical té 2 funcions importants: - GUTACIÓ - CAVITACIÓ Si es tanquen els estomes, no s’evaporarà l’aigua i no pujaria l’aigua.

FUNCIONS DE LA PRESSIÓ RADICAL · GUTACIÓ En un manglar la humitat és del 100% i les fulles no necessiten aigua, però sí que necessiten les sals minerals. Com la evaporació està impedida, les plantes GUTEN = Eliminen gotes d’aigua líquida per uns orificis que s’anomenen “Hiàtodos”

· IMPEDIR LA CAVITACIÓ: Quan apareix una bombolla d’aire, la part superior de la columna d’aigua es buida i la resta anirà baixant→ es perdria aigua per les arrels. Per evitar-ho, la Pressió Radical segueix emputxant la bombolla fins que la bombolla surti per dalt i així s’evita que els vasos del xilema es buidin i a més va restablint la circulació del aigua.

5...