transporte solutos 2013 upao-clase 4

7/22/2019 Transporte Solutos 2013 Upao-clase 4

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Dr. ROGER VENEROS [email protected] * [email protected]
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


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Transporte

de Solutos

en Vegetales


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Mecanismo de transporte

XILEM

A

FLOEM

A


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El agua y los solutos

inorgnicos ascienden a travs

del xilema (corriente detranspiracin).

Los azcares manufacturados

durante la fotosntesis salen de

la hoja a travs del floema, o

corriente de asimilables hacia

lugares donde se utilizan.

LEYENDA

A = sitios de absorcin y

asimilacin de materias primas

C = sitios de cargaD = sitios de descarga


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Depende de tres aspectos:

Significado de rganos productores y

rganos consumidores

Entrada de los solutos en el Floema

Distribucin de solutos por la planta.

DIRECCION DEL TRANSPORTE


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Descenso y

Ascensode Solutos


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ESTRUCTURA DEL FLOEMA

Unidad Funcional:elemento criboso (clulasque se adaptan parafuncionar en este sistema),tiene las clulas

acompaantes, las fibras olas escleredas. La placacribosa conecta dos


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SUSTANCIAS TRANSPORTADAS POREL FLOEMA

Carbohidratos(sacarosa)

Sustancias nitrogenadas: LosAminocidos (Ac. glutmico, Ac.Asprtico, y sus amidas: glutamina yasparrgina, los ms abundantes)

Ac. Orgnicos: Ac. Pirvico, fumrico,succnico, mlico, oxlico, etc.

Sustancias Inorgnicas: K, Na, Ca,Mg.

Sustancias de Crecimiento:Fitohormonas.


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TRANSPORTE POR EL FLOEMA

El floema es un medio detransporte a larga distancia ytiene un movimiento

ascendente, descendente ylateral.

Necesita transporte activopara bombear los solutos. Semueve de las fuentes o

rganos productores hacia los


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High sugarconcentration

High water pressure

Sugarsource

Sugar

Water

Phloem Xylem

Sourcecell

Sieve plate

Sugarsink

Sinkcell

Sugar

Water

Low sugarconcentration

Low water pressureTRANSP

ORTE

EN

EL

FLOEMA


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ENTRADA DE SOLUTOS EN ELFLOEMA

El transporte de azcares desde loscloroplastos de las clulas delmesfilo hasta las vnulas menores,

hecho que dura varios minutos,puede tener lugar a travs delsimplasto, es decir atravesando

espacios metablicos celulares ypasando de una clula a clula atravs de los plasmodesmos, o bien

por el apoplasto o espacio libre del


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EVIDENCIAS DEL TRANSPORTE DEAZCAR EN EL FLOEMA.


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Ascenso deSales

Minerales


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ENTADA DE SALES MINERALES

Se absorben disueltas (en forma inica)Existen tres vas posibles:

A. Va del simplasto:

1. Los iones se transportanactivamente (se seleccionan) en

los pelos absorbentes al interior yal exterior de las clulasepidrmicas

2. Luego se transportan de clula a

clula hasta el xilema a traves de los

B V d l l t


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B. Va del apoplasto:

1. El agua y cualquier ion circula por

los espacios intercelularespermeables, sin entrar en elinterior de las clulas.

2. Se seleccionan los iones en la

endodermis ya que el agua debeentrar en el interior celular puesla banda de Caspari, esimpermeable (lignina).


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APOPLSTICA

SIMPLSTICA


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C. Ascenso de la Savia Bruta La savia bruta asciende por el xilema, en contra de la gravedad.

Requiere recorrer grandes distancias (decenas dem

en los rbolesgrandes) y se necesitan presiones de empujealtas.

El ascenso se produce segn la teora de la transpiracin-tensin-cohesin (Dixon y Joly), sin gasto de energa en el proceso

ELEMENTOS CONDUCTORES DEL XILEMA


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ELEMENTOS CONDUCTORES DEL XILEMA

Elementos conductores del

xilema:A. Traqueidas.

B. Trqueas.

C. Vaso leoso; formado por layuxtaposicin de las trqueas.

P. Punteaduras: perforacionesde las traqueas

Pares de poros

El xilema est formado porclulas alargadas y conparedesengrosadas por lignina, lo cualaumenta su resistencia y sirven

como tejido esqueltico, cuyosprotoplastos mueren al alcanzarsu capacidad funcional.

