Una deficiencia aguda de hierro en la planta provoca... las hojas.
El catión... participa en los movimientos estomáticos.
Aumenta la resistencia al acame en los cereales... .
La deficiencia...causa daño a los meristemas terminales.
Los ácidos nucleicos contienen...
El orden de aumento del contenido de cenizas en órganos y tejidos vegetales.
DESVENTAJAS
MACRO - Y MICROELEMENTOS, SU IMPORTANCIA Y SUS SIGNOS
NUTRICIÓN MINERALES
Establecer una correspondencia entre un grupo de plantas y el contenido mínimo de agua necesario para la vida.
ABSORCIÓN Y TRANSPORTE DE AGUA
Absorción y transporte de agua.
109. El agua constituye en promedio el ____% de la masa de la planta.
110. Las semillas de plantas secas al aire contienen...% de agua.
111. Aproximadamente....% del agua contenida en la planta participa en transformaciones bioquímicas.
1. higrófitos
2. mesofitos
3. xerófitos
4. hidrófitos
113.Las principales funciones del agua en una planta:….
1. mantener el equilibrio térmico
2. participación en reacciones bioquímicas
3. garantizar el transporte de sustancias
4. creación de inmunidad
5. asegurar la comunicación con el entorno externo
114. El principal espacio osmótico de las células vegetales maduras es…..
1. vacuola
2. paredes celulares
3. citoplasma
4. apoplasto
5. simpleplasto
115. La subida del agua a lo largo del tronco de un árbol proporciona….
1. acción de succión de las raíces
2. presión de la raíz
3. continuidad de los hilos de agua
4. presión osmótica del jugo vacuolar
5. características estructurales de los haces conductores
116. Los productos de la fotosíntesis incluyen...% del agua que pasa por la planta.
5. más de 15
117. Déficit hídrico máximo en las hojas de las plantas en condiciones normales.
condiciones observadas en....
1. mediodía
3. por la tarde
118. Una proporción importante de agua debido a la hinchazón de los coloides en las plantas.
absorber....
2. meristemo
3. parénquima
5. madera
119. El fenómeno del desprendimiento de protoplastos de la pared celular en pacientes hipertensos.
soluciones se llama ###.
120. El grado de apertura de los estomas afecta directamente... .
1. transpiración
2. absorción de CO 2
3. liberación de O 2
4. Absorción de iones
5. velocidad de transporte de asimilados
121. La transpiración cuticular de las hojas adultas es...% del agua evaporada.
2. alrededor de 50
122. Generalmente los estomas ocupan...% de toda la superficie de la hoja.
5. más de 10
123. La mayor resistencia al flujo de agua líquida en una planta es..
1. sistema raíz
2. sistema de conducción de hojas
3. vasos del tallo
4. paredes celulares del mesófilo
124. La superficie total de las raíces excede la superficie de los órganos aéreos en
en promedio... veces.
125. El azufre forma parte de las proteínas en la forma.....
1. sulfito (SO 3)
2. sulfato (SO 4)
3. grupo sulfhidrilo
4. grupo disulfuro
2. corteza de árbol
3.tallo y raíz
5. madera
127. El fósforo está incluido en:....
1.carotenoides
2. aminoácidos
3. nucleótidos
4. clorofila
5. algunas vitaminas
128. Elementos nutricionales minerales en la clorofila: ...
1.Mg 2.Cl Z.Fe 4.N 5.Cu
129. La función bioquímica del boro es que... .
1. es un activador de enzimas
2. parte de las oxidorreductasas
3. activa sustratos
4. inhibe una serie de enzimas
5. mejora la síntesis de aminoácidos
1.N2.SЗ.Fe 4. P 5. Ca
1.Ca 2.Mn 3. N 4. P5.Si
132. La deficiencia... conduce a la caída del ovario y al retraso en el crecimiento del polen.
tubos
1. Ca 2. K Z.Si 4. B 5. Mo
3.0,0001-0,00001
1.Ca 2. K Z.N 4. Fe 5.Si
135. Las coenzimas vegetales pueden contener los siguientes elementos: ... .
1. K 2. Ca Z. Fe 4. Mn 5. B
1.Ca 2+ 2. M e 2+ Z.Na + 4. K + 5. Cu 2+
137. La salida de azúcares de las hojas se ve obstaculizada por una deficiencia de elementos: ... .
1 .N 2. Ca Z.K 4. B 5.S
138. La pudrición del corazón de la remolacha azucarera es causada por....
1. exceso de nitrógeno
2. falta de nitrógeno
3. deficiencia de boro
4. deficiencia de potasio
5. deficiencia de fósforo
139. La falta de fósforo en una planta provoca....
1. coloración amarillenta de las hojas superiores
2. clorosis de todas las hojas
3. hojas rizadas desde los bordes
4. aparición del color antociánico
5. necrosis de todos los tejidos.
140. El potasio participa en la vida de la célula como....
1. componente enzimático
2. componente nucleotídico
3. cationes intracelulares
4. componentes de la pared celular
5. componentes de la pared extracelular
3. dorado de los bordes
4. moteado
5.torcer
142. La falta de potasio en una planta provoca... .
1. la aparición de necrosis en los bordes de las hojas.
