Fitohormonas movimientos-en plantas
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FUNCIONES DE RELACIÓN EN LAS PLANTAS: LAS FITOHORMONAS
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hormonas vegetales, movimientos en las plantas. 1º bachillerato
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FUNCIONES DE RELACIÓN EN LAS PLANTAS: LAS FITOHORMONAS
FUNCIÓN DE RELACIÓN
Capta información del exterior: estímulos
Elabora respuestas
Adaptación al medio
No se pueden desplazar
Carecen de sistema nervioso
Característico de las plantas
Observación
Entre marzo y abril todos los cerezos del Valle del Jerte florecen.
En primavera florecen todas las amapolas
Cólquico florece en otoño
¿Qué ocurre si un individuo florece en otra época del año distinta a los demás?
La evolución lo elimina: no le deja reproducirse.
Acción diferencial del ambiente: la luz en las hojas
Hojas superiores y externas más expuestas al sol
Hojas interiores menos expuestas al sol
¿Por qué crece todo uniformemente?
El ambiente no es el único motivo de actuación.Existen factores internos:Genes y las hormonas (fitohormonas)
¿Cómo se controla el desarrollo en las plantas?
¿Cómo se controla el desarrollo en las plantas?
Presentan sistema endocrino: fitohormonas
Composición genética
Factores internos
Acción del medio ambiente
Factores externos
Luz
Agua
Temperatura Nutrientes
Tipo de suelo, seres vivos, etc
En las plantas se han encontrado receptores para los estímulos principalmente en la epidermis:
1. Fotoreceptores: Fitocromo: pigmento fotosensible a la luz. Detecta las horas de luz e induce la síntesis de hormonas para la floración.
2. Estatocitos: células que presentan estatolitos (acumulaciones de almidón=amiloplastos), células sensibles a la gravedad que sirven al tallo para ir hacia arriba y a la raíz para ir hacia abajo.
3. Mecanoreceptores: Células sensibles al tacto. Favorecen respuestas hormonales o movimientos rápidos.
Receptores de estímulos externos
Fitohormona
1. Sustancia química que actúa como mensajera.2. Necesitan muy poca concentración.3. Favorece el desarrollo equilibrado y coordinado en toda la planta
mediante la activación o desactivación de procesos biológicos.4. Influyen en todas las fases del ciclo biológico de la planta:
germinación, crecimiento vegetativo, floración, polinización, fecundación, formación y maduración del fruto y senescencia.
5. Participan activando o inhibiendo los procesos antes mencionados.6. Se forman en muchas partes de la planta*, principalmente en células
meristemáticas.
* En los animales las hormonas se producen en órganos muy localizados.
ADN
preARNm
Transcripción
ARNm+ARNr +ARNt
Traducc
ión
Prot
eína
s
Fitohormona + factoresambientales controlan la expresión genética de las células.Es decir, la transcripción y la maduración del pre-ARN pueden ser detenidas o activadas por las hormonas.
Las hormonas vegetales principales:1.Auxinas2.Giberelinas3.Citocininas4.Ácido abscísico5.Etileno
Funciones:
•Elongación celular•Crecimiento en grosor •Diferenciación del cambium y del tejido vascular•Inhibe la abscisión de las hojas, flores y frutos•Induce la formación de raíces adventicias en esquejes y estacas.
¿Dónde se forma?Meristemos apicales de tallo, hojas jóvenes, semilla y polen
AUXINAS
Funciones:
•Induce la germinación, el crecimiento en longitud, la floración, la diferenciación del cambium.•Retarda la maduración del fruto y el envejecimiento de las hojas..
¿Dónde se forma?Meristemos apicales de la raíz, hojas jóvenes y embrión.
GIBERELINAS
Funciones:
•Estimula la división celular•Retarda en envejecimiento de flores, hojas y frutos.
¿Dónde se forma?Ápices de las raíces, semilla fruto y hojas
CITOCININAS
Funciones:
•Ayuda a resistir las condiciones adversas•Inhibe a las giberelinas por lo que se prolonga el estado de latencia de yemas, semillas•Inhibe la abscisión de hojas y frutos.
¿Dónde se forma?Caliptra, tallo y hojas viejas
ÁCIDO ABSCÍSICO
Funciones:
•Induce la abscisión de hojas, flores y frutos•Estimula la maduración de los frutos•Inhibe el crecimiento en longitud del tallo y el gravitropismo o geotropismo.
