A
fisioloxia
vexetal
e unha disciplina que completa a botanica, xa que esta dedicada o estudo do funcionamento dos
organos
e
tecidos vexetais
das plantas.
O campo de traballo desta disciplina, esta estreitamente relacionada coa
bioquimica
,
bioloxia celular
e a
bioloxia molecular
Os fisiologos estudan os procesos fundamentais das plantas, coma a
fotosintese
, a
respiracion
, a nutricion vexetal, as funcions das
hormonas vexetais
, os tropismos, os movementos nasticos, o fotoperiodismo, a fotomorfoxenese, os
ritmos circadianos
, a fisioloxia do estres medioambiental, a xerminacion das sementes, a
dormencia
, a funcion dos
estomas
e a
transpiracion
.
Tamen e importante a contribucion deste campo a industria, xa que moitas investigacions terminan por ser fundamentais para un mellor desenvolvemento industrial.
- As plantas precisan
nutrientes
para sobreviviren, alguns en grandes cantidades, como o carbono e o nitroxeno
macronutrientes
, e outros
micronutrientes
os precisan en cantidades minimas. O metodo de absorcion e dende a auga en forma de ions ou dende o substrato por medio das
raices
. Outra forma de obter nutrientes e a fotosintese ou a alimentacion activa, como o fan as plantas carnivoras.
A seguinte taboa mostra os nutrientes esenciais de uso xeneralizado entre as plantas
Macronutrientes.
| Elemento
|
Forma de absorcion
|
Notas
|
| Nitroxeno
|
NO
3
?
, NH
4
+
|
Acidos nucleicos
,
proteinas
,
hormonas
etc.
|
| osixeno
|
O
2
H
2
O
|
Celulosa
,
amidon
, outros compostos organicos
|
| Carbono
|
CO
2
|
Celulosa, amidon, outros compostos organicos
|
| Hidroxeno
|
H
2
O
|
Celulosa, amidon, outros compostos organicos
|
| Potasio
|
K
+
|
Cofactor na sintese das proteinas, equilibrio hidrico etc.
|
| Calcio
|
Ca
2+
|
Sintese e estabilizacion da membrana
|
| Magnesio
|
Mg
2+
|
Elemento esencial para a
clorofila
|
| Fosforo
|
H
2
PO
4
?
|
Acidos nucleicos, fosfolipidos, ATP
|
| Xofre
|
SO
4
2?
|
Componente de
proteinas
e
coencimas
|
Realizada principalmente polos cloroplastos
E un proceso que ocorre en duas fases.
-A primeira fase depende da luz (
reaccions luminosas
), require a enerxia directa da luz que xera os transportadores que son utilizados na segunda fase. A fase independente da luz (
reaccions escuras
), realizase cando os produtos das reaccions de luz son utilizados para formar enlaces covalentes carbono-carbono (C-C), dos carbohidratos.
-As reaccions escuras non poden realizarse na escuridade, simplemente se chaman asi porque nelas non se absorbe enerxia da luz. Necesitan o
ATP
e o poder redutor (
NADPH
) formados na fase luminosa. Investigacions recentes suxiren que varias encimas do
ciclo de Calvin
, son activadas pola luz mediante a formacion de grupos -SH ; de tal forma que o termo reaccion de escuridade non e de todo correcto. As reaccions escuras efectuanse no
estroma
; mentres que as luminosas ocorren nos
tilacoides
.
[1]
Reaccions de luz
Nos procesos que dependen da luz (reaccions de luz), cando un foton e capturado por un pigmento fotosintetico, producese a excitacion dun electron, o cal e elevado dende o seu estado basal respecto o nucleo a niveis de enerxia superior, pasando a un estado excitado. Despois dunha serie de reaccions de
oxidorreducion
, a enerxia do electron convertese en ATP e NADPH. No proceso ocorre a
fotolise
da auga, que se descompon segundo a ecuacion:
H
2
O + cloroplasto + foton
a
0,5 O
2
+ 2H+ + 2 electrons.
