Universidad del Valle de Guatemala – AltiplanoFacultad de Ingeniería

Ingeniería en Tecnología Agroforestal

Año: Cuarto AñoTrimestre III

Catedrático: Ing. Mak Milan CruzCurso: Fisiología y Productividad Vegetal

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Crecimiento y Desarrollo de las Plantas – Reguladores de Crecimiento

Estudiante: Nexan Antonio Herrera LecCarné: 09663

Sololá, 22 de septiembre de 2012.

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INDICE

Página

Índice General………………………………………………………………………………………………………………………….…….i Introducción…………………………………………………………………………………………………………………….……….……ii Identificación del problema……………………………………………………………………………………………….……….…iii Justificación de la investigación………………………………………………………………………….………………..……….iii Objetivos…………………………………………………………………………………………………………….………………..……...iv

Marco Teórico – ConceptualCrecimiento y desarrollo de las plantas………………………………………………………………….……….…….2

Clasificación de los fitorreguladores y fitohormonas……………………………………………….………….…3

Receptores de percepción de los estímulos…………………………………………………………….…….………5

Tipos de receptores………………………..………………………………………………………………………….…………6

Regulación del crecimiento y desarrollo de las plantas...…….……………………………………….……....7

El cuerpo de las plantas y su desarrollo………………………………………………………………………….……..8

Morfogénesis……………..……………………………………………………………………………………………….………..8

Bases del desarrollo de las planta.……………………………………………………………………………….……….9

La temperatura y su efecto en el desarrollo de las plantas…………………………………………………….9

Efecto de los contaminantes atmosféricos en la fisiología de las plantas……………….……………..10

Marco ReferencialÁrea de la Investigación………………………………………………………………………………….…………………….12

Metodología………………………………………………………………………………………………………………………………..12 Resultados…………………………………………………………………………………………………………….……………………..13 Discusión de resultados………………………………………………………………………………………….…………………….13 Conclusión…………………………………………………………………………………………………………….……………………..14 Recomendaciones………………………………………………………………………………………………….…………………….14 Bibliografía…………………………………………………………………………………………………………….…………………...15 Anexos…………………………………………………………………………………………………………………….…………………..16

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INTRODUCCIÓN

El documento presente comparte en su contenido lo referente al tema del

crecimiento y desarrollo de las plantas así como el tema de los reguladores de

crecimiento. Dicho trabajo corresponde al cierre de trimestre del curso de Fisiología y

Productividad Vegetal del pensum de la carrera de Ingeniería en Tecnología

Agroforestal.

Dentro de los contenidos de la investigación se mencionan los temas de partida como el

crecimiento vegetal, el desarrollo, la diferenciación, los reguladores de crecimiento, las

fitohormonas, así como los mensajeros primarios y los diferentes tipos de receptores de

esas substancias con funciones específicas en la evolución de las plantas.

En relación al desarrollo de la planta hay puntos basados en las regulaciones del mismo

desde el punto de vista del cuerpo de la planta, además factores que intervienen en

estos procesos, como la temperatura y los contaminantes ambientales que pueden

influir desde las bases del desarrollo vegetal.

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IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA

Los sistemas tradicionales de cultivos en la región y las personas que los controlan o

ejercen en sus tierras están acostumbrados a llevar un plan de manejo de los cultivos y

por ende cada una de las plantas que los componen sin realizar previos estudios de los

requerimiento esenciales de la planta y en la mayoría de casos se hacen aplicaciones de

productos que no cumplen ninguna función a lo mejor por el momento en que se aplica,

la cantidad o la finalidad contraria de lo que se esa buscando. De esa manera muchas

veces los productores se dejan convencer por promotores de productos agrícolas que lo

único que desean es poder comercializar sus productos y en la mayoría de los casos sin

importar la realidad de los campos de producción, fase de crecimiento de cultivo, etc.

JUSTIFICACIÓN

Para poder darle solución al problema identificado es necesario que uno como técnico y futuro

profesional conozca el verdadero origen de las sustancias motivadoras del crecimiento, saber su

funcionalidad, efectos contrarrestanes entre ellos y maneras de manipulación para poder dar

recomendaciones de calidad en los procesos de campo principalmente. Otro de los temas es que en

ocasiones el problema no es directamente de las fuentes de alimento del cultivo pero si de fuentes

externas como las condiciones climáticas negativas e inesperadas. Se busca aprender más sobre este,

los procesos de crecimiento de las plantas y factores que pueden impedirlo a retrasarlos. Por el poco

tiempo que conlleva el estudio de una clase tan amplia como la fisiología vegetal que para ese caso se

dio en un trimestre esta documentación fortalece estos temas que en algún momento se trataron pero

de manera muy superficial.

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OBJETIVOS

General.

Ampliar conocimientos y reforzar contenidos sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas.

Específicos:

Repasar el estudio de los reguladores de crecimiento.

Profundizar en el análisis de lo relacionado al crecimiento y desarrollo vegetal.

Estudiar las distintas fitohormonas y su funcionalidad directa en las plantas.

Conocer factores principales externos que pudieran incidir en el crecimiento y desarrollo de las plantas.

Investigar sobre los receptores y metabolismo del desarrollo vegetal.

