Transcript Las plantas y el medio ambiente Factores que controlan el

Metafitas_Fitohormonas
CRÉDITOS
Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio
Noriega Iglesias
Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes de:
– Biología y Geología – 1Bachillerato
– Autores del texto: Natividad Ferrer Marí, Miguel
García Vicente, Manuel Medina Martínez.
– Editorial: Bruño
– Madrid, 2002
– ISBN 84-216-4329-0
• El resto de las imágenes procede de diversas fuentes en
Internet.
Las plantas y el medio ambiente
Factores que controlan el desarrollo de la planta
•
•
•
•
Factores internos: genes y
fitohormonas
Factores externos: luz, agua,
temperatura, nutrientes, suelo
(composición química y textura)
=====================
Fitohormonas
–
–
•
Producidas en pequeñas cantidades
en ciertas zonas de la planta
Transporte por Xma, Fma o por via
parenquimática
Genes
–
–
Control del ADN a través de la
expresión génica:
ADN  ARN  proteínas
Las hormonas y la fase juvenil
El despertar de la semilla (I)
Giberelinas estimulan síntesis
de enzimas hidrolíticas de las
moléculas del endospermo
Antes de germinación: dormición
mantenida por ÁCIDO ABCÍSICO
(antagonista de GIBERELINA)
Endospermo ofrece resistencia
a expansión de embrión
Tegumentos inpermeables
impiden entrada de agua,
intercambio gaseoso y salida
de la radícula
Temperatura bajas inducen
síntesis de GIBERELINA
M! para crecimiento radícula y
coleoptilo precisa energía de
ATP obtenida de glucolisis
Las hormonas y la fase juvenil
El despertar de la semilla (II)
Giberelinas (I) (p. 183)
•
•
•
•
•
•
•
Inducen la germinación (interrumpe
período de latencia o dormición)
Estimulan elongación del tallo
Estimulan floración
Retardan maduración fruto
(antagonista del etileno)
Inhiben senescencia en hojas
Estimula la M! en el cambium
Se producen en meristemos apicales,
en hojas jóvenes y en embrión
El ácido giberélico GA3 es
un derivado lipídico
Las hormonas y la fase juvenil
El despertar de la semilla (II)
Giberelinas (II) (p. 183)
Se aplican diferentes
concentraciones de
GA en plantas de
arroz de 4 días de
edad. Luego se dejan
crecer 5 días, con el
resultado que se ve
Efecto de las giberelinas sobre la elongación del tallo
Las hormonas y la fase juvenil
El despertar de la semilla (III)
Ácido abcísico (ABA) (p. 183)
•
•
•
•
Fitohormona del estrés (ayuda a
combatir condiciones ambientales
desfavorables: cierre de estomas
cuando escasea agua) y de la
senescencia
Antagonista de giberelinas en
germinación (mantiene semilla en
período de latencia)
Antagonista de citoquininas,
giberelinas y auxina en abcisión hoja
Se produce en caliptra, tallo y hojas
viejas (para su abcisión)
La molécula del ABA es parecida
a la de las giberelinas
Las hormonas y la fase juvenil
Respuestas a estímulos de gravedad y luz
Geotropismo (I)
•
Tropismos: respuesta mecánica del
vegetal ante estímulo externo
–
Geotropismo (gravitropismo):
estatolitos (amiloplastos) en células del
brote y de la caliptra
•
•
Geotropismo negativo del tallo: los
estatolitos deben estar en la zona
inferior de las células
Geotropismo positivo de la raíz: los
estatolitos deben estar en zona inferior
de las células
Cuando cortamos la caliptra, la raíz no tiene geotropismo positivo
Las hormonas y la fase juvenil
Respuestas a estímulos de gravedad y luz
Geotropismo (II): La orientación de la plántula en desarrollo
El papel de las auxinas (I)
Zona de acumulación de
estatolitos y de auxinas
Zona de elongación
Efectos antagónicos de las
auxinas en el brote y en la raíz
Geotropismo negativo y
reorientación del tallo
Zona de acumulación de
estatolitos y de auxina
Se inhibe la elongación
celular
Las hormonas y la fase juvenil
Tropismos y orientación de la plántula en desarrollo
Auxinas (II) (ácido Indolacético –IAA) (p. 183)
•
•
•
•
•
•
•
Estimulan elongación celular
Intervienen en geotropismo y fototropismo,
dominancia apical y formación de xilema y
floema
Junto con giberelinas estimulan la M! en el
cambium
Junto con giberelinas y citoquininas inhiben
senescencia en hojas, flores y frutos y la
abcisión de las hojas
A ciertas concentraciones estimula producción
de etileno
Induce formación de raíces adventicias
Efectos diferentes de las auxinas en brote del
tallo y en la raíz:
–
–
•
Brote del tallo: la elongación celular se produce en
las zonas donde más se acumula la auxina
Ápice de la raíz: la elongación celular se produce
en las zonas donde menos se acumula la auxina
Se producen en meristemos apicales del tallo,
hojas jóvenes, semillas y polen.
Es un derivado del
aminoácido triptófano
Las hormonas y la fase juvenil
La formación de las ramas y de las raíces secundarias:
Efectos de las auxinas según su concentración
• En una escala relativa de concentraciones:
– Concentraciones de auxinas de entre 1 y 5 estimulan el
crecimiento de la raíz y no tienen efecto en el crecimiento del
tallo.
– Concentraciones de auxinas de entre 5 y 9 producen una
inhibición del crecimiento de la raíz y una estimulación del
crecimiento del tallo
– Concentraciones de auxinas de entre 9 y 13 no tienen efecto en
el crecimiento de la raíz y producen una inhibición en el
crecimiento del tallo
– Por tanto, la tasa máxima de crecimiento en raíces se produce
con una concentración de 5, y la tasa máxima de crecimiento en
tallo con una concentración de 9.
