Fase 3 Fisiologia Vegetal-1
Fase 3 Fisiologia Vegetal-1
Fase 3 Fisiologia Vegetal-1
ESTUDIANTES:
Grupo 201711_18
TUTORA
Juliana Moraes
Objetivo general.
Comprender e identificar los procesos fisiológicos de las plantas, con respecto a las condiciones
agroclimáticas diferentes.
Objetivos específicos.
1. ¿Cuáles son las respuestas de la planta ante diferentes condiciones de estrés como: Estrés
hídrico por falto de agua, estrés hídrico por exceso de agua, por temperaturas elevadas en
cultivos de clima cálido, ¿y por bajas temperaturas en plantas de cultivos tropicales?
“El estrés por déficit hídrico o por sequía se produce en las plantas en respuesta a un ambiente
escaso en agua, en donde la tasa de transpiración excede a la toma de agua. Déficit hídrico no sólo
ocurre cuando hay poca agua en el ambiente, sino también por bajas temperaturas y por una
elevada salinidad del suelo. Estas condiciones, capaces de inducir una disminución del agua
disponible del citoplasma de las células, también se conocen como estrés osmótico (Levitt, 1980).
Un déficit de agua puede ser el resultado de bajas precipitaciones, baja capacidad de retención
de agua del suelo, excesiva salinidad, temperaturas extremas frías o calientes, baja presión de vapor
atmosférica o una combinación de estos factores (Nilsen y Orcutt, 1996). Por otro lado, una tercera
parte de la superficie del planeta se considera como árida o semiárida, mientras que la mayoría de
la superficie restante está sujeta a períodos temporales de déficit hídrico. De esta manera, el agua
constituye el principal factor limitante del crecimiento de las plantas en la tierra, actuando como
una fuerza selectiva de primer grado para la evolución y distribución de las especies vegetales
(Hanson y Hitz, 1982).
Las plantas que son capaces de adquirir más agua o que hacen un uso más eficiente de ésta
podrán tener resistencia al estrés por sequía. Algunas plantas poseen adaptaciones tales como el
desarrollo del metabolismo C4 y del metabolismo ácido de las crasuláceas o CAM, que les
permiten explotar ambientes más áridos. Así, en las plantas C4 hay una separación física entre el
proceso de asimilación de CO2, que se produce en células del mesófilo y la reducción de éste a
carbohidratos que tiene lugar en otro tipo celular especializado (parenquima perivascular) donde
se acumula el CO2. En este metabolismo se genera una mayor concentración de CO2 en las células
especializadas que puede estar en equilibrio con la atmósfera externa”.
2. Las plantas se clasifican de acuerdo a asimilación de CO2, encontrando plantas C3, C4 y
CAM. Describir en que consiste el metabolismo y cuál es la diferencia entre ellas.
Plantas C3:
Una planta "normal" que no tiene adaptaciones fotosintéticas para reducir la fotorrespiración—
se llama planta C3. El primer paso del ciclo de Calvin es la fijación de dióxido de carbono mediante
la rubisco, y las plantas que utilizan solo este mecanismo "estándar" de fijación de carbono se
llaman plantas C3 por el compuesto de tres carbonos (3-PGA) que produce la reacción. Casi el
85% de las especies de plantas del planeta son C3 como arroz, trigo, soya y todos los árboles.
Plantas C4:
En las plantas C4 las reacciones dependientes de la luz y el ciclo de Calvin están separadas
físicamente: las reacciones dependientes de la luz se producen en las células del mesófilo (tejido
esponjoso en el centro de la hoja) y el ciclo de Calvin ocurre en células especiales alrededor de las
venas de la hoja. Estas células se llaman células del haz vascular.
El Co2 atmosférico se fija en las células del mesófilo para formar un ácido orgánico simple de
4 carbonos (oxaloacetato). Este paso se lleva a cabo mediante una enzima no rubisco, PEP
carboxilasa, que no tiende a unirse al Co2. Después, el oxaloacetato se convierte en una molécula
similar, malato, que puede transportarse hacia las células del haz vascular. Dentro de estas, el
malato se descompone y libera una molécula de Co2. Luego, la rubisco fija el Co2 y lo convierte
en azúcares a través del ciclo de Calvin, exactamente como en la fotosíntesis C3.
