BG 3 Respiracion Etc 2011
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Nutrición en plantas
Nutrición en hongos y animales
TEMA 3
Capítulos 10, 11, 12, & 13Baker, C. Patterns of Time
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NUTRICION EN PLANTASNUTRICION EN PLANTAS
Nutrientes (Pág. 302)
Nutrientes esenciales:
± Elementos químicos necesarios para completar elciclo de vida y producir otra generación
± No Reemplazables
2 grupos de nutrientes esenciales:
± Macronutrientes
± Micronutrientes
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MacronutrientesPlantas los necesitan en cantidades
relativamente grandes
� C, H, O: compuestos orgánicos
� N: proteínas, hormonas,clorofila
� S: proteínas, enzimas
� P: ATP, ácidos nucleicos,aumenta la resistencia contra
enfermedades� K: síntesis de proteínas
� Mg: clorofila, enzimas
MicronutrientesPlantas los necesitan en cantidades
pequeñas. Generalmente actúan
como co-factores (co-enzimas).
� Fe: enzimas
� B: síntesis de clorofila
� Mn: formación de aminoácidos,
separación de agua durante la
fotosíntesis
� Zn: formación de clorofila
� Cu: muchas reacciones redox
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Las plantas deficientes en:
Fosfato tienen márgenes rojo-púrpura, particularmente en las hojas jóvenes.
Potasio exhiben puntas secas y en los márgenes de las hojas
Nitrógeno son amarillentas empezando por la punta y luego hacia el centro de lahoja en hojas viejas.
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Deficiencias de macronutrientes: Frijol
Nitrógeno elemento que da vigor a las plantas y abundancia de hojas.
Síntomas
1. Empieza primero por las hojas más viejas, las inferiores.
2. Se ven hojas más claras de color ver de pálido, que va tornándose en amarillo,
incluyendo las nervaduras. Aunque la clorosis llegue a toda la planta los síntomas son
más evidentes en las hojas viejas.
3. Si la deficiencia continúa las hojas inferiores caen.
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Deficiencia de Magnesio (Mg) en flor de Pascua
Hojas viejas son amarillentas tanto entre los ner vaduras como en los bor des, menos un triángulo
ver de en la base. Más tar de, también afecta a las hojas jóvenes. Finalmente, cae las hojas.
Una causa frecuente de la carencia magnésica es el exceso relativo de potasio en el suelo.
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Plantas CarnívorasPlantas Carnívoras
Son fotosintéticas pero obtienen la totalidad o la
mayoría del nitrógeno y minerales por capturar yconsumir animales y protozoos, normalmente
insectos y otros artrópodos.
Viven en ³turberas´ (humedal ácido que
acumulado materia orgánica en forma de turba)
y en hábitats con suelos bajos en nitrógeno yotros minerales.
Plantas como el lirio de cobra (Darlingtonia
californica) atraen animales por los colores vivos
de las hojas que sueltan un olor a miel; otros
huelen a carne podrida y se semejan al color ypatrón de carne podrida.
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Nepenthes cinctaDionaea muscipula
Plantas carnívoras como
Dionaea muscipula atraen
a su presa, insectos, a
través de azúcar
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Transpiración bombea el transporte de agua
Agua evapora de las hojas por
las estomas
Esto crea tensión en la columna
de agua
Sistema de tejidos vasculares:
Xilema (células muertas conparedes de lignina) transporta
agua
En el verano, un árbol grande puede bombear mas de 200 litros deagua en una hora! ¿Como lo hace?
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Esto causa que el agua suba de los raíces
Xilema transporta agua y minerales disueltos desde las raíces
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Transportepor el floema
Floema transporta nutrientes orgánicos comoazucares desde donde son producidos a donde
son necesitados
Multi-direccional
A diferencia del xilema, las células del floema
están vivas pero no tienen organelos como elnúcleo, ribosomas, y vacuola (¿porqué no?).
Transporte producido por gradientes de presión.
Células acompañantes proveen la energía
inicial por transporte activo de sucrosa.
Plantas son autotrofas
6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
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Transporte de una fuente de azúcar al floema
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What causes phloem sap to flow from source to sink?
To test the pressure flow hypothesis, researchers used aphids that feed onphloem sap. An aphid probes with a hypodermic-like mouthpart called a styletthat penetrates a sieve-tube member. As sieve-tube pressure force-feedsaphids, they can be severed from their stylets, which serve as taps exudingsap for hours. Researchers measured the flow and sugar concentration of sapfrom stylets at different points between a source and sink.
