COLEGIO PARTICULAR A DISTANCIA ISIDRO AYORA CUEVA
FISIOLOGÍA
VEGETAL
PRIMER QUIMESTRE
TERCERO “C” AGROECOLOGÍA
1. ¿QUÉ
ES LA FISIOLOGÍA VEGETAL?
Es la rama de la
Biología que se encarga del estudio del funcionamiento de los tejidos y órganos
de los vegetales en su relación con el ambiente que les rodea.
2. ¿CUÁLES
SON LOS PROCESOS FUNDAMENTALES QUE SE ESTUDIA EN FISIOLOGÍA?
a. FOTOSÍNTESIS
Es el proceso que mantiene la
vida en nuestro planeta. Las plantas terrestres, las algas de aguas dulces,
marinas o las que habitan en los océanos realizan este proceso de
transformación de la materia inorgánica en materia orgánica y al mismo tiempo
convierten la energía solar en energía química. Todos los organismos
heterótrofos dependen de estas conversiones energéticas y de materia para su
subsistencia. Los organismos fotosintéticos absorben dióxido de carbono y eliminan
oxígeno al ambiente, del cual también depende la mayoría de los seres vivos del
planeta.
Las plantas tienen unos organelos
especializados para realizar esta
función, llamados estomas. Todas las partes verdes de la planta la pueden
realizar.
Las hojas de las mayoría de las
plantas terrestres tienen forma aplanada y expuestas al sol, en las hojas se
encuentran los estomas (boca) que son orificios por el cual absorbe el CO2 del
ambiente que a la vez éste se disuelve con el agua y llega a las células
vegetales, las células vegetales contienen los cloroplastos, cada cloroplasto
contiene un pigmento llamado clorofila, éstos a su vez absorben la luz solar
formándose el proceso de la fotosíntesis.
b. RESPIRACIÓN
CELULAR
En las plantas, el intercambio
gaseoso se realiza principalmente a través de estomas y/o lenticelas.
La respiración celular es
independiente a la presencia o no de luz. En ella se consume oxígeno, durante
las 24 horas del día, al contrario de lo que sucede en la fotosíntesis, en la
que el oxígeno se desprende en la fase luminosa, es decir, durante el día.
·
En la fotosíntesis se fija dióxido de carbono y
se desprende oxígeno.
·
En la respiración se consume oxígeno y se
desprende dióxido de carbono, liberándose energía.
Relación
entre fotosíntesis y respiración celular:
Los vegetales son organismos autótrofos, por lo tanto utilizan la
energía luminosa para la formación de materia orgánica a partir de inorgánica
(fotosíntesis). Para el resto de las actividades del vegetal (crecimiento,
floración, fructificación, etc.) necesitan energía química procedente de la
respiración celular (igual que los animales). Esta materia orgánica de la que
hablamos, está compuesta fundamentalmente de azúcares procedentes de la
fotosíntesis.
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. 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 cm 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.
c. NUTRICIÓN
VEGETAL
Las plantas necesitan nutrientes
para sobrevivir, la fotosíntesis es parte primordial de la nutrición, pero para
complementarla la planta necesita elementos inorgánicos del sustrato, algunos
en grandes cantidades como el carbono y el nitrógeno (MACRONUTRIENTES) y otros
en cantidades mínimas (MICRONUTRIENTES).
La nutrición en los vegetales les
ayuda a mantenerse sanos y normalmente los absorben como iones disueltos en el
agua por la raíz desde el sustrato.
MACRONUTRIENTES
ELEMENTO QUÍMICO
|
FUNCIÓN
|
Nitrógeno
|
Ácidos nucleicos,
proteínas, hormonas
|
Oxígeno
|
Celulosa,
almidones, otros compuestos orgánicos
|
Carbono
|
Celulosa,
almidones, otros compuestos orgánicos
|
Hidrógeno
|
Celulosa,
almidones, otros compuestos orgánicos
|
Potasio
|
Proteínas,
equilibrio hídrico
|
Calcio
|
Síntesis y
estabilizador de las membranas
|
Magnesio
|
Elemento esencial
para la clorofila
|
Fóstoro
|
Ácidos nucleicos,
fosfolípidos
|
Sulfuro
|
Proteínas y
coenzimas
|
MICRONUTRIENTES
ELEMENTO QUÍMICO
|
FUNCIÓN
|
Cloro
|
Función de los
estomas
|
Hierro
|
Formación de la
clorofila
|
Boro
|
Covalente de la
pectina
|
Manganeso
|
Actividad de
algunas enzimas
|
Zinc
|
Síntesis de enzimas
y clorofila
|
Cobre
|
Síntesis de la
lignina
|
Molibdeno
|
Fijación del
nitrógeno
|
Níquel
|
Coefactor
enzimático del nitrógeno
|
d. LA
IMPORTANCIA DEL AGUA EN LAS PLANTAS
El agua es esencial para la vida
vegetal. Para sobrevivir, las plantas necesitan agua, así como nutrientes, que
son absorbidos por las raíces del suelo. Las plantas son un 90 por ciento agua.
El agua es transportada por toda la planta de manera casi continua para
mantener sus procesos vitales funcionando.