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Marco teórico – conceptual.

CRECIMIENTO Y DESARROLLO DE LAS PLANTASReguladores de Crecimiento.

Crecimiento vegetal. El crecimiento es el desarrollo más la diferenciación. En sentido estricto es el aumento irreversible de tamaño. Cualquier factor que altere el volumen de la planta de forma reversible no se considera crecimiento. Se cuantifica con el incremento de los componentes citoplasmáticos como proteínas (peso seco), número de células, crecimiento en longitud y en términos generales, de cualquier dimensión siempre que probemos que no sea reversible. Un mayor crecimiento implica una mayor división celular. Las células meristemáticas concretamente soportan el crecimiento, de manera que siempre que se mantenga el carácter meristemático las células entrarían en ciclo de multiplicación. Pero en sistemas biológicos no se mantendrá este estatus, sino que unas células entrarán en procesos de elongación, otras en diferenciación y en enescencia, apoptosis... de modo que el crecimiento, además de aumentar el tamaño implica también la diferenciación y el desarrollo. (1)

Desarrollo. El desarrollo será el conjunto de procesos que determinan el cambio de formas y aptitudes en un ser vivo.

La diferenciación es el compromiso que adquiere la célula a realizar una función. Tendrá como resultado una determinada morfogénesis (origen de una morfología determinada).

El crecimiento estará mediado por el componente genético del sistema en estudio. Pero hay un componente epigenético formado por todos los factores del medio que afectan a las tasas de crecimiento.

La diferenciación tendrá lugar una vez que exista elongación (donde interviene el trasiego de protones regulado por auxinas) junto con división celular (mediada por ciclinas). Un proceso de diferenciación siempre va unido a una expresión génica diferencial. En plantas, la diferenciación no implica en ningún caso pérdida irreversible del genoma, por lo que siempre se podrá generar un individuo completo a partir de una parte de la planta. (1)

Los reguladores de crecimiento son moléculas con una configuración determinada con la que se pueden unir a receptores específicos, para transmitir a la célula las pautas de desarrollo y diferenciación que deben seguir.

Son los encargados de inducir expresiones génicas específicas, y su efecto dependerá no sólo de su presencia o ausencia, sino de su concentración y de la sensibilidad de la propia célula. Esta sensibilidad es la capacidad que tienen las células para reaccionar frente a una cantidad de regulador, dependiendo esto del número de receptores disponibles capaces de captar el estímulo a concentraciones bajas, altas y óptimas. (1)

Las fitohormonas son hormonas vegetales cuya función es regular químicamente el crecimiento de la planta. Se producirán en determinados tejidos del organismo y se transportarán a otros tejidos, donde serán capaces de provocar una respuesta fisiológica. Cualquier órgano de la planta tiene capacidad de síntesis de hormonas. Estas hormonas serán transportadas, sin que el transportador sea una parte esencial para la acción de las propias

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hormonas. Las células a las que llegan son las células diana. El control de la respuesta hormonal se lleva a cabo a través de cambios en la concentración y en la sensibilidad de los tejidos a las hormonas, y esta señal se lleva a cabo por proteínas de membrana o solubles. (1)

Clasificación de los fitorreguladores y de las fitohormonas:

Las poliaminas participan en todos los procesos de diferenciación en la planta. Los jasmonatos afectan a procesos de defensa. El resto de fitorreguladores actúan en mecanismos de defensa y en procesos de estrés. (1)

Auxinas. Son fitohormonas que favorecen la elongación de la célula a través de procesos de relajación de la pared. (1)

La auxina que se produce en el meristema apical del tallo se difunde hacia abajo, reprimiendo el crecimiento de las yemas axilares. Cuanto mayor sea la sustancia entre el ápice y la yema axilar, menor será la concentración de auxina y en consecuencia, menor será la represión del crecimiento de la yema. Si el meristema apical se corta, eliminándose la producción de auxinas, las yemas axilares quedan desinhibidas y comienzan a crecer vigorosamente. (5)

Citoquininas. Son fitohormonas que regulan la división celular. (1)

Las citoquinicas son sintetizadas en las raíces. Estimulan la división celular, inhiben el envejecimiento de algunos órganos como las hojas y las flores y pueden revertir el efecto inhibidor de las auxinas en la dominancia apical.

Los estudios sobre la respuesta a disitintas combinaciones de auxinas y citoquininas indican que sus concentraciones relativas afectan el desarrollo de las células indiferenciadas que crecen en el cultivo.

Cuando ambas hormonas se encuentran aproximadamente iguales, las células permanecen indiferenciadas y forman una masa amorfa de tejido llamada Callo. Cuando la concentración de auxina es mayor que la citoquinina el tejido diferenciado origina raíces como yemas y de ese modo una nueva planta. (5)Giberelinas.

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Son fitohormonas que afectan a la elongación de tallos. (1)

Las giberelinas controlan el alargamiento en los árboles y los arbustos maduros, pero el ácido abscísico inhibe ese efecto en el tallo floral. A su vez, esta inhibición es revertida por las citoquininas. Las giberelinas pueden inducir también la diferenciación celular. En plantas leñosas, estimulan la producción de floema secundario por parte del cambium vascular.

