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1.3.5 Mecanismos de percepción y respuestas de las plantas

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1.3.5 Mecanismos de percepción y respuestas de las plantas. Profa. María Ferrarotto Semestre II-2009 Marzo de 2010. Luz. Las hojas son los órganos que presentan los cambios más radicales en el desarrollo. Expansión foliar. Desarrollo de plastidios. Síntesis de clorofila,

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Presentation Transcript
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1.3.5

Mecanismos de percepción y

respuestas de las plantas

Profa. María Ferrarotto

Semestre II-2009

Marzo de 2010

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Luz

Las hojas son los órganos que presentan los cambios más radicales en el desarrollo

Expansión foliar

Desarrollo de plastidios

Síntesis de clorofila,

a partir de la protoclorofila

Inhibe el alargamiento

del tallo

Son inducidos por la luz

y captados por el FITOCROMO

slide3

Luz

Luz

Síntesis de clorofila

Proplastidios: Cloroplastos: Clorofila

Acumulación de protoclorofila

Oscuridad

Proplastidios: Etioplastos: Protoclorofila

A nivel bioquímico, la exposición a la luz conduce a un aumento en el contenido de clorofila

slide4

1.3.5.1

Emergencia y establecimiento plantular

slide7

Respuestas fotoreversibles típicas inducidas por el fitocromo

en especies de plantas superiores e inferiores

slide8

Los fitocromos conforman una familia de fotorreceptores que son los

principales reguladores de la morfogénesis en las plantas

slide11

Luz

Fototropismo

La curvatura fototrópica ocurre sólo en órganos en crecimiento.

El fototropismo aparentemente involucra una distribución desigual de auxinas en el ápice (mayor concentración en el lado sombreado), lo cual causa mayor crecimiento en el lado sombreado del coleoptilo.

Este fenómeno ocurre como respuesta a la luz azul asociado a un pigmento llamado criptocromo

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Luz

Movimientos fotoinducidos

Respuestas fotomorfogénicas

Criptocromo

Fototropismo

Movimiento de los cloroplastos

Apertura estomática

Movimientos

fotoinducidos

Fototropinas phot1 phot2

Inhibición del alargamiento del coleoptilo

Expansión de los cotiledones

Inducción de la acumulación de

antocianinas

Respuestas

fotomorfogénicas

Criptocromo cry1 cry2

slide14

Fitocromo

Criptocromo

slide17

Ver video………….

Respuesta fototrópica en plántulas de tomate

slide19

Espectro de acción

Rivoflavina

`Respuesta fototrópica y/o absorción

β-caroteno

slide20

Gravedad

Geotropismo ó Gravitropismo

slide21

(-)

(+)

Gravitropismo

Hipótesis aceptada actualmente:

la respuesta gravitrópica se debe a una sensibilidad diferencial a las auxinas en las células del tallo y de la raíz, lo cual resulta en un crecimiento diferencial de las células de ambos polos de la planta

Gravedad

(-)

(-)

slide24

Raíz

Gravitropismo positivo

Gravitropismo negativo

Tallo

Gravedad

slide26

Si el vegetal es colocado en posición horizontal:

por acción de la gravedad las auxinas se distribuyen hacia la porción más inferior

slide27

Modelo propuesto por Evans, Moore y Hassestein

En una raíz creciendo verticalmente

las auxinas se mueven desde

la zona de alargamiento hacia

la caliptra a través de la estela.

Después que las auxinas entran a la caliptra se regresan simétricamente a la zona de alargamiento; pero cuando la raíz se coloca horizontalmente, el patrón de flujo se hace asimétrico, resultando en una mayor concentración de auxinas en el lado inferior.

slide28

Raíz horizontal

Mayor cantidad de auxinas se mueven hacia el lado de abajo que hacia el ápice. El crecimiento de este lado es inhibido formándose la curvatura.

Hay mayor proliferación de células en un plano que en otro

Raíz vertical, las auxinas son distribuidas hacia los lados después de que llega a la cofia desde la estela

Cambios en la redistribución de auxinas en plantas colocadas horizontalmente

Fuente: Libro de Salisbury y Ross.

slide32

Fase Plantular

2. Subfase de establecimiento

Autonomía metabólica

1. Subfase de emergencia

Estado de transición la plántula comienza a producir sus propios esqueletos carbonados (fotosíntesis), pero aún son dependientes de las reservas de la semilla.

slide33

Subfase de emergencia:

-Tallos alargados

- Hojas pequeñas y rudimentarias

- A nivel bioquímico carecen de clorofila

- Bajos niveles de lignina

El alargamiento rápido del tallo

¿puede considerarse como una ventaja adaptativa?

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Emergencia de la plúmula

Gancho plumular

Protección de la yema apical

Vencer la resistencia del suelo: estrés mecánico

Engrosamiento del tallo

Crecimiento horizontal

VER VIDEO………..

slide36

Subfase de establecimiento:

-Reducción de la tasa de crecimiento del tallo

- Incremento en la síntesis de lignina

- Desarrollo de yemas axilares y hojas

  • Apertura del gancho plumular
  • en germinación epígea

Cuando se alcanza la superficie del suelo, la exposición a la luz modifica su patrón de desarrollo

slide38

1.3.5.2

Comparación del crecimiento en plántulas

en condiciones de luz y oscuridad

El patrón de crecimiento de las plántulas en oscuridad se conoce como

ETIOLACIÓN o AHILAMIENTO.

slide41

1.3.5.3

Efecto de la calidad de luz en la subfase de establecimiento plantular

AZULVERDEROJO ROJO LEJANO

slide42

El crecimiento del mesocotilo de maíz es inhibido por la luz

Esta respuesta es mediada por el fitocromo

Maize as a System for Studying Hemicellulose Biosynthesis, 2004.

slide43

Expuestas a la luz

10 minutos por día

Oscuridad

Durante 5 días

La luz inhibe el crecimiento del mesocotilo en maíz.

GS I = glucano sintetasa

Síntesis es regulada por la luz

Su disminución ocurre 8 días después

de tratamiento con luz (post-transcripción)

La aplicación exógena de auxina (AIA)

previene la disminución de GS I en la luz

pero no la revierte.

slide44

Interacción fitocromo-auxinas

El efecto del fitocromo es mediado por las auxinas

La luz causa disminución en los niveles de auxinas

La disminución en auxinas se traduce en

disminución en la expansión celular : crecimiento

slide46

Nota curiosa……

LA BRÚJULA MAGNÉTICA

EN LAS AVES

LAS AVES SON CAPACES DE VER,

EL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE

Y USARLO PARA SU ORIENTACIÓN

EN SUS VIAJES DE PUNTA A PUNTA

DEL PLANETA.

SITUADOS EN LA RETINA Y EN UN GRUPO DE NEURONAS DE LA ZONA ANTERIOR DEL CEREBRO SE ENCUENTRA EL SECRETO DE ESTE SEXTO SENTIDO QUE PROCESA LA INFORMACIÓN.