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¿Por qué los estomas se cierran con luz de baja intensidad?

¿Por qué los estomas se cierran con luz de baja intensidad?



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Los estomas se cierran durante la luz de alta intensidad para evitar la transpiración excesiva, pero ¿por qué se cierran durante la luz de baja intensidad? Por favor, explique en un lenguaje fácil de entender porque solo estoy en el décimo nivel.


La función principal de los estomas abiertos es promover el intercambio de gases en el tejido foliar: el dióxido de carbono atmosférico es un sustrato para la fotosíntesis. Un efecto secundario de abrir los estomas es un aumento de la pérdida de agua a través de la transpiración. Si la intensidad de la luz es baja, la fotosíntesis se deprimirá: en estas condiciones, tiene sentido cerrar los estomas para conservar agua.


Factores que afectan la apertura y el cierre de los estomas: 4 factores

Los detalles antes mencionados pertenecen al mecanismo de apertura y cierre de los estomas fotoactivos (es decir, estomas que se abren durante el día), pero en algunas plantas (por ejemplo, plantas suculentas como Opuntia) los estomas se abren durante la noche. 2.

Según Pallas (1969) y Ehrler (1972) cuando hay deficiencia de O2 conduce a la formación de ácidos orgánicos que dan como resultado la ingesta de iones K + (el resto de reacciones son como las de los estomas fotoactivos).

Factores que afectan la apertura y cierre de estomas:

1. Luz:

Entre los factores externos, la luz juega un papel predominante en el movimiento de las células de guarda. La luz azul y roja son efectivas tanto en la fotosíntesis como en la apertura de los estomas. Sin embargo, se encuentra que la luz azul es más efectiva (en relación con la luz roja) para provocar la apertura de los estomas que en la fotosíntesis.

A niveles bajos de luz, la luz azul puede causar la apertura de los estomas cuando la luz roja no tiene ningún efecto. La luz azul provoca el movimiento de K +. Ahora se cree que la luz azul promueve la descomposición del almidón en moléculas de PEP que pueden aceptar CO2 produciendo ácido málico.

2. Contenido de agua de las células epidérmicas:

El movimiento de las células de guarda es un fenómeno de turgencia y las células de guarda derivan agua de las células epidérmicas contiguas y, por tanto, el contenido de agua de estas últimas está destinado a efectuar este fenómeno.

3. Temperatura:

El aumento de la temperatura hace que los estomas se abran. La temperatura tiene un efecto significativo sobre la permeabilidad de la pared de las células de guarda y por lo tanto afecta en gran medida el fenómeno osmótico que es responsable del movimiento de estas células.

4. Elementos minerales:

La deficiencia de ciertos elementos minerales como nitrógeno, fósforo y potasio tiene algún efecto sobre la apertura y cierre de los estomas (Desai, 1937).


Control de la transpiración

La atmósfera a la que está expuesta la hoja impulsa la transpiración, pero también provoca una pérdida masiva de agua de la planta. Hasta el 90 por ciento del agua absorbida por las raíces puede perderse por transpiración.

Las hojas están cubiertas por una cera cutícula en la superficie exterior que evita la pérdida de agua. La regulación de la transpiración, por lo tanto, se logra principalmente mediante la apertura y cierre de los estomas en la superficie de la hoja. Los estomas están rodeados por dos células especializadas llamadas células protectoras, que se abren y cierran en respuesta a señales ambientales como la intensidad y calidad de la luz, el estado del agua de las hojas y las concentraciones de dióxido de carbono. Los estomas deben abrirse para permitir que el aire que contiene dióxido de carbono y oxígeno se difunda en la hoja para la fotosíntesis y la respiración. Sin embargo, cuando los estomas están abiertos, el vapor de agua se pierde en el ambiente externo, lo que aumenta la tasa de transpiración. Por lo tanto, las plantas deben mantener un equilibrio entre la fotosíntesis eficiente y la pérdida de agua.

Las plantas han evolucionado con el tiempo para adaptarse a su entorno local y reducir la transpiración (Figura 2). Las plantas del desierto (xerófitas) y las plantas que crecen en otras plantas (epífitas) tienen acceso limitado al agua. Estas plantas suelen tener una cutícula cerosa mucho más gruesa que las que crecen en ambientes más moderados y bien regados (mesófitos). Las plantas acuáticas (hidrófitas) también tienen su propio conjunto de adaptaciones anatómicas y morfológicas de las hojas.

Figura 2. Las plantas se adaptan a su entorno local. (a) Xerófitos, como este nopal (Opuntia sp.) y (b) epífitas como esta tropical Aeschynanthus perrottetii se han adaptado a recursos hídricos muy limitados. Las hojas de una tuna se transforman en espinas, lo que reduce la proporción de superficie a volumen y reduce la pérdida de agua. La fotosíntesis tiene lugar en el tallo, que también almacena agua. (B) A. perottetii las hojas tienen una cutícula cerosa que evita la pérdida de agua. (c) Vara de oro (Solidago sp.) es un mesófito, muy adecuado para ambientes moderados. (d) Hidrófitos, como este nenúfar fragante (Nymphaea odorata), están adaptados para prosperar en ambientes acuáticos. (crédito a: modificación del trabajo de Jon Sullivan crédito b: modificación del trabajo de L. Shyamal / Wikimedia Commons crédito c: modificación del trabajo de Huw Williams crédito d: modificación del trabajo de Jason Hollinger)

Las xerófitas y las epífitas a menudo tienen una gruesa capa de tricomas o estomas que están hundidos debajo de la superficie de la hoja. Los tricomas son células epidérmicas similares a pelos especializadas que secretan aceites y sustancias. Estas adaptaciones impiden el flujo de aire a través del poro estomático y reducen la transpiración. También se encuentran comúnmente múltiples capas epidérmicas en este tipo de plantas.


Fotosíntesis intermedia C3-C4

Moore y col. señalan a Flaveria (Asteraceae), Panicum (Poaceae) y Alternanthera (Amarantheceae) como géneros que contienen especies que son intermediarias entre la fotosíntesis C3 y C4. Estas plantas tienen anatomías de hojas intermedias que contienen células de la vaina del haz que son menos distintas y desarrolladas que las plantas C4.

Estos intermedios se caracterizan por su resistencia a la fotorrespiración, por lo que pueden operar en temperaturas más altas y ambientes más secos que las plantas C3. A la derecha, los rangos de CO2 Se muestran los puntos de compensación para los tres tipos de plantas. Estos puntos de compensación son los valores a los que las plantas dejan de proporcionar fotosíntesis neta.

La conexión con las condiciones cálidas y secas proviene del hecho de que todas las plantas cerrarán sus estomas en climas cálidos y secos para conservar la humedad, y la continua fijación del carbono del aire hace caer el CO.2 dramáticamente de la concentración atmosférica de nominalmente 380 ppm (valor de 2004). Si el CO2 El punto de compensación es más bajo en la escala anterior, la planta puede operar en condiciones más cálidas y secas. Los límites están puestos por el hecho de que rubisco comienza a fijar oxígeno en lugar de CO2, deshaciendo el trabajo de la fotosíntesis. Las plantas C4 protegen su rubisco del oxígeno, por lo que pueden funcionar hasta prácticamente cero CO2 sin la aparición de fotorrespiración.


1er PUC Biología Fotosíntesis en plantas superiores Preguntas y respuestas del libro de texto NCERT

Pregunta 1.
Al observar una planta externamente, ¿puede saber si una planta es C3 o C4? ¿Porque y como?
Respuesta:
C4 las plantas están adaptadas a las condiciones climáticas xerofíticas y pueden crecer bien a altas temperaturas. No se puede decir de manera concluyente que la planta es una C3 o C4 Al observar la apariencia externa, se pueden hacer algunas conjeturas al observar la estructura de las hojas carnosas de C4 plantas.

Pregunta 2.
Al observar qué estructura interna de una planta puede saber si una planta es C3 o C4? Explicar.
Respuesta:
Las células particularmente grandes alrededor de los haces vasculares de la C4 las plantas de la vía se denominan células de la vaina del haz, y se dice que las hojas que tienen tal anatomía tienen una anatomía & # 8216Kranz1. & # 8216Kranz & # 8217 significa & # 8216wreath & # 8217 y es un reflejo de la disposición de las celdas. Las células de la vaina del haz pueden formar varias capas alrededor de los haces vasculares, se caracterizan por tener un gran número de cloroplastos, paredes gruesas impermeables al intercambio gaseoso y ausencia de espacios intercelulares.

Pregunta 3.
Aunque muy pocas celdas en una C4 plantas llevan a cabo la vía biosintética & # 8211 de Calvin, pero son altamente productivas. ¿Puedes discutir por qué?
Respuesta:

  1. C ª4 plantas, el ciclo de Calvin biosintético ocurre solo en envolturas de haces. A pesar de que pocas células realizan el ciclo de Calvin en C4 plantas, son altamente productivas debido a las mínimas pérdidas por fotorrespiración.
  2. Se adoptan a diversas condiciones climáticas como C4 las plantas pueden sintetizar a muy bajas concentraciones de CO2 concentración mientras que para C3 plantas CO2 la concentración es el factor limitante.
  3. C4 las plantas pueden sintetizar a altas temperaturas mientras que C3 las plantas no pueden.
  4. Retirada rápida de fotosintatos de las células de la vaina del haz cuando se encuentran sobre los haces vasculares.
  5. La fotosíntesis continúa incluso cuando los estomas están cerrados debido a la fijación de CO2 liberado a través de la respiración.

Pregunta 4.
RuBisCO es una enzima que actúa tanto como carboxilasa como oxigenasa. ¿Por qué cree que RuBIsCO lleva a cabo más carboxilación en C4 plantas?
Respuesta:
RuBisCo tiene una afinidad mucho mayor por el CO2 que para O2. Es la concentración relativa de O2 y compañía2 eso determina cuál de los dos se unirá a la enzima. C ª3 planta un poco de O2 se une a RuBisCo y, por lo tanto, CO2 la fijación se reduce.

C ª4 la fotorrespiración de las plantas no ocurre. Esto se debe a que tienen un mecanismo que aumenta la concentración de CO2 en el sitio de la enzima. Esto ocurre cuando el C4 El ácido del mesófilo se descompone en las células del haz para liberar CO2. Esto da como resultado un aumento de la concentración intracelular de CO2. A su vez, esto asegura que el RuBisCo funcione como carboxilasa minimizando la actividad oxigenasa.

Pregunta 5.
Supongamos que hay plantas que tienen una alta concentración de clorofila b pero carecen de clorofila a, ¿llevaría a cabo la fotosíntesis? Entonces, ¿por qué las plantas tienen clorofila by otros pigmentos accesorios?
Respuesta:
No, la fotosíntesis ocurre en plantas que tienen una alta concentración de clorofila 'b' pero carecen de clorofila 'a' porque la molécula de clorofila 'a' forma un centro de reacción en ambos fotosistemas I y II que convierte la energía luminosa en energía eléctrica y excita los electrones para la fotólisis de agua.

