Download Elementos minerales en el suelo

UNIDAD TRES
NUTRICIÓN VEGETAL
IONES
RAICES
SUELO
OBJETIVOS :
• Recordar las interacciones iónicas en el suelo que regulan la
absorción de nutrientes por las raíces
• Conocer los elementos minerales de los que se alimenta la
planta.
• Identificar los sintomatología asociada al diagnóstico de
desórdenes nutrimentales.
• Conocer las formas simbióticas de la raíz-microorganismos que
facilitan la nutrición vegetal: bacterias fijadoras de nitrógeno y
micorrizas.
Nutrición Mineral de las
plantas
Concepto
• Estudia los procesos relacionados
con la adquisición de los elementos
minerales del suelo o medio de
crecimiento, los procesos relacionados
con su absorción su asimilación y la
función que éstos representan en la
vida de las plantas.
Nutrición mineral de las plantas
• Aproximadamente el 96% de la masa seca de
los tejidos vegetales esta compuesto por C, H
yO.
• Los otros 16 elementos sólo representan cerca
del 4% de esta masa seca
• No obstante, las deficiencias de cualquiera de
estos 16 elementos, reduce la producción y
limita el crecimiento de los cultivos
• Los primeros tres nutrientes están disponibles a
partir del aire y el agua y forman la materia
orgánica, sintetizada por la fotosíntesis
Agua y aire
(O) Oxigeno
-
(C) Carbono
(H) Hidrogeno
Los
demás
elementos
son
tomados,
principalmente del suelo, absorbidos por la
raíz junto con el agua.
• El contenido mineral en vegetales.
• Tipo de planta, clima durante el crecimiento,
la composición química del medio y la edad
del tejido, entre otros.
Característica físicas y químicas, del suelo
Propiedades físicas de los suelos.
Porosidad.
* Color.
* Textura.
Estructura
físico-químicas del
suelo.
a. Nutrientes.
b. pH.
c. Estructura.
d. Contenido hídrico.
En los procesos químicos la materia
orgánica interviene en:
• El suministro de elementos químicos (mediante la
mineralización) macro y micronutrientes disponibles para las
plantas.
• La estabilización de la acidez del suelo.
• La capacidad de cambio catiónico y aniónico (donde se
acumulan, iones=nitratos, fosfatos y sulfatos) de los suelos.
Rizosfera
Región del suelo que se extiende entre 1 y 3
mm desde la superficie de las raíces al interior
del suelo
Zona de interacción única y dinámica entre raíces de
plantas y microorganismos del suelo.
Región caracterizada por el aumento de la biomasa
microbiana y de su actividad.
Liberación de sustancias
orgánicas e inorgánicas al
suelo.
Microsistemas especializados que propicia el
crecimiento de una población microbiana diversificada
FACTORES QUE CONTROLAN EL CRECIMIENTO Y
DISTRIBUCION DE RAICES
T° latentes durante temperaturas bajas.
Microorganismos secretan compuestos que afectan el crecimiento y
distribución de las raíces, además aumentan la obtención y traslocación
de minerales del suelo.
Luz Esta inhibe el crecimiento de raíces disminuyendo la razón de
división y elongación celular.
Gravedad - geotropismo positivo, esto es crecen hacia la gravedad de
la Tierra.
Diferencias genéticas
Factores que afectan el crecimiento y desarrollo de las plantas
CUALQUIER FACTOR QUE AFECTE EL CRECIMIENTO
DE LA RAÍZ REDUCE LA ABSORCIÓN DE NUTRIENTES
Textura
cantidad de etileno en el
suelo disminuirá
la
extensión de éstas
pH
Absorción de iones y carga en el xilema
Segment
o de raíz
Reactivo
añadido
Medición de
absorciópn
del ion
Medición de
carga del xilema
Podemos medir la relación entre el ion la absorción en la raíz y el
xilema de carga mediante la colocación de un segmento de raíz a
través de dos compartimentos y la adición de un trazador radioactivo
a uno de ellos (en este caso un compartimento). La velocidad de
desaparición del trazador del compartimiento A da una medida de
la absorción de iones, y la tasa de aparición en el compartimento B
proporciona una medición de la carga de xilema. (De Lüttge y
Higinbotham 1979.)