El floema y el Xilema se desarrollan en presencia de giberelinas. Se cree que en las plantas intactas, las interacciones entre los dos tipos de hormonas determinan las tasas relativas de producción de floema y xilema secundarios. Las giberelinas están presentes en cantidades variables en todas las partes de las plantas; las concentraciones más altas se encuentran en las semillas inmaduras. (5)

Ácido Abscísico: afecta a los procesos de senescencia y abscisión (caída de las hojas y frutos…). (1)

El ácido abscísico tiene un papel importante en la abscisión, la dormición y en la regulación de la apertura y el cierre de los estomas. De modo más general, parece estar involucrado en la respuesta de las plantas a diversas condiciones de estrés, por ejemplo la sequia y la salinidad. Además, regula la actividad de diversas proteínas transportadoras de iones y la transcripción de genes a través de varios factores de transcripción. Está presente en las semillas y las yemas de muchas especies. (5)

Etileno: afecta a la maduración de los frutos. (1)

El etileno actúa como regulador del crecimiento y el desarrollo de las plantas. Interviene en la senescencia de las partes florales que sigue a la fecundación y en la maduración de los frutos. También es responsable de los cargos de color, textura, y composición química que ocurren durante ese proceso. El principal regulador de la caída de la hoja es el etileno producido en la capa de abscisión. Algunos de los efectos de las auxinas sobre los frutos, las flores y la senescencia de las hojas están relacionados con la producción de esta sustancia. Además, el etileno es un efector de la dinámica apical. Las auxinas inducen la producción de etileno en las yemas axilares o cerca de ellas, en tanto que las citoquininas pueden inhibirla. (5)

Las fitohormonas o reguladores de crecimiento se sintetizan en todos los órganos en mayor o menos proporción. La biotecnología es posible gracias a estas moléculas junto con factores de nutrición mineral. Los compuestos de síntesis de las fitohormonas son brasinólidos, esteroles y ácido salicílico. Estos productos proporcionan fitohormonas o análogos, válidos para los cultivos.

No hay prácticamente ningún efecto que se pueda achacar únicamente a un regulador. Se debe todo a efectos pleiotrópicos, en los que un efecto desencadena otro, y este a otro hasta producir una respuesta. Cualquier señal producirá una respuesta, y esta señal, sea cual sea, afectará a toda la organización celular. (5)

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El crecimiento de las plantas estará mediado por sus características genéticas y por su ambiente, del que asimilará información para regular su crecimiento. Todos los aspectos del ambiente intervienen en la determinación del crecimiento de la planta. Frente a estos estímulos, la planta responde mediante mensajeros primarios que son los reguladores de crecimiento. (5)

Los mensajeros primarios y secundarios funcionan a través de una serie de etapas:

1- Percepción del estimulo. 2- Producción de una señal (biosíntesis y/o liberación de una o varias fitohormonas). 3- Transporte al sitio de acción. 4- Interacción de las señales con las células blanco a través de un receptor. 5- Transducción celular de la señal. 6- Modificación de la expresión génica. 7- Respuesta fisiológica (crecimiento y diferenciación). (1)

El intermedio entre la señal y la respuesta estará mediado por la efectividad de los reguladores de crecimiento.

La señal (el regulador o el factor ambiental que provoque cambios) tiene como primer paso la percepción del estímulo. Según cómo sea la señal, puede quedar captada a nivel de pared, o dentro de la célula, con sus receptores correspondientes.

Receptores de percepción de los estímulos: estos receptores suelen ser proteínas de membrana que se encuentran en gran número para permitir que la respuesta sea eficaz. La misma fitohormona puede desencadenar respuestas distintas, esto se debe a una señalización específica tanto en la unión del receptor como en los procesos de amplificación.

Para que se produzca una respuesta fisiológica de crecimiento y desarrollo tiene que tener lugar una serie de procesos de captación del estímulo como los siguientes:

Percepción del estímulo = unión a un receptor Producción de la señal = cambios en la biosíntesis de otros reguladores o aparición de mensajeros

secundarios. Transporte al sitio de acción. Transducción de la señal. Modulación de la expresión génica. (1)

La percepción de la señal se produce por receptores proteicos en todas las células, que deben tener una estructura muy definida, cambiando la actividad de la molécula según la distancia entre su polo positivo y negativo. Lo que marca funcionalidad es esa distancia, y habrá receptores específicos para esa distancia.

Hasta la fecha sólo se conocen receptores para etileno, ácido abscísico y hay indicios de que determinadas proteínas pueden funcionar como receptores de auxinas. (1)

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Tipos de receptores.Existen tres tipos de receptores que se mencionan a continuación de manera descriptiva. (1)

Canales iónicos: su actuación esta acoplada a apertura de canales iónicos. Son proteínas de membrana a las que se une un ligando que provoca la apertura del canal.

Receptores tipo enzimático, quinasas: dímeros proteicos que disparan procesos de fosforilacion al unirse la molécula son receptores de membrana que se activan cuando se fosforilan.