La fotosíntesis máxima se produce en las longitudes de onda que es absorbida por la molécula de clorofila "a", es decir, las regiones azul y roja.

Aunque la clorofila a es el principal pigmento responsable de atrapar la luz, otros pigmentos tilacoides como la clorofila b, las xantofilas y los carotenoides, que se denominan pigmentos accesorios, también absorben la luz y transfieren la energía a la clorofila a.

De hecho, no solo permiten utilizar una gama más amplia de longitudes de onda de luz entrante para la fotosíntesis, sino que también protegen la clorofila de la fotooxidación.

Pregunta 6.
¿Por qué el color de una hoja se mantiene en la oscuridad con frecuencia amarillo o verde pálido? ¿Qué pigmento crees que es más estable?
Respuesta:
Podemos buscar una respuesta a estas preguntas intentando separar los pigmentos de las hojas de cualquier planta verde mediante cromatografía en papel. La separación cromatográfica de los pigmentos foliares muestra que el color que podemos ver en las hojas no se debe a un solo pigmento sino a cuatro pigmentos: Clorofila (a) (brillante o azul verdoso en el cromatograma), Clorofila (b) (amarillo -verde), xantofilas (amarillo) y carotenoides (amarillo a amarillo-naranja). La clorofila (a) es el principal pigmento asociado con la fotosíntesis.

Pregunta 7.
Mire las hojas de la misma planta en el lado sombreado y compárelas con las hojas del lado soleado. O compare las plantas en macetas que se mantienen a la luz del sol con las que están a la sombra. ¿Cuál de ellos tiene hojas de un verde más oscuro? ¿Por qué?
Respuesta:
En las plantas soleadas, el color de las hojas es verde más oscuro porque en las plantas soleadas la fotosíntesis tiene lugar mientras que en las plantas sombreadas la tasa de fotosíntesis es baja.

Pregunta 8.
La figura muestra el efecto de la luz sobre la tasa de fotosíntesis. Basándose en el gráfico, responda las siguientes preguntas

(a) ¿En qué punto / s (A, B o C) de la curva es la luz un factor limitante?
Respuesta:
Puntos B-C de la curva, la tasa no aumentó con un aumento en su concentración porque en estas condiciones, la luz se convierte en un factor limitante.

(b) ¿Cuáles podrían ser los factores limitantes en la región A?
Respuesta:
La tasa de fotosíntesis muestra un aumento proporcional hasta cierto CO2 concentración (en la región A de la curva), más allá de la cual la tasa vuelve a ser constante, sin mostrar ningún aumento al aumentar el CO2 concentración.

(c) ¿Qué representan C y D en la curva?
Respuesta:
Si la intensidad de la luz se duplica, es decir, las plantas están expuestas a 2 Unidades de luz, CO2 la concentración se convierte nuevamente en un factor limitante más allá de esta concentración (los puntos C y D representan en la curva.

Pregunta 9.
Haga una comparación entre lo siguiente:

  1. C3 y C4 Caminos
  2. Fotofosforilación cíclica y no cíclica
  3. Anatomía de la hoja en C3 y C4 plantas.

Respuesta:
(1) Diferencia entre C3 y C4 vías:

  1. El aceptor principal de CO2 es RUBP, un compuesto de 5 carbonos
  2. El primer producto estable es un compuesto de 3-PGA a 3 carbonos.
  3. Opera bajo una baja concentración de CO2 en las células del mesófilo.
  4. CO2 una vez reparado no se libera.
  5. Hay una mueca neta de una molécula de glucosa con un consumo de 6 CO2, moléculas.
  6. Fijación de una molécula de CO2 necesita 3ATP y 2NADPH2, moléculas. Así C3, la vía requiere 18 ATP para la síntesis de una molécula de glucosa.
  7. C3 El ciclo opera en todas las categorías de plantas.
  8. Tasa de CO2 fijación en lento
  9. La temperatura óptima para el funcionamiento del ciclo Calvin es de 10-25 ° C.

C4 Pathway o Hatch & amp Slack:

  1. El aceptor principal de CO2 es un PEP, un compuesto de 3 carbonos
  2. El primer producto estable es el ácido oxaloacético, un compuesto de 4 carbonos.
  3. Puede operar bajo CP muy bajo2, concentración en células mesófilas.
  4. CO2 una vez fijado, se libera de nuevo en células de la vaina del haz que finalmente se fijan y reducen mediante el ciclo de Calvin.
  5. No hay ganancia neta. Más bien implica un consumo adicional de 12 moléculas de ATP por molécula de glucosa sintetizada.
  6. Fijación de una molécula de CO2 necesita 2 moléculas de ATP además de la requerida en el C3 ciclo. La C4 La vía requiere 30 ATP para la síntesis de una molécula de glucosa.
  7. C4 ciclo opera solo en C4 plantas.
  8. La tasa de CO2, la fijación es más rápida.
  9. La temperatura óptima para el funcionamiento de C4, el ciclo es de 30-45 ° C

(2) Diferencias entre fotofosforilación cíclica y no cíclica:

  1. Lo realiza el fotosistema I de forma independiente en estroma o tilacoides.
  2. En esto, no se requiere una fuente externa de electrones porque los mismos electrones se reciclan.
  3. No está relacionado con la fotólisis del agua y, por lo tanto, no se desprende oxígeno.
  4. En esto, un electrón expulsado por el fotocentro excitante P700 se le devuelve después de pasar a través de una serie de portadores de electrones en un ETS, de ahí que se le llame fotofosforilación cíclica.
  5. Se activa con luz de 700 nm de longitud de onda.
  6. Genera solo ATP. No hay formación de NADPH,
  7. La clorofila no recibe electrones del agua.
  8. Funciona en condiciones de baja intensidad de luz, anaeróbicas o cuando el CO2, la disponibilidad es escasa.
  9. El sistema no participa en la fotosíntesis excepto en ciertas bacterias.
  1. Se lleva a cabo colectivamente por los fotosistemas PSI y amp PSII en los tilacoides grana.
  2. Este proceso requirió un donante de electrones externo.
  3. Está relacionado con la fotólisis del agua y, por lo tanto, se genera oxígeno en ella.
  4. En este un electrón expulsado por el excitante fotocentro P680 no vuelve a él después de pasar a través de una serie de portadores de electrones, sino que alcanza el NADP, por lo que se denomina fotofosforilación no cíclica. En esta agua se encuentra la fuente última de electrones y el NADP + es el aceptor final.
  5. En esto, los fotocentros absorben la luz de 680 nm y la longitud de onda de 700 nm.
  6. Produce tanto ATP como NADPH2
  7. La fuente última de electrones es la fotólisis del agua.
  8. Funciona en condiciones óptimas de luz, aeróbicas y en presencia de CO2
  9. Este sistema está conectado con CO2 fijación y es dominante en plantas verdes.

(3) Diferencias entre la anatomía de la hoja en C3 y C4 plantas:

C3, anatomía leal:
La tasa de fotosíntesis está influenciada por la anatomía de la hoja, ya que afecta en gran medida la disponibilidad de luz solar, la tasa de difusión de CO2, en las células del mesófilo, y la translocación de los productos finales de la fotosíntesis. Las características anatómicas importantes que influyen en la tasa de fotosíntesis son el grosor de la cutícula, el número y distribución de los estomas, el grado de apertura de los estomas, el tamaño y número de cloroplastos, el tamaño y distribución de los espacios intercelulares y el número y distribución de las hebras vasculares.

C4 Anatomía de Kranz:
En algunos pastos tropicales, las células de la vaina del haz alrededor de la hebra vascular en las hojas son de color verde grande y tienen forma de barril. Están rodeados por una o más capas concéntricas de células mesófilas. El mesófilo y las células de la vaina del haz están conectadas por plasmodesmos. Los cloroplastos en las células de la vaina del haz son grandes pero no tienen grana bien definida.

Primera fotosíntesis de biología de la PUC en plantas superiores Preguntas y respuestas adicionales

Primera fotosíntesis de biología de la PUC en plantas superiores Preguntas de una marca

Pregunta 1.
¿Cómo se llama el plastidio verde?
Respuesta:
Cloroplasto (Octubre 83)

Pregunta 2.
¿De dónde proviene el oxígeno liberado durante la fotosíntesis? (Octubre 90)
Respuesta:
Agua

Pregunta 3.
¿Cuál es el factor limitante más importante en la fotosíntesis?
Respuesta:
Dióxido de carbono.

Pregunta 4.
¿Quién propuso la Ley de los Factores Limitantes?
Respuesta:
F.F. Blackman (abril de 1991, 1999)

Pregunta 5.
¿En qué reacción de la fotosíntesis se libera oxígeno? (Octubre de 1994)
Respuesta:
Fotólisis de agua

Pregunta 6.
Mencione las dos formas en que el Ca ++ está involucrado en la división celular en las plantas. ¿Dónde se encuentran los pigmentos fotosintéticos en un cloroplasto?
Respuesta:
En la membrana tilacoide.

Pregunta 7.
¿Qué son los Quantasomes? (Abril de 1997)
Respuesta:
Los quantasomas son una unidad funcional (unidades fotosintéticas) formada por un grupo de moléculas de pigmento necesarias para llevar a cabo una reacción fotoquímica.

Pregunta 8.
Definir fotofosforilación. (Octubre de 1997, abril de 2000)
Respuesta:
La síntesis de ATP en presencia de luz se denomina Fotofosforilación.

Pregunta 9.
Que es una C3 ¿planta? (M.Q.P.)
Respuesta:
A C3 planta es aquella en la que el primer compuesto estable obtenido durante la reacción oscura es un compuesto de tres carbonos.

Pregunta 10.
Defina la fotólisis del agua. (Octubre de 1998, 2000, M.Q.P.)
Respuesta:
La fotólisis de la fotoionización es la división del agua en protones, electrones y oxígeno en presencia de luz.

Pregunta 11.
¿Qué prueba el experimento de la fotosíntesis de las hojas abigarradas?
Respuesta:
Demuestra que la clorofila es necesaria para la fotosíntesis.

Pregunta 12.
Nombra el primer producto estable del ciclo de Calvin. (Octubre de 2003, julio de 2007, 2009)
Respuesta:
PGA y ácido fosfoglicérico # 8211.

Pregunta 13.
¿Qué es la vía CAM?
Respuesta:
La fijación de CO2 obtenido a partir de un ácido orgánico como el ácido málico en miembros de la familia Crassulaceae se denomina vía CAM.

Pregunta 14.
Que son C4 plantas?
Respuesta:
Las plantas producen compuestos de carbono 4 & # 8211 ya que las primeras sustancias estables durante la reacción oscura se denominan C4 plantas.

Pregunta 15.
Expanda NADP. (Abril de 2004)
Respuesta:
Fosfato de dinucleótido de adenina de nicotinamida.

