TEMA 8 - FLOEMA (2015)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura Nutrició i metabolisme vegetal
Profesor C.
Año del apunte 2015
Páginas 4
Fecha de subida 03/04/2015
Descargas 19
Subido por

Vista previa del texto

Èlia Riubugent Camps 2n Biologia 8. TRANSPORT PEL FLOEMA INTRODUCCIÓ Tots els organismes multicel·lulars necessiten un mecanisme de transport dels nutrients absorbits per les arrels cap a la resta de la planta. Aquest transport de nutrients a llarga distància és el floema.
El conjunt dels dos sistemes de conducció en vegetals és el sistema vascular: Sistema vascular Xilema → conducció d’aigua i nutrients absorbits des de l’arrel cap a la resta del vegetal.
Floema → conducció d’aigua i productes de síntesi i assimilats cap a la resta del vegetal CRONOLOGIA - - Marcelo Palpighi va observar un transport diferent al xilema i que era col·lateral en la part aèria.
Experiment → descorçament anular (=eliminar l’escorça dels arbres). Part superior → engruiximent escorça → interpretació: les substàncies que baixaven es quedaven acumulades allà. El xilema aniria pel mig i el floema pels cantons.
Descobriment dels tubs cribrosos, conjunt de cèl·lules per les quals es dóna el transport del floema.
Es dóna nom al floema → phlois=escorça Es veu que el transport del floema és ascendent i descendent (es creia que només era descendent).
MÈTODES D’ESTUDI DEL FLOEMA DESCORÇAMENT ANULAR Quan s’elimina l’escorça d’una tija (A) els teixits de l’escorça de la part superior s’inflen → engruiximent per l’acumulació de substancies orgàniques que veuen interromput el seu transport cap avall.
- Es va veure que hi havia un altre transport que no era el xilema però que si que envoltava a aquest.
SUBSTÀNCIES MARCADES AMB FLUORESCÈNCIA, ISÒTOPS O COLORANTS Es tanca una fulla dins d’un recipient hermètic on hi tenim CO2 marcat amb C14 → es deixa amb llum durant 35 minuts → es produeix fotosíntesi que viatja per la planta. Quan ho visualitzem veiem que hi ha C14 a la tija o a altres llocs de la planta que no siguin aquella fulla → existència d’un sistema de transport que ha mogut el carboni marcat de la fulla cap a altres parts de la planta.
A) 2 fulles d’una planta Vicia faba es col·loquen en un contenidor hermètic on es genera 14CO2. Les fulles s’exposen a la llum i al 14CO2 durant 35 minuts. Durant aquest temps el 14CO2 s’incorpora en forma de sucres en la plata i aquests són transportats a altres parts de la planta. Si tallem seccions longitudinals veiem B) i transversals C) de la tija i sotmetent-ho a autoradiografies s’observa que la radioactivitat es troba associada a teixits del floema.
TÈCNICA DE L’ESTILET DE L’ÀFID Podem fer un anàlisi de les substàncies que van pel floema, fem servir → àfid, que clava el seu estilet en un tub cribrós (conducte del floema)→ tallem l’estilet → continuen sortint les substàncies que viatgen pel floema per aquest → é s un sistema pressionat que fa que les substancies que viatgen pel floema continuïn sortint. Podem recollir el contingut que està sortint i analitzar-lo per saber quines substàncies viatgen pel floema de la planta.
Èlia Riubugent Camps 2n Biologia MÈTODES D’ESTUDI DEL FLOEMA Fins ara he vist que aquest floema transporta unes determinades substancies i un altre dels mètodes utilitzats actualment per veure quina és l’estructura del floema es fent servir ME o confocal.
ESTRUCTURA DEL FLOEMA Teixit no homogeni força complexe format per diversos components: - Conductors: cèl·lules cribroses o elements cribrosos → tubs cribrosos - No conductors: cèl·lules parenquimàtiques (diferents tipus), fibres i esclereides.
Serà un teixit encarregat de transportar substàncies.
COMPONENTS CONDUCTORS • Cèl·lules cribroses o elements cribrosos → es connecten lateralment mitjançant les àrees cribroses(=porus que permeten el flux de substàncies) i longitudinalment amb les plaques cribroses. Formen una sèrie lineal llarga(=tubs cribrosos) Les cèl·lules cribroses són petites, allargades i, a diferència del xilema són cèl·lules vives → sinó estan vives no es pot produir aquest transport.
