OBSERVACIONES: Los conceptos de transporte activo y pasivo asi como muchos de los mecanismos que los llevan a cao ya ha sido e!plicados en Citolo"#a ve"etal de $% y en Bioqu#mica de &%'
LOS ELEMENTOS MINERALES EN EL S)ELO A e*cepci$n !el car"ono + el o*&'eno, el resto !e los elementos esenciales son capta!os por la planta !el suelo a tra%(s !el sistema ra!icular# La a"sorci$n raramente se reali-a en .orma !e sal, sino en .orma rma ion iones# La simp imple pres resencia !e un elemento en el suelo no es in!icati%o !e la !isp !ispon oni" i"il ili! i!a! a! para para la plan planta ta## Sola Solame ment nte e se /all /allan an !isponi"les a0uellos elementos 0ue se encuentran en .orma solu"le# El int intercam cam"io i$nico ico con las las micelas las 1espacios a(reos !el suelo es pre.erentemente cati$nico, !a!o el pre!ominio !e car'as ne'ati%as !el suelo# Para 0ue un i$n sea a"sor"i!o por la ra&- !e una planta /a+ 0ue tener en cuenta: 3 La con conce cent ntrac raci$ i$n n !el !el i$n + su su !isp !ispon oni" i"ili ili!a !a!# !# 3 La capa capaci ci!a !a! ! !e !e mo mo%ili! ili!a! a!##
3 La naturale-a !el suelo# 4actores 0ue inter%ienen en la a"sorci$n: 5# : canti!a! !e pelos a"sor"entes, el esta!o ra!icular,## 2# : asociaci$n sim"i$tica entre /on'os + ra&ces# Incrementan + .acilitan la a"sorci$n !e nutrientes !el suelo, especialmente !e .os.atos# Pue!en ser e*ternas 1ectomicorri-as o internas 1en!omicorri-as# 16rea !e in%esti'aci$n estu!io !e micorri-as para 0ue plantas !e propa'aci$n se a!apten a terrenos !eteriora!os 8e# cuencas mineras3# 9# : la ra&- sinteti-a sustancias en !etermina!as con!iciones como por eemplo 0uelatos 1sales compleas 0ue pue!en !isol%erse a me!i!a 0ue la concentraci$n !e sales !isminu+e + son necesita!os por la planta# Cin(tica !e A"sorci$n: En las cur%as !e cin(tica !e a"sorci$n se pue!en !istin'uir !os .ases: A. 4ase !e rpi!a a"sorci$n, !on!e los iones a"sor"i!os no presentan carcter acumulati%o + su !i.usi$n es re%ersi"le#1.i' 5 B. 4ase !e lenta a"sorci$n, !e carcter lineal + ms complea# Act;a normalmente contra 'ra!iente + es irre%ersi"le#1.i' 5 Las cur%as !e a"sorci$n se o"tienen .cilmente con el empleo !e soluciones !e un i$n marca!o ra!iacti%amente#
La planta %a a a"sor"er en un primer momento los elementos !el suelo !e .orma pasi%a + lue'o me!iante un mecanismo !e transporte acti%o# 4i'ura 5: Representa la a"sorci$n !e potasio#
mM correspon!eria a la .ase A + a partir !e a/& a la B#
Epstein +
4i'ura 2: Mo!elo !e cin(tica !e saturaci$n !e Mic/aelis3Menten#
De acuer!o con esta /ip$tesis, la selecti%i!a! + especi.ici!a! !el transporte !e iones se !e"e a la a.ini!a! !i.erencial a los sitios acti%os !el transporta!or para los !i.erentes iones# La in/i"ici$n
competiti%a se e*plica por la a.ini!a! !e 2 $ ms iones por los mismos sitios !e uni$n en un transporta!or# En .unci$n !el i$n a transportar las cin(ticas cam"ian + se pue!e /a"lar !e mecanismos !uales + unitarios: 3 : la cin(tica !e a"sorci$n re.lear&a !os mecanismos con !istintas a.ini!a!es por los iones# )n mecanismo I con 1m "aa alta a.ini!a! para el i$n + un mecanismo II 1m alta con "aa a.ini!a! para el i$n 1.i' 9# 3 : )n ;nico mecanismo# Se "asa en en-imas con m;ltiples su"uni!a!es en las cuales la uni$n !el sustrato a una su"uni!a!, in!uce cam"ios con .ormaci$n 0ue aumentan o !isminu+en la a.ini!a!#
4i'ura 9: Mecanismo !e transporte !ual !e un i$n#
ABSORCIÓN DE IONES POR TRANSPORTE PASIO Procesos !e transporte 0ue ocurren a .a%or !e 'ra!iente !e potencial electro0u&mico sin necesi!a! !e aporte !e ener'&a# Potencial electro0u&mico !e un i$n:
i io RT Lnai iP -i 4E m'/ En con!iciones "iol$'icas no tienen si'ni.icaci$n los componentes /i!rostticos /> + los cam"ios !e iP son tan pe0ueGos 0ue no se consi!eran, !e este mo!o el potencial electro0u&mico para un i$n se e*presa: i io RT Lnai -i 4E
Tipos !e transporte pasi%o: 5#
Canti!a! !e sustancia 0ue !i.un!e por uni!a! !e tiempo# !H!T3 Ds !c!* Ósmosis: ser&a un caso especial !e !i.usi$n a tra%(s !e una mem"rana semipermea"le# 2#