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Existen diferentes tipos
de sistema vascular
(floema/xilema)
Monocotiledóneas
Plantas angiosper mas
que poseen una sola
hoja embrionaria o
cotiledón en sus semillas
Dicotiledóneas
Plantas angiosper mas
que poseen dos cotiledones se puede
obser var seccionando la
semilla.
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Fotosíntesis cloroplastos
Pueden existir cloroplastos en toda la planta aunque
abundan más en la hoja
Orquídeas presentan cloroplastos en las raíces
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NUTRICION EN HONGOS Y ANIMALESNUTRICION EN HONGOS Y ANIMALES
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Algunos hongos viven en
simbiosis mutualistas, como:
los líquenes (con algas), o
las micorrizas (con las
raíces vegetales, casi siempre
imprescindibles para la
supervivencia de las plantas
en ecosistemas naturales)
Liquenes
El hongo protege al alga de las
radiaciones directas del solo y le
brinda agua y sales minerales.
El alga realiza fotosíntesis y
proporciona al hongo alimento y
vitaminas.
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Los líquenes toleran bien a
circunstancias ambientalesdesfavorables.
En momentos de desecación,
ya sea por el sol o por el
viento, suspenden su actividad,
la cual inicia nuevamente alrecobrar el agua por medio de
la lluvia o del rocío.
Esta forma de vida intermitente
limita su crecimiento, pero lespermite vivir en lugares donde
difícilmente podría
desarrollarse una planta.
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Hace muchos millones de años, cuando las plantas empezaron a
poblar la tierra, se creó en la mayoría de plantas la forma
micorrícica de obtener las sustancias nutritivas del suelo.
Los hongos crecen entre las raíces y formando un sistema extenso
de hifas, un micelio, que se extiende en el suelo vecino.
Sin micorriza Con micorriza
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Micorrizas
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Otros simbiosis
� Liquenes: hongo & alga (Chlorophyta) o cianobacteria
� Almeja gigante y algas.
� Hyd ra, corales, rotíferos etc. y algas.
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¡Animales autótrofos!
Babosas con cloroplastos
E l y sia chlorotica babosa marina que se
alimenta de un alga llamada Vaucheria
litorea. El alga es digerida totalmente exceptopor los cloroplastos los cuales se incorporan
a los tejidos del molusco (endosimbiosis
intracelular).
Los cloroplastos simbióticos son plenamente
funcionales y generan nutrientes utilizados
por la babosa. Así que el molusco puede vivir
mediante la fotosíntesis de sus adquiridos
cloroplastos durante meses (siempre que
haya luz, claro).
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S olar-Powered S ea S lugs
http://www.umaine.edu/bmmb/faculty/index.php/profile/mary_rumphokennedy
Videos: 1. http://sbe.umaine.edu/symbio/video/video5.html
2. http://sbe.umaine.edu/symbio/video/video6.html
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Digestión es innecesaria en organismos autótrofos
¿Por qué?
Tipos de digestión
± Intracelular
± Extracelular ± Intracorporal
± Extracorporal
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Tipos de DigestiónTipos de Digestión
1.1. Intracelular Intracelular
Comienza dentro de la célula después de que lacélula engolfa el alimento por endocitosis
Vacuolas alimenticias son la forma mas simple de
compartimiento digestivo
Vacuolas con comida se fusionan con los lisosomas
(organelos que tienen enzimas)
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Endocitosis (revisión)
La formación de una INVAGINACION en una
membrana que produce una vesícula que contiene
una sustancia.
La célula lleva materiales a su interior .
Puede ser de 2 tipos:
1. Fagocitosis
2. Pinocitosis
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1. Endocitosis: fagocitosis
Ingestión de células
La célula engulle partículas sólidas grandes
(bacterias, alimentos).