Proteínas G: son capaces de unirse al receptor específico liberando una de las subunidades cuando se une a una molécula de GTP, activándose una proteína de membrana que es una enzima secundaria que activa nuevas rutas que cambia de conformación y se une a otra unidad, produciendo la activación de la proteína que activa y desencadena la respuesta. (1)

Una vez que el receptor capta la señal se desencadenan microambientes distintos para células genéticamente iguales, a través de cambios en la actividad del citoesqueleto, cambios osmóticos y cambio metabólico de la planta.

En las plantas hay solamente un sistema receptor, compuesto de una parte sensora y otra parte de región de respuesta. La parte censora corresponde a los puntos de anclaje con la membrana. Existen restos de histidina que a captar el mensajero primario se fosforilan y con ello translocan la señal a la región de respuesta cuyos dominios están representados por aspártico.

Las señales, a través de la unión a su receptor, pueden generar cambios en el contenido endógeno de calcio. Las concentraciones de calcio endógenas tienen que ser muy estables, de modo que la planta tiene mecanismos para secuestrar o liberar calcio (bombas). Si de forma transitoria un regulador de crecimiento produce una variación en la concentración de calcio, este cambio será detectado por la célula y provocará a su vez cambios proteicos vía proteínquinasa, que afectan al metabolismo y por tanto al crecimiento. (1)

Las hormonas vegetales son reguladores químicos que participan en el crecimiento, el desarrollo y la actividad metabólica de las plantas. La respuesta a un mensaje regulador depende de numerosos factores, como la estructura química de la hormona, la identidad del tejido específico sobre el que actúa, cuando y como es recibida y su efecto conjunto con el de las otras hormonas.

Las sustancias que intervienen en la regulación del crecimiento de las plantas actúan en forma conjunta, jerárquica y coordinada. La interacción entre la hormona y el receptor genera una cascada de eventos como la activación o desactivación de proteínas de la membrana celular, el movimiento de calcio, cloro y potasio a través de proteínas transportadoras específicas y cambios en el potencial de membrana y el pH en el citoplasma y en el medio externo. Estos procesos conforman una red de mensajes secundarios que amplifican la señal recibida y provocan una respuesta específica. (5)

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A diferencia de los procariotas en las plantas hay solamente un sistema receptor, compuesto de una parte sensora y otra parte de región de respuesta. (7)

La parte sensora corresponde a los puntos de anclaje con la membrana. Existen restos de histidina que a captar el mensajero primario se fosforilan y con ello translocan la señal a la región de respuesta cuyos dominios están representados por aspártico.

La señal se transduce porque la unión de la molécula al receptor puede provocar cambios en el contenido intracelular de calcio (vía canales de calcio).Una variación de calcio mínima es detectada por la célula y provoca cambios proteicos vía protein-quinasa.

Una vez que el receptor capta la señal se desencadenan microambientes distintos para células genéticamente iguales, a través de cambios en la actividad del citoesqueleto, cambios osmóticos y cambio metabólico de la planta, todo ello crea microambientes distintos. (7)

Regulación del crecimiento y desarrollo de las plantas.

Las plantas responden a los estímulos de sus ambientes internos y externos. Estas respuestas les permiten desarrollarse normalmente y mantenerse en contacto con las condiciones cambiantes que imperan en el medio en que viven. (4)

Las hormonas son factores importantes en las respuestas de las plantas. Una hormona es un producto químico producido en tejidos particulares de un organismo y llevado a otros tejidos de ese organismo, donde ejerce una o más influencias específicas. Característicamente, una hormona es activa en cantidades extremadamente pequeñas.

Nuestro conocimiento de las hormonas vegetales y de sus efectos sobre el crecimiento comenzó con el estudio del fototropismo. Éste sigue siendo un punto de partida apropiado en la consideración de las respuestas de las plantas. Los cinco grupos principales de hormonas que han sido aisladas de las plantas son las auxinas, citocininas, etileno, ácido abscísico y giberelinas que ya se han descrito anteriormente. También pueden estar presentes otras sustancias reguladoras del crecimiento.

Las plantas responden a diversos estímulos ambientales. El fototropismo -la curvatura de una planta hacia la luz- y el geotropismo -la capacidad del vástago para crecer hacia arriba y de la raíz para crecer hacia abajo- son dos respuestas que otorgan un alto valor de supervivencia a las plantas jóvenes. En muchas regiones de la biosfera, los cambios ambientales más importantes que afectan a las plantas (y, de hecho, a los organismos terrestres en general) son los que resultan del cambio de las estaciones. La respuesta de los organismos a cambios en la duración relativa de los períodos de luz y oscuridad en un ciclo de 24 horas se denomina fotoperiodicidad. Esta respuesta controla la iniciación de la floración en muchas plantas. (4)

Los ciclos regulares de crecimiento y actividad que ocurren aproximadamente cada 24 horas se denominan ritmos circadianos. Estos ritmos son controlados por un oscilador endógeno -el reloj biológico -. La principal función del reloj biológico, aparentemente, es suministrar el mecanismo de medición del tiempo necesario para los fenómenos de fotoperiodicidad.

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Algunas especies vegetales muestran movimientos específicos, rápidos, que se producen como respuesta al tacto. Además, todas las plantas vasculares parecen responder a otros estímulos mecánicos con patrones de crecimiento alterados, lo que da como resultado plantas más bajas y robustas. Muchas angiospermas también pueden liberar sustancias volátiles, lo que constituye una comunicación química con otros individuos de la misma especie. (4)

El cuerpo de las plantas y su desarrollo.

