TEMA 12: LA RELACI

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TEMA 12 LA RELACIÓN EN LAS PLANTAS
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La función de relación

• Capacidad de los seres vivos para captar
  estímulos del medio externo o interno, y elaborar
  respuestas adecuadas.
• Las plantas tienen células receptoras en la
  epidermis
• Fotorreceptores
• Termorreceptores
• Mecanorreceptores
• Etc.

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La función de relación

• Se han reconocido algunos receptores de
  estímulos
• Fitocromo Pigmento sensible a la luz, detecta la
  duración del día e induce la síntesis de hormonas
  para la floración (plantas de día largo florecen
  en verano).
• Estatocitos Células que detectan la gravedad,
  gracias a los amiloplastos. Detectan la posición
  del tallo y desencadenan respuestas que dirigen
  el crecimiento en el sentido correcto (raíz hacia
  abajo, tallo hacia arriba)
• Células sensibles al tacto Desencadenan
  respuestas hormonales o movimientos rápidos
  (mimosa)

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Las hormonas vegetales

• Tambien llamadas fitohormonas. Se sintetizan en
  respuesta a estímulos como la humedad, la
  temperatura, la gravedad, la luz y el contacto
  con objetos.
• Circulan por los vasos conductores del floema y
  el xilema, o de célula a célula por difusión o
  transporte activo.
• Son activas en cantidades pequeñísimas.

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Hormonas vegetales Auxinas

• Químicamente es el ácido indolacético. Fue
  estudiada por primera vez por Charles Darwin y su
  hijo Francis en 1881. El experimento es el
  siguiente
• Las plántulas de alpiste o de avena crecen
  curvadas hacia la luz si ésta les llega de lado.
• Si el ápice se cubre con un cono metálico no se
  produce la curvatura. Si se cubre con un cono de
  vidrio transparente sí que hay curvatura.

Si se cubre con un anillo metálico una zona del
tallo por debajo del ápice, también se produce la
curvatura. La conclusión obtenida es que la
curvatura es debida a la influencia del ápice.
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Hormonas vegetales Auxinas

• En 1926, Went demuestra que esa influencia del
  ápice es debida a un estímulo químico, al que
  llamó auxina. El experimento es el siguiente
• Se cortan los ápices de plántulas de avena y se
  colocan las superficies de corte una hora sobre
  láminas de agar.
• El agar se corta en pequeños cubos y se colocan,
  descentrados, sobre los ápices decapitados que
  habían sido mantenidos en la oscuridad.
• Al cabo de una hora se observa una curvatura
  hacia el lado contrario al del bloque de agar.

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Hormonas vegetales Auxinas

• Efectos de la auxina
• Inhibe el crecimiento de las yemas laterales del
  tallo.
• Promueve el desarrollo de raíces laterales.
• Promueve el crecimiento del fruto.
• Produce el gravitropismo (crecimiento en función
  de la fuerza de gravedad), en combinación con los
  estatocitos (células especializadas en detectar
  la fuerza de gravedad, por contener
  amiloplastos).
• Retrasa la caída de las hojas.
• Puede actuar como herbicida.

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Hormonas vegetales Giberelinas

• Se encuentran en todos los órganos, pero sobre
  todo en las semillas inmaduras. La más conocida
  es el ácido giberélico.
• Efectos
• Producen un incremento en el crecimiento del
  vástago.
• Estimulan la división celular y afectan a hojas y
  tallos.
• Inducen la germinación de las semillas.
• En plantas con morfología juvenil diferente de la
  adulta, modifican esta última y vuelve a la
  juvenil.
• Inducen la floración en algunas plantas en
  roseta.
• Estimulan la germinación del polen y pueden
  producir frutos partenocárpicos.

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Hormonas vegetales Citoquininas

• Regulan el ciclo celular, estimulando la división
  celular. Se han encontrado en órganos con tejidos
  que se dividen de forma activa semillas, frutos
  y raíces.
• Efectos
• En combinación con la auxina, regula la
  morfogénesis (formación de tejidos) en cultivos
  de tejidos.
• Retrasan la senescencia (envejecimiento de las
  hojas) al retrasar la inactivación del ADN,
  permitiendo la síntesis de clorofila.

