8/19/2019 Monografía Absorción Andrea Guapi
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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS
PRIMER PROGRAMA DE MAESTRÍA EN SUELOS Y NUTRICIÓN DE
PLANTAS
MÓDULO: NUTRICIÓN DE PLANTAS
NOMBRE: ANDREA GUAPI A.
FECHA: 2015 – 09 1!.
TEMA: ABSORCIÓN DE NUTRIENTES
RESUMEN
La absorción de los nutrientes por parte de las plantas requiere de varios mecanismos,
los mismo que permitirán el transporte de los iones o moléculas desde la raíz hacia el
resto de la planta, para lo cual es importante que los factores circundantes sean los
ideales, los sistemas radiculares deben encontrarse en óptimas condiciones para que los
pelos radiculares entren en contacto con la solución del suelo y se realice una absorción
adecuada, factores como pH, temperatura, luz, humedad, factores ambientales,
condiciones propias de la zona, tipo de suelo, estado fisiológico de la planta, variedad,
genotipo, tipo de planta, la cantidad y concentración de los iones, intensidad de
transpiración
Los movimientos por transporte pasivo, difusión, flu!o de masas, transporte a corta
distancia, vía apoplasto, transporte a larga distancia, transporte por el "ilema, transporte
activo, por el floema, vía simplasto son mecanismos que permiten absorber los iones y
moléculas al interior de la planta
Los diferentes nutrientes utilizan estos mecanismos para satisfacer las necesidades de
las plantas
La absorción determinarán la tasa de crecimiento y producción de las especies, y esto
nos lleva a ver cómo funciona la dinámica de la productividad en la agricultura
INTRODUCCION
#ctualmente e"iste una e"igencia hacia la agricultura buscando que sea más eficiente
para así cubrir los déficits que e"isten, así como también el compromiso que se debe
tener con en el ambiente
Los nutrientes minerales !uegan un rol muy importante en las funciones del
metabolismo las plantas, determinan la productividad y las respuestas a los diferentes
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5ransporte de materiales por fenómenos diversos, como son la temperatura, el pH y el
potencial redo" *+6$/
5ambién la aplicación de fertilizantes que se realiza al suelo
%n el corto plazo es posible elevar de forma artificial la concentración en formassolubles y lábiles de un nutrimento particular con aportes de fertilizantes, pero dicha
situación se ve equilibrada rápidamente hasta a!ustarse al estado original impuesto por
la capacidad buffer del suelo *4enavides, -.77/
C '(+ + +, #$%&'()* +,- * /&( ,*/% %& - & 4 .
%ste aspecto tiene mucho que ver el volumen de e"ploración y ramificación de la raíz
así como de la cantidad de proteínas transportadoras de que dispongan las células
radicales
Las raíces forman estructuras muy ramificadas que les permiten e"plorar un gran
volumen de suelo o sustrato La razón de la ramificación parece ser el aumento en la
superficie de e"posición de los te!idos radicales a la solución de agua del suelo de donde
la planta e"trae los nutrimentos minerales # la interfase de contacto entre la superficie
de la raíz y la solución de agua del suelo o las partículas edáficas se le llama rizosfera
*4enavides, -.77/
8igura 7 6aíz en contacto con la rizosfera *9niversidad de la 6ep blica, -.77/
La superficie de absorción se ve amplificada por los pelos radicales
H #(-(+ + +, - & 4 +, %+(6(' & ,- ,*/%&*% ,+76('% & ,*/ & -'%*',*/& '()* +, (%*,$ 8 - ' '(+ + # 66,& +, - &( %$6,& .
;epende de la capacidad de e"trusión de protones, de la e"udación de ionóforos,
metabolitos y proteínas que hacen solubles los nutrimentos y, en gran medida, de laasociación de la raíz con bacterias y hongos de la rizosfera *4enavides, -.77/
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%l entorno edáfico se ve modificado por los cambios que genera el metabolismo de la
raíz< así por e!emplo, la tasa de absorción de agua y iones crea el !uego de fuerzas
químicas que cambian el flu!o de iones en el suelo a 7= través de flu!o de masas o
difusión< igualmente la e"udación de iones, metabolitos o proteínas induce cambios en
las propiedades químicas de la solución del suelo rizosférico, alterando así la capacidad
buffer del suelo, solubilizando nutrimentos fi!ados o precipitados y promoviendo la
asociación con microorganismos benéficos Lo que conlleva a que la planta gaste
energía *4enavides, -.77/
%n el diagrama observamos un modelo ilustrándonos como de manifiesta la
independencia recíproca en la interfase raíz & suelo
8igura - >nterfase raíz & suelo *4enavides, -.77/
C- $(6(' '()* +, -%$ * /&(,*/,$ (*,& -,$.