Pregunta 16.
Las plantas CAM cierran sus estomas durante el día. Dar una razon. (Abril de 2007)
Respuesta:
Estas plantas son principalmente xerófitas que abren sus estomas durante la noche cuando las temperaturas son bajas y cierran los estomas durante el día cuando las temperaturas son altas como mecanismo para conservar el agua.

Pregunta 17.
Quién descubrió la C4 ¿ciclo?
Respuesta:
Hatch y holgura.

Pregunta 18.
Dar la razón: (marzo de 2008)
Las temperaturas muy altas reducen la tasa de fotosíntesis.
Respuesta:
La clorofila se somete a fotooxidación / solarización a alta temperatura, lo que reduce la fotosíntesis.

Pregunta 19.
Justifique: (julio de 2008, abril de 2009)
Los carotenoides y Xanthophyli se denominan pigmentos fotosintéticos accesorios.
Respuesta:
Los carotenoides y Xanthophyli transfieren la luz absorbida a la clorofila & # 8216a1, por lo que se denominan pigmentos accesorios. No pueden liberar electrones por sí mismos y requieren clorofila.

Primera fotosíntesis de biología de la PUC en plantas superiores Preguntas de dos marcas

Pregunta 1.
Escribe dos diferencias entre las reacciones claras y oscuras de la fotosíntesis. (Marzo de 1988)
Respuesta:
(i) Reacción a la luz & # 8211 (a) Reacción a la oscuridad

  • Tiene lugar en presencia de luz.
    (a) Independiente de la luz.
  • Principalmente fotólisis y síntesis de ATP con O4 evolución.
    (b) Principalmente relacionado con la fijación de carbono.

Pregunta 2.
¿Por qué la clorofila aparece roja en la luz reflejada y verde en la luz transmitida? Explique la importancia de estos fenómenos en términos de fotosíntesis.
Respuesta:
En luz reflejada, la clorofila aparece roja debido a la fluorescencia. La luz absorbida por las moléculas de clorofila pierde su energía y emite luz de longitudes de onda que corresponden al color rojo. En luz transmitida, la clorofila aparece verde porque absorbe solo la luz de las longitudes de onda que corresponden al color verde.

Pregunta 3.
Mencione las etapas de la reacción a la luz. (M.Q.P.)
Respuesta:
Las etapas de la reacción a la luz son

  • Fotoexcitación de clorofila
  • Fotólisis de agua
  • Fotofosforilación
  • Reducción de NADP

Pregunta 4.
¿Cómo influye la temperatura en la fase biosintética de la fotosíntesis?
Respuesta:
Influencias de la temperatura en la fase biosintética de la fotosíntesis:

  • A temperaturas más altas, las enzimas se vuelven inactivas a medida que se desnaturalizan.
  • A bajas temperaturas también la enzima se vuelve inactiva.
  • (Afinidad de las enzimas por C02 disminuye al aumentar la temperatura.

Pregunta 5.
Mencione dos diferencias entre el Fotosistema I y el Fotosistema II. (Octubre de 1999)
Respuesta:
(i) Fotosistema I y # 8211 (a) Fotosistema II

  1. El centro de reacción es P 700 y absorbe la luz roja de 700 nm de manera eficiente.
    (a) El centro de reacción es P680 y absorbe la luz de 680 nm de manera eficiente.
  2. Ubicado en los tilacoides del estroma no apilados y en las regiones de grana que miran hacia el estroma.
    (b) Ubicado principalmente en las membranas apiladas de los tilacoides.

Pregunta 6.
Defina la ley de factores limitantes de Blackman. (Abril de 2000, octubre de 2002)
Respuesta:
Cuando & # 8220 un proceso está condicionado en cuanto a su rapidez por una serie de factores separados, la velocidad del proceso está limitada por el ritmo del factor más lento & # 8221.

Pregunta 7.
¿Por qué los científicos esperan un crecimiento más rápido y más rendimiento por C3 plantas, si el CO atmosférico2 aumenta?
Respuesta:
Si la concentración de CO2 en la atmósfera aumenta, la tasa de fotosíntesis por C3 las plantas aumentarán por las siguientes dos razones.
(a) Alta disponibilidad de sustrato (CO2) para la carboxilación.
(B) La fotorrespiración se reduce debido a una mayor disponibilidad de CO2 ya que la enzima funcionará solo como carboxilasa.

Pregunta 8.
Enumere dos diferencias entre la fotofosforilación y la fosforilación oxidativa. (Abril de 2003)
Respuesta:

  1. La fotofosforilación tiene lugar en presencia de luz, mientras que la fosforilación oxidativa tiene lugar en presencia de oxígeno.
  2. La fotofosforilación ocurre en el cloroplasto durante la fotosíntesis, mientras que el oxidativo ocurre en las mitocondrias durante la respiración.

Pregunta 9.
Expanda PEP. ¿Dónde se produce en C4 plantas? ¿Cuál es su papel en el proceso biosintético?
Respuesta:
PEP y fosfoenolpiruvato # 8211. Se produce en las células del mesófilo de las hojas de C4 plantas. Es el principal aceptor de dióxido de carbono y se convierte en ácido oxaloacético (OAA). Por lo tanto, ayuda en la fijación de carbono en estas plantas. Por esta vía, aumenta la concentración de dióxido de carbono en la vaina del haz y se evita que ocurra la fotorrespiración.

Pregunta 10.
Dibuje un diagrama ordenado y etiquetado de la ultraestructura de T.S. del cloroplasto. (Marzo de 2008)
Respuesta:


El cloroplasto son orgánulos celulares con forma de lente ubicados en las células del mesófilo. El cloroplasto está delimitado por una doble membrana separada por el espacio intermembrana. El centro encierra un fluido similar a un gel homogéneo llamado estoma o matriz. Tiene el 50% de las proteínas del cloroplasto, ribosomas, ADN y enzimas de reacción oscura.

La matriz tiene un sistema de laminillas diferenciadas como laminillas de grana hechas de sacos aplanados llamados tilacoides dispuestos como una pila de monedas. La membrana tilacoide tiene una superficie estromal externa y una superficie luminal interna en contacto con la luz tilacoide. Algunas de las laminillas están desapiladas y conectan la grana llamada laminilla del estroma o laminilla inter grana. Las laminillas de grana forman el sitio para la reacción de luz y el estroma del sitio para una reacción oscura.

Primera fotosíntesis de biología de la PUC en plantas superiores Preguntas de cinco puntos

Pregunta 1.
Defina la fotosíntesis y explique la reacción lumínica de la fotosíntesis.
(Abril de 1983, 1987, 1993, 1995, 1997, 1999, 2006, Octubre de 1985, 1991, 1992, M.Q.P.)
Respuesta:
La fotosíntesis se define como el proceso en el que los carbohidratos se sintetizan a partir del CO2 y H2O por plantas verdes que utilizan la energía radiante del sol, O2 siendo un subproducto.

Reacción a la luz: también llamada reacción fotoquímica y depende de la luz.
La reacción a la luz se puede resumir en 4 pasos.

  • Fotoexcitación de clorofila
  • Fotólisis de agua
  • Fotofosforilación
  • Fotorreducción de NADP

Fotoexcitación de la clorofila: cuando una molécula de clorofila se expone a la luz, absorbe energía radiante y el electrón de su estructura recoge energía y se convierte en un electrón de alta energía. La energía se mueve rápidamente a través de las moléculas de pigmento que captan la luz para llegar al centro de reacción del ensayo.

Hace que un electrón adquiera una gran cantidad de energía y se escape del centro de reacción dejando la clorofila con una carga neta positiva.

Fotólisis o fotoionización del agua:
Anteriormente se pensaba que la fuente de oxígeno era CO2 pero por el trabajo de Van Neil, Ruben y Kamen usando O 18 se demostró que proviene de H2O.

El agua se divide en el complejo de evolución de oxígeno que contiene manganeso bajo la influencia de la luz para producir protones, electrones, oxígeno y agua. La ecuación general se representa como

En teoría, se requieren 8 cuantos de luz para producir una molécula de oxígeno a partir del agua.

Fotofosforilación: es el proceso por el cual se sintetiza ATP en presencia de luz. Fue descubierto por primera vez por Arnon. El proceso se diferencia aún más en cíclico y no cíclico dependiendo de la ruta tomada por el electrón. En cíclico, el camino atravesado es cíclico y en no cíclico, el camino atravesado es no cíclico.

Fotofosforilación no cíclica:
La fotofosforilación no cíclica se inicia mediante la absorción de un fotón de luz por PS 11 cuyo centro de reacción es P680 y da como resultado la expulsión de un electrón creando un agujero. El electrón expulsado es atrapado por la feofitina, pasa a la plastoquinona (PQ) y luego toma un camino descendente a lo largo de los portadores de electrones cyt b6 cyt f y plastocianina y alcanza el PSI con el centro de reacción P700.

La absorción de luz por PSI ahora causa la expulsión del electrón liberado por PSII que es atrapado por FRS se mueve a Ferredoxina y usando los protones liberados por fotólisis NADP se reduce a NADPH2.

El agujero creado en PSII debido a la pérdida del electrón se llena con electrones producidos durante la fotólisis. La fotólisis es ayudada por el complejo generador de oxígeno que contiene Mn. El camino de los electrones va del agua al PSII, del PSII al PSI y del PSI al NADP en forma de zig-zag llamado camino.

En la fotofosforilación no cíclica, el electrón expulsado no vuelve a PSII, por lo que la ruta no es cíclica, el ATP se sintetiza entre cyt b6 y cyt f, tiene lugar la fotólisis y la fotorreducción de NADP a NADPH2 tiene lugar. (Julio de 2006)

Fotofosforilación cíclica:
La fotofosforilación cíclica ocurre cuando se requieren moléculas de ATP adicionales y es un proceso complementario. Solo se activa PSI con centro de reacción P700. El electrón expulsado de PSI es capturado por Ferredoxin y se recicla a través de una serie de portadores de electrones cyt b6, cyt f y plastocianina. Durante el viaje cuesta abajo

Un diagrama esquemático de la fotofosforilación no cíclica y ETS no cíclica. Abreviaturas: Ph = Pheophytin, Q = Quinone, PQ = Plastoquinone, PQH2 = Plastohidroquinona, cytb6 = Citocromo b6, cytb6= Citocromo f, PC = Plastocianina, A1, A2, A3 = aceptores de electrones de PSI, Fd. = Ferridoxina, NADP = Nicotinamida adenina dinucleótido fosfato.

Una parte de la energía libre de electrones se utiliza para la síntesis de ATP en 2 lugares, es decir, entre la ferredoxina y el cyt b6 y cyt b6 y cyt f. El proceso no requiere fotólisis de agua y NADPH.2 formación.