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Hormonas vegetales Ácido abscísico

• Producido en hojas y frutos. Está relacionado con
  la capacidad de ciertas plantas para restringir
  su crecimiento o su capacidad reproductora en
  épocas desfavorables.
• Induce la latencia de yemas y semillas, en climas
  fríos.
• Inhibe el crecimiento de los tallos.
• Induce la senescencia de las hojas.
• Controla la apertura y cierre de los estomas,
  previniendo la pérdida de agua por transpiración.

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Hormonas vegetales Etileno

• En el s. XIX se observó que el gas que escapaba
  de las farolas de iluminación producía la
  defoliación de los árboles de las calles. Es un
  gas liberado por los tejidos de la planta. Es
  activado por altas concentraciones de auxinas, o
  por ambientes estresantes como heridas, polución
  atmosférica, encharcamiento, etc. La exposición
  de plántulas a ese gas produce reducción de la
  elongación del tallo, incrementa el crecimiento
  lateral, y produce un anormal crecimiento
  horizontal de la plántula.

• Efectos
• Acelera la maduración de los frutos.
• Promueve la caída de hojas, flores y frutos
  (abscisión).
• Produce curvatura de las hojas hacia abajo
  (epinastia).
• Induce la formación de raíces en hojas, tallos y
  pedúnculos florales.
• Induce la feminidad en flores de plantas monoicas
  (las que tienen flores masculinas y femeninas
  sobre el mismo individuo).

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Movimientos en las plantasTropismos.

• Movimientos de crecimiento dirigidos por
  estímulos externos. Transformación permanente.
• Pueden ser positivos (de acercamiento al
  estímulo) o negativos (de alejamiento).
• Si el crecimiento ocurre en la misma dirección
  que el estímulo se llama ortotropismo si ocurre
  con cierta inclinación, plagiotropismo.

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Fototropismo

• Crecimiento de la planta, influenciado por un
  estímulo luminoso. Cada parte de ella responde de
  distinta forma a este estímulo.
• Los tallos tienen fototropismo positivo, y las
  hojas y ramas tienen plagiotropismo.
• Las raíces tienen fototropismo negativo.
• Controlado por auxinas.

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Fototropismo

• En los tallos, la luz inhibe la síntesis de la
  hormona, y la zona no iluminada crece más. El
  tallo se curva hacia la luz.
• En las raíces, la mayor concentración de auxinas
  inhibe el alargamiento y la raíz se curva en
  sentido contrario (alejándose de la luz).

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Geotropismo

• Crecimiento de la planta inducido por la fuerza
  de gravedad.
• El tallo tiene geotropismo negativo y la raíz lo
  tiene positivo.
• También está controlado por las auxinas.
• Los receptores son los estatocistos.

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Geotropismo
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Geotropismo

• Los estatocitos se encuentran en el ápice del
  tallo y en la cofia de la raíz.
• La presión de los amiloplastos produce la
  apertura de canales de Ca2
• El cambio de concentración de este ión estimula
  la síntesis de auxinas y por lo tanto el
  crecimiento.

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Tigmotropismo

• Crecimiento desigual que produce curvatura de
  tallos o zarcillos alrededor de un soporte, en
  plantas trepadoras. Tienen células que perciben
  el contacto.

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Quimiotropismo

• Crecimiento motivado por la presencia de
  sustancias químicas.
• Las raíces suelen tener quimiotropismo positivo o
  negativo, según la sustancia.
• Hidrotropismo las raíces se acercan al agua.
• Aerotropismo se dirigen a zonas aireadas.
• Desarrollo del tubo polínico hacia el ovario.
• Tallos de cuscuta son atraídos por sustancias
  volátiles de los hospedantes.

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Nastias

• Movimientos rápidos que pueden ser reversibles
  cuando cesa el estímulo.
• No influye la dirección del estímulo.
• Afecta a órganos planos como los pétalos y hojas
  tiernas y órganos de crecimiento longitudinal,
  como ramas, hojas, zarcillos, etc.
• Se clasifican de acuerdo con el estímulo que lo
  desencadena.

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Fotonastia

• Respuesta a la luz.
• Apertura de flores al amanecer o al anochecer
  (Dondiego de noche).
• Algunas plantas cierran sus hojas de noche.

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Termonastia

• Respuesta a la temperatura.
• La flor del azafrán (Crocus sativus) se cierra
  cuando hace frío.

