FASE 3 - CONOCER EL PROCESO DE FOTOSÍNTESIS Y

METABOLISMO EN LAS PLANTAS

ESTUDIANTE

PRESENTADO POR:
JOSE ROBINSON DELGADO MARIN
CODIGO: 94,301,757

GRUPO N°
201711_14

TUTOR:
DARIO FERNANDO MEJIA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

CURSO DE FISIOLOGIA VEGETAL
PROGRAMA DE AGRONOMIA
 MARZO-2021
INTRODUCCIÓN

La Fisiología Vegetal busca comprender y analizar el funcionamiento de

las plantas desde el nivel celular, sus tejidos, órganos y las plantas
como individuos y como comunidad que interactúa con el ambiente. La
Fisiología Vegetal es una ciencia que se encarga del estudio del
funcionamiento de las plantas, es decir, qué es lo que las mantiene
vivas, esta explica mediante leyes físicas y químicas, el modo en que
las plantas utilizan la energía de la luz para sintetizar, a partir de
sustancias inorgánicas, moléculas orgánicas con las que construyen las
complejas estructuras que forman su cuerpo. Algo importante es que a
partir de estos estudios también se conocen como funcionan los
procesos físicos y químicos que tienen lugar en cada punto de la planta
y en cada momento de su programa de desarrollo.

En el siguiente trabajo se abordaran temáticas sobre la fotosíntesis en

los procesos fisiológicos de las plantas; las reacciones fotoquímicas, la
fotofosforilacion, asimilación de CO2, la biosíntesis de carbohidratos,
fotorrespiracion, y otras vías de asimilación del CO2 como la vía C4 y
CAM.
 OBJETIVOS

General:

 Conocer y comprende la fotosíntesis en los procesos fisiológicos,

transpiración, metabolismo y desarrollo de las plantas.

Específicos:

 Comprende los procesos relacionados con la fotosíntesis y

metabolismos de las plantas.
 Identificar las reacciones fotosintéticas y fotofosforilación
 Conocer la Asimilación del CO2, biosíntesis de carbohidratos y la
respiración.
 Analizar un estudio de caso
 DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

Cuestionario:

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?

 Estrés hídrico por falta de agua: La pared celular de la planta se

vuelve inflexible limitando así su crecimiento y desarrollo,
degradación de clorofila en las hojas, los estomas de las hojas
empiezan a cerrasen, las actividades de fotosíntesis se detiene o
disminuye y como consecuencia el metabolismo de la planta se
detiene, a veces la falta de hidratación en la planta causa su
muerte.

 Estrés hídrico por exceso de agua: Reducción del crecimiento de la

planta, provoca e induce la senescencia, cierre estomático,
disminución de fotosíntesis, la falta de oxígeno en el suelo hace
que los tejidos radiculares de la planta se pudran, la planta se
marchita, podredumbre del tallo, caída de frutos o flores.

 Estrés por temperaturas elevadas en cultivos de clima cálido: Bajó

crecimiento y desarrollo en la planta, disminución de fotosíntesis,
quemaduras en hojas y brotes tiernos de la planta, perdida y
senescencia foliar, decoloración y reducción de crecimiento de
 frutos, ausencia de flores, muerte celular, muerte descendente en
la planta.

 Estrés por bajas temperaturas en plantas de cultivos tropicales:

Disminución del crecimiento y alteraciones en su desarrollo,
quemadura en hojas y nuevos brotes.
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.

 C3: Se les consideran plantas normales, por lo tanto no consiguen

adaptarse de manera sintética para minimizar fototranspiración.
Estas plantas utilizan un paso del ciclo de Calvin que consiste en
fijar dióxido de carbono mediante la rubisco. Las C3 (3 Carbonos)
habitan alrededor del 85% del planeta, con especies como arroz,
soya, trigo y todo tipo de árboles.

Tomado de:
https://es.khanacademy.org/science/biology/photosynthesis-in-
plants/photorespiration--c3-c4-cam-plants/a/c3-c4-and-cam-plants-
agriculture

 C4: En este tipo de plantas, se encuentran separadas las

reacciones de la luz y el ciclo de Calvin. En la luz se produce en la
céluas del mesófilo, mientras que en el ciclo de Calvin sucede en
las células del haz vascular.
Normalmente esta especie se encuentra en zonas cálidas y
soleadas, debido a lso beneficios que trae una menor
fotorespiración. Las plantas C4 más conocidad son el grrachuelo,
maíz y caña de azucar.

Tomado de:
https://es.khanacademy.org/science/biology/photosynthesis-in-
plants/photorespiration--c3-c4-cam-plants/a/c3-c4-and-cam-plants-
agriculture
  CAM: Quiere decir (Metabolismo Ácido de las Crasuláceas)
refiriendo se a las plantas que predominan hábitats secos,
desérticos que reducen al mínimo la fotorespiración. Las más
comunes y únicas son piña y cactáceas. Esto quiere decir, que las
CAM realizan su proceso fotosintético cuando la humedad
aumenta y la temperatura baja, es decir en la noche, además son
muy controladoras del poco agua que recolectan.