Fotorreducción de NADP:
Esto tiene lugar durante la fotoosforilación no cíclica y NADPH.2 es un excelente agente reductor. ATP y NADPH2 se denominan poderes asimilatorios que se utilizan durante la reacción oscura.

Pregunta 2.
Dibuja diagramas etiquetados y describe la estructura y funciones del cloroplasto.
(Abril de 1983, octubre de 2001, abril de 2004, 2006, marzo de 2011)
Respuesta:

El cloroplasto son orgánulos celulares en forma de lente ubicados en las células del mesófilo. El cloroplasto está delimitado por una doble membrana separada por el espacio intermembrana. El centro encierra un fluido similar a un gel homogéneo llamado estoma o matriz. Tiene el 50% de las proteínas del cloroplasto, ribosomas, ADN y enzimas de reacción oscura.

La matriz tiene un sistema de laminillas diferenciadas como laminillas de grana hechas de sacos aplanados llamados tilacoides dispuestos como una pila de monedas. La membrana tilacoide tiene una superficie estromal externa y una superficie luminal interna en contacto con la luz tilacoide. Algunas de las laminillas están desapiladas y conectan la grana llamada laminilla del estroma o laminilla inter grana. Las laminillas de grana forman el sitio para la reacción de luz y el estroma del sitio para una reacción oscura.

Pregunta 3.
Explica el ciclo de la fotosíntesis de Calvin.
O
Describe los pasos esenciales de la reacción oscura de la fotosíntesis. (84, 94, 96, 98, 03 de abril, 84, 90 de octubre de 2001)
O
Da la representación esquemática del ciclo de Calvin. (Marzo de 2009, 2010)
Escribe la representación esquemática de la C3-ruta. (Julio de 2011)
Respuesta:
Ciclo de Calvin o reacción oscura o C3 El ciclo o reacción termoquímica forma el segundo paso de la fotosíntesis que tiene lugar independientemente de la luz. Los pasos involucrados aquí estudiados por Calvin usando C14.

La reacción oscura incluye principalmente la fijación de carbono para producir el carbohidrato. Esto ocurre en el estroma y utiliza los poderes asimilatorios producidos durante la reacción a la luz.
Los pasos involucrados pueden resumirse de la siguiente manera.

  1. Primera fosforilación: El compuesto de partida RuMP (monofosfato de ribulosa) se convierte en RuBP (bifosfato de ribulosa) utilizando 6 moléculas de ATP de la reacción de luz. Se obtienen 6 moléculas de RuBP a partir de 6 moléculas de RuMP.
  2. Fijación de carbono por RUBP: El CO2 es aceptado por RuBP, el aceptor principal, para dar 12 moléculas de PGA (fosfoglicerato), un compuesto de 3 carbonos. El compuesto de 6 carbonos es muy inestable y se disocia para formar el compuesto de 3 carbonos.
  3. Segunda fosforilación: las 12 moléculas de PGA utilizan 12 moléculas de ATP para producir 12 Di PGA. El ATP utilizado se produce durante la reacción a la luz.
  4. Reducción: 12 Di PGA combinado con NADPH2 de la reacción ligera y se reducen a 12 PGAL (fosfogliceraldehído) compuesto a-3-carbono. Los otros productos son 12iP, 12NADP y H2O.

De las 12 moléculas de PGAL, solo 2 se transportan al citoplasma y se utilizan para la formación de una molécula de azúcar (hexosa) y las dos moléculas restantes se utilizan para regenerar RuBP.

La síntesis de azúcar implica la condensación de 2PGAL para dar fructosa 1-6-difosfato que por desfosforilación forma fructosa 6-fosfato y por isomerización forma glucosa y finalmente se almacena como sacarosa.

La regeneración de RuBP implica la formación de intermedios como monofosfato de eritrosa, monofosfato de xilulosa, monofosfato de sedoheptulosa, monofosfato de ribosa y, finalmente, monofosfato de ribulosa-RuMP que da RuBP.

La ecuación general de la reacción oscura es

Pregunta 4.
Dale la importancia de C4 plantas.
Respuesta:
La importancia de C4 las plantas son:

  1. C4 las plantas tienen poca fotorrespiración.
  2. C4 las plantas son más eficientes en la captación de CO2 incluso cuando se encuentra en baja concentración debido a la alta afinidad del fosfoenolpiruvato (es decir, PEP).
  3. La disposición concéntrica de las células del mesófilo produce un área más pequeña en relación al volumen para una mejor utilización del agua disponible y reducir la intensidad de la radiación solar.
  4. Están adaptados a altas temperaturas y radiaciones intensas.
  5. Previene la fotorrespiración.

Pregunta 5.
Explique esquemáticamente la fotofosforilación no cíclica. (Abril de 2002, 2007)
Respuesta:
La fotofosforilación no cíclica es la síntesis de ATP en presencia de luz siguiendo una ruta no cíclica. Requiere que tanto el PSI como el PSII + trabajen en secuencia y está enlazado por portadores de electrones del sistema de transporte de electrones. El camino de los electrones es de H2O a PSII, PSII a PSI y PSI a NADP.

Cuando un fotón de luz es absorbido por PSII, su electrón se impulsa a un nivel de energía alto P680 * y se transfiere a feofitina, que actúa como aceptor principal de electrones. Luego, el electrón se transfiere a la quinona en la superficie estromal de la membrana tilacoide que al aceptar un segundo electrón y 2H + del estroma forma H2. El h2 se disocia liberando 2e & # 8211 en el lado luminal al complejo cyt b y 2H + al lumen para agregarlo a la reserva de protones. Los electrones liberados por el complejo cyt b / f se mueven a PC, que se difunde a través del lumen hasta P700 de PSI.

El PSI ahora está activado y el electrón de PSII se impulsa a P700 * y se pasa a lo largo de A0, A1, FX, Fab y se transfiere a Fd en la superficie del estroma y se reduce. La ferredoxina reducida transfiere sus electrones a NADP + que absorbe 2e- y H + del estroma para producir NADPH y 1. excelente agente reductor por fotorreducción. El espacio de electrones formado en P680 * se llena con electrones producidos por fotólisis a través de OEC. El flujo de electrones no es cíclico, H2 se utiliza para producir NADPH, el ATP se forma a partir de ADP, O2 desde H2O y agua.

Un diagrama esquemático de la fotofosforilación no cíclica y ETS no cíclica. Abreviaturas: Ph = Pheophytin, Q = Quinone, PQ = Plastoquinone, PQH2 = Plastohidroquinona, cytb6 = Citocromo b6, cyt f = citocromo f, PC = plastocianina, A1, A2, A3 = aceptores de electrones de PSI, Fd = ferridoxina, NADP = fosfato de dinucleótido de nicotinamida y adenina.

Pregunta 6.
Explique la fotoexcitación y la fotólisis.
Respuesta:
La absorción de energía luminosa y la expulsión de electrones por la clorofila se denomina fotoexcitación. La clorofila y los pigmentos accesorios del LHC tanto de PSI como de PSII absorben energía radiante en forma de fotones y transfieren su energía absorbida al centro de reacción. El centro de reacción de PSI y PSII se excita y expulsa su electrón de cenefa exterior y la clorofila se oxida. El electrón emitido por la clorofila es aceptado por la molécula portadora de electrones de cada fotosistema. Entonces, al emitir un electrón, la clorofila se oxida y la molécula portadora de electrones se reduce. El electrón que escapó de la clorofila excitada es un electrón de alta energía, por lo que transporta mucha energía.

Fotólisis del agua (fotooxidación de H2O) Lisis del agua en un protón (H +), electrones (e) y O molecular2 en presencia de luz se llama fotólisis del agua. El agua al donar electrones se oxida.

Cuando la luz cae sobre el PSII, su centro de reacción (Chla680) se excita expulsando un electrón. El agua se divide en el complejo generador de oxígeno que contiene la proteína Z & # 8211 asociada a Mn 2+ bajo la influencia de la luz que entra en el fotosistema II. Los protones (H +) liberados en la luz del tilacoide, los electrones (e & # 8211) se utilizan para llenar un espacio creado en P680 y O molecular2 en lanzamiento.

Pregunta 7.
Escribe una nota sobre los pigmentos fotosintéticos.
Respuesta:
Los pigmentos que absorben la luz durante la fotosíntesis se denominan pigmentos fotosintéticos. Son,
(1) Clorofila: Los pigmentos de clorofila son de varios tipos. Clorofila a, b, c, d, e, bacterioclorofila, etc.

Clorofila:
Es el pigmento fotosintético principal. La fórmula química de la clorofila es C55H72O5norte4Mg. Contiene un grupo metilo (CH3). La clorofila se llama pigmento fotosintético primario porque no solo absorbe la luz sino que convierte la energía luminosa absorbida en energía química. Chi absorbe la luz roja y la luz azul.

(2) Pigmentos accesorios: Los pigmentos absorben ciertas longitudes de onda de luz y pasan esa energía absorbida a chi a (pigmento fotosintético primario). No convierten la energía absorbida en energía química. La transferencia de energía absorbida a chi a se llama transferencia de resonancia. La clorofila by los carotenoides son pigmentos accesorios.

(3) Clorofila: Es un pigmento accesorio y su fórmula es C55H70O6N4Mg. Se diferencia del chi a en que tiene un grupo aldehído (CHO). Absorbe luz roja de 644 nm y luz azul de 455 nm. Transfiere la energía luminosa absorbida a la chla.

(4) Carotenoides:
Son pigmentos accesorios, son de dos tipos & # 8211 carotenos (naranja) y xantofilas (amarillo) los carotenos son insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos. Los carotenoides siempre se encuentran asociados con las clorofilas y en los tilacoides, están presentes como cromoproteínas. Los carotenos absorben luces azules y verdes y transmiten luces rojas y amarillas. Los carotenoides absorben la luz del espectro visible entre 450 y # 8211 500 nm. La fórmula del caroteno es C40H56 (El caroteno es un compuesto de hidrocarburo). La fórmula de la xantofila es C40H56O2norte4

Pregunta 8.
Describe el experimento de media hoja de Mohl. (Abril de 2006)
Respuesta:
Objetivo: demostrar que el CO2 es necesario para la fotosíntesis.
Procedimiento: Se coloca una planta en maceta en la oscuridad durante 2 días para investigarla por completo. A una de sus hojas se fija una botella de boca ancha con un corcho partido de tal manera que la mitad de la hoja quede dentro de la botella y la otra mitad fuera de la botella. La botella contiene una solución de KOH. La instalación se coloca bajo la luz del sol durante unas horas, la hoja se desprende y se analiza el almidón.
Resultado: La hoja muestra una parte inferior de color azul oscuro y la parte superior de color claro.

