Biología de Plantas
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Biología de Plantas. Fitohormonas y regulación del crecimiento. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA. Orlando Rivera Díaz. NUTRICIÓN VEGETAL. Suelo. NUTRICIÓN VEGETAL. Suelo. NUTRICIÓN VEGETAL. Elementos químicos esenciales para las plantas.

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Fitohormonas y regulación del crecimiento

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Presentation Transcript


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

Biología de Plantas

Fitohormonas y regulación del crecimiento

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

Orlando Rivera Díaz


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

NUTRICIÓN VEGETAL

Suelo


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

NUTRICIÓN VEGETAL

Suelo


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

NUTRICIÓN VEGETAL

Elementos químicos esenciales para las plantas

Macronutrientes: Elementos químicos necesarios en cantidades relativamente grandes

  • Principales constituyentes de las moléculas orgánicas)

Presente en la lamela media

Componente de la clorofila

Regula presión osmótica al interior de célula vegetal


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

NUTRICIÓN VEGETAL

Elementos químicos esenciales para las plantas

Micronutrientes: elementos químicos necesarios en pequeñas cantidades

  • Actúan como cofactores de las enzimas


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Las hormonas vegetales son compuestos orgánicos producidos en una parte de la panta y transportados a otra, donde suelen inducir respuestas fisiológicas

Cada fitohormona provoca muchas respuestas diferentes y los efectos de diferentes hormonas se sobrelapan, esto dificulta su estudio.

Pueden ser estimulantes a una determinada concentración, e inhibidoras en otras concentraciones.

Controlan el crecimiento y desarrollo vegetal en todos los estadios de la vida de una planta.

Auxinas

Citoquininas

Etileno

Giberelina

Ácido Abscísico


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Auxinas

  • Ácido Indolacético (AIA)

  • Descubierta por Charles Darwin (1881)


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Auxinas


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Auxinas: 1920, Fritz Went, aísla la hormona


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Auxinas: 1920, Fritz Went, aísla la hormona


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Auxinas: Una auxina es cualquier sustancia que estimule la curvatura fototrópica en coleóptilos, tallos, u otras estructuras vegetales


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Auxinas: Actúa sobre

1. Elongación celular

Auxinas estimulan

Pared celular

Membrana plasmática

Pared celular

Expansión de la pared celular

Proteína bombeadora de H+

Expancinas

Molécula de celulosa sufre alargamiento

Molécula de celulosa

Alargamiento celular


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Auxinas: Tropismos

Movimientos de curvatura de la planta en respuesta a un determinado estímulo.

1. Fototropismo: la fuente estimuladora de movimiento de la planta es la luz.

Cuando la planta es iluminada la auxina migra para el lado opuesto a la luz


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Auxinas: Tropismos

  • Fototropismo

  • Tallo: Un exceso de auxina estimula el alargamiento celular (fototropismo positivo)

  • Raiz: Un exceso de auxina inhibe el alargamiento celular (fototropismo negativo)

↑ auxina

↑ alargamiento

luz

luz

luz

Tallo

Tallo

Fototropismo (+)

Raiz

↓auxina

↑alargamiento

Raíz

Fototropismo

(-)

Auxina


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Auxinas: Tropismos

  • Geotropismo

  • Tipo de tropismo en el que la fuente de estimulo del movimiento es la fuerza de gravedad.

  • Tallo: geotropismo negativo

  • Raíz: geotropismo positivo

Planta en posición horizontal

Raiz

↓auxina

↑alargamiento

raiz

tallo

Tallo

↑auxina

↑alargamiento

La fuerza de gravedad origina que la auxina se acumule en la región inferior de la planta


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Auxinas: Enraizamiento

Por estímulo de la auxina, las raíces adventicias pueden surgir a partir de estacas

Desarrollo de raíz y tallo

La raíz, es más sensible a la auxina que los tallos.

Una concentración que induzca el crecimiento óptimo del tallo, tiene efecto inhibidor sobre el crecimiento de la raíz.


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Auxinas

Dominancia Apical

La auxina producida en la yema apical del tallo ejerce inhibe las yemas laterales, manteniéndolas en estado de dormancia.

Si la yema apical se retira (poda) las yemas laterales pasan a desarrollarse y nuevos ramas se desarrollan.


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Auxinas

El AIA producido en las semillas estimula el desarrollo de los frutos.