2. quemadura de hojas
3. coloración amarillenta de las hojas inferiores
4. oscurecimiento de las raíces
5. aparición de coloración antociánica en las hojas.
143. La enzima nitrato reductasa de una célula vegetal contiene: ....
1. Fe 2.Mn 3.Mo 4. Mg 5. Ca
144. Como resultado, la célula vegetal absorbe el nitrógeno.... .
1. interacciones de nitratos con carotenoides
2. Aceptación de amoníaco por ATP.
3. Aminación de cetoácidos.
4. aminación de azúcares
5. Aceptación de nitratos por péptidos.
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En promedio, el agua constituye entre el 80 y el 90% de la masa de la planta. Sin embargo, su contenido varía y depende en gran medida de la especie, tejido y órgano, edad, actividad funcional y factores ambientales.
Tabla 1 - Contenido de agua en diferentes órganos vegetales.
Las principales funciones del agua en las plantas:
1) Une todas las partes del cuerpo, formando una fase acuosa continua;
2) Forma una solución y un ambiente para reacciones metabólicas;
3) Participa en diversos procesos como sustancia de reacción.
6СО 2 + 6Н 2 О→С 6 Н 12 О 6 + 6О 2
4) Asegura el movimiento de sustancias a través de los vasos de la planta, a través del simplasto y el apoplasto;
5) Protege los tejidos vegetales de fluctuaciones repentinas de temperatura (debido a la alta capacidad calorífica y al alto calor específico de vaporización);
6) Aporta elasticidad a tejidos y órganos, actúa como amortiguador durante el estrés mecánico;
7) Mantiene la estructura de moléculas orgánicas, membranas, citoplasma, pared celular y otros compartimentos celulares.
Las funciones del agua están determinadas por las propiedades fisicoquímicas especiales y la estructura de la molécula. La molécula de agua es polar y es un dipolo (H δ+ - O δ-). La geometría de la molécula corresponde a un tetraedro doblemente incompleto. Esta forma geométrica provoca la separación en el espacio de los “centros de gravedad” de las cargas negativas y positivas y la formación de un dipolo de la molécula de agua.
Figura 3. Proyección sobre un plano Figura 4. Imagen convencional de una molécula de agua
El agua es un disolvente. Debido a su naturaleza polar, el agua tiene la capacidad de interactuar con iones y otros compuestos polares y mezclarlos con moléculas de solvente (agua). Los compuestos apolares no se disuelven en agua, sino que forman interfaces con ella. En los organismos vivos, muchas reacciones químicas ocurren en las interfaces.
agua ligada– tiene propiedades físicas alteradas principalmente como resultado de la interacción con componentes no acuosos. Convencionalmente, se considera agua ligada aquella que no se congela cuando la temperatura desciende a –10°C.
El agua unida en las plantas es:
1) unido osmóticamente
2) Unido a coloides
3) conectado por capilaridad
Agua unida osmóticamente– asociado con iones o sustancias de bajo peso molecular. El agua hidrata sustancias disueltas: iones, moléculas. El agua se une electrostáticamente y forma una capa monomolecular de hidratación primaria. La savia vacuolar contiene azúcares, ácidos orgánicos y sus sales, cationes y aniones inorgánicos. Estas sustancias retienen agua osmóticamente.
Agua unida coloidalmente– incluye el agua que se encuentra dentro del sistema coloidal y el agua que se encuentra en la superficie de los coloides y entre ellos, así como el agua inmovilizada. La inmovilización es la captura mecánica de agua durante los cambios conformacionales de macromoléculas o sus complejos, quedando el agua encerrada en el espacio confinado de la macromolécula. Una cantidad significativa de agua unida a coloides se encuentra en la superficie de las fibrillas de la pared celular, así como en los biocoloides del citoplasma y la matriz de las estructuras de la membrana celular.
- Composición química y nutrición vegetal.
Las plantas contienen agua y la llamada materia seca, representada por compuestos orgánicos y minerales. La relación entre la cantidad de agua y materia seca en las plantas, sus órganos y tejidos varía ampliamente. Por lo tanto, el contenido de materia seca en los frutos de pepinos y melones puede alcanzar hasta el 5% de su masa total, en raíces de repollo, rábano y nabo - 7-10, en raíces de remolacha, zanahoria y bulbos de cebolla - 10 -15, en los órganos vegetativos de la mayoría de los cultivos extensivos - 15-25, raíces de remolacha azucarera y tubérculos de patata - 20-25, cereales y legumbres - 85-90, semillas oleaginosas - 90-95%.
Agua
En los tejidos de los órganos vegetativos de las plantas en crecimiento, el contenido de agua varía del 70 al 95%, y en los tejidos de almacenamiento de las semillas y en las células de los tejidos mecánicos, del 5 al 15%. A medida que las plantas envejecen, disminuye el suministro total y el contenido relativo de agua en los tejidos, especialmente en los órganos reproductivos.
