PRINCIPIOS DE NUTRICIÓN VEGETAL

PRINCIPIOS DE NUTRICIÓN VEGETAL

1. La nutrición puede definirse como el suministro y la absorción de compuestos químicos necesarios para el crecimiento y el metabolismo.

   • Absorción y asimilación de nutrientes
     • LA CÉLULA VEGETAL
       • MEMBRANAS
         • Ionóforas y transportadores
           • Absorción de iones y metabolismo
             • La bomba de iones y el ATPase
               • La ATPase es una membrana unida a una enzima que divide el ATP en ADP + P, proveyendo así energía para el proceso de absorción.
                 • La adsorción de aniones no puede ser explicada por un proceso ‘cuesta abajo’ porque en este caso las cargas negativas deben moverse hacia dentro de la célula, que está cargada negativamente
             • * Las plantas son capaces de absorber iones selectivamente. *En los organismos aeróbicos la respiración está directamente relacionada a la absorción de iones
               • La mayor función fisiológica de la respiración en la síntesis del adenosin trifosfato (ATP) del adenosin difosfato (ADP) y del fosfato inorgánico
                 • El ATP no sólo es sintetizado durante la respiración (fosforilación oxidativa) sino también en el camino glicolítico (fosforilación anaeróbica) y en la fotosíntesis
           • Las Ionóforas son moléculas orgánicas con un peso molecular en el rango de 200 ó 2.000 capaces de formar complejos liposolubles con cationes polares
             • Se pueden distinguir entre: ionóforas neutras y las carboxílicas
         • Consisten principalmente de una doble capa lipídica compuesta por lípidos amfifílicos
           • En moléculas de proteínas y de lípidos en proporciones iguales Tienen de 7 a 10 nm de espesor
             • Los dos límites exteriores de las capas de lípidos estan cubiertas por una capa de proteínas.
               • Los lípidos más importantes: Fosfolípidos, glicolípidos y esteroides.
       • La estructura de la pared celular está hecha de sustancias pépticas y celulosas
         • El espacio intermicrofibrilar permite la entrada de agua, aire y partículas de solutos en la pared celular
           • Dentro del citoplasma están ubicados los más importantes orgánulos de la célula: El núcleo, Cloroplastos, Mitocondrias y Los ribosomas
     • Transporte activo y pasivo
       • Permeabilidad de membrana
         • Competencia de iones, antagonismo y sinergismo
           • Absorción de iones y acumulación de aniones inorgánicos
             • Relaciones entre las tasas de absorción y la concentración de iones en la solución nutritiva
               • Desarrollo en la absorción de iones
                 • El sistema radicular intacto de una planta expone una superficie muy grande de su área al suelo.
                   • Partes de las raíces absorben y traslocan nutrientes y cuales son las diferencias de comportamiento entre los nutrientes en este aspecto
               • Esta relación no es lineal sino que sigue una curva asintótica
                 • El ion absorbido se compara con el substrato y el transportador con una enzima
             • La suma total de equivalentes aniónicos en una célula o en un tejido es virtualmente igual a la suma total de cationes
               • La tasa de absorción de nutrientes difiere según los iones
           • La absorción de cationes es un proceso no específico, dependiendo principalmente de las especies catiónicas en el medio nutritivo y en algunos casos también en la permeabilidad específica de la membrana a una especie catiónica en particular (difusión facilitada).
         • se define como la cantidad de iones que pueden transportarse a través de la superficie de membrana por unidad de tiempo
       • Los iones en solución están sujetos a dos fuerzas físicas principales
         • Una proviene de un gradiente de potencial químico. Otra de un gradiente de potencial eléctrico.

