Monografía Absorción Andrea Guapi

8/19/2019 Monografía Absorción Andrea Guapi

1/15

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

PRIMER PROGRAMA DE MAESTRÍA EN SUELOS Y NUTRICIÓN DE

PLANTAS

MÓDULO: NUTRICIÓN DE PLANTAS

NOMBRE: ANDREA GUAPI A.

FECHA: 2015 – 09 1!.

TEMA: ABSORCIÓN DE NUTRIENTES

RESUMEN

La absorción de los nutrientes por parte de las plantas requiere de varios mecanismos,

los mismo que permitirán el transporte de los iones o moléculas desde la raíz hacia el

resto de la planta, para lo cual es importante que los factores circundantes sean los

ideales, los sistemas radiculares deben encontrarse en óptimas condiciones para que los

pelos radiculares entren en contacto con la solución del suelo y se realice una absorción

adecuada, factores como pH, temperatura, luz, humedad, factores ambientales,

condiciones propias de la zona, tipo de suelo, estado fisiológico de la planta, variedad,

genotipo, tipo de planta, la cantidad y concentración de los iones, intensidad de

transpiración

Los movimientos por transporte pasivo, difusión, flu!o de masas, transporte a corta

distancia, vía apoplasto, transporte a larga distancia, transporte por el "ilema, transporte

activo, por el floema, vía simplasto son mecanismos que permiten absorber los iones y

moléculas al interior de la planta

Los diferentes nutrientes utilizan estos mecanismos para satisfacer las necesidades de

las plantas

La absorción determinarán la tasa de crecimiento y producción de las especies, y esto

nos lleva a ver cómo funciona la dinámica de la productividad en la agricultura

INTRODUCCION

#ctualmente e"iste una e"igencia hacia la agricultura buscando que sea más eficiente

para así cubrir los déficits que e"isten, así como también el compromiso que se debe

tener con en el ambiente

Los nutrientes minerales !uegan un rol muy importante en las funciones del

metabolismo las plantas, determinan la productividad y las respuestas a los diferentes


2/15


3/15

5ransporte de materiales por fenómenos diversos, como son la temperatura, el pH y el

potencial redo" *+6$/

5ambién la aplicación de fertilizantes que se realiza al suelo

%n el corto plazo es posible elevar de forma artificial la concentración en formassolubles y lábiles de un nutrimento particular con aportes de fertilizantes, pero dicha

situación se ve equilibrada rápidamente hasta a!ustarse al estado original impuesto por

la capacidad buffer del suelo *4enavides, -.77/

C '(+ + +, #$%&'()* +,- * /&( ,*/% %& - & 4 .

%ste aspecto tiene mucho que ver el volumen de e"ploración y ramificación de la raíz

así como de la cantidad de proteínas transportadoras de que dispongan las células

radicales

Las raíces forman estructuras muy ramificadas que les permiten e"plorar un gran

volumen de suelo o sustrato La razón de la ramificación parece ser el aumento en la

superficie de e"posición de los te!idos radicales a la solución de agua del suelo de donde

la planta e"trae los nutrimentos minerales # la interfase de contacto entre la superficie

de la raíz y la solución de agua del suelo o las partículas edáficas se le llama rizosfera

*4enavides, -.77/

8igura 7 6aíz en contacto con la rizosfera *9niversidad de la 6ep blica, -.77/

La superficie de absorción se ve amplificada por los pelos radicales

H #(-(+ + +, - & 4 +, %+(6(' & ,- ,*/%&*% ,+76('% & ,*/ & -'%*',*/& '()* +, (%*,$ 8 - ' '(+ + # 66,& +, - &( %$6,& .