Tomado de:
https://es.khanacademy.org/science/biology/photosynthesis-in-
plants/photorespiration--c3-c4-cam-plants/a/c3-c4-and-cam-plants-
agriculture

 Estas especies pueden diferenciarse en cuanto a la división de

CO2 y del ciclo de Calvin, el tiempo en que realizan su fotosíntesis
y ambiente adecuado.

Especie División de CO2 y ciclo Estomas Zona adecuada

de Calvin abiertas
C3 No se divide En el día Tropical y
húmedo
 C4 En medio del mesófilo y las En el día Cálido y soleado
células del haz vascular
CAM Cuestión de tiempo (entre En la noche Secos,
el día y la noche) desérticos

3. En una matriz, describir ejemplos (mínimo cinco) de cada una de

ellas y sus características.
MATRIZ C3, C4, CAM
No C3 C4 CAM
1 Lo presenta vaina en Su vaina de haz Presenta
el haz vascular o no muscular posee suculencia celular
tiene cloroplastos. cloroplastos o de los tejidos.
(A. Langtry, 2016) (A. Langtry, 2016) (A. Langtry, 2016)
2 El CO2 se fija por la El CO2 se fija por la El CO2 se fija por
enzima Rubisco. (A. enzima la enzima
Langtry, 2016) fosfoenolpiruvato fosfoenolpiruvato
(PEP). (A. Langtry, (PEP). (A. Langtry,
2016) 2016)
3 Su primer producto Su primer producto Su primer producto
estable de la fijación estable de la fijación estable de la
de CO2 es el 3GP de CO2 es el malato. fijación de CO2 es
Langtry, 2016) (A. Langtry, 2016 el malato. (A.
Langtry, 2016)

4 Su fotorrespiración Su fotorrespiración no Su fotorrespiración

es detectable hasta es detectable. no es detectable.
fotosíntesis. (Benavides, 2015) (Benavides, 2015).
(Benavides,2015)
el40% de la

5 Su frecuencia Su frecuencia Su frecuencia

estomática (estomas estomática (estomas estomática
mmʌ-2) es de 40- mmʌ-2) es de menos (estomas mmʌ-2)
300. (A. Langtry, de 160. (A. es de 10-40. (A.
2016) Langtry,2016) Langtry, 2016)
4. Describir que importancias agronómicas tienen conocer o identificar
las plantas de acuerdo

a su asimilación de CO2.

Estas plantas, Aunque sean C3, C4 o CAM, finalmente todas las plantas
terminan por fijan el CO2 mediante la ruta del ciclo de Calvin. El CO2
reacciona con una molécula de azúcar de cinco carbonos y luego esta
pasa a formar dos moléculas de tres carbonos. A efectos de los seres
con capacidad fotosintética (vegetales) el CO2 es un nutriente, ya que
cumple las condiciones expuestas para ellos en las entregas 1 y 2 de
esta serie: “cualquier ión o molécula que deba de ser captada,
transferida y asimilada”. Además es una molécula que puede ser
manejable tanto en los cultivos bajo cubierta (invernaderos) como en
algunos de los energéticos.

Las plantas, asimilan CO2 (integran metabólicamente), en dos ámbitos

morfológicos distintos y distantes, mediante rutas metabólicas
diferentes: en las hojas (siempre) y, en la raíz (a veces). Y es positivo
conocer que ocurre en cada lugar.
Estudio de caso

A continuación se dará a conocer las respuestas fisiológicas del cultivo

de plátano sometidos a dos condiciones agroclimáticas diferentes. Se ha
escogido los municipios de Florencia e Ibagué para desarrollar el
proyecto productivo. En la Figura 1 se describe las condiciones
climáticas de cada una de las regiones.
En el municipio de Ibagué se presenta una precipitación con picos de
238 mm

Un promedio de hasta 20 días de lluvia

Una humedad del 81%

Temperatura de 19,2

Un exceso fuerte de índice hídrico el cual llega hasta 2.4%

En la segunda tabla podemos ver

En el municipio de Florencia se presenta una precipitación con picos de

500 mm

Un promedio de hasta 26 días de lluvia

Una humedad del 87%

Temperatura de 30

Un exceso fuerte de índice hídrico el cual llega hasta 5.9%

Cuadro Comparativo

Ibagué Florencia
Temperatura 23°C, máximo 28°C y 25°C, máximo 31°C y
Promedio mínimo 18°C mínimo 22°C
Precipitación 78%, con múltiples 60% Desde octubre hasta
variaciones Junio del siguiente año
Luz solar En su máximo punto de En su máximo esplendor
Diciembre a Febrero desde Abril hasta finales
de Julio
Humedad Variación constante Variación leve, se
anualmente mantiene constante
Viento Velocidad de 5,2 Con una velocidad de 3,4
kilómetros por hora kilómetros por hora

La fisiología de la planta de plátano

El cultivo de plátano ha tomado gran importancia socioeconómica en
Colombia, en cuanto a la generación de ingresos y componente básico
en la canasta familiar.