¿Dónde se forma?Hojas, tallo, raíces, flores y frutos
ETILENO
Ciclo de las plantas
1. Germinación: en la semilla a partir de la
plántula se desarrolla el esporofito
2. Fase juvenil: rápido crecimiento vegetativo y mucha actividad fotosintética.
3. Fase madurez: disminuye el crecimiento y la planta florece
4. Fase senescencia: envejecimiento de la planta
DOS EXPERIMENTOS
Charles Darwin y Francis Darwin: el crecimiento del tallo siguiendo la luz
Went: efecto de una hormona en el crecimiento de un tallo.
Charles Darwin y su hijo Francis. 1881.
Experimento
a. Si se proyecta luz de lado a un tallo de avena y alpiste, el tallo crece curvado hacia ella.
b. Si tapamos el ápice con una estructura opaca, no se produce curvatura. Si se cubre con un material transparente si se produce curvatura.
c. Si cubrimos con una estructura opaca la zona de debajo del ápice, se produce la curvatura
CONCLUSÍÓN: la curvatura se produce en el ápice.
Went. 1923
Experimento
El experimento es el siguiente:•Se cortan los ápices de plantulas de avena y se colocan las superficies de corte una hora sobre láminas de agar.•El agar se corta en pequeños cubos y se colocan, descentrados, sobre los ápices decapitados que habían sido mantenidos en la oscuridad.•Al cabo de una hora se observa una curvatura hacia el lado contrario al del bloque de agar.
Al estímulo químico lo llamó AUXINA
SEMILLA
Estructura que contiene el embrión de una planta y a partir de ella se forman nuevas plantas.Se forma a partir del óvulo fecundado.
Cubierta: parte externa, también llamada epispermo. En ésta se pude observar el micropilo, orificio por donde entró el tubo polínico en el óvulo, por el sale la radícula en la germinación.
Embrión:1. Radícula: primera parte que emerge. Formará la
raíz
2. Plúmula: yema, se encuentra en la parte opuesta de la radícula.
3. Hipocotilo: se sitúa entre los dos anteriores.
4. Cotiledones: serán las primeras hojas o de reserva alimenticia. En los cotiledones se almacenan las sustancias de reserva que constituyen el endospermo.
FASE JUVENIL
Semilla
DORMICIÓN
Ácido Abscísico: hormona del estrés
Favorece la acumulación de proteínas
Condiciones ambientales no favorables
GERMINACIÓN
TEMPERATURA BAJA DURANTE LARGO TIEMPO
Inhibición del ácido abscísico
Activación de giberelinas
Mecanismos que activan la germinación:1. Época de frío2. Fuego3. Abrasión mecánica o
química4. Exposición a la luz…
SEMILLA: DORMICIÓN Y GERMINACIÓN
FASE JUVENIL
Duración de las horas de luz en un ciclo día-noche:En verano hay más horas de luz que en invierno, en el solsticio de verano se tiene el día con mayor horas de luz (21 ó 22 de junio).En invierno es cuando menos horas de luz tenemos, en el solsticio de invierno se tiene el día con menor horas de luz (21 ó 22 de diciembre).En los equinoccios las horas de luz son igualan a las horas de oscuridad.
FOTOPERÍODO
FASE DE MADUREZ
La respuesta de las plantas al fotoperiodo:1. Plantas de día largo: plantas que florecen cuando las horas
de luz son superiores o iguales a las de oscuridad. Florecen en verano
2. Plantas de día corto: plantas que florecen cuando las horas de oscuridad son superiores o iguales a las de luz. Florecen en primavera u otoño.
3. Plantas de día neutro: son independientes de las horas de luz.
FOTOPERÍODICIDAD
¿Cómo se detecta el fotoperiodo?
A través del fitocromo, proteína de las hojas que es fotosensible.Se presenta en dos formas:•Pr: forma inactiva y estable del fitocromo•Pfr: forma activa e inestable del fitocromo
Pr
Prf
Luz roja 660 nm (durante las horas de luz)
Luz roja lejana 730 nm (oscuridad)
Prf se convierte en Pr en la oscuridad
Degradación Respuesta
Pr Prf
Pr Prf
Período de oscuridad corto en todo el día= Estaciones en las que las horas de luz son más que las horas de oscuridad
Período de oscuridad largo en todo el día=Estaciones en las que las horas de oscuridad son más que las de horas de luz
Períodos largos de oscuridad
Prf
Activa la floración de plantas de día corto
Inhibe la floración de plantas de día largo
Prf
Activa la floración de plantas de día largo
Inhibe la floración de plantas de día corto
Períodos largos de luminosidad
Prf es poco estable y:1. promueve la floración de las plantas de día largo 2. inhibe la floración en las plantas de día corto.
