II CURSO DE FISOLOGIA VEGETAL Y NUTRICIONVEGETAL Y NUTRICION

MINERALMINERAL

CRECIMIENTO Y DESARROLLO VEGETAL

Ing. Jorge Martn Ponceg g

C t 23 l 26 d J i 2009Caete, 23 al 26 de Junio, 2009

Desarrollo

Vegetalg

INTRODUCCINEl crecimiento y desarrollo puede considerarse

como respuesta normal de la planta a dos grupos decomo respuesta normal de la planta a dos grupos defactores, externos e internos. Como factores externos sonconsiderados la luz, el agua, los nutrientes, etc.considerados la luz, el agua, los nutrientes, etc.

Los factores internos son los reguladores delLos factores internos son los reguladores delcrecimiento.

Las diferencias entre crecimiento (cambio en laforma y tamao) y diferenciacin (la dotacin dediferencias morfolgicas y funcionales) son planteadas alafrontar el estudio del crecimiento vegetal.

DesarrolloDesarrollo

CrecimientoCrecimiento DiferenciacinDiferenciacin Envejecimiento Envejecimiento CrecimientoCrecimiento DiferenciacinDiferenciacin jjy muertey muerte

DesarrolloDesarrolloDesarrolloDesarrolloDesarrolloDesarrolloDesarrolloDesarrolloCambios condicionados a factores genticosCambios condicionados a factores genticos,no accidentales y normalmente irreversiblesque se dan en el organismo durante su vidaque se dan en el organismo durante su vida.Desde la fecundacin del ovulo, formacind i d h tde organismo maduro y hasta suenvejecimiento y muerte

CrecimientoCrecimientoCrecimientoCrecimientoAumento irreversible de las dimensionesAumento irreversible de las dimensionesdel organismo (aumento de la masacelular)celular).El crecimiento puede darse por el aumentod l di i d l l lde las dimensiones de las clulas o pordivisin d e stas.

DiferenciacinDiferenciacinProcesos que ocurren cuando el organismo seq gdesarrolla, es decir las clulas formadas en losmeristemos apicales o en el cambium vascular,

i i i i t d id tique en un principio son casi todas idnticas,pero rpidamente inician su especializacin.La planta entera se diferencia gradualmente:races, tallos, hojas, flores y frutos finalmente.

Envejecimiento y MuerteEnvejecimiento y Muertej yj yDe clulas, rganos o de toda la planta es parte, g p pdel desarrollo.Muerte de las clulas que forman vasos yq ytraqueidas para facilitar el transporte de agua.Envejecimiento y cada de hojas en plantasj y j pleosas durante la poca fra para lasobrevivencia de stas.

Energa SolarEnerga SolarEnerga SolarEnerga Solar AAAAEl Milagro de la NaturalezaEl Milagro de la Naturaleza

COCO22COCO22

Energa SolarEnerga SolarEnerga SolarEnerga Solar

LluviaLluviaLluviaLluviaAguaAguaAguaAgua

RiegoRiegoRiegoRiegou au au au a

FloemaFloemaFloemaFloema

XilemaXilemaXilemaXilema

FertilizantesResiduos naturales

FertilizantesResiduos naturales

Elementos Elementos

t i t lt i t l

Elementos Elementos

t i t lt i t l

PrimariosPrimariosPrimariosPrimarios

SecundariosSecundariosSecundariosSecundariosSS CC MMnutrimentalesnutrimentalesnutrimentalesnutrimentales SecundariosSecundariosSecundariosSecundariosMicronutrientesMicronutrientesMicronutrientesMicronutrientes

SS CaCa MgMg

CuCu ZnZn BB MnMn ClCl MoMoFeFe

Unidades del crecimiento

I t d l d l l-Incremento del nmero de clulas.-Incremento de biomasaIncremento de biomasa.-Incremento de volumen.-Incremento de longitud.

Hay tres etapas:-Latencia-Crecimiento exponencial-Etapa estacionaria

Crecimiento en los dos tipos de plantas. Izq: Planta Anual. Der: Planta perenne

BASES DEL DESARROLLOBASES DEL DESARROLLOLos procesos de latencia existen para la preparacin de ladivisin celular la entrada a la divisin celular esta regulada pordivisin celular, la entrada a la divisin celular esta regulada porel microambiente celular, pero especficamente depende de lasCICLINAS, las ciclinas son inducidas por determinados factoresambientales y son la primera va de sealizacinambientales y son la primera va de sealizacin.

En las fases siguientes coexisten divisin celular y elongacincelularcelular.

En la elongacin celular interviene el trasiego de protonesmodulado por auxinas.

En un sistema vivo una vez que hay elongacin celular juntoEn un sistema vivo una vez que hay elongacin celular juntocon la accin de las ciclinas (divisin celular) da lugar a ladiferenciacin.

Crecimiento y desarrolloEl crecimiento y desarrollo pueden considerarse como respuesta normal deEl crecimiento y desarrollo pueden considerarse como respuesta normal de la planta a dos grupos de factores:Externos: luz, agua, nutrientes, etc..I l d d i iInternos: reguladores de crecimiento.

LA PARED CELULARLA PARED CELULARDi iti difi l i id d l dDispositivos que modifican la rigidez de la pared:

Turgencia critica: suministro hdrico suficiente.Perdida de la rigidez viene dada por la auxinas

l t fi d l bacopla a receptores especficos de la membrana bajando el pH y como consecuencia se relaja la pared celularpared celular.Se produce la extensin efectiva de la pared ( la regulacin enzimatica determina la magnitud de laregulacin enzimatica determina la magnitud de la extensin).