La vía C4 se utiliza en cerca del 3%, de todas las plantas vasculares; algunos ejemplos son el
garranchuelo, caña de azúcar y maíz.
Plantas CAM:
Algunas plantas adaptadas a ambientes secos, como las cactáceas y piñas, utilizan la vía del
metabolismo ácido de las crasuláceas (CAM) para reducir al mínimo la fotorrespiración. Este
nombre proviene de la familia de las plantas crasuláceas en las cuales los científicos descubrieron
por primera vez esta vía.
En vez de separar las reacciones dependientes de la luz y el uso de Co2 en el ciclo de Calvin en
el espacio, las plantas CAM separan estos procesos en el tiempo. Por la noche, abren sus estomas
para que el Co2 se difunda en las hojas. Este Co2 se fija en el oxaloacetato mediante la PEP
carboxilasa (el mismo paso que usan las plantas C4) que luego se convierte en malato o un ácido
orgánico de otro tipo3 (khanacademy, s.f.)
3. En una matriz, describir ejemplos (mínimo cinco) de cada una de ellas y sus
características.
C3 C4 CAM
Especies Típicas Trigo, cebada, Maíz, sorgo, caña Piña, nopal, aloe
de Importancia papa, frijol, arroz, de vera.
económica tomate, cítricos azúcar, mijo
perla,
% de la flora 89% <1% 10%
mundial en
Número de
especies
Hábitat típico Distribución Sitios cálidos y Sitios séricos y
amplia praderas epifíticos
Primer producto PGA Malato Malato
estable de
la fijación de
CO2
Anatomía Vaina del haz Vaina del haz Suculencia
vascular no presente vascular con celular o de los
o sin cloroplastos cloroplastos tejidos
(Kranz)
Foto respiración Hasta 40% de la No detectable No detectable
fotosíntesis
Punto de 40-100 m l l-1 0-10 m l l-1 0-10 m l l-1
compensación para
la asimilación de
CO2
[CO2] 200 100 10 000
intracelular en luz
de día (m l l-1)
Frecuencia 40 - 300 100 - 160 1-8
estomática
(estomas mm-2)
EUA (g CO2 1-3 2-5 10 - 40
fijado por kg H2O
transpirada)
Tasa máxima de 5-20 40-50 0.2
crecimiento
(g m-2 d-1)
Productividad 10-30 60-80 Generalmente
máxima (ton menor a 10*
ha-1 año-1)
Jacaranda Portulaca
Así mismo otro factor de gran ayuda seria mantener o poder brindarle a la planta un balance
hídrico estable, lo que favorecería un proceso de fotosíntesis mucho más eficiente y rápida.
Es importante saber qué tipo de planta se tiene, ya que estas nos proporcionan alimentos,
medicinas, madera, combustible y fibras, tienen varias funciones las cuales pueden ser producir
el oxígeno que respiramos, mantener el suelo, regular la humedad y contribuir a la estabilidad del
clima.
Existen cantidad de plantas, algunas muy simples, otras muy evolucionadas. Forman parte de
todos los ecosistemas y se han adaptado a diversos climas y condiciones del suelo. Algunas
pueden vivir en sitios muy secos, otras necesitan agua abundante.
“La mitad de los alimentos que consume la humanidad procede de sólo tres especies de plantas:
el trigo, el arroz y el maíz.
Más del 40% de las medicinas derivan de las plantas. Algunas se utilizan directamente, como las
hierbas tradicionales. Otras se originan en el mundo vegetal, pero sufren complicados procesos
de transformación”.
Taxonomía
Familia: Musaceae.
Especie: Musa x paradisiaca L.
Planta: herbácea perenne gigante, con rizoma corto y tallo aparente, que resulta de la unión de
las vainas foliares, cónico y de 3,5-7,5 m de altura, terminado en una corona de hojas.
Sistema radicular: posee raíces superficiales que se distribuyen en una capa de 30-40 cm,
concentrándose la mayor parte de ellas en los 15-20 cm.
Altitud: Es una condición que determina el periodo ve-getativo del plátano de acuerdo con la
variedad, adaptándose en un amplio rango que va desde los cero metros hasta los 2000 msnm
(Universidad de Córdoba, 2011).
