2.1 Elements essencials (2017)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Farmacia - 3º curso
Asignatura Fisiologia Vegetal
Año del apunte 2017
Páginas 6
Fecha de subida 29/09/2017
Descargas 1
Subido por

Vista previa del texto

Fisiologia vegetal Silvia Expósito BLOC II. OBTENCIÓ DE RECURSOS I ENERGIA. METABOLISME PRIMARI TEMA 1. ELEMENTS ESSENCIALS • Obtenció de recursos i energia: Les plantes, com tots els organismes vius, són sistemes oberts connectats amb el seu entorn amb el que intercanvien recursos i energia. Les plantes són organismes autòtrofs, a partir d’energia solar són capaces de transformar compostos inorgànics en orgànics. Els recursos que necessita la planta són: energia (llum solar), CO 2, aigua, sals minerals i O2.
• Elements essencials per a les plantes: Un element és essencial quan la seva absència no permet el correcte creixement de la planta, sense ells no poden completar el cicle biològic. Aquests elements tenen una acció específica i no poden ser substituïts per altres, són únics: - Macronutrients: es necessiten en grans quantitats: C, H, O, N, P, K, S, Ca i Mg Micronutrients: es necessiten en quantitats relativament petites: Mn, B, Fe, Zn, Cu, Cl, Mo, Ni Essencials per a grups molt concrets de plantes: no són necessaris per totes les plantes, només per algunes concretes: Si, Co, Se, Ba, Na, V, Al Exemple: El Co és necessari per les fabàcies, perquè es pugui donar la fixació del nitrogen.
En total hi ha 17 elements essencials, tots es troben en forma d’ions a excepció dels 3 que hi ha en més quantitat, O, C i H. Aquests 3 entre ells constitueixen el 96% del total dels elements.
Les plantes assimilen els nutrients minerals majoritàriament en forma de cations i anions, aquests ions carregats requereixen un transport mitjançat per proteïnes per poder travessar les membranes.
Les plantes vasculars assimilen els nutrients minerals principalment a través de les arrels. Es dóna un augment de l’àrea d’absorció que fa que les arrels siguin similars als microvil·lis de l’epiteli intestinal d’un animal pel que fa a la funció.
Planta vascular: es denominen també cormòfits i són les que contenen veritables arrels, tall i fulles. L’arrel, a més de subjectar la planta, succiona els nutrients del sòl o actua com a reserva d’aliments. El tall permet separar les fulles, les flors i els fruits del sòl, cosa que possibilita un major creixement d’aquests vegetals.
Fisiologia vegetal Silvia Expósito Presenten uns vasos conductors (sistema vascular) pels quals circulen l’aigua, els nutrients i els diferents minerals per l’interior de la planta. Hi ha dos tipus de vasos conductors: - Xilema: condueix l’aigua i els nutrients des de les arrels a la resta de la planta.
Floema: condueix els nutrients sintetitzats des de les fulles fins la resta de la planta.
Cal recordar que el pH del sòl afecta a la disponibilitat de nutrients, podem trobar sòls àcids i bàsics.
Dins del rang de pH òptim creixen els següents minerals: K, P, B, N, S, Cu, Zn, Ca, Mg, Mo, Fe i Mn.
• Deficiències minerals i toxicitat: De cada element, la planta ha de tenir uns marges, quan no s’arriba als mínims, la planta té deficiència de l’element en qüestió. Si ens passem del límit màxim, la planta pot donar simptomatologia de toxicitat.
Si una planta té una deficiència pot ser deguda a una concentració baixa de l’entorn o també pot succeir que l’element estigui en una forma no adient, per tant, la planta no el pot fer servir, no el pot absorbir, assimilar ni aprofitar.
Cada element té uns marges diferents. Si no hi ha res (concentració=0) de l’element, la planta no creix, a mida que es va afegint una mica d’aquest element, la planta comença a créixer però s’atura si no s’hi afegeix més, és a dir, si no adquireix les concentracions òptimes (que estiguin entre els límits inferior i superior).
Fisiologia vegetal Silvia Expósito Corba d’acció en nutrició: Cal definir-les per cada element.
I: creixement marcat enfront a petites aportacions del nutrient II: increments en el creixement i contingut del nutrient estretament relacionats III: el creixement no està limitat pel nutrient IV: el contingut excessiu de nutrient produeix toxicitat i reducció del creixement Són importants les proporcions relatives dels diferents elements, cal tenir en compte els efectes antagònics.
Cada element té una corba d’acció de nutrients diferent. El N el necessita en grans quantitats, per tant, la corba tindrà unes característiques, en canvi de qualsevol micronutrient que es necessita molt poc, la corba serà molt diferent (tindran un marge petit, de seguida arriben a ser tòxics). Depenen de les necessitats relatives de cada element: • Símptomes de les deficiències i toxicitats: La deficiència o l’excés de cada element es manifesta amb una simptomatologia determinada i en fulles adultes o les joves. Els símptomes predominants són: disminució en el creixement, clorosi, necrosi i deformacions. Es poden manifestar simultàniament, en diferent intensitat i en diferents parts de la planta, segons l’element de que es tracti i el grau de deficiència i/o toxicitat.