2. Fotosíntesis y Asimilación de CO2

   • Generalidades
     • La nutrición se ha definido ya como el suministro de un organismo con sus materias esenciales
       • Para las plantas verdes la situación es bien diferente dado que las fuentes de nutrientes, CO2 , H2 O y iones inorgánicos, son de bajo estado energético y por lo tanto no son capaces de satisfacer los requerimientos energéticos de las plantas.
     • Absorción de luz y flujo de electrones
       • En las plantas superiores la absorción de la luz se efectúa por la clorofila y los carotenoides. Estos son constituyentes del grana lamellae (tilacoides) de los cloroplastos.
         • El proceso básico en la fotosíntesis es la absorción de la luz por pigmentos que inducen un flujo de electrones (energía cinética), que se convierte en energía química.
       • Fotofosforilación
         • La luz induce un flujo de electrones capaz de proveer la energía necesaria para la síntesis del ATP y la reducción del NADP+
           • Ambas coenzimas contienen energía química originalmente atrapada en forma de luz por los pigmentos de los cloroplastos
         • Asimilación de CO 2 y ciclo de Calvin
           • La asimilación del CO2 fotosintético es el proceso primario por el cual el C inorgánico se convierte en formas inorgánicas atrapando simultáneamente energía producida por la reacción de la luz en la fotosíntesis.
             • Es de importancia primordial para la producción de material orgánico, así como también para el almacenamiento de energía en forma química
           • Fotorespiración y el camino glicolato
             • La respiración estimulada por la luz se llama fotorespiración.
               • La fotorespiración es influida en gran parte por factores externos; generalmente todos los factores que favorecen la reacción lumínica de la fotosíntesis, tales como la alta intensidad lumínica y altas temperaturas, conducen a condiciones que serían favorables al camino del glicolato
             • El Camino C-4
               • La carboxilación y la descarboxilación se localizan en diferentes sitios del tejido foliar: la carboxilación en las células del mesófilo y la descarboxilación en las células escudo de los estomas.
                 • El fosfo-enol-piruvato (PEP) es el aceptor primario del CO2 en un rango relativamente amplio de especies vegetales incluyendo maíz, caña de azúcar y gramíneas tropicales, así como al
               • Metabolismo ácido crassulaciano
                 • Un cierto número de especies vegetales adaptadas a condiciones áridas, incluyendo especies de Crasuláceas, Cactáceas y Euforbiáceas, son capaces de asimilar el CO2 durante la noche
                   • Una especie de las Crasuláceas, se los conoce como Metabolismo Acido Crasulaciano (CAM). Puede ser así considerado como una adaptación a las zonas áridas
                     • La mayoría de las especies que exhiben CAM son suculentas y semi-suculentas, y por lo tanto bien adaptadas para sobrevivir durante períodos de stress hídrico

3. Asimilación del Nitrógeno y del Azufre

   • Generalidades
     • El N está presente en todos los aminoácidos, proteínas y co-enzimas; el S está presente en algunas de ellas
     • Reducción de nitratos
       • Este importante proceso, la reducción de nitratos, se lleva a cabo en dos pasos: la reducción del NO3 - a NO2 - y la posterior reducción del NO2 - a NH3 .
         • La nitrato-reductasa cataliza el primer paso de NO3 - a NO2 - , que toma lugar en el citoplasma; la reducción posterior de NO2 - a NH3 tiene lugar en los cloroplastos y es efectuada por la enzima nitrito-reductasa.
       • Fijación del Nitrógeno
         • Los microorganismos capaces de la fijación del N2 pueden dividirse en aquellos que viven libremente y aquellos que viven en simbiosis con las plantas superiores.
         • Asimilación del amonio
           • Tanto la asimilación del NO3 como la fijación de N2 molecular producen amonio
             • Tres enzimas son de importancia para su asimilación: la glutamato-deshidrogenasa, la glutamino-sintetasa y la glutamato-sintasa
           • Asimilación de azufre
             • La más importante fuente de azufre para las plantas superiores es el SO4 ; en varios aspectos su asimilación se asemeja a la del nitrato, aunque los mecanismos detallados no han sido bien entendidos
               • El SO4 absorbido por las células de las plantas debe reducirse debido a que las moléculas mas importantes que contienen azufre, éste se presenta en forma reducida

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