Las funciones del agua en las plantas están determinadas por sus propiedades físicas y químicas inherentes. Tiene una alta capacidad calorífica específica y, debido a su capacidad de evaporarse a cualquier temperatura, protege a las plantas del sobrecalentamiento. El agua es un excelente disolvente para muchos compuestos; en el medio acuático, se produce la disociación electrolítica de estos compuestos y las plantas absorben los iones que contienen los elementos necesarios de la nutrición mineral. La alta tensión superficial del agua determina su papel en los procesos de absorción y movimiento de compuestos minerales y orgánicos. Las propiedades polares y el orden estructural de las moléculas de agua determinan la hidratación de iones y moléculas de compuestos de bajo y alto peso molecular en las células vegetales.
El agua no es sólo un relleno para las células vegetales, sino también una parte inseparable de su estructura. El contenido de agua de las células de los tejidos vegetales determina su turgencia (la presión del líquido dentro de la célula sobre su membrana) y es un factor importante en la intensidad y dirección de diversos procesos fisiológicos y bioquímicos. Con la participación directa del agua, en los organismos vegetales se producen una gran cantidad de reacciones bioquímicas de síntesis y descomposición de compuestos orgánicos. El agua es de particular importancia en las transformaciones energéticas de las plantas, principalmente en la acumulación de energía solar en forma de compuestos químicos durante la fotosíntesis. El agua tiene la capacidad de transmitir rayos de la parte visible y ultravioleta cercana de la luz necesaria para la fotosíntesis, pero retiene una cierta parte de la radiación térmica infrarroja.
Materia seca
La materia seca de las plantas está representada en un 90-95% por compuestos orgánicos: proteínas y otras sustancias nitrogenadas, carbohidratos (azúcares, almidón, fibra, sustancias pectínicas), grasas, cuyo contenido determina la calidad del cultivo (Cuadro 1).
La recolección de materia seca de la parte comercializable de la cosecha de los principales cultivos agrícolas puede variar dentro de límites muy amplios: de 15 a 100 céntimos o más por 1 ha.
Proteínas y otros compuestos nitrogenados.
Las proteínas, la base de la vida de los organismos, desempeñan un papel decisivo en todos los procesos metabólicos. Las proteínas desempeñan funciones estructurales y catalíticas y también son una de las principales sustancias de reserva en las plantas. El contenido de proteínas en los órganos vegetativos de las plantas suele ser del 5 al 20% de su masa, en las semillas de cereales, del 6 al 20% y en las semillas de legumbres y oleaginosas, del 20 al 35%.
Las proteínas tienen la siguiente composición elemental bastante estable (en%): carbono - 51-55, oxígeno - 21-24, nitrógeno - 15-18, hidrógeno - 6,5-7, azufre - 0,3-1,5.
Las proteínas vegetales se construyen a partir de 20 aminoácidos y dos amidas. De particular importancia es el contenido en las proteínas vegetales de los llamados aminoácidos esenciales (valina, leucina e isoleucina, treonina, metionina, histidina, lisina, triptófano y fenilalanina), que no pueden sintetizarse en el organismo de humanos y animales. Las personas y los animales reciben estos aminoácidos únicamente de alimentos y piensos vegetales.
| Cultura | Agua | Ardillas | proteína cruda | Grasas | Dr. carbohidratos | Fibra | Ceniza |
| Trigo (grano) | 12 | 14 | 16 | 2,0 | 65 | 2,5 | 1,8 |
| Centeno (grano) | 14 | 12 | 13 | 2,0 | 68 | 2,3 | 1,6 |
| Avena (grano) | 13 | 11 | 12 | 4,2 | 55 | 10,0 | 3,5 |
| Cebada (grano) | 13 | 9 | 10 | 2,2 | 65 | 5,5 | 3,0 |
| Arroz (grano) | 11 | 7 | 8 | 0,8 | 78 | 0,6 | 0,5 |
| Maíz (grano) | 15 | 9 | 10 | 4,7 | 66 | 2,0 | 1,5 |
| Alforfón (grano) | 13 | 9 | 11 | 2,8 | 62 | 8,8 | 2,0 |
| Guisantes (grano) | 13 | 20 | 23 | 1,5 | 53 | 5,4 | 2,5 |
| Frijoles (grano) | 13 | 18 | 20 | 1,2 | 58 | 4,0 | 3,0 |
| Soja (grano) | 11 | 29 | 34 | 16,0 | 27 | 7,0 | 3,5 |
| Girasol (granos) | 8 | 22 | 25 | 50 | 7 | 5,0 | 3,5 |
| Lino (semillas) | 8 | 23 | 26 | 35 | 16 | 8,0 | 4,0 |
| Patatas (tubérculos) | 78 | 1,3 | 2,0 | 0,1 | 17 | 0,8 | 1,0 |
| Remolacha azucarera (raíces) | 75 | 1,0 | 1,6 | 0,2 | 19 | 1,4 | 0,8 |
| Remolacha forrajera (raíces) | 87 | 0,8 | 1,5 | 0,1 | 9 | 0,9 | 0,9 |
| Zanahorias (raíces) | 86 | 0,7 | 1,3 | 0,2 | 9 | 1,1 | 0,9 |
| Cebolla | 85 | 2,5 | 3,0 | 0,1 | 8 | 0,8 | 0,7 |
| Trébol (masa verde) | 75 | 3,0 | 3,6 | 0,8 | 10 | 6,0 | 3,0 |
| Equipo de erizo (masa verde) | 70 | 2,1 | 3,0 | 1,2 | 10 | 10,5 | 2,9 |
| *La proteína cruda incluye proteínas y sustancias nitrogenadas no proteicas. | |||||||
Las proteínas de diversos cultivos agrícolas son desiguales en cuanto a composición de aminoácidos, solubilidad y digestibilidad. Por lo tanto, la calidad de los productos agrícolas se evalúa no solo por el contenido, sino también por la digestibilidad y utilidad de las proteínas, basándose en el estudio de su composición fraccional y de aminoácidos.