Inferencia: CO2 es una de las materias primas de la fotosíntesis. Es necesario para producir carbohidratos. La porción de hoja dentro de la botella no recibe CO2 por lo tanto, da una prueba negativa de almidón, pero la parte inferior que está fuera de la botella recibe CO2 por lo tanto da una prueba positiva. La ecuación de la fotosíntesis es

Pregunta 9.
Explicar la fijación de dióxido de carbono durante la C3 ruta.
Respuesta:
La reacción fotosintética que no requiere luz (independiente de la luz) se llama reacción oscura. Se produce una reacción oscura en la parte del estroma del cloroplasto, por lo que se denomina reacción del estroma. También se llama reacción de Blackman. La reacción oscura está influenciada por la temperatura. Las diferentes reacciones químicas de las reacciones oscuras son enzimáticas. Las enzimas del estroma catalizan estas reacciones. Las reacciones enzimáticas de reacciones oscuras ocurren en forma de ciclo y fueron estudiadas por Melvin Calvin, Benson y Bassham en 1949.

Entonces, la reacción oscura también se llama ciclo de Calvin o ciclo de Calvin Benson. Usaron la técnica del trazador usando C 14 O2 en el alga unicelular Chlorella y encontró un camino de CO2 en cada paso de una reacción química. El ATP y NADPH de la reacción luminosa se utilizan para la fijación de CO2 durante la reacción oscura. El principal evento de reacción oscura es la fijación de CO2. Entonces la reacción oscura también se llama CO2 ciclo de fijación.

El producto final del ciclo de Calvin o reacción oscura es el azúcar hexosa (glucosa).
CO2 compuesto aceptor: CO2 se difunde en el tejido del mesófilo a través de los estomas y luego en el estroma del cloroplasto. CO2 es aceptado por primera vez por un compuesto de 5 carbonos llamado Ribulosa 1, 5 bifosfatos (RUBP). Entonces RUBP es un CO2 compuesto aceptor durante la reacción oscura. RUBP está disponible primero en forma de RUMP (monofosfato de ribulosa).

Primer compuesto intermedio estable de reacción oscura: durante la reacción oscura, el primer compuesto intermedio estable formado es ácido fosfórico y es un compuesto de carbono 3 & # 8211. Entonces, la reacción oscura estudiada por Calvin (ciclo de Calvin) se llama C3 ciclo. Las plantas que producen el compuesto de 3 carbonos (ácido fosfoglicérico & # 8211 PGA) como su primer producto estable se denominan C3 plantas.

Los diversos pasos de la C3 ciclo son:
(1) Fosforilación: 6 moléculas de RUMP (Ribulosa monofosfato) reaccionan con 6 moléculas de ATP y producen 6 moléculas de RUBP (Ribulosa 1,5 bifosfato) que es un CO2 compuesto aceptor.

(2) Carboxilato: Seis moléculas de CO2 reaccionan con 6 moléculas de RUBP en presencia de una enzima RUBP carboxilasa oxigenasa o “Rubisco”. RUBP se convierte en 12 moléculas inestables de 6 compuestos de carbono.

(3) Escisión (escisión): 12 moles de compuestos inestables de 6 carbonos se dividen en 12 moléculas de compuestos de 3 carbonos llamados ácido fosfoglicérico (PGA). Dado que el PGA (ácido fosfoglicérico) es un compuesto de 3 carbonos y es el primer producto intermedio estable del ciclo de Calvin. Entonces es la C3 ciclo.

(4) Fosforilación: 12 moléculas de PGA se fosforilan en presencia de 12 moléculas de ATP a 12 moléculas de ácido cérico 1,3 y # 8216 difosfoglico (12diPGA)

(5) Reducción: 12 moléculas de ácido 1,3 difosfoglicérico se reducen para formar 12 moléculas de 3 & # 8211 fosfogliceraldehído (PG AL) por 12 moléculas de NADPH, producidas en la reacción a la luz.
12 moles, 1,3-di PGA + 12 NADPH

(6) Utilización de PGALD para la síntesis de azúcar y la regeneración de RUMP.
(A) De 12 PGAL, 5 PGAL se isomerizan a 5 moléculas de fosfato de dihidroxiacetona (DHAP).

(B) 3 PGAL experimentan condensación con 3 DHAP para formar 3 moléculas de compuesto de 6 carbonos 3 Fructosa 1,6 difosfato (3 F.1,6 difosfato)

Pregunta 2.
Explique la estructura del ATP y escriba tres tipos de síntesis de ATP.
Respuesta:

El trifosfato de adenosina tiene tres componentes
(a) Adenina (una base de nitrógeno)
(b) azúcar ribosa c) tres fosfatos inorgánicos.
Adenina + ribosa → Adenosina
Adenosina + 3 Pi → Adenosina + trifosfato
ATP se puede escribir como A & # 8211 (P)

(PAG).
El primer fosfato que está unido por un enlace éster a la ribosa. Los enlaces de dos terminales son ricos en energía y el primer enlace es pobre en energía. Los enlaces fosfato ricos en energía están representados por una línea rizada (

) y el enlace pobre en energía mediante una línea recta (-).
El ATP se sintetiza mediante la adición de fosfato inorgánico al ADP. Este proceso se llama fosforilación.
n ADP + n Pi → n ATP.
Hay tres tipos diferentes de fosforilaciones.


Notas breves sobre la apertura y el cierre de los estomas

La apertura y el cierre de los estomas se produce debido a cambios de turgencia en las células de guarda. Los solutos son absorbidos por las células protectoras de las células epidérmicas y mesófilas vecinas, por lo que tanto el potencial osmótico como el potencial hídrico de las células protectoras se reducen.

Estos crean un gradiente de potencial hídrico entre las celdas de protección y las celdas vecinas y hacen que el agua se mueva hacia las celdas de protección. Las células de guarda se vuelven turgentes y aumentan de tamaño, lo que resulta en la apertura de los estomas.

I. Con una disminución en los solutos de las células de guarda, el agua sale de las células de guarda, volviéndolas flácidas para cerrar los estomas.

ii. Levitt (1974) propuso la teoría del potasio activo. Observó que la captación de protones (H *) por las células de guarda, los cloroplastos se produce con la ayuda de ATP. Esto conduce a un aumento del valor del pH en las células de guarda. El aumento del pH convierte el almidón en ácido orgánico (como el ácido málico).

El ácido málico se disocia adicionalmente para formar H + y anión malato.

iii. La captación de iones K + se equilibra con uno de los siguientes: captación de CI & # 8221, transporte de iones H del ácido orgánico o por cambios negativos de ácido orgánico cuando pierden iones H +. Por tanto, todos estos factores conducen a la apertura de los estomas.

iv. El cierre de los estomas se debe a la excreción de K + de las células de guarda que rodean a las células epidérmicas y subsidiarias.

Factores que afectan el movimiento estomático

Los estomas se abren en presencia de luz y se cierran en la oscuridad. La intensidad de luz necesaria para abrir los estomas es muy baja, en comparación con la intensidad necesaria para la fotosíntesis. En las plantas CAM (metabolismo del ácido crasuláceo), los estomas se abren durante la oscuridad y permanecen cerrados durante el día. Incluso la luz de la luna es suficiente para mantener abiertos los estomas en algunas especies de plantas.

2. Temperatura:

El aumento de temperatura induce la apertura de los estomas, mientras que el descenso de la temperatura provoca el cierre. A 38 ° -40 ° C, los estomas se abren incluso en la oscuridad. En algunas especies de plantas, los estomas permanecen cerrados incluso bajo luz continua a 0 ° C.

3. Dióxido de carbono:

CO bajo2 la concentración induce la apertura de los estomas y viceversa. En estomas cerrados, CO externo2 la concentración no tiene ningún efecto.

4. Oxígeno:

Esencial para la apertura de los estomas.

5. Disponibilidad de agua:

Las plantas con estrés hídrico (menos agua disponible para las plantas y alta tasa de transpiración) inducen el cierre de los estomas, debido a la formación de ABA y la disminución del potencial hídrico en las células epidérmicas.

6. Potasio:

La entrada de K + provoca la apertura de los estomas, mientras que la salida de K + de las células de guarda provoca el cierre de los estomas.

7. Choque mecánico:

8. Hormonas:

El ácido abscísico provoca el cierre de los estomas. Las citoquininas son necesarias para mantener abiertos los estomas.

La pérdida de agua en forma líquida se llama evisceración. Por lo general, se presenta en las puntas y los márgenes de las hojas durante la noche o temprano en la mañana cuando hay alta humedad atmosférica, como durante las estaciones húmedas.

I. Los hidatodos o poros de agua son poros especiales en las hojas en la región de la evisceración que son poros permanentemente abiertos ya que sus células protectoras están inmóviles.

ii. El agua eviscerada posee cantidades minúsculas de sustancias orgánicas e inorgánicas.


Factores que afectan la transpiración: 10 factores

Los siguientes puntos destacan los diez factores importantes que afectan la transpiración. Los factores son: 1. Humedad relativa 2. Temperatura atmosférica 3. Luz 4. Movimientos de aire 5. Presión atmosférica 6. Disponibilidad de agua 7. Área foliar 8. Estructura foliar 9. Relación raíz / brote 10. Mucílagos y solutos.

Factor # 1. Humedad relativa:

La humedad relativa es el porcentaje de vapor de agua presente en el aire en un momento y temperatura dados en relación con la cantidad requerida para que el aire se sature a esa temperatura. La tasa de transpiración es inversamente proporcional a la humedad relativa, es decir, la tasa de transpiración es mayor cuando la humedad relativa es menor y menor cuando la humedad relativa es mayor.

Es porque el interior de la hoja tiene un aire casi saturado en sus espacios intercelulares. La humedad relativa del aire atmosférico gobierna su déficit de presión de vapor o DPD o potencial hídrico. Dado que el DPD del aire atmosférico es más alto con una humedad relativa baja, más vapores de agua se difundirán fuera del interior de la hoja en comparación con la HR alta cuando el DPD es más bajo.

Factor # 2. Temperatura atmosférica:

Una temperatura alta abre los estomas incluso en la oscuridad. Además de producir un efecto de calentamiento, disminuye la humedad relativa del aire y aumenta la presión de vapor dentro del órgano transpirante. Para un aumento de 10 ° C en la temperatura atmosférica, la presión de vapor en el interior de las hojas se duplica, mientras que la humedad relativa disminuye en un 50%. En consecuencia, aumenta la tasa de transpiración.

Sin embargo, la temperatura de la hoja no aumenta correspondiente al aumento de la temperatura atmosférica debido al efecto de enfriamiento de la transpiración. Las temperaturas muy altas pueden provocar la desecación y el cierre de los estomas. La temperatura muy baja también cierra los estomas y, por lo tanto, disminuye la tasa de transpiración.

Factor # 3. Luz:

En la mayoría de las plantas, los estomas se abren en presencia de luz y se cierran en la oscuridad. Una luz fuerte aumenta aún más la transpiración probablemente debido a su efecto de calentamiento. Debido a que la mayor parte de la transpiración ocurre a través de los estomas, la tasa de transpiración es bastante alta con luz. Cae apreciablemente en la oscuridad.