;epende de la capacidad de e"trusión de protones, de la e"udación de ionóforos,

metabolitos y proteínas que hacen solubles los nutrimentos y, en gran medida, de laasociación de la raíz con bacterias y hongos de la rizosfera *4enavides, -.77/


4/15

%l entorno edáfico se ve modificado por los cambios que genera el metabolismo de la

raíz< así por e!emplo, la tasa de absorción de agua y iones crea el !uego de fuerzas

químicas que cambian el flu!o de iones en el suelo a 7= través de flu!o de masas o

difusión< igualmente la e"udación de iones, metabolitos o proteínas induce cambios en

las propiedades químicas de la solución del suelo rizosférico, alterando así la capacidad

buffer del suelo, solubilizando nutrimentos fi!ados o precipitados y promoviendo la

asociación con microorganismos benéficos Lo que conlleva a que la planta gaste

energía *4enavides, -.77/

%n el diagrama observamos un modelo ilustrándonos como de manifiesta la

independencia recíproca en la interfase raíz & suelo

8igura - >nterfase raíz & suelo *4enavides, -.77/

C- $(6(' '()* +, -%$ * /&(,*/,$ (*,& -,$.

Los mecanismos que se usan para la toma de iones por las células y las raíces son:

M,' *($ % +, - #$%&'()* +, (%*,$ %& - $ ' - - $ 8 - $ & 4',$ – /& *$ %&/, '%&/+($/ *'( .


5/15

%n el suelo y?o las soluciones nutritivas hay una gran divergencia entre la concentración

de nutrientes minerales y los requerimientos de las plantas $odemos encontrar altas

concentraciones de los elementos nutritivos en los sustratos, los mimos que no son

necesarios para el crecimiento, pero en las plantas los mecanismos de absorción pueden

ser selectivos

La absorción de nutrientes es caracterizada por:

7 @electividad: preferenciabilidad

- #cumulación: en relación a lo concentración en la solución e"terna, se encuentran

altas concentraciones del nutriente en la savia

1 )enotipo: características propias de las especies *2illamil, -..3/

Los iones alcanzan la zona de absorción de la raíz por difusión a través de la solución

salina del suelo, estos a la vez son arrastrados mediante el movimiento del agua hacia la

raíz simplemente entran en contacto con las zonas de absorción mientras la raíz crece

Los elementos minerales son distribuidos por la planta a través del "ilema, esto se

realiza por la corriente ascendente de agua que genera el flu!o de transpiración

*(haparro, +rozco , (ogua, -..-/

%ntonces así como el agua debe transportarse en forma radial en la raíz, para alcanzar el

"ilema, los iones siguen un camino similar, así como el agua el transporte radial de

iones por la raíz se realiza vía apoplasto y vía simplasto *(haparro, +rozco , (ogua,

-..-/


6/15

(uando en las plántulas la transpiración no es suficiente para generar el flu!o de agua ycuando se interrumpe la transpiración en las plantas, los solutos son transportados en

dirección a los órganos de asimilación, razón por la cual nace la idea que la

transpiración no es esencial para el transporte de los iones @in embrago se realizó la

observación que cuando se incrementaba la tasa transrespiratoria, se incrementa también

la absorción y el transporte de iones, pero no se incrementa el flu!o de nutrientes no

aumenta en la misma forma que el flu!o de agua *(haparro, +rozco , (ogua, -..-/

8igura 1 . %squema de las vías simplástica y apoplástica para la incorporación denutrientes a través de la raíz *(haparro, +rozco , (ogua, -..-/

A % - $/%

8ormado por los espacios intercelulares de diferentes te!idos incluida la pared celular y

el "ilema, la parte no viva de la planta forma el sistema apoplástico *#r!ona, 7AA3/

S( - $/%

@e realiza dentro de las partes vivas celulares, es activa y requiere un consumo de

energía metabólica %ste transporte se lleva a cabo en el floema e implica largostrayectos, probablemente en células especializadas, los vasos cribosos *)imenenez,

7AA7/

%l movimiento del apoplasto al simplasto, parece estar asociado con células

transferentes especializadas cuyas emisiones protoplásmicas conectan ambas vías

*)imenenez, 7AA7/

A#$%&'()* +, (%*,$ %& /& *$ %&/, $( %

P%& +(6 $()*


7/15

$or acción de la gradiente de concentración 8luidos ' líquidos o gases, tienden a

moverse espontáneamente de zonas de mayor concentraci3n a las zonas de menor

concentración 0inerales en solución has se mueven por difusión hacia las raíces

*#r!ona, 7AA3/

5abla 7 2alores para el coeficiente de difusión *mB s'7/ de diferentes iones para

distintos @uelos *Cetto, -.../

I%* C%,6('(,*/, +, +(6 $()* C+ 1 D 7,. 7. '7.