Téctincas de estudio de la raíz
Como obtener muestras de raíces finas
en los Ingrowth cores
Biomasa. Mg/ha.
Longitud. km/ha.
Área . m2/ha.
Volumen. m3/ha.
Software utilizado
WinRhizo
Rizotrón
Los Ingrowth cores
El método más moderno para estudiar las Crecimiento y mortandad
raíces se llama rizotrón y consiste de cámaras Biomasa. Mg/ha.
Longitud. km/ha.
bajo el suelo con paredes de cristal
Área . m2/ha.
Volumen. m3/ha.
Proceso de transporte de iones y absorción de
sales minerales por la raíz
Capacidad de intercambio catiónico
Máxima cantidad de de cationes que un material
puede adsorber, expresada en centimoles de cargas
(c) por kg de su peso (cmolc kg-1 = meq/100 g)
Capacidad de
intercambio catiónico
El grado con el que el suelo
puede adsorber e
intercambiar iones .
Principio de electroneutralidad:
Es el principio que dice que una solución debe ser
eléctricamente neutra; es decir, la concentración total de
la carga positiva debe ser igual a la concentración total de
la carga negativa.
Ing. Mario O’Hara Gaberscik
MOVIMIENTO DE IONES A TRAVÉS DE LA PLANTA.
La vía de transporte comprende la absorción de
iones especialmente por la raíz y su movimiento
Torrente
xilemático

Flujo en masa
Transporte a
corta distancia
Transporte radial
Transporte radial: de iones
a través de la raíz por el
apoplasto al simplasto de
la raíz.
Transporte
a
corta
distancia: los iones del
suelo son absorbidos por la
raíz (pasiva y activamente)
Flujo en masa:
movimiento de
nutrientes a través del
xilema, gracias a la
presión radicular y la
evapotranspiración
ABSORCIÓN DE IONES POR
LA PLANTA
• . Elementos minerales en el suelo:
complejo de cambio.
• Absorción de iones por transporte
pasivo:
• espacio libre aparente.
• Transporte activo: características.
Concepto de transportador. Bombas
electrogénicas.
• Movimiento de iones a través de la
planta.
• Epstein y Hagen (1952) comprobaron que
cuando se analizan estrechos rangos de
concentraciones frente a velocidad se
obtienen gráficas de absorción iónica que
corresponden con la ecuación de MichaelisMenten.
• Debido a la existencia de diferentes mecanismos de
transporte:
• Transportadores de gran afinidad: se unen al
elemento (K+) cuando apenas está presente (bajas
concentraciones)
• Transportadores de baja afinidad: se unen al
elemento (K+) cuando aparece en gran proporción.
• Si existen varios transportadores para el mismo
elemento se habla de cinéticas multifásicas.
• Cada transportador suele situarse en distintas
estructuras:
• Ej. El transporte vía simplasto implica atravesar la
membrana plasmática, el citoplasma, la vacuola y el espacio
extracelular. Para cada localización habría un transportador
específico.
Mediante el experimento de
incorporación de K+ en raíces de
cebada se observó una cinética
bifásica:
Incorporación
TRANSPORTE PASIVO
A FAVOR DE GRADIENTE
TRANSPORTE ACTIVO
EN CONTRA DE GRADIENTE
Concentración externa
TRANSPORTE PASIVO ESPECÍFICO O DIFUSIÓN
FACILITADA
Difusión simple
Gradiente de concentración (solutos sin
carga)
Difusión facilitada
Gradiente electroquímico
Transporte activo.---
(iones)
Acarreadores específicos
PROTEINAS
TRANSPORTADORAS
Canales. (transp. de iones
dependiente del radio de
hidratación)
transporte activo ligado a simporte de protones;
transporte activo ligado a simporte de iones Na+
transporte activo dirigido por ATP
transporte acoplado a translocación de grupos.
Otras bombas primarias:
bombas iónicas: Ca++,
Na+, K+.
NADHATP-asa,
MOVIMIENTO DE IONES A TRAVES
DE MEMBRANAS
tipo
caracteristica
s
Bombas
Activo
primarias Primario
electrogénico
Bombas
Activo
secundaria Primario
s
electroforetic
o
canales
Pasivo p
secundario
cinetica
MichaelisMenten
MichaelisMenten
Energia que ejemplos
utiliza
ATP o
ATPasa,
NADH
Ca, Na..