Las plantas son organismos fotosintéticos multicelulares adaptados a vivir en tierra firme. El cuerpo de la planta tiene áreas fotosintéticas especializadas llamadas hojas, estructuras de conducción y de soporte, los tallos, y órganos que fijan la planta al suelo y absorben agua y nutrientes esenciales de él, las raíces. (4)

Cuando una semilla germina, el crecimiento de la raíz y del vástago procede de los meristemas apicales del embrión. Ciertas células dentro del meristema no pierden la capacidad de dividirse. Otras se alargan y luego se diferencian formando, según su posición, las distintas células especializadas de la planta. Estas células, en combinaciones varias, forman los tres sistemas de tejidos -dérmico, fundamental y vascular- que son continuos en todo el cuerpo de la planta. Las células parenquimáticas, de paredes delgadas y multilaterales, son las células más comunes de las plantas.

Las áreas fotósinteticas por excelencia de una planta son las hojas. La estructura de una hoja parece resultar de un compromiso entre tres presiones evolutivas opuestas: exponer una superficie fotosintética máxima a la luz, conservar agua y, al mismo tiempo, asegurar el intercambio de gases necesarios para la fotosíntesis.

Las plantas, a diferencia de los animales, continúan creciendo durante todo su ciclo de vida. La raíz embrionaria es la primera estructura que aparece de la semilla al iniciarse la germinación. Las raíces fijan la planta al suelo e incorporan agua y minerales esenciales. El crecimiento de las raíces necesita de una gran inversión de energía por parte de las plantas; esta energía proviene de los enlaces químicos de las moléculas carbonadas que circulan por el vástago. (4)

Los tallos son las estructuras de conducción y de soporte de las plantas. También pueden estar adaptados al almacenamiento de alimento o de agua.

La altura (o longitud) de las partes aéreas de la planta se incrementa por el crecimiento primario del sistema de vástago. El sistema del vástago está formado por el tallo y otras estructuras que se desarrollan a partir de él.

El crecimiento secundario es el proceso por el cual las plantas leñosas incrementan su diámetro. (4)

Morfogénesis : es el origen de una morfología determinada que va a ser el resultado de la diferenciación celular.

Unidades del crecimiento:

-Incremento del número de células.

-Incremento de biomasa.

-Incremento de volumen.

-Incremento de longitud. (7)

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Estos parámetros son susceptibles de cuantificar el crecimiento amplio, pero en sentido estricto, adecuándonos a la definición debemos utilizar como parámetro, el incremento de peso seco, y dentro de él, el factor determinante sería el incremento de proteína. (7)

Una tasa o velocidad de crecimiento que experimenta un sistema referido al tiempo, la curva de crecimiento es sigmoide. Va en relación del tiempo y del peso seco. (Ver anexos).

Hay tres etapas:

-Latencia -Crecimiento exponencial -Etapa estacionaria

Pero la grafica cambia dependiendo de qué tipo de planta sea:

BASES DEL DESARROLLO VEGETAL

Los procesos de latencia existen para la preparación de la división celular, la entrada a la división celular están reguladas por el microambiente celular, pero específicamente depende de las CICLINAS, las ciclinas son inducidas por determinados factores ambientales y son la primera vía de señalización.

En las fases siguientes coexisten división celular y elongación celular.

En la elongación celular interviene el trasiego de protones modulado por auxinas.

En un sistema vivo una vez que hay elongación celular junto con la acción de las ciclinas (división celular) da lugar a la diferenciación. (7)

Influencia de la temperatura en el crecimiento y desarrollo de las plantas.

Las plantas no son capaces de mantener su temperatura constante por lo que los cambios de temperatura ambiental influyen sobre su crecimiento y desarrollo, son poiquilotermas, pero esto no significa que su temperatura sea igual que la del ambiente, pueden haber diferencias. Lo que sí es cierto es que las variaciones de temperatura ambiental originan variaciones en la temperatura de la planta. Las variaciones de la temperatura ambiental son periódicas, diarias (día/noche) y estacionales, también se dan variaciones fluctuantes +/- previsibles como la variación de temperatura por nubosidad, variaciones dependientes de la posición de la hoja en la planta, las hojas tapadas por otras hojas tendrán menos temperatura, también depende de la velocidad del viento, altura de la hoja así como la forma de hoja. Además, la temperatura de la raíz no tiene porque ser igual a la temperatura de la parte aérea ya que las variaciones de temperatura llegan a la raíz con retardo respecto a las de la parte aérea. El régimen térmico dentro del vegetal es complejo ya que se dan variaciones de temperatura en las diferentes plantas. En el campo no se pueden realizar estudios y en el laboratorio es complicado reproducir las condiciones ambientales, por lo que no hay buenos estudios. Los diferentes procesos fisiológicos tienen diferentes temperaturas óptimas y también especies diferentes tienen diferentes temperaturas óptimas. (2)

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Normalmente, para un proceso utilizamos:

Temperatura óptima. Temperatura cardinal. Temperatura crítica.

La temperatura óptima se da cuando el proceso se realiza con la máxima eficiencia.