E F 7 & -G 7.'7-

(lD -,. & -A,. 7. '7.

H - $+ D .,1 & 1,1 7.'71

@+ -' 7,. & -,. 7. '7.

I*/,&' #(% ()*('%

%s el intercambio que se da entre las superficies celulares y una solución e"terna o

simplemente de los iones absorbidos en partículas del suelo *9niversidad Cacional

#bierta a ;istancia, -.71/

E*/& + ,* 6- ;% $( %

0ovimiento de los iones por el "ilema !unto con el agua %sto está provocado por la

fuerza dela presión radicular *9niversidad Cacional #bierta a ;istancia, -.71/

(onsiderado el mecanismo, tal vez, más importante, ya que los iones ingresan disueltos

en el agua, esto a causa del potencial hídrico que genera la transpiración, la movilidad

de cada elemento o ion da la eficiencia al sistema de transporte *5orres, -.7-/

T& *$ %&/, & +( -

5ransporte de iones a través de la raíz %n el apoplasto del cilindro puede ser penetrado

por agua o iones del medio e"terno %ntonces el plasmalema de las células corticales

actuara como una superficie de absorción activa dentro del simplasto de la raíz

*9niversidad Cacional #bierta a ;istancia, -.71/

T& *$ %&/, - &< +($/ *'(


8/15

%ste transporte se lo realiza a través del "ilema y floema, transporte a larga distancia

de solutos, elementos minerales y compuestos orgánicos de ba!o peso molecular se

realiza a través del sistema vascular, siendo el agua el agente movilizante

8igura 5ransporte a larga distancia de nutrientes minerales *9niversidad de la

6ep blica, Cutrición 0ineral >>, -.77/

%ste transporte se da desde las raíces a los brotes ocurre predominantemente a través de

los vasos del "ilema, proceso mane!ado por un gradiente de presión hidrostática

*presión radical/ y por un gradiente en el potencial del agua *2illamil, -..3/

T& *$ %&/, /& $ +,- =(-, .


9/15

Los iones son transportados disueltos en el agua, esto sucede cuando la planta transpira,

pero la movilidad de los iones va a estar influenciada por las fuerzas de adhesión de las

paredes de los vasos, o simplemente por los gradientes de potencial entre sectores

internos del sistema de flu!o, considerando que el transporte de iones es pasivo a la

corriente transpiratoria *(haparro, +rozco , (ogua, -..-/

T& $ %&/, - /,& -

%l movimiento lateral de los iones entre el "ilema y el floema a través del cambium, se

genera por la acumulación de los iones en las células del cambium, obstaculizan el

arrastre pasivo de iones en el "ilema, acarreando iones a través del cambium, si e"iste

diferencia de concentraciones entre el floema y el cambium, hay flu!o de iones, pero si

no e"iste diferencia no se produce flu!o *(haparro, +rozco , (ogua, -..-/

T& *$ %&/, %& ,- 6-%,

%studios realizados nos indican como el transporte descendente de los iones se realiza a

través del floema, aunque también e"iste muy poco transporte ascendente +tro estudio

reveló que los iones que han sido movilizados por el floema no se relacionan con la

absorción de la raíz, más bien se relacionan con las ho!as *(haparro, +rozco , (ogua,

-..-/

C(&' - '()*

)eneralmente los iones básicamente se movilizan de manera ascendente por el "ilema