Indirectame
nte energia
metabolica
fuerza H+ o
Na+ motriz
Saturacion a Fisica o ion
altas ( )
motriz
NO3.NH4+,am
inoacidos
glucosa.etc
Canales de
K+,Na+,
etc.
Elemento esencial:
1. - Su ausencia impide completar su ciclo vital (formar semillas)
2. - Debe tener una clara y determinada función fisiológica
no reemplazable por otro elemento
3. - Debe formar parte de una molécula esencial en el
metabolismo vegetal ( reacción enzimática)
Clasificación de los Elementos Minerales
De acuerdo su contenido en la planta:
MACRONUTRIENTES
Nitrógeno (N)
Fósforo (P)
Potasio (K)
Azufre (S)
Calcio (Ca)
Magnesio (Mg)
MICRONUTRIENTES
Hierro (Fe)
Cobre (Cu)
Zinc (Zn)
Cloro (Cl)
Manganeso (Mn)
Boro (Bo)
Molibdeno (Mo)
*Silicio (Si)
*Níquel (Ni)
Movilidad dentro de la planta
MOVILES
Nitrógeno
Potasio
Fósforo
Magnesio
Cloro
Zinc
Molibdeno
Sodio
INMOVILES
Azufre
Boro
Cobre
Hierro
Calcio
Manganeso
METABOLISMO DE LOS
ELEMENTOS MINERALES
• ABSORBIDOS,
INCORPORADOS
PLANTA
• Captado
• Transportado
• Acumulado de
forma temporal o
permanente
• asimilado
REDUCIDOS
(N,S)
AL METABOLISMO DE
E
LA
Disponibilidad de elementos para
la planta.
• La presencia del elemento en el suelo
• Composicion del suelo (interaccion con
otros elementos)
• pH
• Aireacion del suelo (concentracion de CO2)
• Flora microbiana
• Estructura radicular.
MOVIMIENTO INTERNO DE
NUTRIENTES
• Los nutrientes son transportados desde las raices hacia
las hojas a traves del xilema
• Los nutrientes pueden ser transportados
(redistribuidos, translocados) desde las hojas viejas
hacia las hojas jovenes y raices a traves del floema
•Xilema: en la transpiracion (pasivo)
•Floema: por gradiente de presion hidrostatica (activo
= se requiere energia)
DEFICIENCIAS DE NUTRIENTES
• El elemento en la solución del suelo está
disponible para la planta, pero su
concentración es muy baja.
• El elemento está presente bajo una forma
química que no puede ser utilizada por la
planta, no hay disponibilidad.
• Antagonismo: la presencia de un elemento
en una determinada concentración puede
impedir la absorción del otro. El Mg es
antagónico con al Ca y K.
conductímetro
•menor a 2 dS m-1) se pueden
inducir deficieencias nurimentales.
•CE mayores a 6 dS m-1 inducen
deficiencia
+
+
2+
hídrica
y
aumentan
la
relación
K
:
(K
+
Ca
+
2+
+
Mg
+ NH4 ) ocasionando desbalances
nutrimentales
(principalmente
en
los
nutrimentos que se mueven por flujo de masas).
• Cuando se estudia la respuesta del
crecimiento frente a cantidades variables de
un nutriente, se obtiene una curva como la
siguiente, llamada CURVA DE COSECHA.
HIDROPONIA
Suelo por agua o
sustrato inerte
(cuarzo, vermiculita o perlita),
Solución utritiva
43
Normas DRIS relaciones de nutrimentos y constituye la media
de una poblacion de altos rendimientos con los cuales se
calculan los indices DRIS, el orden de requerimientos y el
índice de desbalance nutricional de una muestra foliar
(Walworth y Sumner 1987).
pH DE LA SOLUCIÓN NUTRITIVA
•Los iones alteran su forma química en función del pH
Á cido
Cuando se exceden los
valores de pH de 6.5,
B á sico
0
7
14
DISPONIBILIDAD DE LOS NUTRIMENTOS EN FUNCIÓN DEL pH
NITROGENO
FOSFORO
POTASIO
AZUFRE
CALCIO
MAGNESIO
HIERRO
MANGANESO
BORO
COBRE Y ZINC
MOLIBDENO
4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0
ÁCIDO
pH
8.5 9.0 9.5 10.0
ALCALINO
la formación de
precipitados puede
causar importantes
problemas de nutrición
vegetal, mientras que
para pH´s inferiores a
5.0 el sistema radicular
corre graves riesgos de
ser dañado.