Las proteínas contienen una proporción abrumadora de nitrógeno en las semillas (al menos el 90% de la cantidad total de nitrógeno que contienen) y en los órganos vegetativos de la mayoría de las plantas (75-90%). Al mismo tiempo, en los tubérculos de patata, tubérculos y hortalizas de hoja, hasta la mitad de la cantidad total de nitrógeno proviene de compuestos nitrogenados no proteicos. Están representados en las plantas por compuestos minerales (nitratos, amonio) y compuestos orgánicos (entre los que predominan los aminoácidos libres y las amidas, que se absorben bien en animales y humanos). Una pequeña parte de los compuestos orgánicos no proteicos de las plantas está representada por péptidos (construidos a partir de un número limitado de residuos de aminoácidos y, por tanto, a diferencia de las proteínas, de bajo peso molecular), así como por bases purínicas y pirimidínicas (partes de los ácidos nucleicos). ).
Para evaluar la calidad de los productos agrícolas, a menudo se utiliza el indicador de "proteína cruda", que expresa la suma de todos los compuestos nitrogenados (compuestos proteicos y no proteicos). La “proteína cruda” se calcula multiplicando el porcentaje de nitrógeno total en las plantas por un factor de 6,25 (derivado del contenido promedio (16%) de nitrógeno de los compuestos proteicos y no proteicos).
La calidad del grano de trigo se evalúa por el contenido de gluten crudo, cuya cantidad y propiedades determinan las propiedades panaderas de la harina. El gluten crudo es un coágulo de proteínas que queda cuando la masa mezclada con harina se lava con agua. El gluten crudo contiene aproximadamente 2/3 de agua y 1/3 de materia seca, representado principalmente por proteínas poco solubles (solubles en alcohol y álcalis). El gluten tiene elasticidad, resiliencia y cohesión, de las que depende la calidad de los productos horneados con harina. Existe una cierta relación correlativa entre el contenido de “proteína cruda” en el grano de trigo y el “gluten crudo”. La cantidad de gluten crudo se puede calcular multiplicando el porcentaje de proteína cruda en el grano por un factor de 2,12.
carbohidratos
Los carbohidratos en las plantas están representados por azúcares (monosacáridos y oligosacáridos que contienen 2-3 residuos de monosacáridos) y polisacáridos (almidón, fibra, sustancias pectínicas).
El sabor dulce de muchas frutas y bayas está asociado a su contenido de glucosa y fructosa. La glucosa se encuentra en cantidades significativas (8-15%) en las bayas de uva, de ahí el nombre "azúcar de uva", y representa hasta la mitad de la cantidad total de azúcares en frutas y bayas. La fructosa, o “azúcar de la fruta”, se acumula en grandes cantidades en las frutas con hueso (6-10%) y se encuentra en la miel. Es más dulce que la glucosa y la sacarosa. En los tubérculos, la proporción de monosacáridos entre los azúcares es pequeña (hasta el 1% de su contenido total).
La sacarosa es un disacárido formado a partir de glucosa y fructosa. La sacarosa es el principal carbohidrato de almacenamiento en las raíces de la remolacha azucarera (14-22%) y en el jugo del tallo de la caña de azúcar (11-25%). El cultivo de estas plantas tiene como finalidad la obtención de materia prima para la producción de azúcar utilizada en la alimentación humana. Se encuentra en pequeñas cantidades en todas las plantas; su mayor contenido (4-8%) se encuentra en frutas y bayas, así como en zanahorias, remolachas y cebollas.
El almidón se encuentra en pequeñas cantidades en todos los órganos verdes de las plantas, pero como principal carbohidrato de reserva se acumula en tubérculos, bulbos y semillas. Los tubérculos de papa de variedades tempranas tienen un contenido de almidón del 10-14%, las variedades de maduración media y tardía, del 16-22%. Basado en el peso seco de los tubérculos, esto es del 70 al 80%. El contenido relativo de almidón en las semillas de arroz y cebada para malta es aproximadamente el mismo. Otros cereales suelen contener entre un 55 y un 70 % de almidón. Existe una relación inversa entre el contenido de proteínas y almidón en las plantas. Las semillas de leguminosas ricas en proteínas contienen menos almidón que las semillas de cereales; Las semillas oleaginosas contienen incluso menos almidón.
El almidón es un carbohidrato fácilmente digerible por el organismo de humanos y animales. Durante la hidrólisis enzimática (bajo la acción de las enzimas amilasas) y ácida, se descompone en glucosa.
