1. LA NUTRICIÓ DELS VEGETALS

2. 1. Les necessitats de les plantes 2. El transport de substàncies per la planta. 3. Les fulles són la fàbrica de les plantes 4. Fotosíntesi i respiració

3. 1. Les necessitats de les plantes Els vegetals, com tots els éssers vius, necessiten energia i matèria , per portar a terme les seues funcions vitals i mantenir les seves estructures. Tots els éssers vius prenen del seu entorn determinades substàncies i energia, i hi retornen al medi altres substàncies i energia. La nutrició és el conjunt de processos mitjançant els quals els éssers vius intercanvien matèria i energia amb el medi ambient. Els nutrients són les substàncies que proporcionen l'energia necessària per a mantenir-se vius i la matèria que fa falta per a créixer, reproduir-se i mantenir les estructures.

4. Es denominen autòtrofs perquè són capaços de transformar la matèria inorgànica del medi ( H 2 O, sals minerals, CO 2 ) en matèria orgànica (glucosa). I són fotosintètics perquè l’energia que fa possible aquesta transformació és la de la llum solar. Els vegetals (com algues i alguns bacteris) són éssers vius de nutrició autòtrofa i fotosintètica . 1. Les necessitats de les plantes

5. Els vegetals obtenen del medi el Carboni, l’Hidrogen, l’Oxigen i altres elements essencials, com Nitrogen. Les plantes construeixen les seves mol·lècules a partir dels elements que conté el seu aliment. - Per les arrels els vegetals obtenen aigua i sals minerals del sòl dissoltes en ella. • De l ’aigua (H 2 O), el vegetal obtindrà l’ H i deixarà anar l’O 2 pels estomes de les fulles. • De les sals minerals que entren dissoltes amb l’aigua obtindran nitrogen , fòsfor , potassi , magnesi , ferro , i altres oligoelements - A través dels estomes de les fulles capta el CO 2 , d’on obtindrà el Carboni i l’ Oxigen H 2 O i sals minerals dissoltes

6. COM ENTREN ELS NUTRIENTS ? L’ARREL S’encarrega de fixar el vegetal al sòl i d’absorbir l’aigua i les sals minerals. Aquesta absorció es fa a través dels pèls absorbents. Pèls absorbents Aaaaaaaa Zona de creixement LES FULLES Són òrgans laminars en els que té lloc principalment l’intercanvi de gasos (les plantes deixen anar O 2 i agafen CO 2 del medi) i la fotosíntesi . Aquest intercanvi de gasos té lloc a través d’uns petits porus situats al revers de les fulles, anomenats estomes .

7. ELS ESTOMES Són els petits porus localitzats en la superfície de les fulles. Consten de dues grans cèl·lules oclusives o de guarda envoltades de cèl·lules acompanyants. El nombre d'estomes és molt variable com també ho són les dimensions dels estomes. La funció dels estomes és permetre l’intercanvi gasós , imprescindibles per realitzar la fotosíntesis i la respiració. És a dir a través de l’estoma entra CO 2 i hi ha un intercanvi d’O 2 . Això comporta, al mateix temps, una pèrdua d’aigua en forma de vapor per transpiració. Els estomes s'obren i es tanquen per l'acció de les cèl·lules oclusives, a causa de canvis en la turgència. D’aquesta manera es regula la grandària total del porus i, per tant, la capacitat d'intercanvi de gasos i de pèrdua d'aigua de la planta. Diversos factors regulen l'obertura i tancament d’ estomes: l'estrès hídric, la concentració de diòxid de carboni, la temperatura i la llum.

8. Ostiol Cèl·lules oclusives ELS ESTOMES Estoma

9. ELS ESTOMES vistos amb microscopi òptic.

10. ELS ESTOMES vistos amb microscopi electrònic

11. L’aigua i les sals minerals que absorbeixen les arrels de les plantes formen el que s’anomena saba bruta. La saba bruta puja pel xilema fins a les fulles i les parts on es fa la fotosíntesi. 2. EL TRANSPORT DE SUBSTÀNCIES PER LA PLANTA En les fulles, els productes resultants de la fotosíntesi donen lloc a la saba elaborada . La saba elaborada circula per l’interior del floema , des de les fulles i les regions on es fa fotosíntesis fins a la totes les cèl·lules de la planta.

12. EL XILEMA I EL FLOEMA 2. El transport de substàncies per la planta EL XILEMA EL FLOEMA

14. La saba bruta puja pel xilema, en contra de la gravetat, gràcies a dos mecanismes: 2. El transport de substàncies per la planta LA TRANSPIRACIÓ A les fulles arriba gran quantitat d'aigua absorbida per les arrels: d'aquesta, només una petita part s'utilitza en la fotosíntesi. La resta, passa a l'exterior en forma de vapor d'aigua. Aquesta pèrdua d'aigua en forma de vapor és el que s'anomena transpiració . La transpiració provoca una pressió negativa que origina una succió de la saba bruta de les arrels a les fulles. CAPIL·LARITAT Els vasos del xilema són molt fins i això facilita l’ascenció. Les molècules de l’aigua tenen una forta cohesió que les manté unides.