Factor # 4. Movimientos de aire (viento):

La transpiración es menor en el aire en calma porque los vapores de agua se acumulan alrededor de los órganos que transpiran y reducen la DPD del aire.

El movimiento del aire aumenta la tasa de transpiración al eliminar el aire saturado alrededor de las hojas. Hasta 20-30 km / hr, la tasa de transpiración aumenta con la velocidad del viento. Una velocidad del viento de 40-50 km / h disminuye la transpiración al cerrar los estomas debido al efecto mecánico, secado y enfriamiento de los órganos transpirantes.

Factor # 5. Presión atmosférica:

La presión atmosférica baja mejora la evaporación, produce corrientes de aire y aumenta la tasa de transpiración.

Factor # 6. Disponibilidad de agua:

La tasa de transpiración depende de la tasa de absorción del agua del suelo por las raíces. Esto se ve además influenciado por una serie de factores del suelo como el agua del suelo, las partículas del suelo, la temperatura del suelo, el aire del suelo, etc. Una disminución en la absorción de agua por parte de la raíz provoca la deshidratación parcial de las células de las hojas, lo que resulta en el cierre de los estomas y el marchitamiento.

Es la pérdida de turgencia de las hojas y otras partes aéreas blandas de una planta provocando su caída, plegado y enrollamiento. Los tejidos de paredes gruesas no muestran los síntomas del marchitamiento. Por lo tanto, son menos visibles en plantas esclerófilas.

El marchitamiento es de tres tipos:

No hay síntomas externos de marchitamiento, pero las células del mesófilo han perdido suficiente agua debido a que la transpiración es más alta que la disponibilidad y la timidez del agua. Ocurre durante el mediodía durante un breve período en casi todas las plantas, incluso cuando hay suficiente agua en el suelo.

(ii) Marchitamiento temporal (marchitamiento transitorio):

Es la caída temporal de hojas y brotes jóvenes debido a la pérdida de turgencia durante el mediodía. En este momento, la tasa de transpiración es máxima.

La tasa de absorción de agua es menor debido a la contracción de las raíces y al agotamiento del agua alrededor de los pelos radiculares. Las hojas inferiores muestran un marchitamiento antes que las superiores. El marchitamiento temporal se corrige solo después de que la tasa de transpiración disminuye por la tarde acompañado de la reposición de agua alrededor de los pelos radiculares.

(iii) Marchitamiento permanente:

Un marchitamiento permanente es aquel estado de pérdida de turgencia de las hojas cuando no recuperan su turgencia incluso al ser colocadas en una atmósfera saturada. Ocurre cuando el suelo no puede cumplir con el requisito de transpiración de la planta.

El agua está presente en el suelo en gran parte en forma no disponible (echard). En porcentaje de marchitamiento permanente (PWP) o coeficiente (PWC), el suelo contiene 10-15% de agua dependiendo de su textura (aproximadamente 10% en suelo franco). Después del marchitamiento permanente, la planta muere.

Factor # 7. Área de la hoja (área de transpiración):

Una planta con un área foliar grande mostrará más transpiración que otra planta con un área foliar menor. Sin embargo, la tasa de transpiración por unidad de área foliar disminuye en un dosel debido a la densidad del follaje, el efecto de sombra y la disminución del movimiento del aire dentro del dosel.

Factor # 8. Estructura de la hoja:

(a) Espesor de la cutícula:

La transpiración cuticular disminuye con el grosor de la cutícula y la cutinización de las paredes epidérmicas.

(b) Número y posición de los estomas:

Debido a que la mayor parte de la transpiración tiene lugar a través de los estomas, su número influye en la tasa de transpiración. La mayoría de las dicotiledóneas tienen estomas restringidos a la superficie inferior, mientras que las hojas de las monocotiledóneas isobilaterales poseen el mismo número de estomas en ambas superficies.

Los estomas hundidos son un dispositivo para reducir la tasa de transpiración al proporcionar un área donde se produce poco movimiento de aire.

(d) Capa estacionaria y cabello:

El cabello aísla la superficie de la hoja de las corrientes de aire y la temperatura del aire. Mantienen una capa de aire estacionaria (también llamada capa límite). Cuanto más gruesa sea la capa límite o estacionaria, menor es la tasa de transpiración. Es porque la hoja primero perderá agua hacia la capa estacionaria y desde allí viajará hacia el exterior.

El mesófilo compacto (ya que tiene más tejido en empalizada y menos espacios intercelulares) reduce la transpiración, mientras que un mesófilo suelto (que tiene más tejido esponjoso y espacios intercelulares más grandes) aumenta la transpiración.

La formación de espinas, espinas de las hojas, hojas escamosas, filoides, filoclados (en lugar de hojas) son todas modificaciones que se encuentran en los xerófitos para reducir la transpiración y la timidez. En las xerófitas, las hojas también son más pequeñas (para reducir el efecto de calentamiento) y correosas (para evitar que se marchiten).

Factor # 9. Relación raíz / brote:

Una proporción baja raíz / brote disminuye la tasa de transpiración, mientras que una proporción alta aumenta la tasa de transpiración. Esto último se debe al hecho de que un sistema de raíces extenso es más eficiente en la absorción de agua del suelo. La mayor disponibilidad de agua también aumenta la transpiración.


46 preguntas y respuestas para aprender fisiología vegetal

Las plantas necesitan realizar un intercambio de gases porque utilizan la respiración celular aeróbica (como los animales). Como resultado, necesitan obtener oxígeno molecular y liberar dióxido de carbono. Además de la respiración celular aeróbica, las plantas también necesitan obtener dióxido de carbono para realizar la fotosíntesis y liberar el oxígeno molecular que es producto de esta reacción.

Más preguntas y respuestas del tamaño de un bocado a continuación

2. ¿Cuáles son los principales órganos de intercambio de gases en las plantas? ¿Cómo se desarrolla este proceso?

En el recubrimiento de las hojas y de la estructura primaria del tallo, el intercambio de gases se realiza a través de la cutícula y los poros de la epidermis. En el recubrimiento de la estructura secundaria del tallo de las plantas leñosas, el intercambio de gases se realiza a través de las lenticelas del peridermo (pequeñas brechas en el corcho). El intercambio de gases en las plantas se realiza mediante difusión simple. & # Xa0

Transpiración y estomas de las plantas

3. ¿Qué es la transpiración de las plantas? ¿Cuáles son los dos tipos principales de procesos de transpiración de las plantas? ¿Cuál de ellos tiene mayor volumen?

La transpiración es la pérdida de agua de la planta a la atmósfera en forma de vapor.

La transpiración ocurre a través de la cutícula de la epidermis (transpiración cuticular) oa través de los ostiolos de los estomas (transpiración estomática). La más importante de las dos es la transpiración estomática, ya que es más intensa y está fisiológicamente regulada. & # Xa0

4. ¿Qué son los estomas? ¿Cómo participan estas estructuras en la transpiración de las plantas?

Los estomas (singular, estoma) son pequeños conductos especializados para el agua y los gases presentes en la epidermis de las plantas. Como la planta necesita perder más o menos agua y calor, los estomas se cierran o abren respectivamente, impidiendo o permitiendo el movimiento de los gases por difusión. & # Xa0

5. ¿Qué elementos componen los estomas?

Un estoma está formado por una abertura central, llamada ostiolo o hendidura, rodeada por dos células de protección responsables de cerrar y abrir. Una cámara substomática se encuentra debajo del ostiolo.

6. ¿Cómo controlan las plantas la apertura y el cierre de los estomas?

La apertura y el cierre de los estomas dependen de la necesidad de la planta de perder agua y calor a través de la transpiración (la salida del vapor de agua significa la eliminación del calor). Cuando la planta tiene exceso de agua, las células de guarda se vuelven turgentes y el ostiolo se abre. Cuando hay poca agua disponible, las células de guarda se vuelven flácidas y el ostiolo se cierra.

El agua entra y sale de los estomas por ósmosis.

Otros factores como la intensidad de la luz y la concentración de dióxido de carbono en las hojas influyen en la apertura y cierre de los estomas. Cuando la luminosidad es alta aumenta la tasa de fotosíntesis y los estomas se abren para absorber más dióxido de carbono del ambiente y liberan calor cuando la luminosidad es baja, los estomas tienden a cerrarse. Cuando la concentración de dióxido de carbono en el parénquima fotosintético es baja, los estomas se abren para absorber más gas y hacer posible la fotosíntesis cuando su concentración es alta, los estomas tienden a cerrarse.

7. ¿Los estomas de las plantas colocadas en un ambiente más seco que el habitual permanecen abiertos durante más o menos tiempo?

Si las plantas de una región más húmeda se transfieren a una región más seca, es probable que sus estomas permanezcan cerrados por más tiempo, porque el tiempo durante el cual los estomas están abiertos se reducirá para disminuir la pérdida de agua por transpiración.

8. ¿Por qué algunas plantas adaptadas a un ambiente seco abren sus estomas solo por la noche?

Durante el día, en hábitats secos, las células protectoras se vuelven flácidas y los estomas se cierran, como resultado, el dióxido de carbono no puede moverse para participar en la fotosíntesis diurna. Algunas plantas de regiones secas resuelven este problema mediante el método de fijación nocturna de dióxido de carbono. Por la noche, cuando la pérdida de agua por transpiración es menor, los estomas se abren, entra dióxido de carbono y se almacena dentro de los tejidos parenquimatosos.Durante el día, el gas almacenado se moviliza para ser utilizado en la fotosíntesis.

9. ¿Cómo ha cambiado la posición de los estomas en algunas plantas para evitar una pérdida excesiva de agua por transpiración?

En algunas plantas cuyas hojas reciben demasiada luz solar, los estomas se concentran en la epidermis inferior. Como resultado, contienen menos calor y se pierde menos agua a través de la transpiración de los estomas. En otras plantas adaptadas a ambientes secos, los estomas se agrupan en ciertas regiones de la hoja, ya que sobre la superficie de estas áreas, la concentración de agua del aire es mayor en comparación con en el ambiente y así se reduce la pérdida de agua por transpiración. Algunas plantas de climas secos también tienen estomas dentro de las cavidades.

10. ¿Es la transpiración la única vía por la que las hojas pierden agua?

Las plantas no solo pierden agua en forma de vapor, como es el caso de la transpiración. Las hojas también pierden agua líquida a través de un fenómeno conocido como evisceración. La evisceración se lleva a cabo a través de estructuras llamadas hidatodos, que son similares a los estomas. La evisceración ocurre principalmente cuando la transpiración es difícil debido a la alta humedad del aire o cuando la planta se coloca en suelo acuoso. & # Xa0

11. Cuando la humedad del aire es alta, ¿aumenta o disminuye la transpiración de una planta?

Cuando la humedad del aire es alta, la transpiración disminuye. Dado que la transpiración es un proceso de difusión simple, depende del gradiente de concentración de agua entre la planta y el medio ambiente. Si la atmósfera tiene demasiado vapor de agua, el gradiente se vuelve bajo o incluso se invierte. & # Xa0

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Transporte de plantas

12. ¿Cómo varían el volumen de absorción de agua y el volumen de transpiración de agua en las plantas en el transcurso de un día? En general, ¿cómo se pueden comparar estas cantidades?