La fibra, o celulosa, es el componente principal de las paredes celulares (en las plantas está asociada con la lignina, sustancias pectínicas y otros compuestos). La fibra de algodón es del 95-98%, las fibras de lino, cáñamo y yute son del 80-90%. Las semillas de cereales con película (avena, arroz, mijo) contienen entre un 10 y un 15% de fibra, y las semillas de cereales que no tienen película contienen entre un 2 y un 3%, las semillas de leguminosas contienen entre un 3 y un 5%, y las raíces y Los tubérculos de patatas contienen alrededor del 1, %. En los órganos vegetativos de las plantas, el contenido de fibra oscila entre el 25 y el 40% en peso seco.
La fibra es un polisacárido de alto peso molecular elaborado a partir de una cadena lineal de residuos de glucosa. Su digestibilidad es mucho peor que la del almidón, aunque la hidrólisis completa de la fibra también produce glucosa.
Las sustancias pectinas son polisacáridos de alto peso molecular contenidos en frutos, raíces y fibras vegetales. En las plantas fibrosas, mantienen unidos haces individuales de fibras. La propiedad de las sustancias pectínicas de formar gelatinas o jaleas en presencia de ácidos y azúcares se aprovecha en la industria de la confitería. La estructura de estos polisacáridos se basa en una cadena de residuos de ácido poligalacturónico con grupos metilo.
Las grasas y sustancias similares a las grasas (lípidos) son componentes estructurales del citoplasma de las células vegetales y, en las semillas oleaginosas, actúan como compuestos de reserva. La cantidad de lípidos estructurales suele ser pequeña (0,5-1% del peso húmedo de la planta), pero desempeñan funciones importantes en las células vegetales, incluida la regulación de la permeabilidad de las membranas. Las semillas oleaginosas y la soja se utilizan para producir grasas vegetales llamadas aceites.
Según su estructura química, las grasas son una mezcla de ésteres de alcohol trihídrico, glicerol y ácidos grasos de alto peso molecular. En las grasas vegetales, los ácidos insaturados están representados por los ácidos oleico, linoleico y linolénico, y los saturados por los ácidos palmítico y esteárico. La composición de los ácidos grasos en los aceites vegetales determina sus propiedades: consistencia, punto de fusión y capacidad de desecación, enranciamiento, saponificación, así como su valor nutricional. Los ácidos grasos linoleico y linolénico se encuentran únicamente en los aceites vegetales y son "esenciales" para el ser humano, ya que no pueden sintetizarse en el organismo. Las grasas son las sustancias de reserva con mayor eficiencia energética: su oxidación libera el doble de energía por unidad de masa que los carbohidratos y las proteínas.
Los lípidos también incluyen fosfátidos, ceras, carotenoides, estearinas y vitaminas liposolubles A, D, E y K.
Dependiendo del tipo y naturaleza de uso del producto, el valor de los compuestos orgánicos individuales puede variar. En los cereales, las principales sustancias que determinan la calidad del producto son las proteínas y el almidón. Entre los cultivos de cereales, el trigo tiene un alto contenido de proteínas, mientras que el arroz y la cebada para malta tienen un alto contenido de almidón. Cuando la cebada se utiliza para elaborar cerveza, la acumulación de proteínas degrada la calidad de la materia prima. Tampoco es deseable la acumulación de compuestos nitrogenados proteicos y no proteicos en las raíces de la remolacha azucarera utilizada para la producción de azúcar. Los cultivos de leguminosas y las gramíneas se distinguen por un mayor contenido de proteínas y un menor contenido de carbohidratos; la calidad de su cosecha depende principalmente de la cantidad de proteína acumulada; La calidad de los tubérculos de patata se evalúa por su contenido de almidón. El objetivo del cultivo de lino, cáñamo y algodón es obtener fibra, que está formada por celulosa. Una mayor cantidad de fibra en la masa verde y el heno de las gramíneas anuales y perennes perjudica sus propiedades alimenticias. Las semillas oleaginosas se cultivan para producir grasas, aceites vegetales que se utilizan tanto con fines alimentarios como industriales. La calidad de los productos agrícolas también puede depender de la presencia de otros compuestos orgánicos: vitaminas, alcaloides, ácidos orgánicos y sustancias pectínicas, aceites esenciales y de mostaza.
Las condiciones de nutrición de las plantas son importantes para aumentar el rendimiento bruto de la parte más valiosa del cultivo y mejorar su calidad. Por ejemplo, aumentar la nutrición con nitrógeno aumenta el contenido relativo de proteínas en las plantas, y aumentar el nivel de nutrición con fósforo y potasio asegura una mayor acumulación de carbohidratos: sacarosa en las raíces de la remolacha azucarera, almidón en los tubérculos de papa. Al crear condiciones nutricionales adecuadas con la ayuda de fertilizantes, es posible aumentar la acumulación de los compuestos orgánicos económicamente más valiosos en la materia seca de las plantas.
Composición elemental de plantas.
La materia seca de las plantas tiene en promedio la siguiente composición elemental (en porcentaje en peso); carbono - 45, oxígeno - 42, hidrógeno -6,5, nitrógeno y elementos cenizas - 6,5. En total, se han encontrado más de 70 elementos en las plantas. En el nivel actual de desarrollo científico, alrededor de 20 elementos (incluidos carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio, azufre, hierro, boro, cobre, manganeso, zinc, molibdeno, vanadio, cobalto y yodo) son considerado ciertamente necesario para las plantas. Sin ellos, el curso normal de los procesos vitales y la finalización del ciclo completo de desarrollo de las plantas son imposibles. Para más de 10 elementos (incluidos silicio, aluminio, flúor, litio, plata, etc.) existe información sobre su efecto positivo en el crecimiento y desarrollo de las plantas; estos elementos se consideran condicionalmente necesarios. Es obvio que a medida que mejoren los métodos de análisis y la investigación biológica, se ampliará el número total de elementos en las plantas y la lista de elementos necesarios.