*los provenientes de la absorción/ y en menor medida por el floema *los provenientes de

las ho!as vie!as/, descienden por el floema *iones que salen de las ho!as/, y su

movimiento lateral *entre "ilema y floema/ a través del cambium *(haparro, +rozco ,

(ogua, -..-/

T& *$ %&/, A'/( %

Los iones ingresan dentro de la célula a través de la membrana en contra de la gradiente

de concentración, pero para ello se requiere energía con la ayuda de una proteínatransportadora *)ómez, -..A/

5enemos dos tipos de transportes

T& *$ %&/, A'/( % P&( &(%

%ste tipo de transporte usa #5$ y bombas iónicas *Herrera, 0ata, 0oya, Liceras ,

0adriz, -.77/

T& *$ %&/, A'/( % S,' *+ &(%

%ste tipo de transporte utiliza la energía que se acumuló en el transporte activo primario


10/15

9tiliza transportadores proteicos llamados:

@importe: en una misma dirección

#ntiporte: en dirección contraria

*Herrera, 0ata, 0oya, Liceras , 0adriz, -.77/

A#$%&'()* +,- N

Las raíces de las plantas absorben C+ 1' y CH F del suelo

Las plantas absorben C+ 1' desde el suelo y son capaces de mantener concentraciones

mayores de este ion en sus células o en la savia del "ilema $ara esto, la planta requiere

el uso de energía ya que tienen que atravesar la membrana plasmática *;íaz, 4orsani,

@ignorelli, 0onza, -.. /I %"isten dos tipos de transportadores< los constitutivos con una E 0 alta para el C+ 1' y

los inducibles con una E 0 ba!a: son transportadores de ba!a y alta afinidad

respectivamente *;íaz, 4orsani, @ignorelli, 0onza, -.. /

I %l transporte de C+ 1' es dependiente de #5$ *;íaz, 4orsani, @ignorelli, 0onza,

-.. /

N %&


11/15

alta y ba!a afinidad de E F $ara la función de los canales de ba!a afinidad, la diferencia

electroquímica entre el citosol y el medio e"terior *líquido en la raíz o la ho!a apoplasto/

es de importancia decisiva *4arJey $ilbean, -..K/

#l igual que con el resto de elementos la absorción del E va a estar definida por la

concentración presente en la solución del suelo y la capacidad de absorción de las

raíces

%l rango de absorción incrementa con la concentración en la solución, pero hay un

má"imo rango de absorción en el mismo que un incremento en la concentración no va a

crear un incremento en la velocidad de absorción @urge aquí la aplicación de la cinética

enzimática para estudiar el mecanismo de absorción de iones *4orges, -..3/

A#$%&'()* +, C??

%l calcio se mueve hacia las raíces por difusión y de flu!o de masa 2arios canales

específicos del calcio están en las membranas de las células de la raíz, a través del cual

se produce el influ!o, pero estos canales parecen estar más involucrados en permitir

flu!os rápidos de calcio en el citoplasma y orgánelos como parte de los mecanismos de

se alización %ste calcio se mueve entonces en vacuolas, retículo endoplásmico, u otros

orgánelos, con el movimiento se produce por medio de transportadores de calcio

específicos *4arJey $ilbean, -..K/

La absorción de calcio en las raíces puede ser pasivo y dependiente de la capacidad de

intercambio catiónico de la raíz *((#/

La transferencia de calcio en las raíces apenas se ve afectada por desacopladores

respiratorios, aunque su transferencia en el "ilema se ve afectada

9na vez en el "ilema el calcio se mueve en la corriente de transpiración, y el

movimiento alrededor de la planta se limita casi e"clusivamente al "ilema ya que está

presente en el floema sólo a concentraciones ba!as de manera similar a los que ocurren

en el citoplasma *4arJey $ilbean, -..K/

C%*+('(%*,$ ,$ ,'( -,$

A*,< (,*/%

La absorción y uso de los iones minerales por las plantas son alteradas por la anegación