Los mecanismos que se usan para la toma de iones por las células y las raíces son:
M,' *($ % +, - #$%&'()* +, (%*,$ %& - $ ' - - $ 8 - $ & 4',$ – /& *$ %&/, '%&/+($/ *'( .
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%n el suelo y?o las soluciones nutritivas hay una gran divergencia entre la concentración
de nutrientes minerales y los requerimientos de las plantas $odemos encontrar altas
concentraciones de los elementos nutritivos en los sustratos, los mimos que no son
necesarios para el crecimiento, pero en las plantas los mecanismos de absorción pueden
ser selectivos
La absorción de nutrientes es caracterizada por:
7 @electividad: preferenciabilidad
- #cumulación: en relación a lo concentración en la solución e"terna, se encuentran
altas concentraciones del nutriente en la savia
1 )enotipo: características propias de las especies *2illamil, -..3/
Los iones alcanzan la zona de absorción de la raíz por difusión a través de la solución
salina del suelo, estos a la vez son arrastrados mediante el movimiento del agua hacia la
raíz simplemente entran en contacto con las zonas de absorción mientras la raíz crece
Los elementos minerales son distribuidos por la planta a través del "ilema, esto se
realiza por la corriente ascendente de agua que genera el flu!o de transpiración
*(haparro, +rozco , (ogua, -..-/
%ntonces así como el agua debe transportarse en forma radial en la raíz, para alcanzar el
"ilema, los iones siguen un camino similar, así como el agua el transporte radial de
iones por la raíz se realiza vía apoplasto y vía simplasto *(haparro, +rozco , (ogua,
-..-/
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(uando en las plántulas la transpiración no es suficiente para generar el flu!o de agua ycuando se interrumpe la transpiración en las plantas, los solutos son transportados en
dirección a los órganos de asimilación, razón por la cual nace la idea que la
transpiración no es esencial para el transporte de los iones @in embrago se realizó la
observación que cuando se incrementaba la tasa transrespiratoria, se incrementa también
la absorción y el transporte de iones, pero no se incrementa el flu!o de nutrientes no
aumenta en la misma forma que el flu!o de agua *(haparro, +rozco , (ogua, -..-/
8igura 1 . %squema de las vías simplástica y apoplástica para la incorporación denutrientes a través de la raíz *(haparro, +rozco , (ogua, -..-/
A % - $/%
8ormado por los espacios intercelulares de diferentes te!idos incluida la pared celular y
el "ilema, la parte no viva de la planta forma el sistema apoplástico *#r!ona, 7AA3/
S( - $/%
@e realiza dentro de las partes vivas celulares, es activa y requiere un consumo de
energía metabólica %ste transporte se lleva a cabo en el floema e implica largostrayectos, probablemente en células especializadas, los vasos cribosos *)imenenez,
7AA7/
%l movimiento del apoplasto al simplasto, parece estar asociado con células
transferentes especializadas cuyas emisiones protoplásmicas conectan ambas vías
*)imenenez, 7AA7/
A#$%&'()* +, (%*,$ %& /& *$ %&/, $( %
P%& +(6 $()*
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$or acción de la gradiente de concentración 8luidos ' líquidos o gases, tienden a
moverse espontáneamente de zonas de mayor concentraci3n a las zonas de menor
concentración 0inerales en solución has se mueven por difusión hacia las raíces
*#r!ona, 7AA3/
5abla 7 2alores para el coeficiente de difusión *mB s'7/ de diferentes iones para
distintos @uelos *Cetto, -.../
I%* C%,6('(,*/, +, +(6 $()* C+ 1 D 7,. 7. '7.
E F 7 & -G 7.'7-
(lD -,. & -A,. 7. '7.
H - $+ D .,1 & 1,1 7.'71
@+ -' 7,. & -,. 7. '7.