En el procés de maduració la seva paret cel·lular és torna més gruixuda i gran part del contingut intern de la cèl·lula es degradat (nucli, ribosomes, tonoplast...)→ ens queda la paret cel·lular gruixuda, una membrana plasmàtica i el citoplasma adossat a aquest membrana→ es deixa espai al mig per produir el transport de substàncies.
Adossada a la membrana plasmàtica de dicotiledònies apareix una proteïna viscosa → proteïna P. No està clara la seva funció, es creu que podria taponar per les plaques cribroses quan aquestes per algun motiu estan danyades → s’evita la pèrdua de substàncies que es transporten pel floema i la proliferació d’infeccions.
ELEMENTS NO CONDUCTORS Es troben al costat dels elements conductors 1. Cèl·lules acompanyants → teixit parenquimàtic que envolta als tubs cribrosos, molt denses i metabòlicament molt actives. Entre els elements cribrosos i les cèl·lules acompanyants hi ha molts plasmodesmes → important paper en el transport de soluts.
2. Cèl·lules parenquimàtiques → al costat de les cèl·lules acompanyants.
Dins hi ha unes petites cèl·lules, les de transferència → tenen una gran quantitat de plasmodesmes i s’encarreguen de transmetre substàncies cap a altres cèl·lules.
3. Esclereides i fibres → elements cel·lulars del floema que han envellit, patint una esclerificació. Estan a la part més exterior i donen suport al conjunt de cèl·lules. En el dibuix no es veuen.
SUBSTÀNCIES TRANSPORTADES PEL FLOEMA - Aigua → element majoritari. Dins d’aquesta aigua tenim altres substàncies: o Carbohidrats → 98% dels soluts que es transporten pel floema. Dins d’aquests el que es transporta en majors quantitats és la sacarosa (disacàrids de glucosa+fructosa), és molt estable → poc reactiu, pocs enzims actuen sobre seu → principal forma de transport de carbohidrats que es dóna en vegetals.
o Substancies nitrogenades → bàsicament AA tals com Glu, Asp, Glx, Aspx (les primers AA que es formen, a partir d’aquests es formen la resta). EN algunes espècies també hi podem trobar Ser, Pro i alguna proteïna de baix pes molecular.
o Àcids orgànics → en baixa concentració, especialment cetoàcids com pirúvic α i cetoglutàric.
Èlia Riubugent Camps 2n Biologia o Substàncies inorgàniques → elements minerals que la planta ha de distribuir per tota ella.
Son els absorbits al sòl. Pugen pel xilema i el floema els va redistribuint. Bàsicament K+, Na+, Ca2+, Mg2+, PO4-, SO42-,....
o Substàncies de creixement → hormones o reguladors de creixement. !excepció auxina o Altres: vitamines (tiamina, àcid ascòrbic,...), ATP, lípids, substàncies esteroides, substàncies víriques i fins i tot protozous.
INTENSITAT I VELOCITAT DE TRANSPORT El transport de substancies pel floema es degut a una diferencia de potencial de pressió ψp.
El ψp és el component del potencial (ψ) que es degut a la pressió hidrostàtica (pressió de turgència).
Per conveni: plasmòlisi límit quan el potencial de pressió (ψp) = 0.
Cèl·lula turgent: valor màxim que en C3 poden transportar entre 30-100 cm/hora de velocitat; C4 van molt mes ràpid → 200/400cm/h.
!Cal diferenciar - Velocitat: distància lineal per unitat de temps - Intensitat: quantitat de solut transportat per unitat de temps. És l’anomenada transferència de masses (g/h) DIRECCIÓ DEL TRANSPORT Òrgan productor o font Fulles fotosintètiques madures Òrgans reservoris madurs òrgan en el que es produeixen (o alliberen) fotoassimiladors en excés. Exporten els seus excedents a altres localitzacions Àpex d’arrels i tiges Gemmes axil·lars en creixement Fulles en expansió Flors, fruits i llavors Òrgans reservoris en formació El transport serà bilateral (mai dins d’un mateix tub: la direcció del transport vindrà donada per l’òrgan productor i per l’òrgan consumidor.
- òrgan productor → s’encarrega de produir i emmagatzemar una sèrie de substàncies. Ex: fulla vella, cotiledons, endosperm de llavors en germinació, teixits de reserva, tija o arrel quan estan brotant.
- òrgans consumidors → no estan sinteritzant aquesta substància o la tenen en baixa concentració → es necessita un aport d’aquestes substàncies per poder desenvolupar les seves funcions.
