TRANSPORTE DE

SUSTANCIAS POR EL FLOEMA

Dra María Inés Isla

Tema 1 : Concepto sobre la estructura de las plantas. Citología vegetal. Los tejidos

vegetales. Clasificación, características y funciones de los diferentes tejidos vegetales.

La raíz. El tallo. La hoja. Estructuras reproductivas de las coniferas. La flor de las

angiospermas. Polinización . Fecundación. El fruto. Dispersión de los frutos. La

semilla.

Tema 2 : Conceptos de nomenclatura y sistemática botánica. Talofitas. Pteridofitas.

Espematofitas o fanerógamas. Gimnospermas. Agiospermas monocotiledoneas.

Angiospermas dicotiledóneas. Arquiclamídeas. Metaclamídeas.

Tema 3 : El agua y las sustancias minerales en las células vegetales. Absorción ,

balance hídrico, transporte

Fotosintesis

En las plantas vasculares, los fotoasimilados se transportan a otros órganos a distancias que oscilan entre unos centímetros y varias decenas de metros.

Ni los procesos de difusión ni el

transporte célula a célula permiten

mover con eficacia las sustancias a

distancias tan considerables.

Dicho transporte sólo puede tener lugar

a través del lumen de conductos

especializados, arrastrados por el agua.

Translocación floemática

Tejidos vasculares

primarios en el tallo

Floema

Xilema

Xilema

Floema

Tejidos vasculares

secundarios en el tallo

Estructura del tejido floemático

Placa cribosa

Bandas proteinas-P

Reticulo endoplasmatico

Elemento Criboso

Plasmodesmos

Vacuola

Célula acompañante

Células parenquimáticas

especializadas se asocian a los

elementos cribosos

Están unidas al elemento del

tubo por numerosos

plasmodesmos.

Se denomina complejo tubo

criboso-célula de compañía

Técnicas autorradiográficas

http://www.etsmre.upv.es/varios/biologia/Temas/tema_13.htm

SUSTANCIAS QUE SE TRANSLOCAN POR EL FLOEMA

Agua

Azucares: principalmente sacarosa (0,2-0,9 M)

(rafinosa, estaquinosa)

Sustancias nitrogenadas como aminoácidos y

amidas y proteinas

Ácidos orgánicos: pirúvico, oxalacetico, cítrico,

málico

Sustancias inorgánicas: K, Mg, P y Cl

Hormonas (auxinas, giberelinas, ABA,

citocininas)

Otras moléculas orgánicas (MS)

Translocación floemática

Azúcares transportados

Translocación floemática

Moléculas nitrogenadas transportadas

Translocación floemática

Proteinas:

Proteina P (sellado de lesiones del floema)

Protein kinasas (fosforilación)

Tioredoxina (reducción de disulfuros)

Ubiquitin (turnver de proteinas)

Chaperonas

Inhibidores de proteasa (defensa)

Translocación floemática

Sentido del transporte: Fuentes y sumideros

Órgano fuente,productor, exportador

Un órgano donde la producción de

fotoasimilados es superior a sus

necesidades metabólicas (crecimiento,

almacenamiento)

Ejemplos: hojas maduras, tejidos de

reserva en semillas en germinación,

órgano de almacenamiento durante la

fase de exportación.

Órgano consumidor, sumideros,

importador

La producción de carbohidratos es

inferior a la necesaria para suplir sus

necesidades metabólicas (crecimiento o

almacenamiento)

Ejemplos: Ápices meristemáticos, hojas,

flores, frutos y semillas en formación,

órganos en fase de almacenamiento.

Organo consumidor o sumideros

En los órganos consumidores, los azucares transportados pueden ser utilizados en el metabolismo y crecimiento (sustrato para la respiración) o pueden ser almacenados como reservas.