Temperatura: La temperatura óptima se. -encuentra entre los 20º y 30º C. La temperatura es un
factor que determina la frecuencia de emisión de las hojas y de ella depende que el periodo
vegetativo de la planta sea más largo o más corto. Precipitación: El cultivo del plátano requiere,
para su normal desarrollo y buena producción, precipitaciones bien distribuidas durante el año
Agua- Este cultivo requiere cantidades de agua para su buen desarrollo lo que se recomienda
sembrarlo en zonas cuya precipitación oscile entre 1,800 a 2,500. Distribuidos en todo el año.
Las necesidades mensuales de agua son de 150 a180mm.
Luminosidad: Se debe contar con buena cantidad de luz día, para que las plantas se desarrollen
adecuada-mente (hojas, racimos, yemas o brotes laterales). En el caso contrario, la baja
disponibilidad de luz retrasa la producción y afecta la calidad del fruto (Universidad de Córdoba,
2011)
Viento: No se recomienda establecer plantaciones en plantaciones en áreas expuestas a vientos
mayores de 20 km./ hora, dado que se dan problemas de daños en el área foliar y pérdidas en la
producción.
Suelos: Se requieren suelos con profundidad no menora1.2mts., sin problemas internos de
drenaje, de textura Franco arenosa, muy Franco limoso o Franco arcillo limoso y un Ph de 5.5 a
7.0.
Temperatura: La temperatura óptima se La temperatura óptima se encuentra entre los 20º y 30º
C.- ncuentra entre los 20º y 30º C.-
Aspectos Fenológicos: El plátano es una planta herbácea, perteneciente l Plátano es una planta
herbácea, perteneciente a la familia de las Musáceas, que consta de un la familia de las
Musáceas, que consta de un tallo subterráneo ( Cormo ó Rizoma ) del cual allo subterráneo (
Cormo ó Rizoma ) del cual brota un Pseudotallo aéreo; el Cormo emite rota un Pseudotallo
aéreo; el Cormo emite raíces y yemas laterales que formaran los hijos aíces y yemas laterales que
formaran los hijos o retoños. Retoños
Fase Vegetativa: Tiene una duración de Tiene una duración de 6 meses y es donde en su inicio
ocurre meses y es donde en su inicio ocurre la formación de raíces principales y a formación de
raíces principales y secundarias, desarrollo de pseudotallo e ecundarias, desarrollo de pseudotallo
e hijos.
Fase Floral: Tiene una duración aproximada Tiene una duración aproximada de tres meses a
partir de los seis meses de e tres meses a partir de los seis meses de la fase vegetativa. El tallo
floral se eleva del a fase vegetativa. El tallo floral se eleva del Cormo a través del pseudotallo y
es visible hasta el momento de la aparición de la asta el momento de la aparición de la
inflorescencia.
Aporte Cristian López:
Fotosíntesis:
Requerimientos hídricos:
Los requerimientos hídricos para crecer normalmente son altos pero dependen del clon, de la
radiación solar diaria, de la densidad poblacional, de la edad del cultivo y del área foliar. El
plátano es poco tolerante a las deficiencias de humedad y en las hojas, como respuesta al
agotamiento del agua en el suelo, se aumenta la resistencia de los estomas al flujo de vapor de
agua, reduciendo las tasas de transpiración; esta respuesta al déficit hídrico es visible por el
doblamiento de la lámina foliar a lo largo de la nervadura central, poniendo en contacto las dos
porciones del envés que son las que presentan las mayores tasas de transpiración, debido a su
mayor densidad de estomas (Champion 1975). La sequía causa reducción de la actividad
fotosintética por provocar el cierre prematuro de las estomas durante el día.
Debido a que las musáceas tienen una área foliar extensa, consumen cantidades grandes de
agua. Considerando que el clon Dominico-Hartón tiene un área foliar permanente por planta de
14 m2, se estima un consumo diario de 26 litros de agua en días soleados, 17 litros en días
seminublados y 10 litros en días completamente nublados. (Cayon, 2004)
Translocación de fotoasimilados:
Los fotoasimilados se generan en las células fotosintéticas y tienen que ser incorporados a la
corriente floemática. Las células que constituyen el floema se ramifican de tal manera que las
células parenquimáticas no se van a encontrar separadas más de 2 o 4 células del floema.