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Sismonastias

• Cierre de las hojas por contacto con un objeto.
• Mimosa pudica, Dionaea muscipula.
• En la base de las hojas hay un grupo de células
  llamadas pulvínulos, que producen la curvatura de
  los foliolos por cambios en la turgencia de las
  células.

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Desarrollo en plantas

• Implica crecimiento y diferenciación celular.
• El crecimiento se debe a
• División celular Se produce cuando la célula
  llega a un cierto tamaño. Ocurre en los tejidos
  meristemáticos y está regulada por citoquininas.
• Elongación celular Se produce cuando la célula
  absorbe agua ésta ejerce presión sobre la pared
  celular y se alarga. Regulado por auxinas.

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Fases del desarrollo

• Germinación de la semilla
• Crecimiento vegetativo
• Floración
• Formación de la semilla y el fruto
• Senescencia

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Germinación de las semillas

• Permanecen en fase de latencia mientras duran las
  condiciones adversas (invierno).
• La germinación se produce cuando las condiciones
  son favorables (primavera) por la acción de dos
  hormonas
• Ácido abscísico Inhibe el crecimiento del
  embrión. Las bajas temperaturas la destruyen y
  germinan cuando aumenta la temperatura.
• Giberelinas Inducen la formación de enzimas
  hidrolíticos que actúan sobre las sustancias de
  reserva, movilizándolas.
• La plántula germina en la dirección correcta
  gracias a la acción de las auxinas.

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Crecimiento vegetativo

• La plántula absorbe agua y sales minerales del
  suelo y realiza la fotosíntesis. Crece en
  longitud y en grosor y aparecen órganos
  especializados.
• El equilibrio entre raíces y parte aérea se debe
  a las hormonas
• Auxinas y citoquininas Las auxinas estimulan el
  crecimiento apical del tallo y de las raíces. Las
  raíces producen citoquininas que provocan el
  desarrollo de ramas laterales y hojas.
• Giberelinas También producen crecimiento en
  longitud del tallo.

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Floración

• Debe producirse con tiempo suficiente para que la
  semilla se desarrolle antes del frío.
• En muchos casos la floración depende del
  fotoperíodo (relación entre horas de luz y horas
  de oscuridad)

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Floración

• Plantas de día corto florecen a comienzos de
  primavera o en el otoño, cuando las noches son
  relativamente largas y el día relativamente corto.
  Crisantemos, tabaco, flor de Pascua.
• Plantas de día largo florecen generalmente en el
  verano, cuando las noches son relativamente
  cortas y los días relativamente largos. Lechuga,
  espinaca, zanahoria.
• Plantas de día neutro No les afecta el
  fotoperiodo. Judía, algodón.

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Floración

• La inducción de la floración se debe a dos
  sustancias el fitocromo y los florígenos.
• El fitocromo se presenta en dos formas
• Pfr, activa, sensible a luz del rojo lejano.
  Induce floración en plantas de día largo e inhibe
  la floración de plantas de día corto.
• Pr, inactiva, sensible al rojo cercano.

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Floración

• El fitocromo se sintetiza como Pr, y durante el
  día la luz lo convierte en Pfr.
• Durante la noche el Pfr se convierte en Pr.
• Cuando las noches son largas, el Pfr se degrada
  lo suficiente para no inhibir la floración de las
  plantas de día corto.
• Cuando las noches son cortas, queda suficiente
  Pfr para inducir la floración en plantas de día
  largo.

Los florígenos son sustancias desconocidas que
actúan como hormonas. Se sintetizan en las hojas
y viajan hasta las yemas donde inducen la
floración.
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Formación del fruto y la semilla

• Polinización proceso por el cual los granos de
  polen situados en las anteras de los estambres,
  son transportados hacia los carpelos.
• Fecundación proceso de unión del gameto
  masculino (tubo polínico) y el femenino (óvulo)

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Formación del fruto y la semilla.

• Regulado por las hormonas
• Citoquininas Desarrollo de la semilla.
• Auxinas o giberelinas Liberadas por el polen,
  estimulan el desarrollo del fruto. Las semillas
  también liberan estas hormonas.
• Etileno Responsable de la maduración del fruto.
  Descompone la clorofila y favorece la hidrólisis
  del almidón.

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Senescencia

• Caída o abscisión de hojas, frutos y otros
  órganos.
• El etileno y el ácido abscísico estimulan la
  formación de la zona de abscisión.
• Sus células producen enzimas que digieren la
  pared celular y provocan la caída del órgano.