Los carbohidratos, las grasas y otros compuestos orgánicos libres de nitrógeno se forman a partir de tres elementos: carbono, oxígeno e hidrógeno, y las proteínas y otros compuestos orgánicos nitrogenados también incluyen nitrógeno. Estos cuatro elementos (C, O, H y N) se denominan organogénicos y representan aproximadamente el 95% de la materia seca de las plantas.
Cuando se quema material vegetal, los elementos orgánicos se volatilizan en forma de compuestos gaseosos y vapor de agua, y numerosos elementos "cenizas" permanecen en las cenizas principalmente en forma de óxidos, que representan en promedio sólo alrededor del 5% de la masa de materia seca. .
Los elementos nitrógeno y cenizas como fósforo, azufre, potasio, calcio, magnesio, sodio, cloro y hierro se encuentran en las plantas en cantidades relativamente grandes (desde varios por ciento hasta centésimas de porcentaje de materia seca) y se denominan macroelementos.
Las diferencias cuantitativas en el contenido de macro y microelementos en la composición de la materia seca vegetal se muestran en la Tabla 2.
El contenido relativo de elementos nitrógeno y cenizas en las plantas y sus órganos puede variar ampliamente y está determinado por las características biológicas del cultivo, la edad y las condiciones nutricionales. La cantidad de nitrógeno en las plantas se correlaciona estrechamente con el contenido de proteínas, y siempre hay más en las semillas y las hojas tiernas que en la paja de los cultivos maduros. Las puntas contienen más nitrógeno que los tubérculos y los tubérculos. En la parte comercial de la cosecha de los principales cultivos agrícolas, la proporción de ceniza representa del 2 al 5% de la masa de materia seca, en hojas tiernas y paja de cereales, puntas de raíces y tubérculos, del 6 al 14%. Las verduras de hoja (lechuga, espinacas) tienen el mayor contenido de cenizas (hasta un 20% o más).
La composición de los elementos cenizas en las plantas también tiene diferencias significativas (Tabla 3). En las cenizas de semillas de cereales y legumbres, la suma de óxidos de fósforo, potasio y magnesio es de hasta el 90%, entre ellos predomina el fósforo (30-50% de la masa de cenizas). La proporción de fósforo en las cenizas de hojas y paja es mucho menor, y en su composición predominan el potasio y el calcio. La ceniza de los tubérculos de patata, las raíces de remolacha azucarera y otros tubérculos está representada principalmente por óxido de potasio (40-60% de la masa de cenizas). La ceniza de los tubérculos contiene una cantidad significativa de sodio y la paja de los cereales contiene silicio. Las legumbres y plantas de la familia de las coles tienen un mayor contenido de azufre.
| Cultura | P2O5 | K2O | SaO | MgO | Entonces 4 | Na2O | SiO2 |
| Trigo | |||||||
| maíz | 48 | 30 | 3 | 12 | 5 | 2 | 2 |
| paja | 10 | 30 | 20 | 6 | 3 | 3 | 20 |
| Guisantes | |||||||
| maíz | 30 | 40 | 5 | 6 | 10 | 1 | 1 |
| paja | 8 | 25 | 35 | 8 | 6 | 2 | 10 |
| Papa | |||||||
| tubérculos | 16 | 60 | 3 | 5 | 6 | 2 | 2 |
| tapas | 8 | 30 | 30 | 12 | 8 | 3 | 2 |
| Remolacha azucarera | |||||||
| raíces | 15 | 40 | 10 | 10 | 6 | 10 | 2 |
| tapas | 8 | 30 | 15 | 12 | 5 | 25 | 2 |
| Girasol | |||||||
| semillas | 40 | 25 | 7 | 12 | 3 | 3 | 3 |
| tallos | 3 | 50 | 15 | 7 | 3 | 2 | 6 |
Las plantas contienen cantidades relativamente grandes de silicio, sodio y cloro, así como una cantidad significativa de los llamados ultramicroelementos, cuyo contenido es extremadamente bajo: del 10 -6 al 10 -8%. Las funciones fisiológicas y la necesidad absoluta de estos elementos para los organismos vegetales aún no se han establecido completamente.
El contenido de agua en diversos órganos vegetales varía dentro de límites bastante amplios. Varía según las condiciones ambientales, la edad y el tipo de plantas. Por tanto, el contenido de agua en las hojas de lechuga es del 93-95%, el del maíz, del 75-77%. La cantidad de agua varía en los diferentes órganos de la planta: las hojas de girasol contienen entre un 80 y un 83% de agua, los tallos entre un 87 y un 89% y las raíces entre un 73 y un 75%. El contenido de agua del 6-11% es típico principalmente de semillas secadas al aire, en las que se inhiben procesos vitales.