La producción del plátano se basa por la interacción entre las

condiciones ecológicas en las que se desarrollan y su potencial genético,
por lo tanto es complejo comprender sus procesos fisiológicos que
controlan su crecimiento y desarrollo. Esta especie perenne debe pasar
por una etapa de desarrollo, en donde forma su sistema radicular para
realizar procesos de absorción de agua y nutrientes, y, las hojas para la
asimilación de fotosíntesis. Una vez formadas estas estructuras, esta,
almacena carbohidratos y otras sustancias para dar inicio a la floración
y llenado de frutos.

Las tasas fotosintéticas no sólo se incrementan con los aumentos de los

niveles de irradiación, sino también por mayores concentraciones de
CO2, especialmente cuando las estomas están parcialmente cerrados
por la sequía. La fotosíntesis neta de las plantas C-3 casi siempre llega
a cero con concentraciones de CO2 fluctuantes entre 35 y 45  mol
mol–1. La concentración de CO2 a la que la fijación fotosintética se
equilibra justo con la pérdida por respiración se denomina punto de
compensación de CO2 (Salisbury y Ross, 1994).

El cultivo de plátano crece en condiciones de menor intensidad de

luminosidad, cambiando morfológicamente a plantas más altas y hojas
con mayor área a foliar, prolongado su periodo vegetativo. La
transpiracion en las hojas del platano es alta, donde se estiman 12
hojas de las cuales 8 estan sometidas a insolacion, con una area foliar
de 20cm2 y un consumo diario de agua por platan de 30 a 35 litros en
dias soleados y de 12,5 litros en dias nublados. El platano necesita de
suelos aluviales con textura francoarenosas y francoarcillosas para la
retencion de agua.

En cuanto a las condiciones climáticas de las dos regiones planteadas

(Ibagué y Florencia), Este cultivo en cierta manera puede adaptarse a
sus suelos, sin embargo el resultado reflejará un mejor fruto en suelos
de clima tropical, esto debido a que el plátano requiere tanto de la luz
solar como el agua de precipitación a la vez. Cualquier exceso de una de
estas dos condiciones podrá generar la creación de hongos, plagas,
escases de nutrientes y demás, afectando el cultivo en su proceso
metabólico y por consiguiente múltiples pérdidas económicas. Debido a
esto, la región de Florencia presenta mejores condiciones para la
siembra de plátano, esto debido al constante estable clima que presenta
la zona, lo cual beneficia el sector agrícola con cultivos perenne que
deben ser cohechados constantemente como es el caso de este fruto.

Para cultivar plátano en suelos distintos al ideal, se deben establecer

estrategias y alternativas de solución que faciliten su crecimiento y buen
rendimiento,
CONCLUSIONES
Las plantas, aunque sean C3, C4 o CAM, finalmente todas terminan por
fijar el CO2 mediante la ruta del ciclo de Calvin, el CO2 reacciona con
una molécula de azúcar de cinco carbonos y luego esta pasa a formar
dos moléculas de tres carbonos, por lo cual se encuentran una cantidad
importante de plantas dentro de estas condiciones.

El CO2 es un gas que se introduce en las plantas por sus estomas de las
hojas (siempre que estén abiertos). Esta estrategia de captura no es la
única. El mundo vegetal acuático (sobre todo de aguas calientes), debe
de ingeniárselas para captarlo del agua, bien en forma gaseosa (a veces
no hay suficiente) y/o disuelta, dada la facilidad del CO2 para formar ión
bicarbonato, en ese medio.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
 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.a
ction?ppg=264&docID=11046640&tm=1482803138597
 Medrano H.  Galmés J. y Flexis J. (2013) Capítulo 11. Fijación del
hidróxido de carbono y biosíntesis de fotoasimilados. En B. Azcón
y M. Talón.  Fundamentos de Fisiología vegetal (pp 211-224)
España
McGrawHill.Recuperadode: http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:20
77/lib/unadsp/reader.action?
ppg=228&docID=11046640&tm=1482803075538
 Khan academy (2016) Plantas C3, C4 y CAM. Tomado de:
https://es.khanacademy.org/science/biology/photosynthesisinplan
ts/photorespiration--c3-c4-cam-plants/a/c3-c4-and-cam-plants-
agriculture
 Jose B. Carlos C. y Daniel C. (2011). El cultivo de plátano (Musa
AAB Simmonds): ecofisiología y manejo cultural sostenible.
Recuperado de:
https://editorialzenu.com/images/1467833541.pdf
 Weatherspark. (2017) El clima promedio en Florencia. Tomado de:
https://es.weatherspark.com/y/22366/Clima-promedio-en-
Florencia-Colombia-durante-todo-el-a%C3%B1o
 Weatherspark. (2017) El clima promedio en Ibagué. Tomado de:
https://es.weatherspark.com/y/22439/Clima-promedio-en-Ibagu
%C3%A9-Colombia-durante-todo-el-a%C3%B1o