Durante el día, el volumen de agua transpirado es mayor que el volumen absorbido por las raíces. Por la noche, la situación se invierte y las raíces absorben más agua que el volumen de agua transpirado.

Se puede observar que el volumen de agua transpirado y el volumen de agua absorbido prácticamente igual en el transcurso de un día. & # Xa0

13. ¿Cómo resuelven las plantas el problema de transportar sustancias por sus tejidos?

En las briofitas, el transporte de sustancias se realiza por difusión. Las traqueofitas (pteridofitas, gimnospermas y angiospermas) contienen vasos conductores especializados: xilema, que transporta agua y sales minerales, y floema, que transporta materiales orgánicos (azúcar).

14. ¿El transporte de gases en las traqueofitas se realiza a través de los tejidos vasculares?

El dióxido de carbono y el oxígeno no se transportan a través del xilema ni del floema. Estos gases llegan a las células y salen de la planta por difusión a través de espacios intercelulares o entre células vecinas. & # Xa0

15. ¿El xilema y el floema están hechos de células vivas?

Las células que constituyen los conductos del xilema son células muertas muertas por la deposición de lignina. Las células del floema son células vivas. & # Xa0

16. ¿Cuál es la importancia de la lignina en la formación del xilema?

La lignina es importante porque se deposita en la pared celular de las células del xilema, proporcionando impermeabilidad y rigidez a los vasos del xilema.

17. ¿Qué es la presión de la raíz?

La presión de la raíz es la presión que hace que el agua del suelo sea absorbida por el xilema de la raíz. Es causada por el gradiente osmótico entre el interior de la raíz y el suelo.

18. ¿Qué es la capilaridad? ¿Cómo se explica químicamente este fenómeno? ¿Cuál es la relevancia de la capilaridad para el transporte de agua en las plantas?

La capilaridad es el fenómeno a través del cual el agua se mueve dentro de tubos extremadamente delgados (capilares) ayudado por la fuerza de atracción entre las moléculas de agua y la pared capilar. El fenómeno de capilaridad & # xa0 es posible porque el agua es una molécula polar que forma enlaces de hidrógeno intermoleculares. Por lo tanto, existe una atracción eléctrica (fuerza de adhesión) entre la pared capilar y las moléculas de agua, que luego se tiran (fuerza de cohesión), ya que están unidas. Otros líquidos también pueden moverse dentro de los capilares a través de la capilaridad, y no solo el agua.

La capilaridad no es particularmente relevante para el transporte de agua en las plantas. Solo contribuye a unos pocos centímetros de ascenso.

19. ¿Qué fuerzas hacen que el agua fluya de las raíces a las hojas dentro del xilema?

El agua ingresa a las raíces debido a la presión de la raíz y se mantiene una columna de agua dentro del xilema desde las raíces hasta las hojas. El factor más importante que hace subir el agua es la transpiración, principalmente en las hojas. A medida que las hojas pierden agua a través de la transpiración, sus células tienden a atraer más agua, creando succión dentro del xilema. La propiedad de cohesión del agua que mantiene sus moléculas unidas (una tira de la otra) por enlaces de hidrógeno ayuda en el proceso.

20. ¿Qué es el anillado de árboles? ¿Qué le sucede a una planta cuando se quita el cinturón del tallo (debajo de las ramas)?

El anillado de Malpighi, o anillado de árboles, es la eliminación de un cinturón externo completo que contiene el floema (que es más externo) y # xa0 de un tallo, preservando al mismo tiempo el xilema (que es más interno).

Cuando se quita una faja debajo de las ramas de esa manera, la planta muere porque los alimentos orgánicos (azúcar) no pueden moverse hacia la región debajo de la faja y, como resultado, las raíces mueren por falta de nutrientes. Cuando las raíces mueren, la planta no obtiene agua ni sales minerales y muere como resultado.

Hormonas vegetales

21. ¿Qué son las hormonas vegetales?

Las hormonas vegetales, también llamadas fitohormonas, son sustancias que controlan el desarrollo y el crecimiento embrionario en las plantas adultas. & # Xa0

22. ¿Cuáles son las principales hormonas vegetales naturales y cuáles son sus respectivos efectos?

Las principales hormonas vegetales naturales y sus respectivos efectos son los siguientes:

Auxinas (la auxina natural más conocida es IAA, ácido indolacético): su función es promover el crecimiento, la distensión y la diferenciación celular de las plantas. Giberelinas: su efecto es similar al de las auxinas (crecimiento y distensión) estimulan la floración y la formación de frutos y activan la germinación de las semillas. Citoquininas: aumentan la tasa de división celular y, junto con las auxinas, ayudan al crecimiento y diferenciación de los tejidos y ralentizan el proceso de envejecimiento de las plantas. Etileno (eteno): es un gas liberado por las plantas, que participa en el proceso de crecimiento y tiene un papel destacado en la maduración & # xa0fruit & # xa0 y en la abscisión foliar.

23. ¿Qué es el coleoptilo? ¿Por qué la eliminación de la extremidad del coleoptilo impide el crecimiento de las plantas?

El coleoptilo es la primera (una o más) estructura aérea de la planta que brota que emerge de la semilla. Encierra el tallo joven y las primeras hojas, protegiéndolos.

La parte superior del coleoptilo es generalmente la región donde se producen las auxinas. Si se elimina esta región, el crecimiento de la planta se detiene, ya que las auxinas son necesarias para promover el crecimiento y la diferenciación de los tejidos.

24. ¿Qué es el ácido indolacético (IAA)?

El ácido indolacético (ácido indolil-3-acético), o IAA, es la principal auxina natural producida por las plantas. Promueve el crecimiento vegetal y la diferenciación celular.

25. ¿Qué son las auxinas sintéticas y cuáles son sus usos?

Las auxinas sintéticas, como el ácido indolbutírico (IBA) y el ácido naftalénico (NAA), son sustancias similares a IAA (una auxina natural) pero que se producen artificialmente. Algunos se utilizan para acelerar métodos de reproducción asexual (como el injerto o la gemación) y otros incluso se utilizan como herbicidas ya que matan selectivamente algunas plantas (principalmente dicotiledóneas).

26. ¿Dónde se encuentra una gran cantidad de IAA en las plantas?

Las auxinas se producen y se encuentran en grandes cantidades en las yemas apicales del tallo y los brotes, así como en las hojas jóvenes.

27. ¿Cómo ayudan las fitohormonas al desarrollo de frutos partenocárpicos?

Los frutos partenocárpicos son los que se producen sin fertilización. Algunas plantas producen frutos partenocárpicos de forma natural, como el banano, estimulados por sus propias hormonas.

Las angiospermas que no producen frutos partenocárpicos de forma natural pueden hacerlo si se aplican auxinas a las flores antes de la fertilización. Por tanto, incluso sin fecundación, los ovarios crecen y se forman frutos, aunque sin semillas. & # Xa0

29. ¿Qué sucede cuando la concentración de auxina en ciertas estructuras de la planta está por encima del rango de acción de la hormona?

En algunas partes de la planta (tallo, raíces, yemas laterales) existen rangos de concentración de auxinas en los que la acción hormonal es positiva (estimula el crecimiento). Se ha observado que las concentraciones por encima del límite superior de esos rangos tienen el efecto contrario (la inhibición del crecimiento).

30. ¿Cuál es el fenómeno de dominancia apical en plantas? ¿Cómo se puede eliminar artificialmente?

La dominancia apical es el fenómeno a través del cual las concentraciones altas de auxinas (por encima del límite del rango positivo) debido a que las auxinas de la yema apical descienden por el tallo inhiben el crecimiento de las yemas laterales de la planta. Al comienzo del desarrollo del tallo, la dominancia apical hace que el crecimiento de la planta sea longitudinal (hacia arriba), ya que el crecimiento de las yemas laterales permanece inhibido. A medida que las yemas laterales se alejan más del ápice, la concentración de auxinas en estas yemas disminuye y los brotes crecen más fácilmente.

El crecimiento de las ramas de los árboles puede estimularse evitando la dominancia apical mediante la eliminación de la yema apical.

31. ¿Qué son las giberelinas? ¿Dónde se producen?

Las giberelinas son hormonas vegetales que estimulan el crecimiento de las plantas, la floración y la formación de frutos (también partenocarpia) y la germinación de semillas. Hay más de 70 tipos conocidos de giberelinas. Las giberelinas se producen en las yemas apicales y en las hojas jóvenes.

32. ¿Qué son las citoquininas? ¿Dónde se producen?

Las citoquininas son fitohormonas activas en la promoción de la división celular. También ralentizan el envejecimiento de los tejidos y actúan junto con las auxinas para estimular el crecimiento de las plantas. Las citoquininas son producidas por el meristema de la raíz y se distribuyen a través del xilema.

33. ¿Qué hormona vegetal destaca su capacidad para estimular la floración y la maduración de los frutos? ¿Cuáles son los usos y los contratiempos prácticos de esta hormona?

La hormona vegetal que se destaca por su capacidad para estimular y acelerar la maduración de la fruta es el gas etileno (eteno). Por ser un gas, el etileno actúa no solo en la planta que lo produce sino también en las vecinas.

Algunas industrias de procesamiento de frutas utilizan etileno para acelerar la maduración de la fruta. Por otro lado, si la intensificación o aceleración de la maduración de la fruta no es deseable, se debe tener cuidado de evitar la mezcla de frutas maduras que liberan etileno con otras.

Tropismos vegetales

34. ¿El desarrollo y el crecimiento de las plantas solo influyen en las hormonas vegetales?

Los factores ambientales físicos y químicos, como la intensidad y posición de la luz en relación con la planta, la fuerza gravitacional, la temperatura, las presiones mecánicas y la composición química del suelo y de la atmósfera, también pueden influir en el crecimiento y desarrollo de las plantas.

35. ¿Qué son los tropismos vegetales?

Los tropismos son movimientos provocados por estímulos externos. En botánica, los tropismos vegetales estudiados son: fototropismo (tropismo en respuesta a la luz), geotropismo (tropismo en respuesta a la gravedad de la tierra) y tigmotropismo (tropismo en respuesta a estímulos mecánicos).

36. ¿En qué dirección el crecimiento de un lado de un tallo, rama o raíz hace que la estructura general se curve?

Siempre que un lado de un tallo, rama o raíz crece más que el otro lado, la estructura se curva hacia el lado que crece menos. (Este es un concepto importante para los problemas de tropismo de las plantas).

37. ¿Qué es el fototropismo?