Clasificación de los elementos minerales
La concentración en la planta (Epstein, 1994)
• Macronutrientes (>0.1%): H-C-O-N-K-Ca-Mg-P-S-Si (sólo
en
algunas especies)
• Micronutrientes (<0.1%): Cl-Fe-B-Mn-ZN-Cu-Ni-Mo-Na
(sólo en algunas especie)
La función bioquímica o bilógica (Mengel y Kirby,
1987)
*Elementos formadores de compuestos orgánicos: N-S
* Elementos relacionados con la conservación de energía
y/o
compuestos estructurales: P-B-Si
*Elementos que permanecen como iones - cofactores :
K-Na-Mg-Ca-Mn-Cl
*Elemtos involucrados en reacciones redox, transferencia
de electrones : Fe-Cu-Zn-Mo- Ni (en algunas especies)
> 0.1% 1000mg/Kg peso seco
1000 ppm
< 0.01% 100mg/Kg de peso seco
100ppm
INTERACCION IONICA.
a. Antagonismos: Un Elemento reduce el efecto tóxico del otro.
b. Sinergismos: Un Elemento favorece la absorción de otro.
c. Inhibición:
> Competitiva, cuando tienen el mismo transportador.
> No Competitiva, la presencia del ión inhibe al otro.
Interacciones más comunes (Malavolta, 1989).
Función de los Elementos Esenciales
–Coenzimas
•Absorción:
• Anión nitrato NO3- , Catión amonio NH4+
Frijol (solución completa)
Deficiencia de nitrógeno
• La relación tallo /raíz se altera
FOSFORO
•
0.1-0.4 % peso seco de la planta
• Funciones
– Acidos nucleicos/ADN (código genético)
– Azúcares
– ATP (energia)
– Fosfolípidos
– Coenzimas
• Absorción: anión fosfato H2PO4- ; HPO42• Forma precipitados insolubles con Ca, Mg, Al, Fe
Potasio
• Papel osmorregulador (abertura y cierre
estomas)
• Movimientos de plantas (nactias y
tactismos)
• Activador de enzimas
65
Deficiencia de fósforo. Color verde oscuro, senescencia temprana
de las hojas viejas
•
POTASIO
1-4 % del peso seco de la planta
• Funciones
– Regulación de la presión osmótica
– Regulación de > 60 sistemas enzimaticos
– Colabora en la fotosíntesis
– Promueve la translocación de fotosintatos
– Regula la apertura de los estomas y el uso del agua
– Promueve la absorción de N y la síntesis de proteínas
• Absorción: catión potasio K+
• Movilidad limitada en el suelo (adsorción)
• Puede lavarse en suelos arenosos
NUTRIENTES SECUNDARIOS
• Calcio (Ca++)
– Paredes celulares y membranas
• Magnesio (Mg++)
– Atomo central de la clorofila
– Cofactor enzimático
• Azufre (SO4--)
– Proteínas
– Formación de clorofila
Calcio
• Pared celular (pectinas) y membrana
• Segundo mensajero en cascadas de señales
de las plantas
• Unión a Calmodulina
71
Deficiencia de magnesio: Clorosis entre las nervaduras de las hojas
viejas
Deficiencia de calcio :Hojas abarquilladas, nervaduras oscuras, muerte de
los puntos de crecimiento que origina ramificación
Hierro
• Forma parte de los grupos catalíticos de
muchas
enzimas
redox
del
tipo
hemoproteínas como citocromos, catalasas,
peroxidasas…
• Forma parte de sulfoferroproteínas:
ferredoxina, nitrito reductasa, sulfito
reductasa, nitrogenasa…
75
Hierro
La forma preferente de
asimilación es el Fe2+.
Algunas gramíneas asimilan
el Fe3+ directamente.
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Se absorbe activamente
Se transloca principalmente
en el xilema como quelato
con ácido cítrico.