Las condiciones anaeróbicas obstaculizan la activación de los nutrientes minerales por

las raíces @e ha presentado evidencia que e"iste deficiencia de macro y micronutrientes

a causa de e"ceso de agua en el suelo, pero también e"iste evidencia en otros casos quee"iste un aumento en su absorción Las aparentes contradicciones se e"plicarían por los


12/15

diferentes cambios en las propiedades del suelo, la propiedad que más influye en esto es

el pH además de las diferentes interacciones iónicas producidas tanto en el suelo como

en la planta %l e!emplo que daremos para aclarar este proceso es, la absorción del

hierro y del magnesio en los suelos anegados generalmente provoca un descenso del pH,

como consecuencia aumenta el hierro $or otro lado una alta concentración de (+- y

0n -F van a estar disponibles para una absorción pasiva por las plantas, a su vez la falta

de o"ígeno en los suelos anegados hace que se disminuya la absorción activa de estos

elementos

%l primer síntoma de da o causado por la anegación es el cierre de los estomas, con

esto, la absorción pasiva del agua por la planta disminuye, esta disminución se le a ade

la absorción activa por la falta del o"ígeno en el córte" radicular *$ardo, -.. /

D,#, %$ '%*$(+,& &

$ara el -.=., mundialmente la agricultura deberá duplicar la producción de alimentos,

para así poder cumplir con la misión de brindar alimento a la población, pero a su vez

tenemos la ardua tarea de disminuir el uso de fertilizantes inorgánicos y otros insumos

*4arriuso, 0artín , @ánchez, -.7 /

$ara conseguir este ob!etivo e"iste una urgente tarea por aprovechar las diferentes

interacciones que e"iste en el suelo, como las que tienen los microorganismos y las

plantas, uno de las más importantes asociaciones es la que realizan los hongos

micorrícicos con las plantas, logrando me!orar la absorción y el transporte de losdiferentes nutrientes *4arriuso, 0artín , @ánchez, -.7 /

9n aspecto a considerar son los efectos que tiene el incremento del (+- en la atmósfera

sobre la adquisición de los diferentes nutrientes por las raíces tema que está en

discusión

%n un inicio lo que se pudiera esperar es que la fertilización usando (+- estimulará la

absorción de nutrientes por causa del aumento de la demanda asociada a un crecimiento

más intenso, pero no e"iste evidencia contundente acerca a este tema #lgunas especies presentan un aumento en la capacidad de absorción por parte de las raíces a mayor

presencia de (+-, pero no sucede lo mismo en otras especies *%scudero 0ediavilla,

-..1/

CONCLUSIONES

' La absorción de los iones !uega un papel fundamental en la nutrición y el

funcionamiento metabólico de las plantas


13/15

' La absorción de los nutrientes va a estar en función a factores tanto internos como

e"ternos, como son el pH, concentración de gases, temperatura, tipo de suelo,

concentración de los nutrientes, tama o de las raíces, humedad

' Los diferentes mecanismos de absorción de iones y moléculas van a ser

complementarios entre sí

' Los iones tienen diferentes formas de ingresar a las plantas

BIBLIOGRAFIA

7 #r!ona, H *7AA3/ 5oma, transporte y metabolismo del agua y nutrientes en la

planta Agronomía Colombiana , 71G'7 7

- 4arJey, # , $ilbean, ; *-..K/ Handbook of plant nutrition. 8lorida: 5aylor

8rancis )roup

1 4arriuso, M , 0artín , 0 , @ánchez, @ *-.7 / Las micorrizas en los sistemas

agroforestales Agroinforme , 3-. 6ecuperado el .A de .A de -.7=

4enavides, # *#gosto de -.77/ Absorción de iones en la raíz *9niversidad

#utónoma #graria #ntonio Carro, %ditor/ 6ecuperado el 7. de @eptiembre de

-.7=, de http:??datateca unad edu co?contenidos?1.-=K.?1.-.-='#2#'-.7 '>?%ntornoNconocimiento?9nidadN-?absorcionNdeNionesNenNlaNraizNmch=.G pdf

= 4orges, L *-..3/ (inética de la absorción de potasio por las raíces de chile

habanero *(apsicum chinense Macq / Agrociencia , 17 ' .