Próximo al floema existen células diferentes a las parenquimáticas que se conocen como células
intermediarias o células de transferencia. (www.ub.edu, s.f.)
Florencia:
Por lo que podemos observar en la imagen vemos que las precipitaciones en la ciudad de
Florencia presenta altas precipitaciones en todo el año, lo cual eleva la humedad relativa una de
las principales limitantes en las musáceas por el hongo de la Sigatoka, además de inundaciones y
asfixia radicular, por otro lado vemos los requerimientos hídricos del cultivo del plátano en el
siguiente cuadro.
Observamos que el cultivo demanda agua en todo el proceso de vida, pero comparado con el
nivel de precipitaciones de Florencia, vemos que es más de la que la planta toma y más de la que
el suelo puede almacenar, el cultivo en la etapa donde mayor agua extrae del suelo es en la etapa
de floración y llenado con una demanda de 30 mm/mes, pero en la ciudad de Florencia vemos
que en esa misma época caen de 400-550 mm/mes, entonces y para finalizar consideramos que el
caso de Florencia no es apto para el cultivo del plátano por su cantidad de precipitaciones y
humedad relativa.
Ibagué:
Aporte Ceneida Quiceno:
Exceso: Iniciando el mes de marzo hay incremento de lluvias prolongadas hasta el mes de mayo
con un tope máximo de 360 mm, en el mes de junio presenta 110 mm aproximadamente. Vuelve
a incrementar a mediados del mes de agosto, prolongándose los meses de septiembre, octubre y
noviembre con un máximo de precipitaciones de 280 mm, en diciembre termina con 110 mm.
Almacenamiento: en los meses de enero y febrero el almacenamiento de agua es
aproximadamente de unos 95 mm va incrementando con los días, el almacenamiento va
aumentando en el mes de marzo hasta nivelarse durante el mes de abril y mayo en unos 220 mm y
a mediados del mes de mayo comienza a descender en los meses de junio, julio y a comienzos de
septiembre incrementa a 170 mm, en el mes de octubre está en 205 mm, comienza a descender
noviembre y diciembre con 100 mm
Déficit: No presenta problemas de déficit hídrico en el diagrama
Consumo: El consumo durante todo el año se sostiene entre 105 mm y 110 mm
Precipitaciones: en los meses de enero se encuentra con 95 mm y va incrementando con el
pasar de las semanas hasta llegar a un tope máximo en los meses de abril y mayo en 230 mm y
comienza a bajar y en los meses de julio y agosto está en un promedio de 80 mm, incrementando
nuevamente en septiembre, teniendo pico de precipitaciones en el mes de octubre con 205 mm.
Descendiendo en los meses de noviembre y diciembre terminando con 100 mm.
ETP: La evapotranspiración durante los meses comienzo de enero a comienzos de junio se
sostiene en unos 110 mm, los meses, intermedios el mes de junio hasta terminar septiembre
aumento hasta llegar a un promedio de 150 mm. Iniciando el mes de octubre hasta terminando
diciembre se estabiliza de nuevo hasta los 110 mm.
ET: Se sostiene durante todo el año en un promedio de 110, siendo los meses de julio y agosto
con mayor evapotranspiración.
CONCLUSIONES
Respuesta de las plantas al estrés por déficit hídrico. Una revisión Plant responses to
water deficit stress. A review. Liz Patricia Moreno F.1
http://www.scielo.org.co/pdf/agc/v27n2/v27n2a06.pdf
Azcón J., Fleck I. Aranda I. y Gómez N. (2013) Capítulo 13. Fotosíntesis, factores
ambientales y cambio climático. En B. Azcón y M. Talón. Fundamentos de Fisiología
vegetal (pp 247-253, 256-262) España McGraw-Hill. Recuperado
de:http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=264&docID=1
1046640&tm=1482803138597
Moreno, L. P. (2 de Julio de 2009). Respuesta de las plantas al estrés por déficit hídrico.
Obtenido de Universidad Nacional de Colombia:
https://revistas.unal.edu.co/index.php/agrocol/article/view/11131/37762
https://es.khanacademy.org/science/biology/photosynthesis-in-plants/photorespiration--
c3-c4-cam-plants/a/c3-c4-and-cam-plants-agriculture