La temperatura cardinal es la temperatura por encima ó por debajo de la cual un proceso fisiológico se para, volviendo a funcionar cuando la temperatura está por encima de la mínima cardinal ó por debajo de la máxima cardinal.

La temperatura crítica son las temperaturas por debajo ó por encima de las cuales un proceso fisiológico sufre daños irreversibles y la planta muere. Estas dos temperaturas críticas (mín y máx) no son constantes durante la vida de la planta, sino que pueden variar durante el desarrollo, así, una planta en pleno crecimiento vegetativo tiene una temperatura crítica más alta que una que esté en dormición (2)

Debido a que el patrón de respuesta a la temperatura varía según la especie y el proceso fisiológico, será bueno tener un patrón de temperatura para los procesos y compararlos con las diferentes especies, para esto se utiliza el factor Q10. (2)

Q10 = tasa de tra a la que tiene lugar un proceso + 10ºC / tasa de temperatura.

Efecto de los contaminantes atmosféricos en la fisiología de la planta.

Las plantas muestran una especial sensibilidad a la mayor parte de los contaminantes del aire, y sufren daños significativos a concentraciones mucho más bajas que las necesarias para causar efectos perjudiciales sobre la salud humana y animal. (3)

Es muy difícil establecer valores límites de la contaminación atmosférica a partir de los cuales los efectos negativos se empiezan a manifestar, ya que estos dependen de la constitución de la planta y de la especie de que se trate, es decir, hay una especificidad de respuestas. Por otra parte, los efectos producidos por la contaminación atmosférica se pueden manifestar por la alteración de diversos mecanismos vitales de las plantas. Así, las funciones metabólicas y los tejidos vegetales se pueden ver afectados como consecuencia de la acción de gases como el anhídrido sulfuroso, el monóxido de carbono y los compuestos de flúor. Los daños causados se manifiestan en forma de necrosis foliar en áreas localizadas que presentan un color marrón-rojizo-blanco, de clorosis, adquiriendo el tejido una coloración verde pálida o amarilla, o por la aparición de manchas puntuales necróticas. Si la acción del contaminante es muy fuerte puede llegar a paralizar el crecimiento de la planta. Entre los distintos contaminantes que se presentan generalmente en el aire ambiente, el SO2 es el que tiene mayor importancia debido a la gran toxicidad que tiene para la vegetación. Los daños producidos por el SO2 a las plantas obedecen a la exposición a altas concentraciones durante periodos cortos; o por la exposición a concentraciones relativamente bajas durante largos periodos. (3)

Los daños agudos se producen por consecuencia de exposiciones cortas a concentraciones elevadas. Exposiciones medias diarias de 130 microgramos de SO2 por metro cúbico de aire durante el periodo de

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crecimiento, pueden causar daños en las coníferas más sensibles. Estos daños se caracterizan por la aparición de necrosis apicales de color rojo o anaranjado.

La exposición a menores concentraciones durante tipos de exposición más largos ocasiones lesiones crónicas. Exposiciones medias anuales de anhídrido sulfuroso de 50 microgramos por metro cúbico de aire pueden causar daños a especies forestales sensibles. Estas se manifiestan por un gradual amarillamiento de la hoja que se va extendiendo desde la zona apical a la base de la misma, causada por dificultades en el mecanismo sintetizador de la clorofila. En las plantas dañadas se encuentran grandes cantidades de sulfato en las hojas con síntomas crónicos.

Las brumas de ácido sulfúrico, causadas por la presencia en el aire de los óxidos de azufre, producen daños en las hojas, caracterizados por la aparición de manchas producidas por las gotas de ácido depositadas sobre las hojas humedecidas por el rocío o la niebla. Concentraciones relativamente bajas de SO2 pueden causar daños importantes en la vegetación sensible, como consecuencia de la acción sinérgica de este contaminante con el ozono y los óxidos de nitrógeno, aunque estos se presenten en bajas concentraciones en el aire.

El flúor y sus derivados son contaminantes del aire que se caracterizan por ser tóxicos en general para las plantas a muy pequeñas concentraciones. La sensibilidad de las plantas a la acción del flúor varía, como en el caso del SO2, según las especies y las condiciones del medio, siendo especialmente sensibles a este contaminante las viñas y las plantaciones frutales, especialmente las de frutos con hueso (como el melocotón o durazno). En el medio forestal, las resinosas son las especies más sensibles al flúor, ya que al tener hojas perennes y tener el flúor un efecto acumulativo sobre los tejidos, se va almacenando hasta sobrepasar los umbrales de toxicidad, lo que da lugar a la aparición de necrosis que pueden llegar a producir la muerte de grandes masas forestales. Un aspecto importante del efecto acumulativo del flúor es su transmisión a través de las cadenas alimentarias. El mecanismo es el siguiente: el flúor presente en el aire se acumula en los pastos y de éstos pasa a los animales, siendo los bovinos los más afectados. La acumulación del flúor en los tejidos puede causar la aparición de la fluorosis, enfermedad que se presenta sobre todo en el ganado vacuno. Observaciones realizadas muestran que la ingestión de pastos puede ser tolerada sin efectos negativos, cuando su concentración en flúor no supera los 40 ppm como media durante todo el año. (3)

Se ha observado la aparición de lesiones visibles sobre las hojas después de una exposición durante un día a concentraciones de flúor en el aire de 3 a 10 microgramos por metro cúbico. Para concentraciones entre 0.5 y 3 microgramos/metro cúbico los efectos se manifiestan cuando transcurren periodos de exposición superiores a un mes.