Na reducion dun mol de CO
2
utilizanse 3ATP e 2 NADPH, que a traves dunha serie de reaccions encimaticas producen os enlaces C-C dos carbohidratos, nun proceso que se efectua na escuridade. Nas reaccions de escuridade, o CO
2
da atmosfera capturase e reducese pola adicion de hidroxeno (H+ ) para a formacion de carbohidratos [ ( CH2 O )] . A incorporacion do dioxido de carbono en compostos organicos, conecese como fixacion ou asimilacion do carbono. A enerxia usada no proceso proven da primeira fase da fotosintese. Os seres vivos non poden utilizar directamente a enerxia luminosa, poren a traves dunha serie de reaccions fotoquimicas, podena almacenar na enerxia dos enlaces C-C de carbohidratos, que se liberan logo mediante os procesos respiratorios e outros procesos metabolicos.
Fotosistemas
Na fotosintese cooperan dous grupos separados de
pigmentos
ou
fotosistemas
, que se atopan localizados nos tilacoides. Moitos organismos
procariotas
soamente tenen o
fotosistema I
(o mais primitivo dende o punto de vista evolutivo).
Os organismos
eucariotas
posuen os fotosistemas I e II. O fotosistema I esta asociado as formas de
clorofila
a
, que absorben as lonxitudes de onda de 700 nm ( P700 ), mentres que o
fotosistema II
ten un
centro de reaccion
que absorbe a unha lonxitude de onda de 680 nm ( P680 ). Cada un dests fotosistemas atopase asociado a
polipeptidos
na membrana tilacoidal e absorben enerxia luminosa independentemente. No fotosistema II, producese a fotolise da auga e a liberacion do osixeno; con todo ambos fotosistemas operan en serie, transportando electrons, a traves dunha cadea transportadora de electrons. No fotosistema I transfirense dous electrons a molecula de NADP+ e se forma NADPH, no lado da membrana tilacoidal que mira cara ao estroma.
[2]
Un dos procesos do desenvolvemento dos vexetais na
reproducion sexual
e a
xerminacion
a partir das
sementes
.
As suas caracteristicas principais son que por medio dun so organismo producese outro que e exactamente ao preexistente e todas as plantas reproducense deste xeito debido a
alternancia de xeracions
despois de reproducirse de modo sexual.
Na reproducion sexual as ximnospermas por medio de pineiros e esporas tentan reproducirse e as anxiospermas tentan reproducirse por medio de flores que en realidade presenta dentro dos petalos, unha soa estrutura especializada na producion de gametos, tanto masculinos, as anteras nos estames, como femininos, os ovarios en carpelo.
Os fenomenos relativos a herdanza constituen unha parte tan importante da fisioloxia que chegou a formar unha disciplina independente, a
xenetica
.
Julius von Sachs
unificou estes estudos fisioloxicos fusionandoos como disciplina. O seu
Lehrbuch der Botanik
foi considerado a Biblia nos seus tempos.
- Frank B. Salisbury, Cleon W. Ross
Plant physiology
Wadsworth, 1992. -
ISBN 0-534-15162-0
undergraduate textbook in plant physiology
- Lambers, H.
Plant physiological ecology
Springer-Verlag Nova York 1998.
ISBN 0-387-98326-0
- Larcher, W. (2001)
Physiological plant ecology
4th ed. Springer
ISBN 3-540-43516-6
- Duane Isely, "Julius von Sachs" in
One Hundred and One Botanists
Iowa State University Press, Ames, pp 216?219,
ISBN 0-8138-2498-2
- Joaquin Azcon-Bieto; Manuel Talon 'Fundamentos de Fisioloxia Vexetal' McGRAW-HILL INTERAMERICANA - EDICIONS UNIVERSITAT DE BARCELONA
ISBN 84-486-0258-7
(McGRAW-HILL INTERAMERICANA) - 84-8338-182-6 (EDICIONS UNIVERSITAT DE BARCELONA) 515 paxinas