- Fulles adultes: clorosi (com anèmia, manca de clorofil·la, perden el color verd) o necrosi (queda negre, com mort) Fulles Joves: deformacions, clorosi i necrosi Les fulles poden tenir necrosi i deformació alhora.
Fisiologia vegetal Silvia Expósito Les deficiències en macronutrients tenen efectes additius, cada element proporciona una característica a la planta ja sigui color, forma, mida, etc. Si falten aquest tres macronutrients, es veuran afectades les tres característiques.
Els efectes de toxicitat per micronutrients com el B, són visibles als extrems i puntes de les plantes; els del Mn causen necrosi.
Els elements també es poden classificar en: - Mòbils: es poden desplaçar d’una part a l’altra de la planta (nitrats, fosfats, K+, Mg++, N, etc.) Immòbils: no hi ha desplaçament (Ca, S, Fe, Mn, B, Cu, Zn, etc.) Les plantes, si tenen deficiència d’un element mòbil ho manifesten primer a les parts adultes o velles, en canvi, si la deficiència és d’elements immòbils es manifesta primer a les parts joves.
• Solucions nutritives: Per fer que una planta pugui sobreviure sense terra, s’han de fer solucions nutritives: - Per obtenir la planta sencera: són autòtrofes, necessiten aigua i sals mineral perquè la resta l’obtindrà de l’atmosfera per sí mateixa. Necessitem cultius hidropònics que són solucions nutritives minerals. Cal proporcionar-li aigua i sals minerals de manera equilibrada. Per fer les sals cal una dissolució d’aigua, aire, cations i anions en les proporcions correctes i com a mínim són necessàries 4 sals per equilibrar les proporcions dels macronutrients.
Fisiologia vegetal Silvia Expósito Cada cert temps s’ha d’anar canviant i posar una solució nova. S’han de mirar molt les proporcions i també que les condicions siguin adients, el pH del medi o del sòl afecta a la disponibilitat de tots els elements. Cada element té un pH òptim de disponibilitat, treballem a pH entre 5-6,5 que seria l’òptim per a la majoria dels elements.
Tipus de cultius hidropònics: A. Clàssic: en medi líquid directament. Necessita un suport especial per aguantar les plantes i un sistema d’airejament per a les arrels, l’aigua no pot ser estancada.
Cal renovar la solució nutritiva de tant en tant.
B. Amb làmina nutritiva: fent un pla inclinat fem que la solució nutritiva estigui constantment movent-se (baixant) i amb un petit motor fem que torni a pujar i començar el cicle.
C. Aeropònic: plantes que es troben en aire humit. Hi ha un motor que va pulveritzant la solució nutritiva i es les plantes es subjecten a una càmera segellada.
D. Amb un suport inert: no necessita suport especial per aguantar les plantes ni un sistema d’airejament de les arrels. Es fa servir de base, a sobre es posa el substrat amb nutrients i la planta creix allà.
Amb els sistemes hidropònics es van estudiar les deficiències i les necessitats de les plantes establint unes condicions control amb proporcions controlades dels diferents factors, la identificació és molt més fàcil.
- Per obtenir parts de plantes: com cèl·lules, òrgans, teixits... són parcialment autòtrofes, no són autònomes, per tant s’han de fer medis de cultiu “in vitro” com el Murashige i Skoog. Al ser semiautòtrofes, cal alimentar-les de manera diferent i més complexa que a la planta sencera.
Requereixen macronutrients i micronutrients a més d’una font de carboni (sacarosa) i vitamines, no són capaces de sintetitzar-les, això constituiria el medi bàsic necessari perquè la planta creixi; a més calen hormones o reguladors del creixement com auxines o citoquinines (cinines). Tot això és essencial en un medi de cultiu.
De manera opcional també es poden afegir altres suplements orgànics (extracte de llevat, llet de coco o malta) si s’escau i agar (un agent gelificant que solidifica al voltat de 40ºC). Cal que el cultiu es faci en medis esterilitzats per autoclau o cabines de flux laminar, han de ser recipients tancats com cambres de cultiu per evitar la colonització per part de bacteris i fongs.
Murachige & Skoog (MS), Gamborg (B5): medis de cultiu bàsics i essencials. Hi ha macronutrients normals com en altres medis de cultiu, adaptat a la planta, si necessita més o menys potassi o nitrogen. De micronutrients hi ha Fe, components orgànics, vitamines i font de carboni. El pH és lleugerament àcid, entre 5 i 6.
Fisiologia vegetal Silvia Expósito Hormones: auxines i cinines (citoquinines). Les barregem, depenent de les proporcions en que es trobin la planta evoluciona d’una manera o altra. Si hi ha moltes auxines i poques cinines es faran arrels, si hi ha moltes cinines i poques auxines es fan brots. Si les proporcions estan igualades es fan calls.
Esterilització: - Medis de cultiu: s’utilitza l’autoclau a 120ºC durant 15min per esterilitzar tots els estris i plaques.
Explants: el material biològic es renta amb etanol 70% i hipoclorit sòdic 2% durant 2-10 min, després s’esbandeix amb aigua estèril.
Preparació: la manipulació del medi de cultiu s’ha de fer en cabines de flux laminar o recipients estèrils i tancats.
...

Tags:
Comprar Previsualizar