Factores de crecimiento de las plantas

UNIVERSIDAD ESTATAL A DISTANCIA
VICERRECTORÍA ACADÉMICA
ESCUELA CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
Anatomía y Fisiología Vegetal (547)

El crecimiento de las plantas y los factores
que lo controlan
ELABORADO POR MARIANELA QUIRÓS ÁLVAREZ

Diferenciación Celular y
Desarrollo

Diferenciación Celular y
Desarrollo
• Diferenciación celular: proceso mediante el
cual a partir de divisiones celulares se forman
células especializadas que cumplen funciones
específicas, con morfología y composición
química definida.
• Crecimiento: aumento de tamaño de una
estructura o toda la planta.
• Desarrollo: Crecimiento y diferenciación de
células, tejidos y órganos en los individuos
desde el cigoto hasta la muerte.

Crecimiento de órganos

• Determinado: órganos que crecen hasta
cierto límite ya establecido en la genética.
Ejemplo: hojas, flores y frutos.

• Indeterminado: órganos que continúan
creciendo hasta la muerte del organismo.
Ejemplo: tallos y raíces.

Desarrollo de las plantas

De acuerdo a su ciclo de vida se clasifican en:
•Plantas anuales: su ciclo de vida se lleva a cabo
en un año o menos. Ejemplos: arroz, frijol,
maíz, papa, trigo, soya, sorgo, etc.

•Planta perennes: su ciclo de vida dura varios
años. Ejemplos: especies forestales.

Patrones de crecimiento
El ciclo de crecimiento de una planta puede observarse según
una curva sigmoide:
•Fase A Inicial: crecimiento lento, período de adecuación al
medio y formación de estructuras.
•Fase B exponencial o logarítmica: se da un crecimiento
exponencial, que aumenta el tamaño de la planta
considerablemente.
• Fase C lineal o estable: se da un crecimiento constante en
relación al tiempo.
•Fase D o senescencia: el crecimiento disminuye y la planta
empieza a morir. Coincide con el proceso de reproducción,
formación de frutos y semillas.

Reguladores de crecimiento
• Un Regulador de Crecimiento es cualquier factor
que de una manera u otra afecta el crecimiento de
las plantas.
• El crecimiento está regulado por factores que
pueden ser externos o internos.

Sustancia Reguladoras de
Crecimiento
Fitohormonas:
•Sustancias orgánicas reguladoras del crecimiento.
•Son sintetizadas en una parte de la planta y
translocadas a otra parte, donde en una pequeña
concentración, causan una respuesta fisiológica al
promover o inhibir procesos.
•Actúan directamente sobre el control de la expresión
de genes o pueden actuar sobre enzimas y con ello
controlar los procesos metabólicos.

Auxinas

• Estimulan la dominancia apical.
• Controlan la diferenciación del tejido vascular y
promueven la actividad del cambium vascular.
• Estimulan el crecimiento de los frutos y las semillas.
• Previenen abscisión de hojas, flores y frutos.
• Estimulan crecimiento radical, especialmente raíces
adventicias.
• Estimulan síntesis de etileno.
• Controla crecimiento de hierbas (herbicida).

Citocininas
• Estimula división celular, desarrollo de yemas
laterales y crecimiento de órganos como tallos y
raíces.
• Retrasa la senescencia en hojas y la planta, al inhibir
la degradación de proteínas, membranas celulares y
evitando la oxidación de algunas sustancias.
• Favorece el traslado de sustancias de unos órganos a
otros, con el fin de evitar muerte de órganos por
deficiencia de alguna sustancia.
• Favorece la síntesis de clorofila y el desarrollo de los
cloroplastos.

Giberalinas

• Promueven el alargamiento de los tallos estimulando
la división celular.
• Promueve el crecimiento y desarrollo de frutos.
Estimula la movilización de nutrientes y sustancias de
reserva a frutos y semillas.
• Retrasa la senescencia en hojas y frutos.
• Promueve la floración y la germinación de semillas.
• Estimula el crecimiento de yemas.

Ácido abscísico
• Favorece la abscisión de órganos.
• Induce mecanismos de resistencia al estrés en las
plantas.
• Promueve el cierre de estomas.
• Inhibe la germinación y crecimiento de semillas.
• Controla el crecimiento de yemas, para favorecer su
reposo.
• Favorece maduración de frutos.

Etileno
• Activa enzimas que degradan la pared celular
promoviendo la abscisión de hojas, flores y frutos.
• Promueve la epinastía de las hojas.
• Controla la determinación del sexo de flores de
algunas plantas monoicas.
• Induce la floración en algunas especies.
• Promueve la maduración de los frutos.
• Inhibe el alargamiento de los tallos y raíces.

Tropismos por factores externos
reguladores de crecimiento
• Tropismos: Es cuando el crecimiento de una
planta está determinado por un estimulo
externo.
• El tropismo es positivo cuando el crecimiento
se da en dirección al estimulo.
• El tropismo es negativo cuando el crecimiento
es inverso al estimulo.