TRANSPORTE DEL AGUA Y LAS SALES MINERALES


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TRANSPORTE DEL AGUA Y LAS SALES MINERALES

(SAVIA BRUTA)

absorcin

de aguay sales

periciclo endodermis epidermis va apoplstica

va simplstica

raz

DESDE EL SUELO HASTA LAS HOJAS


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Soil particle surrounded

by film of water

Root hair

Water

Air space

TRANSPORTE DEL AGUA Y LAS SALES MINERALES (SAVIA BRUTA)


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absorcin

de agua

y sales

tallovasos del

xilema

transporte

por el xilema

de la savia

bruta





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absorcin

de agua

y sales

transporte

por el xilema

de la savia

bruta

hoja

transpiracin

evaporacin

del agua




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Salida desde las

hojasy otros rganos

lateralesde solutos no


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El movimiento de sales minerales hacia las

hojas tiene lugar principalmente en el xilema.

Es probable que el nitrgeno, el fsforo y el

Azufre salgan de las hojas, por lo menos en

parte, en combinaciones orgnicas mientrasque el potasio, el magnesio, y el cloro salen en

forma de iones inorgnicos.

Tambin se produce una migracin de

elementos minerales desde los ptalos

Inmediatamente antes de su abscisin.

CONTROL DE LA SAL POR LAS PLANTAS


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La resistencia de las plantas a la salinidad puedeestar asociada con tres mecanismos diferentes:

La exclusin de sal

La excrecin de salLa dilucin de la concentracin salina dentro de

la clula

CONTROL DE LA SAL POR LAS PLANTAS

PERDIDA DE AGUA Y SALES POR GUTACIN


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Se observa en el anochecer o de madrugada o

en ambientes elevados de humedad, en formade gotitas suspendidas en los pices foliares de

gramneas, o frente a los terminales de los

grandes nervios foliares.

Esta agua procede de la planta y su salida

normal tiene lugar en los hidtodos

PERDIDA DE AGUA Y SALES POR GUTACIN


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TransporteLateral

en solutos


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En el experimento de Scout y Hoagland (1939)

se observo un movimiento lateral de iones entre

el xilema y el floema a travs del cambium,

segn Biddulph (1959) esto se produce debido a

la acumulacin de iones en las clulas delcambium, obstruye el arrastre pasivo de iones en

el xilema, arrastrando los iones a travs del

cambium, si hay diferencia de concentracionesentre el floema y el cambium, hay flujo de iones,

mientras que si no hay diferencia, no se produce

el flujo.


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CARACTERSTICAS DEL

TRANSPORTE POR EL FLOEMA1. Las clulas vivas son esenciales: eldesplazamiento cesa cuando se

matan sus las clulas de loselementos conductivos.


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2.El movimiento puede ser

bidireccional: se hademostrado con P32 y C14.

3. Se movilizan cantidadesrelativamentegrandes de material:

peso fresco : 5 500 g

peso seco : 0,61 g


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4. La velocidad de movimiento es rpida:

11 cm/h en estado de sequedad(hipotticamente).

55 cm/h si se trasladan en

solucin al 20%.110 cm/h si es en solucin

de 10%.

5. Existe una periodicidad de tiempo:velocidades distintas para el da y

la noche.


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6. La fuerza de la gravedad no controla el

transporte en el floema, y la relacin de

control reside en las posiciones relativas

de fuente y vertedero.

7. Los asimilados se desplazan desde la

fuente al vertedero.


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Principales

Hiptesis sobreel Mecanismo de

Transporte por elFloema

HIPTESIS DEL FLUJO DE


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HIPTESIS DEL FLUJO DEPRESIN O FLUJO DE MASAS

la hiptesis de flujo de presinafirma que los asimilables son

transportados de fuente asumidero a lo largo de ungradiente de presin de turgencia

desarrollado osmticamente.

Propuesta originalmente en 1927 por el fisilogo

vegetal alemn Ernst Mnch


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EL MODELO DE MNCH DEL MECANISMO BSICO DEL FLUJOA PRESIN


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HIPTESIS DE LA CORRIENTE

PROTOPLASMTICA

De Vries, en 1885, fue el primero en

sugerir que alguna clase de movimientoprotoplasmtico podra ser el responsablede movimientos de solutos por los tuboscribosos.

HIPTESIS DE LA DIFUSIN


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El movimiento de solutos es similar a la difusinnormal, pero que se activa o incrementa en

magnitud conforme al resultado de la resistencia

que disminuye.