15. TRANSPIRACIÓ

17. 3. LES FULLES SÓN LES FÀBRIQUES DE LES PLANTES A les fulles arriba la saba bruta amb aigua i sals minerals i també el CO 2 que ha entrat pels estomes. Serà a l’interior de les cèl·lules de la fulla on tindrà lloc la transformació d’aquestes molècules senzilles i inòrganiques en molècules orgàniques més complexes. És a dir, les fulles realitzen una de les funcions més importants per a la vida, la FOTOSÍNTESIS. Per entendre com és aquest complexe procès hem de coneixer quina és l’estructura interna de les fulles, i recordar que les cèl·lules vegetals tenen uns orgànuls exclusius dels organismes fotosintètics que són els CLOROPLASTS.

18. 3. Les fulles són la fàbrica de les plantes Sota l’epidermis trobem les cèl·lules del parènquima fotosintètic , que es caracteritzen per contenir uns orgànuls anomenats cloroplasts. PARÈNQUIMA FOTOSINTÈTIC Els cloroplasts són orgànuls propis de la cèl·lula vegetal que contenen clorofil·la. Gràcies a això pot dur a terme el procés de la fotosíntesi. L’ epidermis sol estar coberta per una capa de ceres i cutina, que la impermeabiltza, anomenada cutícula . EPIDERMIS CUTÍCULA L’interior d’una fulla

19. ELS CLOROPLASTS El cloroplast està delimitat per una doble membrana. En el seu interior és possible diferenciar-hi un sistema de membranes, anomenades tilacoides , immerses en l’ estroma . Els tilacoides tenen forma de sacs aplanats i poden agrupar-se apilant-se els uns sobre els altres per formar els grana .

20. ELS CLOROPLASTS vistos amb microscopi

21. En les membranes dels tilacoides es troba la clorofil·la , tot i que també trobem altres pigments com les xantòfiles (grogues) i els carotens (taronja). Tots ells són responsables de la coloració que presenten les fulles, flors i fruits dels vegetals. Gràcies a la presència d’aquests pigments pot tenir lloc la fotosíntesi . PIGMENTS FOTOSINTÈTICS Un pigment és qualsevol substància que absorbeixi la llum. El color del pigment ve donat per la longitud d'ona no absorbida (i per tant reflectida). Els pigments negres absorbeixen totes les longituds d'ona que els arriba. Els pigments blancs no n’absorbeixen gairebé cap. Els pigments tenen un espectre d'absorció característic de cadascun d'ells. La clorofil·la, el pigment verd comú a totes les cèl·lules fotosintètiques, absorbeix totes les longituds d'ona de l'espectre visible, excepte les de la percepció global del verd, detectat pels nostres ulls. Longitud d’ona (mm)

22. 4. LA FOTOSÍNTESI CO 2 + H 2 O + LLUM GLUCOSA + O 2 Els cloroplasts realitzen aquest procés durant les hores de llum solar. A la nit aturen aquest mecanisme i no alliberen O 2. La fotosíntesi és un complex procés biofísic i bioquímic mitjançant el qual els éssers vius que tenen clorofil·la i altres pigments, capten energia lluminosa procedent del sol i la transformen en energia química (ATP) i amb ella transformen l'aigua i el CO 2 en compostos orgànics (glucosa i altres), alliberant oxigen.

23. 4. LA FOTOSÍNTESI CO 2 + H 2 O + LLUM GLUCOSA + O 2 La glucosa i les molècules produïdes a partir d’ella són transportades a través del floema a les parts de la planta que no fan fotosíntesi. RESPIRACIÓ Al mitocondri la glucosa es degrada per donar energia . RESERVA La glucosa s’emmagatzema en forma de midó a les llavors i algunes arrels en forma de tubercles BIOSÍNTESI A partir de la glucosa es sintetitzen les altres biomolècules : proteïnes, lípids, vitamines,... Aquests sucres seran utilitzats per a:

24. Tots els éssers vius obtenen l'energia per a les funcions vitals a partir dels nutrients orgànics o biomolècules. El procés consisteix en una combustió controlada de les biomolècules, de la qual en resulten a més a més d'energia útil per a la cèl·lula, aigua, diòxid de carboni i calor. Aquest procés, que utilitza la reactivitat de l'oxigen molecular present en el medi, té lloc en l’interior del mitocondri i rep el nom de respiració aeròbica . 4. LA RESPIRACIÓ SUCRES O 2 O 2 CO 2 CO 2 ENERGIA FOTOSÍNTESI al cloroplast RESPIRACIÓ al mitocondri

25. 4. LA RESPIRACIÓ Les plantes, com els animals, també respiren. Elles també obtenen l’energia degradant la glucosa en presència d’O 2 a l’interior dels mitocondris. La reacció global de la respiració: GLUCOSA + OXIGEN CO 2 + H 2 O + ENERGIA És per això que les plantes, que respiren de dia i de nit, també agafen del medi O 2 i alliberen CO 2 . L’intercanvi de gasos té lloc principalment a través dels estomes de les fulles.

26. 4. LA RESPIRACIÓ Les plantes respiren de dia i de nit. Durant el dia la quantitat de CO 2 que desprenen com a conseqüència de la respiració és menor que la que absorbeixen per a realitzar la fotosíntesi, i l'oxigen que agafen també és menor que el que es desprèn. CO 2 CO 2 O 2 O 2 FOTOSÍNTESI: de dia el vegetal allibera O 2 RESPIRACIÓ: de nit alliberen CO 2 perquè no fan la fotosíntesi