El agua está contenida en células vivas, elementos muertos del xilema y espacios intercelulares. En los espacios intercelulares el agua se encuentra en estado de vapor. Los principales órganos evaporativos de la planta son las hojas. En este sentido, es natural que la mayor cantidad de agua llene los espacios intercelulares de las hojas. En estado líquido, el agua se encuentra en varias partes de la célula: membrana celular, vacuola, protoplasma. Las vacuolas son la parte de la célula más rica en agua, donde su contenido alcanza el 98%. En el contenido de agua más alto, el contenido de agua en el protoplasma es del 95%. El menor contenido de agua es característico de las membranas celulares. La determinación cuantitativa del contenido de agua en las membranas celulares es difícil; aparentemente oscila entre el 30 y el 50%.
Las formas de agua en diferentes partes de la célula vegetal también son diferentes. La savia de las células vacuolares está dominada por agua retenida por compuestos de peso molecular relativamente bajo (unidos osmóticamente) y agua libre. En la cáscara de una célula vegetal, el agua está unida principalmente por compuestos con alto contenido de polímeros (celulosa, hemicelulosa, sustancias pectínicas), es decir, agua unida coloidalmente. En el propio citoplasma hay agua libre, unida coloidal y osmóticamente. El agua ubicada a una distancia de hasta 1 nm de la superficie de la molécula de proteína está fuertemente unida y no tiene una estructura hexagonal regular (agua unida coloidalmente). Además, hay una cierta cantidad de iones en el protoplasma y, por lo tanto, parte del agua está unida osmóticamente.
El significado fisiológico del agua libre y unida es diferente. La mayoría de los investigadores creen que la intensidad de los procesos fisiológicos, incluidas las tasas de crecimiento, depende principalmente del contenido de agua libre. Existe una correlación directa entre el contenido de agua ligada y la resistencia de las plantas a condiciones externas desfavorables. Estas correlaciones fisiológicas no siempre se observan.
Una célula vegetal absorbe agua según las leyes de la ósmosis. La ósmosis se produce cuando dos sistemas con diferentes concentraciones de sustancias están presentes cuando se conectan mediante una membrana semipermeable. En este caso, según las leyes de la termodinámica, la igualación de concentraciones se produce debido a la sustancia a la que la membrana es permeable.
Al considerar dos sistemas con diferentes concentraciones de sustancias osmóticamente activas, se deduce que la igualación de concentraciones en los sistemas 1 y 2 sólo es posible gracias al movimiento del agua. En el sistema 1, la concentración de agua es mayor, por lo que el flujo de agua se dirige del sistema 1 al sistema 2. Cuando se alcanza el equilibrio, el flujo real será cero.
Una célula vegetal puede considerarse como un sistema osmótico. La pared celular que rodea la célula tiene cierta elasticidad y puede estirarse. En la vacuola se acumulan sustancias solubles en agua (azúcares, ácidos orgánicos, sales) que tienen actividad osmótica. El tonoplasto y la membrana plasmática realizan la función de una membrana semipermeable en este sistema, ya que estas estructuras son selectivamente permeables y el agua pasa a través de ellas mucho más fácilmente que las sustancias disueltas en la savia celular y el citoplasma. En este sentido, si una célula ingresa a un ambiente donde la concentración de sustancias osmóticamente activas es menor que la concentración dentro de la célula (o la célula se coloca en agua), el agua, de acuerdo con las leyes de la ósmosis, debe ingresar a la célula.
La capacidad de las moléculas de agua para moverse de un lugar a otro se mide por el potencial hídrico (Ψw). Según las leyes de la termodinámica, el agua siempre se mueve desde una zona de mayor potencial hídrico a una zona de menor potencial.
Potencial hídrico(Ψ in) es un indicador del estado termodinámico del agua. Las moléculas de agua tienen energía cinética; en los líquidos y el vapor de agua se mueven al azar. El potencial hídrico es mayor en el sistema donde la concentración de moléculas es mayor y su energía cinética total es mayor. El agua pura (destilada) tiene el máximo potencial hídrico. El potencial hídrico de un sistema de este tipo se considera convencionalmente cero.
La unidad de medida del potencial hídrico son las unidades de presión: atmósferas, pascales, bares:
1 Pa = 1 N/m 2 (N - Newton); 1 barra=0,987 atm=10 5 Pa=100kPa;
1 atmósfera = 1,0132 barras; 1000kPa = 1MPa
Cuando otra sustancia se disuelve en agua, la concentración de agua disminuye, la energía cinética de las moléculas de agua disminuye y el potencial hídrico disminuye. En todas las soluciones, el potencial hídrico es menor que el del agua pura, es decir. en condiciones estándar se expresa como un valor negativo. Esta disminución se expresa cuantitativamente mediante un valor llamado potencial osmótico(Ψosm.). El potencial osmótico es una medida de la reducción del potencial hídrico debido a la presencia de solutos. Cuantas más moléculas de soluto haya en una solución, menor será el potencial osmótico.
Cuando el agua ingresa a una célula, su tamaño aumenta y la presión hidrostática dentro de la célula aumenta, lo que obliga al plasmalema a presionar contra la pared celular. La membrana celular, a su vez, ejerce una contrapresión, que se caracteriza por potencial de presión(Ψ presión) o potencial hidrostático, suele ser positivo y cuanto mayor más agua hay en la celda.