Tropismos por factores externos
reguladores de crecimiento
• Fototropismo: es cuando el crecimiento del tallo se
da en dirección a la luz.
• Heliotropismo: es cuando el crecimiento de hojas y
flores se da en dirección del sol.
• Geotropismo: es cuando el crecimiento se da como
respuesta a la fuerza de gravedad, ejemplo: el
crecimiento de las raíces es un geotropismo positivo.
• Tigmotropismo: el crecimiento se da como una
respuesta a un estimulo mecánico, como el contacto
con un objeto solido, la lluvia, el manipuleo, el
viento, animales o maquinaria.

Movimientos násticos

• Es un movimiento de la planta independiente
del estimulo externo.

• Ocurre por cambios en la presión de turgencia
de células parenquimatosas.

Fotoperiodismo

• Es el efecto que produce la variación en las
horas luz - horas noche en procesos como:
Germinación, Fotosíntesis y Floración.

• Los seres vivos tienen la capacidad de medir el
tiempo para llevar a cabo ciertos procesos
siguiendo ritmos circadianos (24 hrs). Esta
capacidad se llama Reloj Biológico.

Fotoperiodismo
• De acuerdo a su reloj biológico las plantas se
clasifican en:
• a. PDC: Plantas de días cortos, las plantas florecen en
días cortos, como la soya y el tabaco. Corresponden
a los meses de noviembre y diciembre.
• b. PDL: Plantas de días largos, las plantas florecen en
días largos, como las espinacas y la cebada.
Corresponde a los meses de julio y agosto.
• c. Plantas Neutras: Plantas que no se afectan por la
periodicidad como las plantas tropicales.

Factores que afectan floración

1. El fotoperiodismo
2. Temperatura y precipitación.
3. La concentración de un pigmento
llamado fitocromo, ya que activa una
hormona llamada florígeno que induce la
floración.

Agua H2O
• Polaridad molecular:
Distribución asimétrica de carga, un extremo de la
molécula lleva carga ligeramente positiva
(hidrógenos) y el otro extremo lleva carga
ligeramente negativa (oxígeno).
En el enlace covalente entre el oxígeno y el
hidrógeno, el oxígeno es mucho más electronegativo
que el hidrógeno, o sea, atrae más los electrones
(subpartículas del átomo negativas) debido al mayor
número de protones en su núcleo (subpartículas del
átomo negativas).

• Enlace o puentes de hidrógeno: enlace entre
el átomo de hidrógeno ligeramente positivo
de una molécula de agua con el átomo
ligeramente negativo de otra molécula de .

• Cohesión: atracción que existe entre el agua y
otras moléculas.

• Adhesión: atracción que existe entre el agua y
otros materiales.

• Alto calor de evaporación: los enlaces de
hidrógeno deben romperse antes de que el
agua hierva y sus moléculas se evaporen.
• Alto calor específico: los enlaces de hidrógeno
del agua la ayudan a absorber calor sin gran
cambio de temperatura.
• Alto punto de fusión: el agua se enfría más
lentamente que otros líquidos y tarda más en
congelarse.

• Solvente: Capacidad para formar puentes de
hidrógeno con otras sustancias y formar disoluciones
moleculares.

• Puede disolver a sustancias salinas que se disocian
formando disoluciones iónicas.

• Una solución contiene sustancia disueltas llamadas
solutos.
Ejemplo:
Soluto : sal (NaCl).
El extremo positivo de la moléculas
de agua atraen a los iones cloro
(Cl-), y el extremo negativo de la
molécula de agua atraen a los iones
sodio (Na+).

• Hidrofílico: tipo de molécula que interactúa
con el agua disolviéndose y/o formando
enlaces de hidrógeno con moléculas de agua.

• Hidrofóbico: tipo de molécula que no
interactúa con el agua debido a que no es
polar.

FUNCIONES DEL AGUA

•Medio de reacciones químicas del
metabolismo: Debido a su polaridad y
capacidad disolvente, facilita las reacciones
químicas dentro y fuera de sistema vivientes.

• Capilaridad: la cohesión y la adhesión
permite el transporte de agua a través de
conductos por capilaridad. Ejemplo, el
transporte de agua de las raíces a las hojas en
la planta, transportando nutrientes disueltos.

• Sistema de transporte
de sustancias.

La capilaridad permite
avanzar el agua por
tubos estrechos
xilemáticos, aún contra
la gravedad

Así, sube el agua desde las
raíces hasta las hojas, a
través del xilema.

• Tensión superficial: Por cohesión, existe una
fuerte unión de las moléculas de agua en
estado líquido.
Esto permite que algunos animales
puedan caminar sobre el agua (mosquitos
patinadores) o una hoja flotar.

• Amortiguador térmico: Permite que el
citoplasma sirva de protección ante los
cambios de temperatura al mantener la
temperatura constante. Los mares, también
mantienen temperaturas relativamente
constantes.
• A la vez, para que el agua líquida se convierta
en hielo requiere gran pérdida de calor. La
temperatura del agua se eleva y cae
lentamente, permitiendo a los organismos
protegerse de cambios bruscos de
temperatura en el ambiente.