El fototropismo es el movimiento de las estructuras de las plantas en respuesta a la luz. El fototropismo puede ser positivo o negativo. El fototropismo positivo es cuando el movimiento (o crecimiento) de la planta es hacia la fuente de luz y el fototropismo negativo es cuando el movimiento (o crecimiento) es opuesto, alejándose de la fuente de luz.

El fototropismo está relacionado con las auxinas ya que la exposición de un lado de la planta a la luz hace que estas hormonas se concentren en el lado más oscuro. Esto hace que el efecto de las auxinas en el tallo sea positivo, lo que significa que el crecimiento del lado más oscuro es más intenso y la planta se arquea hacia el lado más claro. En las raíces, (cuando se somete a la luz, en general y experimentalmente) el efecto de las auxinas es negativo (sobre el rango positivo), el crecimiento del lado más oscuro se inhibe y la raíz se curva hacia ese lado.

38. ¿Cuáles son los tipos de geotropismos vegetales? ¿Por qué el tallo y las raíces presentan geotropismos opuestos?

Los tipos de geotropismos son el geotropismo positivo, en el que la planta crece a favor de la fuerza gravitacional, como en las raíces, y el geotropismo negativo, que está en contra de la fuerza gravitacional, como en el tallo.

El geotropismo de la raíz y el geotropismo del tallo son opuestos debido a las diferentes sensibilidades a las concentraciones de auxinas en estas estructuras. El siguiente experimento puede demostrar el fenómeno: los tallos y raíces se colocan en posición horizontal (paralelos al suelo) y las auxinas se concentran naturalmente en su parte inferior. En esta condición, podemos observar que el tallo crece hacia arriba y la raíz crece hacia abajo. Esto sucede porque, en el tallo, la alta concentración de auxinas en el fondo hace que ese lado crezca más (longitudinalmente) y la estructura se arquee hacia arriba. En la raíz, la alta concentración de auxinas en la parte inferior inhibe el crecimiento de ese lado y el lado superior crece más, haciendo que la raíz se curve hacia abajo.

39. ¿Qué es el tigmotropismo?

El tigmotropismo es el movimiento o crecimiento de una planta en respuesta a estímulos mecánicos (tacto o contacto físico), como cuando una planta crece alrededor de una varilla de soporte. Esto ocurre en las vides de toronja y maracuyá, por ejemplo.

Fotoperiodismo

40. ¿Qué es un fotoperiodo?

Un fotoperíodo es el período de tiempo diario de exposición a la luz de un organismo vivo. El fotoperiodo puede variar según la época del año.

41. ¿Qué es el fotoperiodismo?

El fotoperiodismo es la respuesta biológica de ciertos organismos vivos a su cantidad diaria de exposición a la luz (fotoperiodo).

42. ¿Qué órganos vegetales son responsables de la percepción de variaciones de luz? ¿Qué pigmento es responsable de esta percepción?

Las hojas son las principales responsables de la percepción de la intensidad de la luz en las plantas. El pigmento que es capaz de percibir variaciones de luz y que controla el fotoperiodismo se llama fitocromo.

43. ¿Cómo afecta el fotoperiodismo a la floración de algunas plantas?

La floración es un ejemplo típico y fácil de observar de fotoperiodismo. La mayoría de las plantas con flores florecen solo durante períodos específicos del año o cuando se colocan bajo ciertas condiciones de iluminación diaria. Esto ocurre porque su floración depende de la duración del fotoperiodo, que a su vez varía con la estación del año. La floración también se ve afectada por la exposición a ciertas temperaturas.

44. ¿Qué es el fotoperíodo crítico? ¿Cómo se puede determinar experimentalmente el fotoperiodo crítico de floración?

El fotoperiodo crítico es el límite de la duración del fotoperiodo después del cual ocurre alguna respuesta biológica. Este límite puede ser máximo o mínimo, dependiendo de las características de la respuesta biológica y de la planta estudiada.

Para determinar el fotoperiodo crítico de floración se pueden utilizar 24 grupos de plantas de la misma especie y se puede realizar el siguiente experimento: Cada grupo se somete a un fotoperiodo diferente: el primer grupo recibe 1 hora de exposición diaria a la luz el segundo 2 horas las terceras 3 horas y así sucesivamente, hasta que el último grupo esté expuesto a 24 horas. Podemos observar que más allá de una duración determinada de exposición a la luz, las plantas presentan o no florecen, y el resto sometidas a un fotoperiodo más corto presentan el comportamiento contrario. La duración de la exposición a la luz que separa a estos dos grupos es el fotoperiodo crítico.

45. ¿Cómo se pueden clasificar las plantas según su floración basada en el fotoperiodismo?

Según su floración basada en fotoperiodismo, las plantas se pueden clasificar en: plantas de día largo, que dependen de fotoperiodos más largos que el fotoperiodo crítico para florecer como plantas de día corto, que dependen de fotoperiodos más cortos que el fotoperiodo crítico para florecer y como indiferentes plantas, cuya floración no depende del fotoperiodo.

Filotaxis

46. ​​¿Por qué la mayoría de las plantas presentan filotaxis opuesta?

La filotaxis es la forma en que se disponen las hojas a lo largo de los brotes. La mayoría de las plantas tienen filotaxis opuesta (alternando en secuencia, una en un lado del brote, la siguiente en el lado opuesto) como solución para evitar que las hojas bloqueen el sol recibido por otras hojas, mejorando así la eficiencia de la fotosíntesis.

Ahora que has terminado de estudiar Fisiología Vegetal, estas son tus opciones:


Factores que afectan las tasas de fotosíntesis: Comprensión de grado 9 para Biología IGCSE (parte 1) 2.18 2.19

Fotosíntesis es el proceso que ocurre en las plantas en las que la luz solar es atrapada por clorofila pigmentos y se utiliza para impulsar las reacciones químicas involucradas en la producción de moléculas de alimentos como carbohidratos a partir de dióxido de carbono y agua. El oxígeno se libera como producto de desecho de estas reacciones.

(No puedo & # 8217t escribir una ecuación química como no puedo & # 8217t encontrar una manera de escribir un subíndice en WordPress & # 8230 .. ¿Alguien puede ayudarme?)

En la ecuación anterior, el carbohidrato producido es glucosa, un azúcar de seis carbonos.

Las reacciones de la fotosíntesis suceden en tejido mesófilo especializado en la hoja de la planta (ver publicación anterior) Dentro de la empalizada y las células mesofílicas esponjosas hay miles de diminutos orgánulos llamados cloroplastos en el que ocurren las reacciones de fotosíntesis.

Entonces, ¿qué factores ambientales podrían modificarse para variar la tasa de fotosíntesis en una planta?

Intensidad de luz & # 8211 la luz proporciona la energía para la fotosíntesis y, por lo tanto, cuanto mayor es la intensidad de la luz, más energía reciben los cloroplastos para producir carbohidratos.

Longitud de onda de luz & # 8211 Los pigmentos de clorofila absorben bien las partes azul violeta y roja del espectro, pero no pueden absorber la luz verde.

Concentración de dióxido de carbono & # 8211 este es un reactivo para la fotosíntesis, por lo que aumentar la concentración provoca una colisión entre la molécula del reactivo y la enzima dentro del cloroplasto que lo une más probablemente, por lo que la tasa aumentará.

Temperatura & # 8211 muchas reacciones en la fotosíntesis son catalizadas por enzimas y las enzimas se ven muy afectadas por la temperatura: temperaturas demasiado bajas y las enzimas y las moléculas del sustrato se mueven muy lentamente, por lo que hay pocas colisiones, temperaturas demasiado altas y las enzimas cambian de forma (desnaturalización). las moléculas de sustrato no pueden caber en el sitio activo.

NB & # 8211 la disponibilidad de agua es Nunca un factor que puede alterar las tasas de fotosíntesis aunque sea una molécula reactiva. Esto puede parecer inusual hasta que uno recuerda que las plantas que se están deshidratando cerrarán los estomas en sus hojas para minimizar la transpiración.Los estomas cerrados significan que el dióxido de carbono no puede ingresar a los espacios de aire en la hoja, por lo que esto es, en última instancia, lo que limita la fotosíntesis en una planta deshidratada.

La configuración experimental anterior es la mejor manera de medir tasas de fotosíntesis e investigue el efecto de cualquiera de los cuatro factores enumerados anteriormente. Intensidad de luz se puede variar con un regulador de intensidad como se indica arriba o modificando la distancia entre la lámpara y la planta. El escudo térmico es transparente para dejar pasar la luz, pero absorberá el calor de la bombilla asegurando la temperatura del agua se mantiene constante. Concentración de dióxido de carbono se puede alterar disolviendo diferentes masas de hidrogenocarbonato de sodio en el agua. los longitud de onda de luz se mantendrá constante siempre que la construcción siga siendo la misma.

¿Cómo medir las tasas de fotosíntesis en esta configuración?

Bueno, podría recolectar el gas producido durante un largo período de tiempo y medir su volumen con una jeringa de gas. Esto puede parecer más preciso que contar burbujas, pero de hecho es una forma menos confiable, ya que tendría que dejar la configuración durante mucho tiempo y las variables podrían cambiar. Por lo tanto, está bien suponer que las burbujas producidas son oxígeno y que cada burbuja tiene el mismo volumen: si hace esto, la tasa de producción de burbujas es directamente proporcional a la tasa de fotosíntesis en el Elodea planta.


¿Cómo se abren y cierran los estomas?

Se pueden leer muchos más detalles interesantes aquí. De manera similar, se pregunta, ¿qué causa que los estomas se abran y se cierren?

La apertura y cierre de estomas se rige por aumentos o disminuciones de solutos en las células de guarda, que porque que absorban o pierdan agua, respectivamente. En general, estomas abiertos de día y cerrar por la noche. Durante el día, estomas cerca si las hojas experimentan una falta de agua, como durante una sequía.

Posteriormente, la pregunta es, ¿cómo se abren y cierran los estomas de Clase 10? Células de guardia juegan un papel importante en abrir y cerrar de estomas. Y cuando el celdas de guardia pierden agua, lo que hace que las células para volverse flácido, lo que resulta en la apertura estomática para cerrar. Las tasas de transpiración aumentan cuando los estomas están abiertos, y disminuye cuando es cerrado.

De esta manera, ¿cómo se abren y cierran las celdas de protección?

Células de guardia son capaces de controlar cómo abierto o cerrado los estomas cambian de forma. Son como un juego de puertas inflables que hacen que el apertura entre los dos células más ancho o más estrecho. los celdas de guardia cambiar de forma dependiendo de la cantidad de iones de potasio y agua presentes en el células ellos mismos.

los estomas controlar el intercambio de gases en la hoja. Cada estoma puede ser abierto o cerrado, dependiendo de lo turgentes que sean sus células de guarda. A la luz, las células de protección absorben agua por ósmosis, se vuelven turgentes y el el estoma se abre. En la oscuridad, las células de guarda pierden agua, se vuelven flácidas y el estoma cierra.