Los pasos son:
1. Se forma vesícula,
2. Viene un lisosoma,3. Se fusionan vesícula y lisosoma
4. Es degradada la partícula por las enzimas digestivas
del lisosoma
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2. Endocitosis: Pinocitosis
Bebida celular . La célula absorbe materiales disueltos
Transporte
Ing. Yolanda Nieto de León
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2.2. Extracelular Extracelular
En la mayoría de animales, alguna parte de ladigestión ocurre extracelularmente
El rompimiento de moléculas ocurre afuera de las
células, en muchos casos, en compartimientos que son
continuos con el cuerpo del animal
Esto permite ingerir alimentos que son mas grandes
Tipos de DigestiónTipos de Digestión
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Mayoría de animales
con sistema digestivo
Depende de enzimas
(digestión química)
Digestión mecánica
también puede estar
presente
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Organismos con digestión
intra & extracelular
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Digestión extracelular
Mayoría de Animales
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Digestión extracelular puede ocurrir:
1. Cavidad gastrovacular
2. Canal alimenticio o tracto digestivo
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Digestión extracelular puede ocurrir:
1. Cavidades gastrovasculares
Hyd ra
carnívoras y matan a sus presas
con unas estructuras arpones
celulares llamadas nematocistos
con los tentáculos llevan la presa
hacia la cavidad gastrovascular
ahí se secretan enzimas digestivas
que rompen el tejido de la presa
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2. Canal alimenticio o tracto digestivo
boca
digestión
mecánica almacenamiento
absorciónano
Partes básicas del canal alimenticioPartes básicas del canal alimenticio
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Digestión en el humano
Enzimas como pepsina son activadas cuando
entra alimento y permite la degradación de
proteínas en polipéptidos
digestión extracelular
Estomago además tiene bandas musculares en la
pared que ayudan con la acción física
Pocos nutrientes son absorbidos en el estomago
La mayoría de alimento y agua son absorbido por
el intestino delgado
esto es mas fácil por la acción del estomago
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3.3. Extracor poralExtracor poral
Hongos, bacterias, chinches, arañas, estrella de mar
No hay ingestión de masas grandes (sólidos), sólo
líquidos.
Tipos de DigestiónTipos de Digestión
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Hongos secretan enzimasdigestivas
Lignina y celulosa no pueden
atravesar la pared celular
Las enzimas son excretadasen el ambiente. Absorbe los
productos solubles digeridoscomo aminoácidos yazucares
Hongos son heterotrofos
C uand o si hay ingestión
d igestión intracorporal
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Basidiomycetes: único tipo de hongo capaz de
digerir la lignina (lignina peroxidasa CO2)
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Algunos hongos tienen hifas especializadas en otras funciones
(i.e., algunas pueden crecer en espiráculos de insectos,
intestino de animales ± simbiosis ±)
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Algunos autores clasifican esta digestión como extracelular .
Sin embargo, para fines de este curso se considera como
digestión extracorporal
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Especializaciones relacionadas con el proceso de digestivo
1. Dientes
2. Compartimientos digestivos
3. Aparato de alimentación
4. Venenos
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Leon marino Stellar
Foca cangrejera
Delfines tienen dientes homodontos(todos los dientes tienen una sola forma)
DIENTES
Homodontos vs. heterodontos
Heterodontos (dientes especializados)
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Mastodonte: ³browser´Mamut: ³grazer´
Grazer
Coronas cortas y superficie relativamente
planas que sirven para comer hojas,
especialmente grama.
Browser
Coronas altas, no planas. Sirven para
comer ramas y hojas.
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Dientes
Caballo: trituran o muelen ciervo
Caballos: La edad puede determinarse con cierta
exactitud hasta los cinco años, examinando los
dientes incisivos y los molares.
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Grazers
Comedoresde grama
Antilope acuático.
Grazer/browser
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Kudu mayor
Eland común, OryxBrowsers
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Las vacas tienen 32 dientes...
Incisivos: cortar
Premolares: moler y masticar
Molares (muelas): moler y masticar
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Las vacas son rumiantes. Tienen 4 estómagos y el mas gran es el rumen
(de ahí el termino rumiantes).
La vaca casi no mastica mucho el
alimento al principio.
Tras un corto periodo de
masticación, cuando se añade la
saliva, se traga el alimento en forma
de bolo.
Cuando la vaca rumia, la comida
vuelve a la boca y se mastica denuevo.
La vaca es un rumiante con cuatro estómagos:
1. rumen
2. retículo
3. omaso
4. abomaso
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¿Por qué rumiar es importante?
Masticación. Amplia la superficie del alimento.Esta mayor superficieayuda a los micro-organismos y jugos gástricos a romper los
alimentos.
Se añade saliva. Una vaca produce entre 40 y 150 litros de saliva al día,
dependiendo del alimento que ingiera.
La saliva tiene dos funciones:
� Buffer o amortiguador Evita que los alimentos que producen
ácidos, como los cereales, melaza, patatas y remolacha, bajen el
valor del pH.
� Suprimir la espuma. Reducir el riesgo de hinchazón ya que
tiene la propiedad de evitar la espuma en el
rumen.
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¿¿Sin dientes? No hay problema!Sin dientes? No hay problema!
Bolo: Pequeña masa redonda de alimento
La comida regresa por elesófago hacia la boca
El liquido es extraída del bolo
(molares)
El bolo luego se vuelve atragar.
La fibra es descompuesta porbacteria y protozoa en ácidosgrasos, los cuales sonabsorbidos por las paredesdel rumen.