• El agua se expande cuando se congela, siendo
menos densa en estado sólido, lo que
permite que el hielo flote. Esto hace posible
que en zonas con invierno marcado, los lagos
se congelen sólo la superficie y que la vida
acuática pueda mantenerse.

• Osmosis: es el movimiento de agua a través de una
membrana semipermeable, de una concentración
baja de soluto a una concentración alta de soluto.
• Plasmólisis: proceso que ocurre cuando se coloca
una célula en un medio hipertónico, es sinónimo de
marchitez, la membrana se observa en estado
flácido.
• Turgencia: ocurre cuando se coloca una célula en un
medio hipotónico, se incrementa el volumen de agua
en la célula y se observa la célula como englobada.

Potencial hídrico
Es el potencial químico del agua, es decir,
la variación de la energía libre del agua en un
punto, debido a una variación de moles de
agua que entran o salen de un punto.
Es la capacidad de las moléculas de agua
de moverse en un sistema particular.
El agua circula entre dos puntos siempre
que su potencial termodinámico no sea
idéntico entre ambos puntos.

Potencial hídrico
Es la suma de varios componentes en un sistema:
Ψ = Ψp + Ψs + Ψm + Ψg
Ψp = potencial de presión celular. Representa la
presión ejercida por el protoplasto contra la
pared celular. Posee valores positivos. Cuando la
célula está turgente, la vacuola ejerce presión
sobre las paredes y aumenta el estado energético
del agua. Cuando su valor es cero se habla de
plasmólisis incipiente.

Potencial hídrico
Ψs = potencial osmótico. Es consecuencia de los solutos
disueltos, disminuye la energía libre del agua y es
siempre negativo.
Ψm = potencial mátrico. Es consecuencia de fuerzas que
retienen moléculas de agua por capilaridad, adsorción
e hidratación, principalmente en la pared celular
(microfibrillas) y el citoplasma (matriz, macromoléculas
y coloides). Frecuentemente Ψm se incluye en Ψs,
ya que es difícil decidir si las partículas cuentan como
solutos o sólidos.
Ψg = potencial gravitacional. Es consecuencia de
diferencias en energía potencial debidas a diferencias
de altura con el nivel de referencia. Generalmente
ignorado en sistemas vegetales.

Potencial hídrico
Por lo cual, cuando la célula se encuentra en
plasmólisis incipiente, el potencial hídrico es igual al
potencial osmótico (Ψs).
Se puede calcular la presión osmótica para
obtener el potencial osmótico, ya que la relación entre
ambos es: п = - Ψs
Presión osmótica: presión necesaria para contrarrestar
el paso del agua pura al interior de una solución
acuosa a través de una membrana semipermeable,
evitando así un incremento en el volumen de la
solución. Es directamente proporcional al número de
moléculas de soluto por unidad de disolvente.

Potencial hídrico
Se puede calcular la presión osmótica utilizando la Ley
de los gases ideales:

P = n R T ; entonces para 1 mol de sacarosa en 1 L ;
V de volumen y 298 K de temperatura

P = 1 mol . 0,0821 L/atm . 298 K = # M. 0,0821 . 298 atm
mol . K K
1L

Absorción de agua en las plantas
• El agua es absorbida en mayor cantidad por
los pelos absorbentes y ocurre por diferencias
de presión de difusión del agua.
Los factores que afectan la absorción son:
a. Temperatura del suelo
b. Concentración de solutos en el suelo.
c. Aireación del suelo.
d. Disponibilidad de agua en el suelo.
e. Característica del sistema radical.

Transporte de agua en las plantas

a. Presión de la raíz: hay mecanismos osmóticos
que generan gradiente de concentración.

b. Teorías de cohesión y adhesión: al
evaporarse el agua por los estomas de las
hojas se genera una pérdida de potencial
hídrico, esto provoca que la célula tome agua
de la que está a la par, ocurriendo un proceso
de succión.

Imbibición
Es otro sistema del que disponen las plantas para
absorber agua.
Características:
1. Ocurre movimiento de agua según un gradiente de
concentración.
2. Debe existir un gradiente de potencial hídrico entre la
superficie que embebe y la imbibente.
3. Debe existir fuerzas de atracción entre ambas
sustancias.
A las fuerzas que generan estos materiales se les llama
potencial mátrico - fuerza de atracción hacia el agua. La
principal entrada de agua en el interior de las semillas
en la germinación es por imbibición.

Transpiración
Es la pérdida de agua en forma de vapor a través de los
estomas de las hojas.
Factores que afectan la transpiración:
1. Humedad atmosférica: a mayor humedad mayor abertura
estomática.
2. Concentración de dióxido de carbono: a mayor CO2 menor
abertura estomática.
3. Temperatura: temperaturas altas favorecen la velocidad de
salida del agua.
4. Humedad del suelo: a mayor humedad mayor abertura
estomática.
5. Luz: al aumentar la luz se abren los estomas.
6. Viento: a mayor cantidad de viento mayor abertura
estomática.

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