Entre los óxidos de nitrógeno solo el NO2 es tóxico para las plantas, a pequeñas concentraciones y largo tiempo de exposición. Los daños se manifiestan por la aparición de necrosis y clorosis de color negro o marrón rojizo en las hojas. Los sinergismos de NO2 y SO2 provocan a bajas concentraciones alteraciones en la vegetación. Este hecho se ha observado en las zonas urbanas.

La contaminación atmosférica fotoquímica produce daños en la vegetación a concentraciones que ya se están alcanzando en algunas ciudades. El ozono y el PAN son los principales causantes de estos daños. Las lesiones producidas por el ozono se manifiestan como manchas blancas o punteados claros sobre el haz de las hojas. Los daños producidos por los PAN se presentan como graves lesiones foliares caracterizadas por una tintura plateada o vidriosa en el envés de la hoja, así como por un ataque general en las hojas jóvenes. La radiación gamma produce numerosos efectos biológicos sobre las plantas, incluyendo daños a los ácidos nucléicos, citocromos, mitocondria y membranas celulares. Una irradiación crónica en una amplia zona produce una disminución gradual de la diversidad de plantas. Poco a poco los bosques van muriendo, empezando por los árboles más sensibles como los pinos. (3)

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Marco – referencial.

Área de la Investigación.

La presente investigación se ha realizado en el municipio de Sololá, A continuación se presenta una breve descripción del municipio resaltando los datos que individualizan el área.

Sololá es un municipio de la República de Guatemala, y es también la cabecera departamental del departamento de Sololá. Tiene una extensión de 94 kilómetros cuadrados. (6)

El municipio de Sololá limita al norte norte con Totonicapán y Chichicastenango, al sur con el Lago de Atitlán, al este con Concepción y Panajachel municipios de Sololá y al oeste con Santa Cruz La Laguna, San José Chacayá y Nahualá municipios de Sololá. Su clima es frío y su fiesta titular se celebra el 15 de agosto dedicada a la Asunción de la Virgen María. Durante esta fiesta se celebra también el Nim Akij Sololá, que en kakchiquel es el Día Grande de Sololá. Sololá fue fundada el 30 de octubre de 1547 pero fue hasta el 30 de octubre de 1924 que se elevó a la categoría de ciudad, gracias a un acuerdo gubernativo. (6). El centro de la ciudad se ubica a una altitud de 2,200 msnm.

El Departamento de Sololá se encuentra situado en la región Sur Occidental de Guatemala. Limita al Norte con Totonicapán y Quiché, al Sur con Suchitepéquez, al Este con Chimaltenango; y al Oeste Suchitepéquez y Quetzaltenango. La cabecera departamental se encuentra a una distancia de 140 kilómetros de la Ciudad Capital de Guatemala. (6) Al igual que en la actualidad el territorio del departamento de Sololá estuvo ocupado por tres pueblos, los k´iche´, tz'utujil y cakchiquel. Hasta mediados del siglo XV (entre 1425 y 1475), los quichés y cakchiqueles formaron una sola organización política y social. El accidente hidrográfico más importante lo constituye el lago de Atitlán que es una de las principales fuentes económicas del departamento, pues además de ser un centro turístico de mucho atractivo, sirve de mucho apoyo comercial.

Metodología.Para poder realizar esta investigación se usaron como herramientas las básicas del equipo de oficina ya que fue netamente un trabajo de gabinete empleando como fuente de información varios documentos encontrados en la red de internet, la etapa de selección de páginas de información conllevo un tiempo amplio de estudio, análisis de la información y sobre todo ubicar las fuentes de información con un lenguaje técnico y bien fundamentado ya que existen bastante información pero en la mayoría de casos han sido tareas realizadas por estudiantes de niveles de educación que no contiene lo que se requiere para el presente trabajo. La fase final del trabajo consistió en la colocación de referencias bibliográficas que fueron controlada en un documento aparte paralelo a como se iba adecuando la información. Se utilizó un programa de edición normal de texto para poder presentarlo de manera impresa. Antes de la impresión se realizó una revisión completa de redacción, ortografía y gramática que garantiza la legibilidad y comprensión de lo que se lee en este documento en relación al crecimiento desarrollo y reguladores de crecimiento.

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RESULTADOS

Se ampliaron significativamente los conocimientos y se reforzaron los contenidos sobre

el crecimiento y desarrollo de las plantas.

De manera más específica se mencionan el hecho de que se logró repasar a

manera de estudio el tema de los reguladores de crecimiento, se profundizó en el

análisis de lo relacionado al crecimiento y desarrollo vegetal, se estudió las nuevamente

las distintas fitohormonas y su funcionalidad directa en las plantas. Se conocieron los

factores principales externos que pudieran incidir en el crecimiento y desarrollo de las

plantas y por último se investigó sobre los receptores y el metabolismo del desarrollo

vegetal.

