Guia3 bio211 2012

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III NUTRICION MINERAL Y PERMEABILIDAD

La absorción de los nutrientes minerales por las raíces puede dividirse en tres fases. La difusión desde el suelo a la rizósfera es la primera fase; la segunda fase es el paso de los nutrientes a través del plasmalemma, y la fase final es la denominada acumulación, que es un proceso activo a través del cual los elementos minerales son concentrados en lavacuola. El plasmalemma es el lugar donde los elementos minerales pueden penetrar o ser excluidos. El mecanismo detallado de permeación de los distintos elementos no es enteramente conocido; sin embargo, existen evidencias sobre la forma en que son transportados y acumulados algunos elementos minerales. En general la permeabilidad de iones y moléculas pequeñas esta restringida a la existenciade proteínas integrales de membrana. Entre estas proteínas, se encuentran canales iónicos y transportadores.
Los canales son proteínas que forman un poro por el cual pasan iones específicos en forma pasiva y a favor de la gradiente electro química. La actividad de estas proteínas pueden ser moduladas por cambios de voltaje del medio, por la luz, hormonas u otros metabolitos. Lostransportadores, también son proteínas integrales, ellos se unen específicamente a uno o unos pocos solutos relacionados. La unión provoca un cambio conformacional reversible de la proteína, permitiendo que el soluto sea traslocado al otro lado de la membrana. Existen dos modelos de como actúan los transportadores; uniporte y cotransporte. En el uniporte el transportador funciona haciendo pasar los solutos afavor de su propia gradiente. En el co-transporte (simporte o antiporte), los solutos pueden ser cotransportados con H+, en contra de la gradiente del soluto y a favor de la gradiente de H+ (transporte activo secundario). Estos transportadores pueden trasportar cationes, aniones así como moléculas pequeñas, entre ellas amino ácidos y azúcares. La gradiente electroquímica requerida es generadapor bombas como las H+/ATPasas. Las bombas son transportadores que gastan ATP, ya que transportan en contra de la gradiente electroquímica (transporte activo primario). La actividad de las bombas es fundamental para la activación de los otros sistemas de transporte. En plantas la H+/ATPasa es la más conocida y abundante en la membrana plasmática y en el tonoplasto. Al igual que en el caso de loscanales, la actividad de los transportadores es modulada por cambios en el medio como el potencial de membrana, la luz y hormonas entre otros compuestos.

Experimento 1.- Efecto osmótico de un nutriente salino sobre la absorción de agua y el crecimiento vegetal.

En las raíces, el agua se incorpora debido a la diferencia de potencial hídrico que genera la acumulación de solutos en elparénquima radicular y los tejidos del cilindro vascular respecto del suelo. En consecuencia, es posible regular la absorción de agua de una planta controlando el potencial hídrico de la solución en la que las raíces crecen. Sí en el suelo se produce acumulación salina, ya sea por su origen, o por un manejo inadecuado de los fertilizantes, la entrada de agua a las raíces puede llegar a ser muy lenta. Loanterior afectará de varias maneras el metabolismo del vegetal, pero resultara directamente en una disminución del crecimiento, llegando en casos extremos a producir la muerte de plantas. El fenómeno denominado sequía fisiológica es la incapacidad de absorber agua en forma suficiente, debido a gradientes desfavorables de potenciales hídricos entre el suelo y las raíces. El objetivo del experimentosiguiente, es analizar el efecto provocado por la concentración de un nutriente salino en la absorción de agua y el crecimiento vegetativo.

Procedimiento:
A partir de una solución madre de cloruro de calcio 0.5M, usted deberá preparar siete tubos de ensayo con 15 ml de las siguientes soluciones 0.0; 0.01, 0.02, 0.03, 0.05, 0.1, y 0.2 M. Cada tubo de ensayo debe ser rotulado. A continuación...
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