I*/,&' #(% ()*('%
%s el intercambio que se da entre las superficies celulares y una solución e"terna o
simplemente de los iones absorbidos en partículas del suelo *9niversidad Cacional
#bierta a ;istancia, -.71/
E*/& + ,* 6- ;% $( %
0ovimiento de los iones por el "ilema !unto con el agua %sto está provocado por la
fuerza dela presión radicular *9niversidad Cacional #bierta a ;istancia, -.71/
(onsiderado el mecanismo, tal vez, más importante, ya que los iones ingresan disueltos
en el agua, esto a causa del potencial hídrico que genera la transpiración, la movilidad
de cada elemento o ion da la eficiencia al sistema de transporte *5orres, -.7-/
T& *$ %&/, & +( -
5ransporte de iones a través de la raíz %n el apoplasto del cilindro puede ser penetrado
por agua o iones del medio e"terno %ntonces el plasmalema de las células corticales
actuara como una superficie de absorción activa dentro del simplasto de la raíz
*9niversidad Cacional #bierta a ;istancia, -.71/
T& *$ %&/, - &< +($/ *'(
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%ste transporte se lo realiza a través del "ilema y floema, transporte a larga distancia
de solutos, elementos minerales y compuestos orgánicos de ba!o peso molecular se
realiza a través del sistema vascular, siendo el agua el agente movilizante
8igura 5ransporte a larga distancia de nutrientes minerales *9niversidad de la
6ep blica, Cutrición 0ineral >>, -.77/
%ste transporte se da desde las raíces a los brotes ocurre predominantemente a través de
los vasos del "ilema, proceso mane!ado por un gradiente de presión hidrostática
*presión radical/ y por un gradiente en el potencial del agua *2illamil, -..3/
T& *$ %&/, /& $ +,- =(-, .
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Los iones son transportados disueltos en el agua, esto sucede cuando la planta transpira,
pero la movilidad de los iones va a estar influenciada por las fuerzas de adhesión de las
paredes de los vasos, o simplemente por los gradientes de potencial entre sectores
internos del sistema de flu!o, considerando que el transporte de iones es pasivo a la
corriente transpiratoria *(haparro, +rozco , (ogua, -..-/
T& $ %&/, - /,& -
%l movimiento lateral de los iones entre el "ilema y el floema a través del cambium, se
genera por la acumulación de los iones en las células del cambium, obstaculizan el
arrastre pasivo de iones en el "ilema, acarreando iones a través del cambium, si e"iste
diferencia de concentraciones entre el floema y el cambium, hay flu!o de iones, pero si
no e"iste diferencia no se produce flu!o *(haparro, +rozco , (ogua, -..-/
T& *$ %&/, %& ,- 6-%,
%studios realizados nos indican como el transporte descendente de los iones se realiza a
través del floema, aunque también e"iste muy poco transporte ascendente +tro estudio
reveló que los iones que han sido movilizados por el floema no se relacionan con la
absorción de la raíz, más bien se relacionan con las ho!as *(haparro, +rozco , (ogua,
-..-/
C(&' - '()*
)eneralmente los iones básicamente se movilizan de manera ascendente por el "ilema
*los provenientes de la absorción/ y en menor medida por el floema *los provenientes de
las ho!as vie!as/, descienden por el floema *iones que salen de las ho!as/, y su
movimiento lateral *entre "ilema y floema/ a través del cambium *(haparro, +rozco ,
(ogua, -..-/
T& *$ %&/, A'/( %
Los iones ingresan dentro de la célula a través de la membrana en contra de la gradiente
de concentración, pero para ello se requiere energía con la ayuda de una proteínatransportadora *)ómez, -..A/
5enemos dos tipos de transportes
T& *$ %&/, A'/( % P&( &(%
%ste tipo de transporte usa #5$ y bombas iónicas *Herrera, 0ata, 0oya, Liceras ,
0adriz, -.77/
T& *$ %&/, A'/( % S,' *+ &(%
%ste tipo de transporte utiliza la energía que se acumuló en el transporte activo primario
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9tiliza transportadores proteicos llamados:
@importe: en una misma dirección
#ntiporte: en dirección contraria
*Herrera, 0ata, 0oya, Liceras , 0adriz, -.77/
A#$%&'()* +,- N
Las raíces de las plantas absorben C+ 1' y CH F del suelo
Las plantas absorben C+ 1' desde el suelo y son capaces de mantener concentraciones
mayores de este ion en sus células o en la savia del "ilema $ara esto, la planta requiere
el uso de energía ya que tienen que atravesar la membrana plasmática *;íaz, 4orsani,
@ignorelli, 0onza, -.. /I %"isten dos tipos de transportadores< los constitutivos con una E 0 alta para el C+ 1' y
los inducibles con una E 0 ba!a: son transportadores de ba!a y alta afinidad
respectivamente *;íaz, 4orsani, @ignorelli, 0onza, -.. /
I %l transporte de C+ 1' es dependiente de #5$ *;íaz, 4orsani, @ignorelli, 0onza,
-.. /
N %&
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alta y ba!a afinidad de E F $ara la función de los canales de ba!a afinidad, la diferencia
electroquímica entre el citosol y el medio e"terior *líquido en la raíz o la ho!a apoplasto/
es de importancia decisiva *4arJey $ilbean, -..K/
#l igual que con el resto de elementos la absorción del E va a estar definida por la
concentración presente en la solución del suelo y la capacidad de absorción de las
raíces
%l rango de absorción incrementa con la concentración en la solución, pero hay un
má"imo rango de absorción en el mismo que un incremento en la concentración no va a
crear un incremento en la velocidad de absorción @urge aquí la aplicación de la cinética
enzimática para estudiar el mecanismo de absorción de iones *4orges, -..3/
A#$%&'()* +, C??