Las hormonas y la fase juvenil
La formación de las ramas y de las raíces secundarias:
Auxinas (III), citoquininas y etileno
Auxina estimula producción
de etileno, que favorece la
dominancia apical
A menor concentración de
auxinas, menor de etileno y
disminución de la
dominancia apical 
incremento en desarrollo
ramas
Ramas laterales menores
por menor concentración de
citoquinina y mayor de
auxina
Ramas laterales mayores por
mayor concentración de
citoquinina y menor de auxina
Raíces secundarias
desarrolladas por baja
concentración de auxina
Relación biomasa fotosintética / biomasa raíces aumenta a medida que la planta crece
Las hormonas y la fase juvenil
La formación de las ramas y de las raíces secundarias:
Citoquininas (p. 183)
•
•
•
•
•
•
Activan la M!
Antagonistas de auxinas en
dominancia apical, pues estimulan
desarrollo brotes laterales
Activan la floración, el crecimiento del
brote y la fructificación
Retardan senescencia de hojas, flores
y frutos
Factores defensivos ante virus
Se producen en las raíces, semillas,
frutos y hojas
Las citoquininas son derivados de
purinas (adenina y guanina)
Las plantas y el medio ambiente
La fase de madurez (I)
La floración (I)
•
•
Se produce sólo cuando el vegetal
alcanza un cierto desarrollo
Controlada por factores ambientales
–
Luz
•
•
Fotoperíodo: relación entre horas de
oscuridad y de luz a lo largo de 24
horas
Fotoperiodicidad: Respuesta de la
planta al fotoperiodo:
–
–
–
–
Plantas de día neutro: floración
independiente del fotoperiodo. Maíz
(Zea mays)
Plantas de día corto (= noche larga):
floración con el acortamiento de los
días; número de horas de oscuridad por
encima de un determinado valor crítico
(después de equinoccio de otoño).
Ajonjera (Chondrilla juncea)
Plantas de día largo (= noche corta):
floración con número de horas de
oscuridad por debajo de un
determinado valor crítico (solsticio de
verano)
Temperatura
•
Temperatura adecuada necesaria,
incluso a pesar de fotoperíodo
adecuado
Las plantas y el medio ambiente
La fase de madurez (I)
La floración (II)
La interrupción momentánea del período de
oscuridad produce inhibición de floración en
plantas de día corto (noche larga) y
estimulación de la floración en plantas de día
largo (noche corta)
Las plantas y el medio ambiente
La fase de madurez (II)
La fructificación
•
Auxinas
–
–
•
Etileno
–
•
Semillas del fruto  auxinas 
etileno, que acelera maduración del
fruto
Giberelinas y Citoquininas
–
•
Polen libera auxina  ovario
estimulado para formar pericarpio
Formación de frutos sin semillas
Antagonistas del etileno, inhibidores
de maduración del fruto
Temperatura
–
–
5 ºC (se inhibe producción etileno:
maduración retardada). Conservación
de la fruta en cámaras frigoríficas.
>35 ºC: maduración defectuosa
(producida en cámaras industriales 
fruta con alteradas propiedades
organolépticas).
Las plantas y el medio ambiente
La fase de madurez (III)
La dormición o latencia en un ciclo anual
Incremento en producción de ABA
FITOCROMO
Temperaturas bajas
Escasez de agua
Acortamiento de los días a
partir del solsticio de verano
Yemas salen de la dormición
Periodo de latencia
Yemas en dormición o reposo
Alargamiento de los días a
partir del solsticio de invierno
FITOCROMO
Incremento en producción
de giberelinas y citoquininas
Las plantas y el medio ambiente
Etileno
•
•
•
•
•
•
Gas a temperatura ambiente
Estimula maduración frutos
Induce abcisión de hojas, flores y frutos
(antagonista de auxinas, citoquininas y
giberelinas)
Complementario de las auxinas en la
dominancia apical
Acelera la degradación de la clorofila
(otoño)
Se produce en hojas, brotes, raíces,
flores y frutos
H2C=CH2
Las plantas y el medio ambiente
La fase de senescencia
ABA
Hojas jóvenes: auxina,
giberelinas y citoquininas
inhiben abcisión
Hojas viejas o con estrés
hídrico o térmico: disminuye
producción de auxinas,
giberelinas y citoquininas
Incremento en producción de
ABA y etileno  destrucción
celular en zona de inserción
del pecíolo con tallo
Destrucción celular
abre fisura  el
pecíolo se desprende
La acción equilibrada de las
giberelinas, auxinas y citoquininas
(que mantienen la planta en forma juvenil)
con el etileno y el ABA
(causantes de su senectud)
coordina la maduración de los frutos y la
caída de las hojas
Las plantas y el medio ambiente
Aplicaciones industriales de las fitohormonas
•
Auxinas (sintéticas)
–
–
–
–
–
•
Estimulación crecimiento raíces (reproducción vegetativa por esquejes)
Inhibidores de hierbas malas a altas concentraciones
Retraso en caída de los frutos maduros hasta momento recolección
Inhibición formación “ojos” (yemas axilares) en patatas almacenadas
Inhibición formación flores en plantas ornamentales
Citoquininas (sintéticas)
– Prolongación vida útil de ciertos cultivos
•
Giberelinas
– Activación crecimiento especies enanas
– Activación de la floración y la fructificación tempranas
– Aumento tamaño fruto sin fecundación (ausencia de semillas o “pepitas”)
•
Ácido abcísico (ABA)
– Acelerar comienzo producción de los manzanos jóvenes
•
Etileno
– Control de la maduración de los frutos recolectados verdes