Poco móvil en el floema
Deficiencia de hierro.
Clorosis amarillenta fuerte en las hojas jóvenes
Manganeso
• Transporte de electrones en fotosíntesis
desde el agua al fotosistema II
• Activador de muchos enzimas del ciclo de
Krebs
79
Boro
• El 95% se halla en las paredes celulares
• Relación con los principales procesos de la
fisiología vegetal: división y crecimiento,
germinación, regulación hormonal
81
Boro
Sus funciones se relacionan
con:
• Elongación, división celular
y metabolismo de ácidos
nucleicos.
• Metabolismo de
carbohidratos y proteínas
• Diferenciación de tejidos,
metabolismo de auxinas y
fenoles
• Permeabilidad de las
membranas celulares
• Germinación del polen y
crecimiento del tubo
polínico.
Molibdeno
• Nitrato reductasa y Nitrogenasa
83
Molibdeno
Aunque es un metal, en
solución acuosa se
encuentra como MoO42(oxianión). Se comporta
como anión, en el suelo
es similar al fosfato,
siendo también fijado a
bajo pH.
Hace parte de enzimas como:
• Nitrogenasa
• Nitrato reductasa
Azufre
• Forma parte de sulfolípidos, aminoácidos,
de diversas coenzimas…
• Fitoquelatinas, proteínas de bajo pm con un
elevado número de aa azufrados que
forman complejos con metales pesados
86
Magnesio
• Clorofila
• Activador de enzimas como Rubisco, PEP
carboxilasa y glutamato sintasa
• Forma complejos con el ATP
• Síntesis de ATP a partir de ADP
87
Cobre
• Está presente en diversas proteínas y
enzimas implicadas en procesos de
oxidación/reducción
– Plastocianina (fotosíntesis)
– Citocromo c oxidasa (respiración mitocondrial)
88
Zinc
• Estabilizador de la molécula de clorofila
• Relación con los niveles de auxinas
– Papel en la síntesis del triptófano, precursor
de las auxinas
• Necesario para la actividad de numerosos
sistemas enzimáticos
• Regulador de la expresión génica por su
papel en la estabilidad del ribosoma y su
presencia en la RNA polimerasa
89
Cloro
• Soluto osmóticamente activo
• Protector del cloroplasto
• Participación en la fotolisis del agua, con
emisión del O2
• Mantenimiento del gradiente de pH entre
citosol y vacuola por activación de la
ATPasa del tonoplasto
90
Níquel
• Ureasa (metabolismo de ureidos, hidrólisis
de la urea)
91
Elementos beneficiosos
92
• No son necesarios para la generalidad
de las plantas pero producen efectos
beneficiosos en algunas.
• Pueden reemplazar a algún elemento
esencial en alguna de sus funciones
menores, o bien compensar los efectos
tóxicos de otros elementos
93
• Sodio= plantas C4, transporte de pirúvico
entre células del mesófilo y de la vaina
• Silicio= resistencia mecánica de la pared
celular (endurece tejidos como en
gramineas)
• Cobalto= fijación de N2
• Aluminio= reduce toxicidad causada por
otros elementos
• Selenio= procesos de óxido-reducción
• Titanio= incrementa la producción de
biomasa,
activador
de
pigmentos
fotosintéticos (Fe2+)
94
Aplicaciones fertilizantes
Fertilizante
Grado usual
Macro nutriente
solo
N
P2O5
K2O
_____________%________________
Amoniaco (gas)
82-0-0
82
0
0
Nitrato de amonio
33.5-0-0
33.5
0
0
Urea
46-0-0
46
0
0
Superfosfato triple
0-46-0
0
46
0
Cloruro de potasio
(muriato)
0-0-60
0
0
60
Sulfato de amonio
21-0-0
21
0
0
Fosfato diamònico
(DAP)
18-46-0
18
46
0
Triple 17
17-17-17
17
17
17
Sulfato de potasio
0-0-50
0
0
50
Macro nutriente
múltiple
Las principales ventajas de la fertilización foliar, son:
•Nutrir al cultivo en momentos críticos
•Soluciona deficiencias de micronutrientes
•Aporta nutrientes a los cultivos en condiciones de inmovilización
temporal en el suelo
•Se independiza de las condiciones ambientales de la disolución y
transformación de los fertilizantes en el suelo
•Alta eficiencia de absorción de nutrientes
•No hay pérdidas por lixiviación y/o volatilización
La fertilización foliar es:
CaBoron (fertilizante biológico)
Una técnica de nutrición instantánea, que
aporta elementos esenciales a los cultivos,
solucionando la deficiencia de nutrientes
mediante la pulverización de soluciones
diluidas aplicadas directamente sobre las
hojas.