%l calcio se mueve hacia las raíces por difusión y de flu!o de masa 2arios canales
específicos del calcio están en las membranas de las células de la raíz, a través del cual
se produce el influ!o, pero estos canales parecen estar más involucrados en permitir
flu!os rápidos de calcio en el citoplasma y orgánelos como parte de los mecanismos de
se alización %ste calcio se mueve entonces en vacuolas, retículo endoplásmico, u otros
orgánelos, con el movimiento se produce por medio de transportadores de calcio
específicos *4arJey $ilbean, -..K/
La absorción de calcio en las raíces puede ser pasivo y dependiente de la capacidad de
intercambio catiónico de la raíz *((#/
La transferencia de calcio en las raíces apenas se ve afectada por desacopladores
respiratorios, aunque su transferencia en el "ilema se ve afectada
9na vez en el "ilema el calcio se mueve en la corriente de transpiración, y el
movimiento alrededor de la planta se limita casi e"clusivamente al "ilema ya que está
presente en el floema sólo a concentraciones ba!as de manera similar a los que ocurren
en el citoplasma *4arJey $ilbean, -..K/
C%*+('(%*,$ ,$ ,'( -,$
A*,< (,*/%
La absorción y uso de los iones minerales por las plantas son alteradas por la anegación
Las condiciones anaeróbicas obstaculizan la activación de los nutrientes minerales por
las raíces @e ha presentado evidencia que e"iste deficiencia de macro y micronutrientes
a causa de e"ceso de agua en el suelo, pero también e"iste evidencia en otros casos quee"iste un aumento en su absorción Las aparentes contradicciones se e"plicarían por los
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diferentes cambios en las propiedades del suelo, la propiedad que más influye en esto es
el pH además de las diferentes interacciones iónicas producidas tanto en el suelo como
en la planta %l e!emplo que daremos para aclarar este proceso es, la absorción del
hierro y del magnesio en los suelos anegados generalmente provoca un descenso del pH,
como consecuencia aumenta el hierro $or otro lado una alta concentración de (+- y
0n -F van a estar disponibles para una absorción pasiva por las plantas, a su vez la falta
de o"ígeno en los suelos anegados hace que se disminuya la absorción activa de estos
elementos
%l primer síntoma de da o causado por la anegación es el cierre de los estomas, con
esto, la absorción pasiva del agua por la planta disminuye, esta disminución se le a ade
la absorción activa por la falta del o"ígeno en el córte" radicular *$ardo, -.. /
D,#, %$ '%*$(+,& &
$ara el -.=., mundialmente la agricultura deberá duplicar la producción de alimentos,
para así poder cumplir con la misión de brindar alimento a la población, pero a su vez
tenemos la ardua tarea de disminuir el uso de fertilizantes inorgánicos y otros insumos
*4arriuso, 0artín , @ánchez, -.7 /
$ara conseguir este ob!etivo e"iste una urgente tarea por aprovechar las diferentes
interacciones que e"iste en el suelo, como las que tienen los microorganismos y las
plantas, uno de las más importantes asociaciones es la que realizan los hongos
micorrícicos con las plantas, logrando me!orar la absorción y el transporte de losdiferentes nutrientes *4arriuso, 0artín , @ánchez, -.7 /
9n aspecto a considerar son los efectos que tiene el incremento del (+- en la atmósfera
sobre la adquisición de los diferentes nutrientes por las raíces tema que está en
discusión
%n un inicio lo que se pudiera esperar es que la fertilización usando (+- estimulará la
absorción de nutrientes por causa del aumento de la demanda asociada a un crecimiento
más intenso, pero no e"iste evidencia contundente acerca a este tema #lgunas especies presentan un aumento en la capacidad de absorción por parte de las raíces a mayor
presencia de (+-, pero no sucede lo mismo en otras especies *%scudero 0ediavilla,
-..1/
CONCLUSIONES
' La absorción de los iones !uega un papel fundamental en la nutrición y el
funcionamiento metabólico de las plantas
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' La absorción de los nutrientes va a estar en función a factores tanto internos como
e"ternos, como son el pH, concentración de gases, temperatura, tipo de suelo,
concentración de los nutrientes, tama o de las raíces, humedad
' Los diferentes mecanismos de absorción de iones y moléculas van a ser
complementarios entre sí
' Los iones tienen diferentes formas de ingresar a las plantas
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presente ( futuro de in$estigación en la cadena agroalimentaria de la papa enColombia. - /01 (olombia
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