Intercam"io entre super.icies celulares + una soluci$n e*terna o incluso a partir !e iones a"sor"i!os en las part&culas !el suelo# Por pre!ominar part&culas ne'ati%as en el suelo, se trata !e intercam"io cati$nico# 9# La a"sorci$n !e iones por la ra& unto con a'ua 0ue se !e"e a la .ue-a pro%oca!a por e%apotranspiraci$n# =# Dos compartimentos separa!os por una mem"rana + !on!e !etermina!os iones no son !i.usi"les !e un compartimento a otro# Como consecuencia !e la presencia !e car'as !i.usi"les en los 2 compartimentos se %an a concentrar ms los
iones en !i.usi"le#
el
compartimento
!el
soluto
no
ABSORCIÓN DE IONES POR TRANSPORTE ACTIO Mecanismo !e !i.usi$n contra 'ra!iente !e concentraci$n 0ue re0uiere aporte !e ener'&a por parte !e la c(lula# Ori'en: Era necesaria la participaci$n !e al';n otro mecanismo 0ue acompaGa"a al transporte pasi%o# P.e..er 15?>> reconoci$ la a"sorci$n en contra !e 'ra!iente !e iones por me!io !e transporta!ores# Lu'n!e'ar!/ 15?99 + Epstein 15?@2 !escri"ieron la teor&a !e los transporta!ores + el transporte acti%o# La primera !emostraci$n: me!i!a !el potencial !e mem"rana en c(lulas me!iante microelectro!os# La t(cnica !e Palc/3Clamp, permite con una micropipeta %er los potenciales !e una soluci$n o !e una re'i$n espec&.ica !e la mem"rana# Colocan!o la micropipeta en contacto con un protoplasma al succionar, se pue!e o"tener una soluci$n o un tro-o !e mem"rana#
Tipos !e transporte acti%o: 5# : 1en plasmalema + tonoplasto# Jastan o sinteti-an ener'&a# Pro%ocan cam"ios !e polari-aci$n + .acilitan el .uncionamiento !e "om"as secun!arias#
Bom"a !e <: ATP3asa es la ms importante, con%ierte la ener'&a !el 'ra!iente !e < en ener'&a 0u&mica a tra%(s !e la .ormaci$n !e mol(culas !e ATP# Otras "om"as primarias: "om"as i$nicas: Ca, Na, # 2#
: Mecanismo !e transporte acti%o secun!ario# La ener'&a !e para transportar el i$n pro%iene !el potencial electro0u&mico 'enera!o por las "om"as primarias + no !irectamente !e la ener'&a .orma!a por las APT3asas# 9# : 1en plasmalema + tonoplasto# Prote&nas espec&.icas 0ue permiten .ormar canales selecti%os + espec&.icos en las mem"ranas# Los canales pue!en ser i$nicos o !epen!ientes !e %oltae# Ener'&a 0ue eemplos usa ATP3asa Mic/aelis ATP o NAD< Calcio, 3 Menten so!io,## Sistemas !e In!irectame incorporaci Mic/aelis nte ener'&a $n !e NO93, 3 Menten meta"$lica N/=, aminoci!o , 'lucosa Saturaci$ Canales !e 4&sica o i$n n a altas K potasio, motri# so!io,###
Caracter&sticas Cin(tica B# Primari as
Acti%o Primario Electro'(nico
B# Secun! arias
Acti%o Primario Electro.or(tico
Canales
Pasi%o Secun!ario
MOIMIENTO DE IONES A TRAS DE LA PLANTA# La %&a !e transporte compren!e la a"sorci$n !e iones especialmente por la ra&- + su mo%imiento a tra%(s !el *ilema para ser transporta!o a los !istintos territorios celulares !e la planta# Transporte a corta !istancia: los iones !el suelo son a"sor"i!os por la ra&- 1pasi%a + acti%amente# En la ra&-, lle'an /asta la en!o!ermis, en !on!e la "an!a !e Caspar+ interrumpe el .luo por lo 0ue !e"en entrar acti%amente /acia el cilin!ro central !on!e sern transporta!as al resto !e la planta por el *ilema# El mecanismo !e transporte /acia el *ilema suele ser por la %&a apoplasto o pue!e ser a"sor"i!o !irectamente por la epi!ermis en los pelos a"sor"entes + ser transporta!o %ia simplasto /acia el *ilema# Transporte ra!ial: !e iones a tra%(s !e la ra&-# El apoplasto 1espacio !e !i.usi$n li"re !el cilin!ro pue!e ser penetra!o por a'ua e iones !es!e el me!io e*terno# De este mo!o el plasmalema !e to!as las c(lulas corticales actuar&a como una 'ran super.icie para la a"sorci$n acti%a al interior !el simplasto !e la ra&-# En 'eneral, el mo%imento !e iones es .un!amentalmente simplstico 1el !el a'ua apoplstico# La mem"rana es un lu'ar !e control !el transporte i$nico /acia el *ilema# Al'unas sales pue!en ser transporta!as por el .loema, en ocasiones# Li!ia Ru"io