Líquido del cinc (fertilizante biológico)
Otros Fertilizantes
* Fertilizantes organicos
* Ácidos húmicos
* Fertilizantes químicos
* Fertilizantes de lenta liberaciòn liquidos
* Fertilizantes elaborados con extractos de algas
CICLO DEL NITRÓGENO
Aire
Oxido nitrico
Suelo
Asimilacón del nitrogeno
• Absorción
• Fijación
NO3‾‾ NH4+
NO3‾‾
NH4+
• Asimilación de NH4 -- glutamina y
glutamato
aa
• El paso de nitrato a nitrito está catalizado
por el enzima nitrato reductasa.
• Enzima citoplásmica que toma e- del
NADH y NADPH se oxida y produce
reducción del nitrato (NO3 ) con
participación de LA ENZIMA FAD,
Citocromo b-557 y Molibdeno.
• El paso de nitrito (NO2 ) a amonio (NH4)
está catalizado por el enzima nitrito
reductasa, que se encuentra en los plastos y
toma e- de la Ferredoxina.
Proceso global de la asimilación no
biológica de nitrógeno.
NO ,
3
Forma amonica espinaca–betabel
“remolacha”-glutamina, trigo- asparagina
a-a (compuesto org)
Urea (asperción foliar)
SIROHEME
De NH3 inhibe
producción de NADPH o
NADP
En los tejidos vegetales prácticamente la
totalidad del nitrógeno es asimilado por
una reacción catalizada por la enzima
glutamina sintetasa (GS), seguida de otra
reacción catalizada por la glutamato
sintasa (GOGAT), una amido transferasa.
GS-GOGAT
Mg2+
ATP
Gs
Glutamina sintetasa
ADP + Pi
200 millones de Tn de N2 fijadas al año El 69%
por fijación biológica.
15 % fijado por el hombre para combertirlo en abonos
Fijación biológica de nitrógeno (FBN).
Fijación simbióntica
 Con bacterias que son capaces de asimilar
el nitrógeno atmosférico ( en simbiosis o en
forma independiente).
La simbiosis se produce entre la bacteria
Rhizobium y la Familia Leguminoseae.
Esta fijación es muy efectiva y suele utilizarse
para la recuperación de suelos degradados
(fitorremediación).
Los pasos del establecimiento de la
simbiosis son:
Reconocimiento celular modulado por
aproximación y señalización
Infección: crecimiento desorganizado
Establecimiento de la simbiosis
DIAZOTROFA. La fijación biológica del nitrógeno
Como se forman los nódulos 
Flavonoides se liberan de las raíces
Se establece comunicación con
bacterias 
Activación de expresión de genes nod

Los factores nod se liberan de la
bacteria e interaccionan con la raíz 
Activación de expresión de genes de
nodulina
Infección de la raíz 
Formación del bacterioide/crecimiento
del nódulo
Se da un proceso de expresión génica da lugar a una
estructura llamada simbiosoma que contendrá a las
bacterias modificadas (bacteroides).
La enzima nitrogenasa
La reducción de N atmosférico a amonio, mediante las
condiciones del simbiosoma necesitan la función de la
enzima nitrogenasa, con ausencia de oxígeno.
Este ambiente anaerobio lo proporciona la
Leghemoglobina
Todo el proceso está regulado por la disponibilidad de
nitrógeno que tenga la planta.
Leghemoglobinas están generadas de manera
coordinada por la bacteria y la planta.
Así el grupo globina (glicoproteina) se codifica en los
genes del vegetal y el grupo hemo en los genes
bacterianos,
y ambos conjuntos genéticos solo se activan cuando se ha
conformado el nódulo en el interior de la raíz
Sección transversal de nódulos
radicales con Leghemoglobina
La nitrogenasa:
formada por dos metalproteínas;
Ferroproteína(II) y molibdoferroproteína (I).