FOTOTROPISMOFOTOTROPISMO U i d i i i li lUn tropismo es una respuesta de crecimiento que implica la curvaturade una parte de la planta en el mismo sentido -o en sentido contrario-en el que acta un estmulo. Si la parte de la planta se curva hacia elestmulo, se dice que el tropismo es positivo, si se curva en sentidocontrario, el tropismo es negativo. Una de las respuestas msevidentes y de utilidad en las plantas es su fototropismo positivo, oy p p p ,sea, su curvatura hacia la luz.

L l i id l til i i t hLa luz que incide en un coleptilo en crecimiento hace que se curvehacia ella. La colocacin de una cubierta opaca sobre el extremo de laplntula inhibe su curvatura, pero un collar opaco ubicado por debajodel pice no la inhibe. Estos experimentos indican que "algo" producidoen el pice de la plntula, y transmitido hacia abajo en el tallo, provocala curvatura.

GEOTROPISMOGEOTROPISMOOtra respuesta con un alto valor de supervivencia es laOtra respuesta con un alto valor de supervivencia es la

capacidad de responder a la gravedad, enderezndose, demodo que el vstago crece hacia arriba y las races no, estshacia abajo Esta respuesta es conocida como geotropismo; alhacia abajo. Esta respuesta es conocida como geotropismo; aligual que el fototropismo, se cree que el geotropismo involucra alas auxinas.

Este proceso, el geotropismo, implica cuatro pasossecuenciales: la percepcin de la gravedad, la produccin deseales en clulas sensoras de la gravedad la transduccin deseales en clulas sensoras de la gravedad, la transduccin deseales tanto dentro de clulas sensoras como entre clulas y,finalmente, la respuesta. Una cuestin central se vincula con elmodo en que se detecta la influencia de la gravedad: cmoq g "sabe" una plntula si est en posicin horizontal?

FOTOPERIODOFOTOPERIODOLas plantas son capaces de acomodarse a los cambiosLas plantas son capaces de acomodarse a los cambios

estacionales en virtud de su capacidad de anticipar elcalendario anual de los acontecimientos: la primerah l d l ll i d i l l d dhelada, las lluvias de primavera, los largos perodos desequa, los largos perodos de crecimiento, y hasta lapoca en que florecen las plantas vecinas de la mismap q pespecie. Para muchas plantas, todas estasdeterminaciones se hacen de la misma manera:"midiendo" los perodos relativos de luz y oscuridad.midiendo los perodos relativos de luz y oscuridad.

Este fenmeno se conoce como fotoperiodicidad.

RITMOS CIRCADINOSRITMOS CIRCADINOS

Cmo puede una planta de espinaca distinguir un da de 14 horas de un da de g13,5 horas?

Cmo miden las plantas la duracin del perodo de oscuridad?

RITMOS CIRCADIANOSOS C C OSVirtualmente, todos los bilogos estn de acuerdo ahora en que los ritmoscircadianos son endgenos, o sea, se originan dentro del propioc cad a os so e dge os, o sea, se o g a de t o de p op oorganismo y son controlados por lo que se conoce como reloj biolgico. Laevidencia que apoya la idea del reloj biolgico interno es que, encondiciones ambientales constantes, los ritmos circadianos tienencondiciones ambientales constantes, los ritmos circadianos tienenperodos que no son de 24 horas exactas. Diferentes especies y diferentesindividuos de la misma especie suelen tener ritmos ligeramente diferentes,pero constantes, a menudo de hasta una o dos horas ms largos o mspero constantes, a menudo de hasta una o dos horas ms largos o mscortos que 24 horas.Dado que el perodo endgeno de los ritmos no es exactamente igual a 24horas en condiciones naturales los relojes deben ser diariamentehoras, en condiciones naturales los relojes deben ser diariamenteajustados o sincronizados por el ambiente. Los factores ms importantesen la sincronizacin de los relojes son las transiciones luz/oscuridad queocurren al atardecer y al amanecer Actualmente se sabe que tanto losocurren al atardecer y al amanecer. Actualmente se sabe que tanto losfitocromos como los criptocromos son responsables de la sincronizacinpor luz de los relojes de las plantas.

RESPUESTA TACTILRESPUESTA TACTILEl enrollamiento es causado por las velocidades de crecimientoEl enrollamiento es causado por las velocidades de crecimiento

variables en los diferentes lados del zarcillo. Este proceso,llamado circumnutacin, incrementa las posibilidades de que loszarcillos encuentren un soporte Cuando el pice de un zarcillozarcillos encuentren un soporte. Cuando el pice de un zarcillotoca cualquier objeto, responde al tacto formando una espiralapretada. Las clulas que tocan el soporte se contraenligeramente y las del lado externo se alargan Las clulasligeramente y las del lado externo se alargan. Las clulasepidrmicas especializadas de los zarcillos son los sensores altacto, pero el mecanismo por el cual estas clulas inducen elenrollamiento se desconoce.

La evidencia actual indica que probablemente intervengan lasauxinas y el etileno; estas hormonas hacen que los zarcillosy ; qcortados se tuerzan aun en ausencia de tacto.

a.Posicinnormaldelashojasylosfololos.b Respuesta al tacto Se ha supuesto que estas reacciones pueden evitar elb.Respuestaaltacto.Sehasupuestoqueestasreaccionespuedenevitarelmarchitamiento(cuandoocurrenenrespuestaavientosfuertes),espantarinsectosodesalentaraherbvorosmsgrandes.

MUCHAS GRACIAS