UNCIONES DE RELACIÓN EN LAS PLANTAS: LAS FITOHORMONAS

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FUNCIONES DE RELACIÓN

EN LAS PLANTAS:

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FUNCIÓN DE RELACIÓN

Capta información del exterior: estímulos Elabora respuestas

Adaptación al medio

No se

pueden

desplazar

Carecen de

sistema nervioso Característico

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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?

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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

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¿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

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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.

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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

ARNm+ARNr +ARNt

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

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Las hormonas vegetales principales:

1.Auxinas

2.Giberelinas

3.Citocininas

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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?

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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?

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Funciones:

•Estimula la división celular

•Retarda en envejecimiento de flores, hojas y frutos.

¿Dónde se forma?

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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

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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?

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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

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D

OS EXPERIMENTOS

Charles Darwin y Francis Darwin: el crecimiento

del tallo siguiendo la luz

Went: efecto de una hormona en el crecimiento de

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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

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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.

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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.

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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 frío 2. Fuego

3. Abrasión mecánica o química 4. Exposición a la luz…

SEMILLA: DORMICIÓN Y GERMINACIÓN

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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

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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.

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¿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

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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. promuevela floraciónde las plantas de día largo 2. inhibela floraciónen las plantas de día corto.

Pr Prf Pr Prf

El porcentaje de Prf mayor que el de Pr

El porcentaje de Prf es

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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

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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.

Disminuyen las horas de luz

Pr

Aumenta

Disminución de las horas de luz

Aumento la producción de

ácido abscísico

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FASE DE SENESCENCIA

Hormonas que retrasan el envejecimiento:

1. Auxinas 2. Giberelinas 3. Citocininas

Hormonas que inducen el envejecimiento:

1. Etileno

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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

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MOVIMIENTOS DE LAS PLANTAS

Tropismos: movimientos irreversibles.

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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 táctil

Termonatia: el estímulo es el cambio de temperatura

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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

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Semilla TROPISMOS

Brote de tallo

Brote de raíz

Fototropismo +

Geotropismo –

Fototropismo –

Geotropismo + El fototropismo y el

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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.

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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.

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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

Figure

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