“Fuente-sumidero” → (foto) la font està produint substàncies en té més de les que necessita, el consumidor o sumidero en té en baixa concentració i les necessita. Això ens defineix la direcció del transport.
Determinades parts de les plantes a vegades seran productors i a vegades seran conductores.
Quan tenim les llavors en germinació → òrgan productor i les substàncies sacarosa, etc que està produït ho transportarà cap a altres parts de les plantes mentre l’endosperm quan s’estan produint els fruits necessita aquesta sacarosa i es converteix en consumidor.
Dins d’un mateix tub cribrós sempre hi haurà una direccions, es poden donar la dues direccions de transport dins d’un mateix tub a la vegada.
El floema es la via d’unió entre l’òrgan productor i el consumidor.
CARREGA I DESCÀRREGA DEL FLOEMA CÀRREGA òrgans productors: (cells fotosintètiques) al cloroplast es fixa el CO2 i es sintetitza sacarosa al seu citoplasma.
Èlia Riubugent Camps Forma de transport: la sacarosa arriba a les cèl·lules parenquimàtiques i a les cèl·lules de transferència que presenten una gran quantitat de plasmodesmes i es fa arribar al floema per portar-ho a l’òrgan consumidor, passant per les cèl·lules acompanyants. La càrrega de sacarosa cap al floema pot seguir dues vies: vies 2n Biologia Simplast Apoplast Via apoplast Es pensava que només es feia servir la via apoplast però • Via més reconeguda s’ha vist que la via simplastica es fa servir encara que en • Contra gradient cap a les menys freqüència.
cèl·lules acompanyats gràcies a una bomba ATPasa La sacarosa surt a l’apoplast i per tornar a entrar dins de l’element cribrós necessita una bomba d’ATP → requereix energia. Aquesta bomba d’ATP traurà protons cap a fora i entraran amb cotransport amb la sacarosa.
VIS SIMPLASTICA La via simplast que en un principi no es comptava amb ella, es donava per suposat que només es donava via apoplast, està en coexistència amb la via de l’apoplast.
La càrrega es via plasmodesmes i per tant no necessita energia.
La sacarosa es queda dins del floema→ càrrega i es transporta a traves d’aquest . Es va transportant pel floema fins que arriba a un òrgan consumidor que la necessita. Ara ho hem de descarregar a l’òrgan consumidor Via simplast • En coexistència • Es carrega als tubs cribrosos via plasmodesmes DESCÀRREGA Si fem servir la via apoplastica la sacarosa surt d’una cèl·lula i entra a la cèl·lula de l’òrgan consumidor on tenim una baixa concentració de sacarosa → a favor de gradient de concentració La descàrrega també pot ser: • Via simplast: poc significativa (plasmodesma → tub cribrós → cèl·lula consumidora • Via apoplast: a favor de gradient de concentració cap a l’òrgan consumidor És un procés de càrrega actiu (dispendi energètic) i un procés de descàrrega passiu.
MECANISME DE TRANSPORT Teoria de Münch o del flux en massa → és la més acceptada actualment: moviment de la massa d’aigua i nutrients dins el tub per gradient de pressió positiva.
Aquesta teoria es basa en un model de dos osmòmetres (A i B) que estan connectats per un tub ple d’aigua.
Tenim un determinat potencial osmòtic en l’osmòmetre A hi afegim sacarosa→ ↑[sacarosa] → ↓potencial osmòtic a l’osmòmetre a → entrarà aigua → ↑pressió → l’aigua amb les molècules de sacarosa passen a través del conducte que uneix els dos osmòmetres fins a B → ↑potencial de pressió de B i per osmosi tornarà a entrar cap a A → s’aconsegueix un circuit, fins que les concentracions entre A i B siguin iguals i es saturi tot.
Per tal de que aquest circuit no pari mai → es va afegint sacarosa i es permet la sortida d’aigua.
- En la planta: A seria l’òrgan productor i B el consumidor. El tub d’unió entre A i B = tub cribrós i el retorn = xilema. El gradient de pressió positiva l’està generant la càrrega i descàrrega entre cèl·lules veïnes i tubs cribrosos.
Aquesta teoria es correcte sempre i quant dins d’un adeix tub cribrós nomes es doni una de les possibles direccions. De moment es vàlida perquè s’ha vist que només hi ha una sola direcció dins d’un tub cribrós .
...