CLASE 4 FV (1) - fabricio hurtado

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FISIOLOGÍA VEGETAL
Profesor: María Adela Valdés Sáenz PhD
CLASE 4
NUTRICIÓN MINERAL 
OBJETIVO
Fundamentar los principios de la nutrición 
mineral
y el papel que representa en la vida de las 
plantas.
CONTENIDO
Elementos esenciales. Clasificación de los elementos
Funciones y formas de absorción de los elementos
minerales.
 Interacciones entre nutrientes.
 Factores que influyen sobre la absorción de nutrientes.
 Mecanismo de transporte de solutos. Transporte activo.
Transporte pasivo.
Deficiencias de elementos y sus síntomas.
INTRODUCCIÓN
“Un alto rendimiento agrícola depende de una adecuada 
fertilización con nutrientes minerales. De hecho, el rendimiento 
de la mayor parte de las plantas aumenta de forma lineal con la 
cantidad de nutrientes que pueden absorber”
DISCIPLINA QUE SE DEDICA AL ESTUDIO DE CÓMO LAS 
PLANTAS OBTIENEN Y USAN LOS NUTRIENTES MINERALES. 
Todos los seres vivos llevan a cabo la función
de nutrición, pero las plantas son unos
seres vivos muy especiales porque son
capaces de elaborar su propio alimento.
La nutrición de las plantas comprende las
siguientes etapas:
• INCORPORACIÓN DE AGUA, SALES 
MINERALES Y DIÓXIDO DE CARBONO.
El CO2, fuente de carbono y oxígeno,
se absorbe a través de los estomas de las
hojas, en tanto que los demás
nutrientes se absorben
desde la disolución del suelo
a través de las raíces.
Las plantas absorben los nutrientes contenidos en el aire y en 
el suelo a través de las hojas y de las raíces.
O2 
CO2
El 90-95% del peso seco
de las plantas está constituido
por C, H y O, que se obtienen
del CO2 y del agua.
El 5-10% restante es muy
diverso y constituye la fracción
mineral.
El agua y las sales minerales de la savia
bruta se combinan con el dióxido de
carbono y se transforman en
LA SAVIA ELABORADA
que es el alimento de la planta.
Para transformar la savia bruta en savia elaborada,
la planta necesita A LA RADIACIÓN 
SOLAR
Que se utilizan:
- DIRECTAMENTE PARA EL METABOLISMO
- PARA LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS Y LÍPIDOS
- SE ALMACENAN COMO ALMIDÓN.
ALMACENAMIENTO DE NUTRIENTES. 
Las plantas PRODUCEN CARBOHIDRATOS A 
TRAVÉS DE LA FOTOSÍNTESIS EN LAS 
HOJAS
Las concentraciones iónicas en el citosol y en la vacuola
están controladas por procesos de transporte pasivo
(flechas discontinuas) y activo (flechas continuas).
EN LAS CÉLULAS VEGETALES 
LA VACUOLA OCUPA MÁS DEL 90% 
DEL VOLUMEN CELULAR Y CONTIENE LA 
MAYOR PARTE DE LOS SOLUTOS 
CELULARES.
CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS MINERALES
 1.- POR LA CANTIDAD EN QUE SE ABSORBEN.
Microelementos
Mn, B, Cl, Zn, Fe, Mo, Cu
Macroelementos
N, P. K, Ca, Mg, S
Macronutrientes 
N
P
K 
Ca
Mg
S
Micronutrientes
Fe
Cl
Mn
Bo
Zn
Cu
Mo
Ni 
Los tres grandes: NITRÓGENO, FÓSFORO Y
POTASIO- representan juntos más del 75% de los
nutrientes minerales que se encuentran en la planta.
…CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS MINERALES
 2.- ESENCIALES Y NO ESENCIALES
CONDICIONES DE ESENCIALIDAD
 Su presencia es determinante para
completar el ciclo biológico.
 No puede ser reemplazado por otro en
su acción.
 Deberá estar directamente implicado en
la nutrición vegetal (como constituyente
de un metabolito esencial o requerido para
el funcionamiento de una enzima)
ELEMENTOS
ESENCIALES
Son 16:
C, H, O 
(se toman del aire y del agua)
N, P, K, Ca, Mg, S, 
Mn, B, Zn, Fe, Cu, 
Mo, Cl 
(se toman del suelo)
• 3.- POR SU MOVILIDAD EN LA PLANTA.
-MUY MÓVILES: Pueden trasladarse casi en su
totalidad de una parte a otra de la planta (N, K).
-POCO MÓVILES: Sólo una pequeña parte se
trasladan
(todos los microelementos excepto el boro).
-INMÓVILES: El B y el Ca, cuando entran a
formar parte de un tejido NO se mueven más.
…CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS MINERALES
…CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS MINERALES
• 4.- POR SUS FUNCIONES EN LAS PLANTAS
Nitrógeno Fósforo Potasio
 Más del 50% se halla
en compuestos de
elevado peso
molecular
(PROTEÍNAS Y ÁCIDOS
NUCLEICOS)
 Nitrógeno orgánico
soluble
(AMINOÁCIDOS,
AMIDAS, AMINAS…)
 Nitrógeno inorgánico
(IONES NITRATO Y
AMONIO)
 Se encuentra como fosfato
 Forma enlaces ricos en
energía: ATP
 Papel clave en el
metabolismo energético
(FOTOSÍNTESIS,RESPIRACIÓN)
 Papel estructural
(FOSFOLÍPIDOS)
 Papel
osmorregulador
(APERTURA Y
CIERRE DE
ESTOMAS)
 Movimientos de
plantas
(NACTIAS Y
TACTISMOS)
 Activador de
enzimas
Azufre Calcio Magnesio
 Forma parte de
SULFOLÍPIDOS,
AMINOÁCIDOS Y
COENZIMAS
 Fitoquelatinas,
(proteínas de bajo PM
con un elevado número
de aminoácidos
azufrados que forman
complejos con metales
pesados)
 PARED CELULAR Y
MEMBRANAS
 Segundo mensajero en
señales de las plantas
 Unión a calmodulina
(activador de proteínas
fijadoras de calcio en el
citoplasma)
 Clorofila
 Activador de 
enzimas como 
carboxilasa y 
glutamatosintasa
 Forma complejos 
con el ATP
 Síntesis de ATP a 
partir de ADP
Cobre Zinc Cloro
 en diversas
proteínas y enzimas
implicadas en
procesos de
oxidación/reducción
 Plastocianina
(fotosíntesis)
 CitocromoC oxidasa
(respiración mitocondrial)
 Estabilizador de la molécula
de clorofila
 Relación con los niveles de
auxinas
 En la actividad de numerosos
sistemas enzimáticos
 Regulador génico (por su papel
en la estabilidad del ribosoma y su
presencia en la RNA polimerasa)
 Soluto osmóticamente
activo
 Protector del
cloroplasto
 Participación en la
fotolisis del agua
 Mantenimiento del
gradiente de pH entre
citosol y vacuola por
activación de la
ATPasa del tonoplasto
RELACIONES CUANTITATIVAS ENTRE EL 
SUMINISTRO DE SALES MINERALES Y EL 
CRECIMIENTO DE LA PLANTA
SÍNTOMAS DE 
PARTE DE LA 
PLANTA
SÍNTOMA 
PREDOMINANTE
DEFICIENCIA
HOJAS ADULTAS
HOJAS JÓVENES
Y ÁPICES
N, S
Mg , Mn
K
Mg , Mn
Fe, S
Zn y Mn
Ca, B, Cu
Mo, Zn, B
HOJAS ADULTAS
TOXICIDAD NUTRICIONAL
Mn, B
B, salinidad
TOXICIDAD INESPECÍFICA
CLOROSIS
NECROSIS
CLOROSIS
NECROSIS
DEFORMACIONES
uniforme
internerval o manchas
bordes y puntas
internerval
uniforme
internerval o manchas
CLOROSIS
NECROSIS
manchas
bordes y puntas
DEFICIENCIAS DE ELEMENTOS Y SUS SÍNTOMAS
NITRÓGENO
FÓSFORO
POTASIO
CALCIO
MAGNESIO
HIERRO
MANGANESO
-manchas amarillas
internervales que se
necrosan inicialmente
en hojas jóvenes.
-reducción de la
floración.
LAS SOLUCIONES NUTRITIVAS TIENEN QUE CUMPLIR TODAS UNA PREMISA: 
“deben llevar elementos minerales 
EN FORMA DE ANIONES Y DE CATIONES”
. Composición de la solución nutritiva de Sachs (1860). (sólo aparecen
macronutrientes porque el agua de disolución ya lleva trazas de los micronutrientes)
Sales Fórmula Concentración(mM)
Nitrato potásico
Fosfato cálcico
Sulfato magnésico
Sulfato cálcico
Cloruro sódico
Sulfato ferroso
K NO3
Ca3 (PO4)2
Mg SO4 . 7H2O
Ca SO4
Na Cl
Fe SO4
9,9
1,6
2,0
3,7
4,3
Trazas
LOS NUTRIENTES EN EL SUELO
 Las partículas del suelo llevan sobre su
superficie cierta cantidad de cargas fijas
negativas normalmente, capaces de
adsorber ciertos cationes, como K+ o
Ca2+.
 Los cationes adsorbidos pasan a la
solución del suelo o a la raíz mediante su
intercambio por otro catión o por
protones procedentes del ácido
carbónico. (H2CO3),
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA “DISPONIBILIDAD “DE UN 
NUTRIENTE PARA LA PLANTA 
pH
 Neutro o ligeramente ácido (5-7): favorece la
disponibilidad de los nutrientes.
 Un pH muy bajo puede insolubilizar algunos nutrientes y
movilizar el aluminio (Al 3+), que es tóxico.
Escasez o ausencia de O2
 Predominan las formas químicas
reducidas: menos absorbibles
 Nitrógeno: estará como NO3
- en
lugar de cómo NH4
+
Temperatura 
del suelo
Salinidad
 Toxicidad iónica por exceso de
absorción de Na+ (fertilización con Ca)
Metales pesados  Fitorremediación
Interacción con 
microorganismos
Fijación biológica del nitrógeno
(Rhizobium)
Mejorar el área de absorción (micorrizas)
Antagonismo
Sinergismo
Interacción con 
otrosnutrientes
CONCLUSIONES
ESTUDIO INDEPENDIENTE
BIBLIOGRAFIA:
- Escaso, S.F. (2010). Fundamentos Básicos de Fisiología Vegetal y Animal 
- Lincoln, T. (2006). Fisiología Vegetal I y II
- Taiz, L., Zeiger, E., Møller, I., y Murphy, A. (2017). Fisiología y Desarrollo 
Vegetal. 6ta edición.