Pr Prf Pr Prf
El porcentaje de Prf mayor que el de Pr
El porcentaje de Prf es menor que el de Pr
FORMACIÓN DEL FRUTO
En la polinización
Estimula el ovario
Facilita la maduración de las paredes del ovario
El embrión de las semillas en desarrollo
Producen una pequeña cantidad de auxina
Formación de etileno
El polen y el tubo polínico
Después de la fecundación
Desarrollo de la parte carnosa del fruto
MADURACIÓN DEL FRUTO
Giberelinas y citocininas
Retardan la maduración del fruto
Etileno Induce la hidrólisis de materiales de reserva (almidón) y la formación de sustancias aromáticas propias de cada fruto
Maduración del fruto
DORMICIÓN Y LATENCIA DE LAS YEMAS
Aumento de las horas de luz
Aumentan las horas de luz
Pfr
Aumenta
Aumenta la producción de giberelina y citocinina
Las yemas salen del letargo y empieza el crecimiento de la planta.
Disminuyenlas horas de luz
Pr
Aumenta
Disminución de las horas de luz
Aumento la producción de ácido abscísico
Las yemas entran en dormición
FASE DE SENESCENCIA
Hormonas que retrasan el envejecimiento:1. Auxinas 2. Giberelinas3. Citocininas
Hormonas que inducen el envejecimiento:1. Etileno 2. Ácido abscísico
Hojas viejas o con estrés hídrico o
térmico: disminuye producción de auxinas,
giberelinas y citoquininas
Incremento en producción de ácido abscísico y etileno
destrucción celular en zona de inserción del
pecíolo con tallo
Las hojas jóvenes presentan auxina, giberelina y citocinina
Inhiben la abscisión
Condiciones ambientales favorables
Condiciones ambientales desfavorables
Ácido abscísico
Destrucción de las paredes celulares.Formación de una capa de suberina (antipatógenos)
Abscisión del peciolo(=desprendimiento)
MOVIMIENTOS DE LAS PLANTAS
Tropismos: movimientos irreversibles. Nastias: movimientos reversibles.
MOVIMIENTOS EN LAS PLANTAS
Tropismos:Movimientos permanentes, la planta no puede volver a la posición anterior.
Nastia:Movimientos temporal, la planta puede volver a la posición anterior.
Fototropismo: el estímulo es la luz Geotropismo: el estímulo es la gravedad
ESTÍMULO EXTERNO
MOVIMIENTO
Sismonastias o tigmonastias: el estímulo es táctilTermonatia: el estímulo es el cambio de temperaturaFotonastia: el estímulo es el movimiento de la luz.
TROPISMOS Brote de tallo
Brote de raíz
Semilla
Brote de tallo
Brote de raíz
Semilla
Aumento de auxina. Inhibición de la elongación celular
Aumento de auxina. Activación de la elongación celular
Activación de auxina. La auxina se sitúa en el lado contrario a la luz
Semilla
TROPISMOS
Brote de tallo
Brote de raíz
Fototropismo +
Geotropismo –
Fototropismo –
Geotropismo +
El fototropismo y el geotropismo están controlados por las auxinas.
TROPISMOS EN RAÍZ
Raíz horizontal
Los estatolitos se disponen en la caliptra, en la parte de abajo.
Aumenta la concentración de auxinas
Se activa la elongación celular
La raíz crece hacia abajo
Los estatolitos se disponen en la caliptra, en la parte de abajo.
La raíz crece hacia abajo
Raíz vertical
La auxina se forma en los meristemos apicales del tallo
Desciende por el tallo por difusión y por el floema
Disminuye su concentración cuanto más lejos está del ápice
Activa la división celular del periciclo y se forman raíces secundarias.
Bajas concentraciones de auxinas estimulan la formación de raíces primarias, secundarias y adventicias.
Formación de raíces secundarias
NASTIAS
Sismonastias: al tocar a la mimosa se cierran lo foliolos rápidamente y en la atrapamoscas el cierre de las hojas se produce cuando el insecto toca los pelillos de la hoja.
Termonastia: apertura y cierre de los tulipanes por la variación de temperatura.
Fotonastias: los girasoles se desplazan con el movimiento de la luz.
Casi todas las nastias se deben a variaciones en la turgencia celular.En las sismonastias suelen ser variaciones turgentes rápidos y en la termonastia y las fotonastias son variaciones turgentes más lentas.
Poca luz
Mucha luz
Foliolos abiertos
Foliolos cerrados al tacto