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Los puntos resumidos en los resultados han sido todos temas dentro de la línea de

los lineamientos generales de la tarea y han contribuido grandemente al fortalecimiento

de los conocimientos en relación a la fisiología vegetal, el cursos lleva el nombre

agregado de productividad vegetal que se entiende como la técnica requerida para

sacar provecho de los organismos vegetales; particularmente relaciones esto con los

reguladores de crecimiento y me llama bastante la atención las fitohormonas y la

manera en que las plantas son un mundo organizado de procesos en cadena que

permiten y mantienen la vida movimiento como el proceso más importante de los seres

vivos ya que todo es encaminado a producir su propio alimento y como técnico al

conocer los procesos de esa investigación se debe buscar aprovechar al máximo las

todas las salidas de estos sistemas vivos llamados plantas.

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CONCLUSIÓN

Al finalizar el trabajo se puede argumentar que existe suficiente información

relaciona al tema del crecimiento y desarrollo vegetal ya que se identificaron un sin

número de fuentes de información de muchos interesados en el tema, además de los

aspectos presentados en el presente trabajo hay muchos más temas que se relacionan.

Al final todos estos temas de la fisiología vegetal y los avances en estudios y procesos

tienen como objetivo agilizar o garantizar la calidad y abundante cosecha de los cultivos

de interés para la región y con ello generar alimento suficiente para la demanda

poblacional de alimentos que cada día incrementa considerablemente. Se requeriría de

más tiempo para poder enriquecer una investigación de este tipo ampliando los temas y

actualizándolos a la información del país.

RECOMENDACIONES

Acudir a entidades gubernamentales y no gubernamentales con experiencia en el uso de

reguladores sintéticos de crecimiento para conocer su uso adecuado o la estimulación en las

planas para la producción de esas fitohormonas propias que en su totalidad tienen las plantas.

Siempre es necesario tomar en cuenta que los temas tratados y recomendaciones encontradas

en la investigación no son aplicables a todas las plantas o a cualquier tipo ya que como es

común en todos los procesos los requerimientos, cuidados y normas cambian según el hábito

de crecimiento de la planta, el objetivo de las plantaciones su morfología y demás aspectos.

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BIBLIOGRAFÍA

1. Crecimiento y Desarrollo Vegetal. Número 23. Introducción. Localización de las zonas de crecimiento. Concepto de fitohormona. Interacciones entre fitohormonas. Conceptos de mecanismo y modo de acción. Documento con formato: pdf. Páginas de la 1 a la 10. En línea consultado en Sololá, Guatemala el 10 de septiembre de 2012. Disponible en: http://exa.unne.edu.ar/biologia/fisiologia.vegetal/Crecimiento%20y%20desarrollo%20en%20plantas.pdf

2. Fisiología Vegetal, Influencia de la temperatura en el crecimiento y desarrollo de las plantas. En línea consultado en Sololá, Guatemala el 10 de septiembre de 2012. Disponible en: http://www.elergonomista.com/fisiologiavegetal/crecimiento.htm

3. La contaminación atmosférica. Efectos sobre las plantas. Efectos de los contaminantes atmosféricos. En línea consultado en Sololá, Guatemala el 11 de septiembre de 2012. Disponible en: http://www.jmarcano.com/recursos/contamin/catmosf6b.html

4. La vida de las plantas. Sección 6. Capítulos 36 y 38: El cuerpo de la planta y su desarrollo- Regulación del crecimiento y desarrollo de las plantas. En línea consultado en Sololá, Guatemala el 11 de septiembre de 2012. Disponible en: http://www.cobach-elr.com/academias/quimicas/biologia/biologia/curtis/libro/c38.htm - c36.htm

5. Schnek Curtis, Massarinni Barnes. Curtis Biología, 7ma. Edición. Editorial Panamericana. Capítulo 46: El crecimiento y desarrollo de las plantas. En línea consultado en Sololá, Guatemala el 11 de septiembre de 2012. Disponible en: ttp://www.curtisbiologia.com/node/1740

6. Sololá, Sololá. Actualizado 2005. Artículos informativos sobre el municipio y departamento de Sololá. En línea: Consultado en Sololá, Guatemala el 13 de septiembre de 2012. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Solol%C3%A1_(municipio)

7. Vidal, Verónica. Tema 26. Crecimiento y Desarrollo Vegetal. Documento de Word. . En línea consultado en Sololá, Guatemala el 11 de septiembre de 2012. Disponible en: http://ebookbrowse.com/tema-26-crecimiento-y-desarrollo-vegetal-doc-d159280929

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ANEXOS

Anexo 1: Señales externas que afectan el crecimiento de la planta y su desarrollo. Involucra

aspectos físicos, químicos y biológicos del ambiente de la planta.

Fuente: Referencia bibliográfica (1)

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Anexo 2: Velocidad de crecimiento que experimenta un sistema referido al tiempo, la curva de

crecimiento es sigmoide. Va en relación del tiempo y del peso seco.

Anexo 3: Variaciones de la gráfica presentada en el anexo 2. Según tipo de planta.

Fuente: Referencia bibliográfica (7)

Fuente: Referencia Bibliográfica (7)