Por tanto, el potencial hídrico de la célula depende de la concentración de sustancias osmóticamente activas: el potencial osmótico (Ψ osm.) y del potencial de presión (Ψ presión).
Siempre que el agua no ejerza presión sobre la membrana celular (estado de plasmólisis o marchitamiento), la contrapresión de la membrana celular es cero, el potencial hídrico es igual al osmótico:
Ψc. = Ψosm.
A medida que el agua ingresa a la célula, aparece una contrapresión de la membrana celular; el potencial hídrico será igual a la diferencia entre el potencial osmótico y el potencial de presión:
Ψc. = Ψosm. + Ψ presión
La diferencia entre el potencial osmótico de la savia celular y la contrapresión de la membrana celular determina el flujo de agua en un momento dado.
Bajo la condición de que la membrana celular se estire hasta el límite, el potencial osmótico queda completamente equilibrado por la contrapresión de la membrana celular, el potencial hídrico se vuelve cero y el agua deja de fluir hacia la célula:
- Ψosm. = Ψ presión , Ψc. = 0
El agua siempre fluye hacia un potencial hídrico más negativo: del sistema donde hay más energía al sistema donde hay menos energía.
El agua también puede entrar en la célula debido a las fuerzas de hinchazón. Las proteínas y otras sustancias que componen la célula, que tienen grupos cargados positiva y negativamente, atraen los dipolos de agua. La pared celular, que contiene hemicelulosas y sustancias pectínicas, y el citoplasma, en el que los compuestos polares de alto peso molecular constituyen aproximadamente el 80% de la masa seca, son capaces de hincharse. El agua penetra en la estructura hinchable por difusión; el movimiento del agua sigue un gradiente de concentración. La fuerza de hinchamiento se denota por el término potencial matricial(Ψmat.). Depende de la presencia de componentes de alto peso molecular de la célula. El potencial de la matriz es siempre negativo. Gran valor de Ψ mat. Ocurre cuando el agua es absorbida por estructuras que carecen de vacuolas (semillas, células meristemáticas).
¿Las partículas coloidales se llaman...?
1. Carboxilación
2. hipoxia
3. Hidratación
4. Oscilación
16. Para que se produzca presión osmótica, el sistema debe contener:
1. Membrana semipermeable
2. Membrana permeable
3. Una solución con moléculas que no atraviesan la membrana.
4. Solución con moléculas que penetran la membrana.
5. Disolvente con moléculas que penetran la membrana.
17. Las cavidades interfibrilares de la membrana celular contienen el uno por ciento de toda el agua celular..?.
4. más de 50
18. Gracias al alto nivel de agua, la planta puede absorber una cantidad significativa de calor sin grandes fluctuaciones en la temperatura de los tejidos.
1. Capacidades caloríficas
2. Conductividad térmica
3. Cohesión
4. Calor de vaporización
19. ¿Cuál es la tasa de transpiración?
9. La cantidad de agua en gramos que consume la planta para acumular 1 gramo de materia seca.
10. La cantidad de materia orgánica en gramos creada por el flujo de transpiración de 1 kg de agua.
11. La relación de la transpiración con la evaporación física.
12. La cantidad de agua evaporada por una planta por unidad de tiempo por unidad de área g/m 2 h.
20. ¿Qué son los mesófitos?
4. Plantas acuáticas que viven constantemente en el agua.
5. Plantas que requieren mucha agua: crecen en suelos húmedos (por ejemplo, muchas plantas forestales).
21. El agua tiene una densidad máxima a... grados C.
22. ¿Es... el agua inaccesible para las plantas en el suelo?
1. higroscópico
2. Unido químicamente
3. Imbibicional
4. Gravedad
5. Capilar
23. El agua es en promedio…. % del peso de la planta.
24. ¿Qué son las halófitas?
1. Plantas adaptándose a la vida en condiciones secas.
2. Plantas que se adaptan a la vida en zonas de clima templado.
3. Plantas capaces de crecer en suelos salinos.
4. Plantas que viven constantemente en el agua.
5. Plantas que requieren mucha agua: crecen en suelos húmedos (por ejemplo: muchas plantas forestales).
25 ¿Qué es la gutación?
1. Liberación de una solución acuosa (jugo de savia) bajo la influencia de la presión de la raíz cuando el tallo se daña o se corta. Observado en todas las plantas vasculares. (débilmente expresado en coníferas).
2. La capacidad de las plantas para secretar agua en forma de gotas de estomas de agua especiales, hidatodos ubicados en las hojas.
3. Intercambio de partículas disueltas entre dos medios.
26. ¿Qué son las hidrófitas?
1. Plantas que se adaptan a la vida en condiciones secas.
2. Plantas que se adaptan a la vida en zonas de clima templado.
3. Plantas capaces de crecer en suelos salinos.
4. Plantas acuáticas que viven constantemente en el agua.
5. Plantas que requieren mucha agua: crecen en suelos húmedos (por ejemplo: muchas plantas forestales).
27. Las semillas de plantas secas al aire contienen ...% de agua.
28. La pérdida de 100 metros cúbicos de agua por 1 hectárea corresponde a...