Teórica: Transporte de Fotoasimilados

Teórica: Transporte de Fotoasimilados

Transporte de Fotoasimilados

• En las plantas, el transporte de azúcar y otras moléculas orgánicas tiene lugar en el floema.
• El floema mueve la savia desde la zona fuente de azúcares, hasta la zona sumidero de azúcares.

El ciclo de Calvin produce triosas fosfato que:

• Se pueden exportar al citoplasma, en donde se produce la síntesis de la sacarosa, un disacárido de 12 átomos de Carbono, a partir de hexosas fosfato.
• Se pueden quedar en el cloroplasto y polimerizarse a almidón. Esto se acumula durante el día en el cloroplasto, y durante la noche el cloroplasto puede degradarlo a maltosa o glucosa, y luego salir al citoplasma como hexosas fosfato para la síntesis de sacarosa.

Floema

• Se extiende a lo largo de toda la planta desde la raíz a las venas de las hojas.
• En las plantas con crecimiento secundario forma parte de la corteza interna.
• Siempre cercano al xilema y en contacto con él.
• En ubicación exterior al xilema.
• En las angiospermas los elementos conductores forman tubos cribosos: citoplasmas continuos.

Transporte por el Floema: Translocación

• El trabajo con áfidos que normalmente se alimentan del floema ha contribuido al conocimiento de la química del transporte. El áfido se alimenta de un solo tubo criboso Se obtiene un exudado, la sacarosa. La manera en la que sale el exudado indica que el tubo criboso estaba bajo presión.
• La mayor parte de lo que transporta son azúcares, pero también hay aminoácidos, ácidos inorgánicos, cloro, potasio, magnesio, etc.

Contenidos Comparados de Floema y Xilema

[pic 1]

• En el xilema prácticamente no hay azúcares. Puede haber una concentración muy baja de aminoácidos. Hay iones inorgánicos, en una concentración similar al floema.
• La concentración de solutos total del xilema es mucho más baja que la del floema, por lo que su potencial osmótico es más alto ya que es más parecido al del agua normal.

Azucares Transportados[pic 2]

• La sacarosa es el más común y es la más chica de las que se transportan.
• Se mueve a una velocidad de 50 a 100 cm/h.
• Puede tener una concentración de 03-0,9 M, por lo que tiene un bajo potencial osmótico.

Dirección del Transporte (Bidireccional)

• El transporte de azúcares puede ser bidireccional, pero siempre en distintos tubos cribosos o momentos.
• Si hay hojas maduras fotosintetizan, por el floema, las sustancias se pueden transportar a zonas de crecimiento o a zonas de almacenamiento.
• En zonas de almacenamiento, cuando hay cambios estacionales y se requieren esas reservas para crecer, por el floema se van a estar moviendo las sustancias hacia las zonas de crecimiento.

Fuente de Azúcares: Es la parte de un vegetal (generalmente hojas y tallos verdes), que produce o contiene azúcar y exporta. Las fuentes son parénquimas de reserva o clorénquima por lo que para entrar al floema debe haber un mecanismo de carga.[pic 3]

Sumidero de Azúcares: Es la parte de un vegetal que fundamentalmente consume o almacena azúcar, como la raíz, el tallo y los frutos. Los sumideros son parénquimas de reserva por lo que hay un mecanismo de descarga del floema.

Carga de Sacarosa en el Floema

Se debe llevar desde el compartimiento producto, es decir, la célula del mesófilo, a un compartimiento transportador, que es el elemento de tubo criboso. Para ello hay 2 mecanismos, por la vía simplástica o por la apoplástica.

En las zonas de carga, las células acompañantes o intermediarias son muy grandes.

Vías de movimiento de sustancias (no solamente de agua):

• Simplasto: Entre célula y célula por su interior, en donde participan los citoplasmas, a través de plasmodesmos y las placas cribosas.
• Apoplasto: Por paredes celulares y conductos del xilema, no participan citoplasmas. Pero para pasar del apoplasto al interior celular hay que atravesar la membrana plasmática.

Mecanismos de Carga

El transporte de azúcar es impulsado por la absorción de agua, por lo que es necesaria la presencia de la membrana plasmática, selectivamente permeable de una célula viva.

Los azúcares pueden moverse por transporte simplástico o apoplástico. En el caso del azúcar sintetizado en las células del mesófilo foliar, debe transportarse a las células del floema. Existen dos mecanismos básicos:

• Carga Simplástica: La sacarosa se va moviendo a través de los plasmodesmos, hasta llegar a los elementos de tubo criboso, sin gasto de energía, es decir, a favor del gradiente de concentración. En estos casos, en las células acompañantes, habrá muchos plasmodesmos que las conectan con las células de la vaina y con los elementos de tubo criboso. El transporte simplástico es el más común en vegetales de climas cálidos, donde las moléculas permanecen en el interior de las células para pasar a través de los plasmodesmos.[pic 4]
• Carga Apoplástica: La vía apoplástica sucede cuando, en el floema, la concentración de azúcares es mucho más alta que la del mesófilo, por lo que se debe mover los azúcares en contra del gradiente. Para esto, se utilizan ATPasas (bombas de protones), para acoplarles la salida de azúcares a través de la membrana plasmática de la célula, hacia las paredes celulares, y luego, hay trasportadores que se encargan de hacer entrar los azúcares a las células floemáticas, todo esto con gasto de ATP. En resumen, en la membrana plasmática se tienen transportadores específicos de sacarosa y ATPasas (bombas de protones). Las bombas usarán ATP para sacar protones del interior de la célula, hacia las paredes celulares, y esos protones van a entrar nuevamente a la célula, a favor del gradiente de concentración, cotransportando a la sacarosa. En este caso, las células acompañantes de los elementos de tubo criboso son muy grandes, no presentan muchos plasmodesmos, y son las que se encargan de la carga. El transporte apoplástico es más común en vegetales de climas templados o fríos, en los que las moléculas siguen una ruta externa a la membrana plasmática.

[pic 5]

Carga Simplástica por Polimerización

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