Esta teora sostiene que el protoplasma de los

elementos cribosos tiene de alguna manera lacapacidad de acelerar la difusin de los solutos

ya sea por la activacin de las molculas en

difusin o por disminucin de la resistencia a la

difusin opuesta por el protoplasma

HIPTESIS DE LA DIFUSINACTIVADA


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Es el movimiento de compuestos

dentro de las plantas, orientadoprincipalmente en una direccin; el

transporte polar supera la tendencia a

la difusin,que tiene lugar en todas las

direcciones

TRANSPORTEPOLAR

TRANSPORTE DE AUXINAS


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TRANSPORTE DE AUXINAS

- El transporte de las auxinas es polar; quiere

decir, que desde el pice del tallo al cuello de

la planta es basipeto o basiptalo y desde el

cuello a la raz es acropeto o acroptalo.

- Se explica por la diferencia de potencialelctrico del tallo, el cual es positivo en la

base y negativo en el pice


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La velocidad de transporte es:

Independiente de la longitud del tejido.

Independiente de la concentracin de

auxinas en el bloque donador, lo que a su

vez nos indica que no se trata de un

proceso de difusin.

Vara con la edad y tipo de tejido.

Est influida por la temperatura


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Transporte: va floema

va transporte polar

(en tejidos no-vasculares)

Unidireccional(bas-peto en tallos y acr-

peto en races)

Velocidad 100 veces

menor que la floem-

tica (1 cm h-1)

Influjo y eflujo de

auxinas requiere

energa metablica

(inhibidos por falta

de O2 e inhibidoresmetablicos)

auxina es la nica hormona que es

transportada polarmente: gradiente


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INHIBIDORES DEL TRANSPORTE

AUXNICO POLAR BLOQUEAN ELEFLUJO DE AUXINAS Y NO ELINFLUJO


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1) Importante para embriognesis

2) Necesario para las etapas tempranas del desarrollo

de races laterales

3) Implicancias en la organizacin de los meristemas

florales

IMPORTANCIA DEL TRANSPORTE

AUXNICO POLAR:


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FACTORES QUE AFECTAN

EL TRANSPORTE POREL FLOEMA


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Water uptake from soil

Root hair

Soil particle

Water

Flowo

fwater

Cohesion and

adhesion in the xylem

Xylem

cellsCohesion,

by hydrogen

bonding

Water

molecule

Adhesion

Cell

wall

Transpiration

Xylem sap

Mesophyll cells

Air space within leaf

Stoma

Outside air


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Pueden ser:

O2

CO2

Inhibidores metabolicos Hormonas vegetales

Deficiencia de minerales

pH


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Luz:

Transporte hacia la raz se ve favorecidoen la oscuridad. Los CHO se almacenanen el da y en las noches se transportan

a la raz. La luz roja acelera eltransporte de CHO.

TemperaturaVelocidad mxima de transporte: 20-

30C An a 0 C todava haytransporte.


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O2:En presencia de O2 es un metabolismo

aerobio donde hay ATP y por tantotransporte y mayor absorcin.

CO2:Una planta en ausencia total de CO2 no

fotosintetiza, gasta todos los esqueletos

carbonados, no se da la respiracin nohay ATP y no hay transporte activo que esel que mueve la mayor parte de los iones.


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pH :Altos pH impiden la absorcin deaniones. Bajos pH impiden la absorcinde cationes


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Deficiencia de Minerales:K : a < [ ] la translocacin es


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Earlier theoretical analyses of the rate of propagationof pressure-concentration waves in the phloem wereperformed without adequate attention to the elasticexpansion of sieve tube walls. Here, it is shown thatthe rate of propagation of pressure-concentrationwaves in phloem sieve tubes is not significantly

impeded by wall elasticity, but rather, as previouslyimplicated, by the ratio of sap osmotic pressure to theaxial drop in sap hydrostatic pressure. It is also shownthat pressure-concentration waves move equally wellin both the upstream and downstream directions.

These results permit future models to ignore elasticeffects, and lend additional theoretical support to theosmoregulatory flow hypothesis, which argues thatefficient molecular control of the phloem is permittedby maintaining sieve sap hydrostatic pressure at a

value that is spatially nearly constant, which in turn

Scaling phloem transport: elasticity and pressure-concentration

waves .Thompson, M. V. (2005) . Journal of Theoretical Biology 236: 229-241


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LES DESEO UNA VIDA FELIZ LLENADE:

PA AMOESPERANZ

A

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