A protist that lives in therumen
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Rumen (primer estomago)
El rumen es como una gran vasija de fermentación. Tiene más de 200
tipos de bacterias y 20 tipos de protozoos.
Cuando el alimento entra en el rumen se coloca en la parte trasera.
Las bacterias se adhieren al alimento y erosionan el material
digestible.
Cuando la vaca rumia, se eructa el bolo alimenticio. Se le añade saliva
en la boca y se le vuelve a exponer a los micro-organismos.
Durante la digestión el rumen produce contracciones cíclicas cada
minuto aproximadamente. Esto ayuda a mantener una mezcla
homogénea dentro del rumen. Las convulsiones eructan el alimento o
lo llevan al siguiente compartimento.
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Cud = Bolo: Pequeña masa redonda de alimento
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� ¿Quién puede explicar cómo es que, y
porqué, las vacas tienen dientes tipo
³browser´, pero son ³grazers´?
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Misticetos (barbas)
Filtran el alimentoOdontocetos (dientes) Toman el alimento
Cetáceos (delfines y ballenas)
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BarbasBarbas
- Estructuras queratinizadas
- Pueden haber hasta aprox. 400
de cada lado de la mandíbula
superior y medir 3 m de largo!(ballena franca)
Krill
Mi ti t l b ll j b d d di id d
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Misticetos como las ballenas jorobadas pueden expandir su cavidad
bucal hasta 60 m3
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Nar val
Morsa
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Or den Hemiptera.
Poseen boca picador-chupador que
succiona savia o sangre.
Ejemplos: las chinches de cama,
escorpiones de agua, los pulgones
(afidos), las cigarras (ver siguientes
diapositivas).
Las partes bucales, forma de trompa(tubo) alargada cuando no usados, se
dirigen hacia atrás por debajo del
cuerpo. Al comer, el insecto se
extiende la trompa hacia el frente y el
estilete (órgano rígido) interno se
hunde en la piel de su presa.
Chinches (Hemiptera): vierten
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proteasas y amilasas que
provocan daños en la estructura
de su comida
Nepidae: Ranatra (escorpiones de agua)
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Nepidae: R anatra (escorpiones de agua)
Carnívoros y se alimentan de invertebrados,
renacuajos, y pequeños peces que captura con ayuda
de su ³pico´ chupador .
Aunque nada tiene que ver con los quiebrapalitos,
imita perfectamente a una ramita. Al permanecer
inmóvil pasa desapercibido para sus presas, pero
también para sus posibles depredadores.
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Triatominae (or den Hemiptera)
H ematófagas se alimentan de
sangre de vertebrados.
Excepcionalmente, algunas
especies se alimentan de otrosinvertebrados.
Las mandíbulas ayudan a
perforar la epidermis y los
maxilares penetran en busca deun vaso capilar .
E A é i l f d d d
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70Extremo anterior para identificar 3 géneros
de triatominos transmisores de Chagas.
En América, la enfermedad de
C hagas, causada por un parásito
en la sangre, un protozoario capaz
de invadir varios órganos,
principalmente el corazón, los
intestinos, el esófago y sistema
nervioso del hombre.
Varias chinches de la sub-familia
Triatominae son vectores de laenfermedad.
_______________
Quelíceros: apéndices puntiagudas que
l li t E l A id tá
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Arañas (Arachnida: Araneida)
Normalmente las arañas utilizan su veneno
contra su presa, insectos.
El venenoinmoviliza a sus victimas y después actua
en la digestión externa.
agarran el alimento. En los Araneida están
asociados a una glándula venenosa y
inoculan veneno en la víctima para cazar o
como mecanismo defensivo.
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Todas las arañas, excepto las de la
familia Uloboridae, son venenosas.
En general son más venenosas lasarañas que cazan activamente que las
que capturan sus presas al acecho o
por medio de una red.
El producto que inyectan los quelíceros
tiene dos propósitos:1. La digestión externa de la presa,
para que la araña absorba la papilla
resultante
2. la inmovilización de las presas
Además, algunas arañas, como las
tarántulas americanas, tienen pelos
urticantes, que producen irritación
cuando se tocan y pueden dañar
severamente áreas delicadas, como
los ojos.
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Echinodermata: Asteroidea
Depredadoras y carnívoras, se
alimentan de moluscos, crustáceos y
otros animales marinos. Puedencomer cualquier cosa del tamaño de
su brazo o menor . En ocasiones
forman plagas que dañan
seriamente las poblaciones de
bivalvos de interés comercial, como
el mejillón.