Cuando hay almacenamiento, los fotoasimilados pueden ser almacenados en la misma forma química como se transportan (sacarosa) o en formas diferentes (glucosa, almidones)

Patrones de movilización de las

sustancias elaboradas

Proximidad entre el órgano

productor y consumidor

Fase de desarrollo del

consumidor

Conexiones vasculares

Transporte o Translocación

Transporte o

Translocación

Carga

Movilización

Descarga

Carga: es el paso de los fotoasimilados desde las

células del mesófilo a los elementos cribosos (floema)

Descarga: movimiento de los azúcares desde los

elementos cribosos hasta las células del órgano

consumidor, donde van a ser utilizadas

Translocación floemática

Carga del floema

Translocación floemática

Carga del floema: vía apoplástica o dependiente de ATP

Translocación floemática

Carga o llenado del floema: vía simplástica en células de

compañía intermediarias

Modelo Trampa de polímeros

La polimerización de los azúcares transportados impide su retroceso

Translocación floemática

Translocación floemática

Transporte floemático: demostración del flujo por

diferencial de presión

Hojas, órgano

fuente

Órgano sumidero o almacenamiento

(transforma azucar soluble en insoluble

Osmoticamente inactivo

Vaso de xilema Tubo criboso

Elemento criboso

Célula acompañante

Célula Fuente

Pared

celular

Vacuola

Cloroplasto

Célula Sumidero

= - 0.6 MPa

P = - 0.5 MPa

= - 0.1 MPa

= - 0.8 MPa

P = - 0.7 MPa

= 0.1 MPa

Sacarosa

H2O

H2O

= - 1.1 MPa

P = 0.6 MPa

= - 0.1 MPa

H2O

H2O

La carga activa de

solutos en los

elementos cribosos

produce un aumento

de la presión osmótica,

el agua entra en las

células lo que produce

un incremento de la

presión de turgencia

H2O

La descarga activa de

solutos desde el

floema disminuye la

presión osmótica, el

agua sale de las

células y la presión de

turgencia disminuye.

= - 0.4 MPa

P = 0.3 MPa

= - 0.7 MPa

H2O

H2O

Hip

óte

sis

de M

ün

ch

del fl

ujo

a p

resió

n

Si generaba un gradiente osmótico entre dos sitios se produce un flujo de solución

Movilización a largas distancias:

Teoría del flujo por presión

Movimiento lateral

Diagrama que muestra los elementos básicos en la circulación del agua, iones inorgánicos y fotoasimilados en la planta

Las partes de la planta que son prácticamente inefectivas capturando agua a través de la transpiración reciben muchos de esos nutrientes y agua vía floema

resorción

Descarga del floema

28

La descarga en los órganos vegetativos en

crecimiento es simplástica

1

29

En algunos órganos de reserva al descarga es

apoplástica

Caña de azúcar Remolacha azucarera

2 3

30

En las semillas en desarrollo la descarga es

simplástica, y va seguida de una etapa

apoplástica 4

Translocación floemática

Descarga del floema

(típica de órganos vegetativos en

crecimiento)

(típica de órganos de reserva)

Translocación floemática

Descarga apo-simplásticadel floema

típica de frutos y cubiertas seminales hacia el embrión

Partición de asimilados

Es la distribución diferencial de fotoasimilados en la planta y determina el patrón de crecimiento

Los consumidores compiten entre ellos por los fotoasimilados

El llenado de un órgano consumidor depende también

de su capacidad de atraer los fotoasimilados

Esto depende del tamaño y de la actividad metabólica

del consumidor

El proceso de partición es complejo y esta regulado

por una serie de factores

almacenamiento, utilización y

transporte del Carbono fijado

En los tejidos de almacenamiento

el C fijado puede ser

Acumulación como hexosa o

sacarosa en las vacuolas

Uso para la sintesis de

almidón

En los tejidos en crecimiento el C

fijado puede ser utilizado

Utilización metabólica

(Fuente de energía)

Utilización para la

síntesis de otros

compuestos