Cuando una auxina es aplicada en flores donde la fertilización no se dio, su ovario aumenta y se desarrolla un fruto sin semilla


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Auxinas

Compuestos artificiales


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Citoquininas

Entre 1940 y 1950 se busca una sustancia que induzca la división de células vegetales en cultivos de tejidos.

Son similares a la adenina, que es un componente importante de los ácidos nucleicos. Se producen en las raíces y se transportan vía xilema para todas las partes del vegetal.


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Citoquininas

  • Funciones en la planta

    • Estimula la división celular

    • Estimula la morfogénesis (diferenciación de los tejidos de la planta)

    • Estimula el alargamiento celular

    • Promueve el retardo del envejecimiento de la planta (senescencia)

    • Rompe la dominancia apical y promueve el desarrollo de yemas laterales

Auxina y citoquinina pueden ser utilizadas en conjunto para promover la diferenciación celular en vegetales y la formación de plantas enteras a partir de un conjunto de células (callo)

Callo

Raices

Tallos y Hojas


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Citoquininas


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Etileno

  • Única hormona vegetal de tipo gaseoso

  • Se produce en varias partes de la planta: nudos del tallo, en frutos maduros, y en tejidos senescentes, así como en hojas viejas.

  • Funciones enla planta

    • Promueve la germinación en plantas jóvenes.

    • Promueve la maduración de los frutos

    • Promueve el envejecimiento celular (senescencia)

    • Estimula la floración

    • Promueve la abscisión foliar (caída de las hojas)


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Etileno


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Etileno: Cambios ocurridos durante la maduracion de los frutos


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Etileno: Maduración de los frutos


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Etileno: papel en la abscisión


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Etileno: El incremento en su concentración produce acortamiento, engrosamiento, y tendencia al crecimiento horizontal (triple respuesta) del tallo a medida que la concentración de la hormona aumenta


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Etileno

En el cultivo de banana es común realizar la quema de desechos, pues hay liberación de etileno

Promueve la caída de las hojas

Empleado en promover la maduración de los frutos


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Giberelina

  • Fisiólogo japonés E. Kurosawa, enfermedad del arroz llamada “Bakanae” o “planta boba”, en la cual las plántulas crecían extremadamente altas y espiraladas, y después caían

  • Hongo (Gibberellafujikoroi), producía una giberelina, sustancia causante de dichos síntomas.


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Giberelina

Phaseolusvulgaris

Mutante ultra-enano, no produce GAs.

Mutante enano, sólo produce GA20.

Planta normal, produce GA1.

Planta mutante enana a la que se añaden GAs exógenas.


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Giberelina: Acciones sobre la planta

  • Inducción del alargamiento de entrenudos en tallos al estimular la división y la elongación celular.

  • Sustitución de las necesidades de frío o de día largo requeridas por muchas especies para la floración.

  • Inducción de la partenocarpia en algunas especies frutales.

  • Eliminación de la dormición que presentan las yemas y semillas de numerosas especies.

  • Estimulan la producción de a-amilasa durante la germinación de los granos de cereales.


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Acido Absicico:

Descubierto en 1963, P.F Wareing (Inglaterra) trabajaba con una hormona que inducia la dormancia en brotes de plantas leñosas; F.T Addicott (USA), trabajaba con una hormona que promovía abscisión en frutos de algodón.


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Acido Absicico:

Sintesis: Se puede producir en la hoja, la raíz y el tallo, siendo trasportado por el floema. El nivel de ABA también es alto en semillas y frutos, mas no esta claro si es sintetizado en estas estructuras, o trasportado a ellas.


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Acido Absicico:

Estimula el cierre estomático (el estrés hídrico dispara la síntesis de ABA).

Inhibe el crecimiento del tallo pero no el de las raíces; en algunos casos puede incluso inducirlo.

Induce en las semillas la síntesis de proteínas de almacenamiento.

Inhibe el efecto de las giberelinas de inducir la producción a a-amilasa.

Induce y mantiene la latencia.

Induce la senescencia en hojas.

Induce la transcripción génica de inhibidores de proteasas en respuesta a heridas lo que explicaría su aparente papel en la defensa contra patógenos.


Fitohormonas y regulaci n del crecimiento

FITOHORMONAS

Interacciones entre las fitohormonas durante varias etapas del crecimiento vegetal


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