Unidad 1: Formada por 4 subunidades
proteicas de unos 200 KDa. Lleva Fe, Mb y S.
Es el centro donde se reduce el N2 y el que
tiene la actividad reductora.
Unidad2: formada por una Fe-proteína son 2
subunidades con 4 átomos de Fe y 4 de S.
Fig. 3 Flujo de electrones hacia el sitio de la nitrogenasa para la
reducción del N2. Los electrones generados por la actividad
metabólica son transferidos vía flavodoxina (Fld) o ferrodoxina
(Fd), hacia la ferroproteina reductasa, que a su vez los transfiere a
la ferro-molibdeno-dinitrogenasa, por cada par de electrones
transferidos se requiere la hidrólisis de 2 mol de ATP.
Fijación en
raíz con
nódulo y
transporte a
las hojas
•
•
•
•
La Nitrogenasa:
Es inhibida por O2
Consta de dos sistemas proteicos
Contiene átomos de metales (Fe y Mb) de
transición para facilitar el transporte de
electrones.
• Necesita Mg
• Su actividad requiere gasto de ATP
• Es inhibida por ADP
• Para que se produzca de forma espontánea
se requieren presiones y temperaturas muy
altas. Este proceso se conoce como proceso
Haber- Bosch.
Ademas de Rhizobium
No-leguminosas –fijadoras de nitrógeno
•Azolla
•Anabaena
•Frankia
plantas actinoricicas
en árboles
Risosfera:
MICORRIZAS
 Los hongos pueden establecer relaciones
beneficiosas con las raíces de las plantas
llamadas Micorrizas .
 Micorriza; del origen griego:
myco: hongo,
“Hongo de la Raíz”
rhiza: raíz.
 Descubierta por; Albert Bernhard Frank
(1885)
 Se dividen en : ECTOMICORRIZAS y
ENDOMICORRIZAS
Endomicorrizas
 Normalmente miembros de los Zigomycetos.
 Se encuentran Principalmente en; Trigo, Maíz,
Tomate, Manzanos y Prados de Ganadería.
 Forman su estructura característica; Arbuscúlo.
 Facilitan la captación de H2O en medios áridos.
Endomicorrizas
“ En las cuales el
micelio del hongo se
encuentra incrustado
en el tejido de la raíz ”
ECTOMICORRIZAS
 Se encuentran en árboles que forman bosques
de zona templada.
 En las raíces;
cortas: Envoltura fúngica, divididas
dicotomicamente.
largas: Habitualmente no están presentes.
 Se alimentan de; Carbohidratos sencillos de la
raíz.
ECTOMICORRIZAS
 Poca especificidad; un mismo pino puede
establecer micorrizas con mas de 40 especies
de hongos.
 Beneficios para la planta;
 Mejor crecimiento.
 Mayor aprovechamiento de nutrientes.
 Desarrollo aún en suelos áridos.
 Principales especies: Suillus, Cortinarius,
Rhizopogon, Cenococcuym, Thelefora, Pisolithus.
Beneficios de los hongos micorrícicos
Para las plantas:
1) Los pelos radicales aumentan la superficie de absorción, de agua y
minerales del suelo, con la asociación micorrizica.
2) Incrementan la tolerancia a las temperaturas del suelo y acidez
extrema causadas por la presencia de aluminio, magnesio y azufre.
3) Proveen protección contra ciertos hongos patógenos y nematodos.
4) Inducen relaciones hormonales para que las raíces alimentadoras
permanezcan activas por periodos mayores que las raíces no
micorrizadas.
Para el hongo: recibe principalmente carbohidratos y vitaminas
desde las plantas.
Beneficios
Mejora de la tolerancia de stress ante la falta de
agua mediante una mejor utilización del a humedad
del suelo.
Mejora de la capacidad de resistencia frente a
organismos patógenos y condiciones de stress
ambiental (contaminación con metales pesados,
hidrocarburos, suelos ácidos,etc.)
En suelos pobres, se ha demostrado mayor
porcentaje de sobreviviencia de plantas con
micorrizas.
Muy buena opción en agricultura para el desarrollo
de plantaciones leguminosas.