3 (haparro, # , +rozco , 0 , (ogua, M *-..-/ Cutrición 0ineral de $lantas

*9niversidad Cacional de (olombia, %d / 6ecuperado el .A de @eptiembre de

-.7=, de

http:??OOO virtual unal edu co?cursos?ciencias?-....=7?lecciones?cap.1?.7N.1

htm

K ;íaz, $ , 4orsani, @ , @ignorelli, @ , 0onza, M *-.. / Metabolismo de

Nitrógeno en Plantas. 6ecuperado el 77 de @eptiembre de -.7=, de

http:??OOO fagro edu uy?Pbioquimica?docencia?material

Q-.nivelacion?0%5#4+L>@0+Q-.Q-.;%LQ-.C>56+)%C+ pdf

G %scudero, # , 0ediavilla, @ *-..1/ ;inámica interna de los nutrientes

Ecosistemas , 7'=


14/15

A )allardo, # , ;elgado, 0 , 0orillas, L , (ovelo, 8 *-..A/ (iclos de

nutrientes y procesos edáficos en los ecosistemas terrestres: especificidades del

caso mediterráneo y sus implicaciones para las relaciones suelo ' planta

Ecosistemas , ' 7A

7. )ómez, H *-A de #bril de -..A/ Bios. 6ecuperado el 77 de @eptiembre de

-.7=, de (urso de 4ilogía: http:??benitobios blogspot com?-..A?. ?transporte'

activo html

77 )imenez, > *7AA7/ %nsayos sobre la translocación en plantas de fungicias

sistémicos anidad !egetal , AK ' =7G

7- Herrera, @ , 0ata, # , 0oya, E , Liceras , # , 0adriz, M *1 de #bril de -.77/

Membranas celulares. 6ecuperado el 77 de @eptiembre de -.7=, de 56ansporte

#ctivo: http:??membranascelulares blogspot com?-.77?. ?transporte'activo'

primario'y'secundario html

71 0olina, % *-../ Cutrición y fertilización de la naran!a "nformaciones

Agronómicas , ='3

7 Cetto, ; *-.../ #isicanet. 6ecuperado el 77 de @eptiembre de -.7=, de Las

plantas y los minerales:

http:??OOO fisicanet com ar?biologia?fisiologia?ap.7NabsorcionNdeNminerales ph

p

7= $ardo, M *-.. / 6espuestas de las plantas al anegamiento del suelo "n$est

Agrar% ist &ecur #or , 7.7 '7.K

73 6ubio, ) *-..-/ (onectando el fósforo de suelo con la planta "nformaciones

Agrnómicas del Cono ur , 7A' -

7K 5orres, 0 *-.7-/ 'a fisiología de la absorción ( conducción de agua (

minerales a tra$)s del *ilema en plantas $asculares ( el desarrollo de la

inteligencia $isual ( espacial como propuesta para su aprendiza+e . 4ogotá

7G 9niversidad de la 6ep blica *-.77/ Nutrición Mineral "". $resentación,

0ontevideo +btenido de http:??OOO fagro edu uy?Pfisveg?docencia?curso

Q-.fisioveg?0aterialesQ-.teoricos?CutricionQ-.mineralQ-.>>,Q-.-..A pdf

7A 9niversidad Cacional #bierta a ;istancia *-.71/ Nutrición !egetal. (olombia

-. 2illamil, 0 *-..3/ 8isiología de la nutrición en papa Memorias " taller

nacional sobre suelos, fisiología ( nutrición $egetal en el culti$o de la papa,

presente ( futuro de in$estigación en la cadena agroalimentaria de la papa enColombia. - /01 (olombia


15/15

Monografía Absorción Andrea Guapi

Documents

Transcript of Monografía Absorción Andrea Guapi