Sistema de raíces
Las raíces absorben agua del
suelo, que luego es llevada a través de la planta. Gran parte del agua se
recoge a través de los filamentos de las raíces, que son pequeñas raicillas que
penetran en el suelo alrededor de las raíces y aumentan el área de la
superficie de la raíz. El agua es un disolvente que mueve minerales del suelo a
través de la planta. Cuando el suelo se seca, el crecimiento de las raíces
disminuye. Si el suelo está saturado con agua, las raíces podrían ahogarse.
Fotosíntesis
El agua se utiliza para los
procesos químicos y bioquímicos que apoyan el metabolismo de la planta. La
planta utiliza la luz del sol para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. El
hidrógeno luego utiliza dióxido de carbono en el aire para hacer azúcar. El
oxígeno se desecha a la atmósfera como vapor de agua. Las plantas utilizan el
oxígeno para quemar el azúcar y producir energía para los procesos vitales. El
único propósito de las hojas es recoger la luz y hacer azúcar. Las hojas sacan
agua de las raíces y el aire entra en las hojas a través de pequeños orificios
llamados estomas. Los estomas abiertos no sólo dejan entrar el aire, sino
también hacen que la planta pierda agua por evaporación. Sin estos agujeros
cerca para conservar el agua, la fotosíntesis y la producción de azúcar se
detendrían.
Crecimiento
La división celular y la
expansión de las células son las dos formas en que crecen las plantas. Las
células crecen tomando agua. La división celular crea células adicionales,
mientras que la expansión de células crea un aumento en el tamaño de la célula.
Si el agua está limitada durante períodos de crecimiento, el tamaño final de
las células disminuirá, lo que conduce a menos hojas y de menor tamaño, frutas
más pequeñas, con tallos más cortos y gruesos y un sistema radicular más
pequeño. La falta de agua resulta en plantas más pequeñas y débiles. Para las
plantas frutales, un momento crítico es después de la floración, cuando el
fruto comienza a crecer. Las frutas, los brotes y las hojas nuevas requieren
mucha agua y casi todo el azúcar que las hojas producen. La falta de agua
reduce el crecimiento de nuevos brotes y hojas, lo que significa menos azúcar
disponible para el crecimiento del fruto. El crecimiento del sistema radicular
se ralentiza, lo que podría necesitar un mayor riego para mantener las raíces
húmedas.
Marchitez
Las plantas bien regadas
mantienen su forma a causa de la presión interna del agua en las células,
llamada presión de turgencia. Cuando no hay suficiente agua, la presión
disminuye y hace que la planta se marchite. Esta presión es también esencial
para la expansión de las células vegetales, que conduce al crecimiento de las
plantas.
Estrés hídrico
El agua regula la apertura y
cierre de los estomas, que a su vez regula la transpiración y la fotosíntesis.
Si hay muy poca agua disponible para el sistema de raíces, la planta reducirá
la cantidad de agua perdida por transpiración. Esto hace que la fotosíntesis se
reduzca debido a que es necesario que el dióxido de carbono entre en la planta
a través de los estomas. Una disminución en el resultado de la fotosíntesis
resulta en la disminución de los rendimientos de los cultivos.
e. SISTEMA
DE TEJIDO VASCULARE O CONDUCTOR
El sistema vascular de la planta
está compuesto por xilema y floema. La principal función de éstos es la
conducción o transporte de materiales.
Durante la fotosíntesis, la savia
bruta (agua y sales minerales), transportada por el xilema desde el sistema radicular hasta las hojas,
se transforma en savia elaborada. El xilema, es además el tejido leñoso
presente en los vegetales superiores, es decir la madera y proporciona soporte
mecánico.
La savia elaborada es una
solución formada por azúcares, aminoácidos y otras sustancias ricas en
nitrógeno y es transportada por el floema
que está formado por células alargadas, dispuestas en fila con los tabiques
perforados formando unos tubos, llamados tubos cribosos.
La savia lleva una dirección
ascendente y descendente, desde las zonas de producción (hojas) hasta las de
consumo (sumideros), que pueden ser cualquier parte del vegetal: tejidos de
reserva, frutos, semillas, meristemos apicales, etc.
3. ¿QUÉ
PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS SE ENCUENTRAN EN LAS PLANTAS?
PIGMENTO
|
COLOR
|
Xantofilas
|
Amarillo
|
Carotenos
|
Naranja
|
Clorofila B
|
Verde amarillento
|
Clorofila A
|
Verde azulado
|
4. ¿QUÉ
SON LOS PIGMENTOS EN LOS VEGETALES?
Los pigmentos son los encargados
de darles color a las diferentes partes de las plantas, sea en frutas, flores, hojas,
tallos, forman parte de las moléculas más importantes para el funcionamiento de
la planta. Estas moléculas al reaccionar
químicamente con la luz solar determinan el color del pigmento. Entre ellas
están:
MOLÉCULA
|
COLOR
|
EJEMPLO
|
PORFIRINAS
|
Verde
|
Hojas (espinaca)
|
CAROTENOIDES
|
Rojo, naranja,
amarillo
|
Hojas, flores y
frutos (zanahoria)
|
ANTOCIANINAS
|
Púrpura, rojo
o azul
|
Hojas, tallos,
flores y frutos (mora)
|
BATALAINAS
|
Rojo intenso
|
Flores y frutos
(escancel)
|
Las frutas y
flores que presentan color BLANCO carecen de moléculas pigmentantes, por lo
tanto no hay reacción química con la luz.
