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34.19: Los roles de las bacterias y los hongos en la nutrición vegetal
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The Roles of Bacteria and Fungi in Plant Nutrition
 
TRANSCRIPCIÓN

34.19: The Roles of Bacteria and Fungi in Plant Nutrition

34.19: Los roles de las bacterias y los hongos en la nutrición vegetal

Plants have the impressive ability to create their own food through photosynthesis. However, plants often require assistance from organisms in the soil to acquire the nutrients they need to function correctly. Both bacteria and fungi have evolved symbiotic relationships with plants that help the species to thrive in a wide variety of environments.

The collective bacteria residing in and around plant roots are termed the rhizosphere. These soil-dwelling bacterial species are incredibly diverse. Though some may be pathogenic, most have roles in promoting plant health. In exchange, the bacteria receive nutrition from plants in the form of carbohydrates, amino acids, and nucleic acids.

The bacteria called rhizobacteria can protect plants by producing antibiotics or absorbing toxic metals in the soil. Additionally, bacteria help plants by accessing otherwise unusable stores of nutrients in the soil. For example, plants lack the molecular machinery to utilize nitrogen from the atmosphere directly. Instead, they take up nitrogen in the form of ammonium (NH4+) and nitrate (NO3- ), which is generated by soil-residing bacteria.

During a process called nitrogen fixation, soil-dwelling bacteria convert atmospheric nitrogen to ammonia. Nitrogen-fixation requires large amounts of ATP that bacteria derive from plant-provided carbohydrates. Other groups of bacteria convert ammonia to nitrate during a two-step process called nitrification. These processes provide plants with forms of nitrogen that they can use to synthesize proteins and nucleic acids.

Fungi also participate in symbiotic relationships with plants. Scientists think that the mutualistic relationship between plants and mycorrhizae fungi was a key adaptation in the successful colonization of land, helping early plants acquire essential elements from the soil. Modern mycorrhizae function in water acquisition, growth factor signaling, and plant protection. Ectomycorrhizae cover roots and help absorb water and minerals. At the same time, arbuscular mycorrhizae are embedded within the root tissue, increasing contact between the plant cells and the branching filaments of the fungus, called hyphae.

Las plantas tienen la impresionante capacidad de crear su propio alimento a través de la fotosíntesis. Sin embargo, las plantas a menudo requieren ayuda de los organismos en el suelo para adquirir los nutrientes que necesitan para funcionar correctamente. Tanto las bacterias como los hongos han evolucionado relaciones simbióticas con las plantas que ayudan a la especie a prosperar en una amplia variedad de ambientes.

Las bacterias colectivas que residen en y alrededor de las raíces de las plantas se denominan rizosfera. Estas especies bacterianas que habitan en el suelo son increíblemente diversas. Aunque algunos pueden ser patógenos, la mayoría tienen roles en la promoción de la salud de las plantas. A cambio, las bacterias reciben nutrición de las plantas en forma de carbohidratos, aminoácidos y ácidos nucleicos.

Las bacterias llamadas rizobacterias pueden proteger las plantas mediante la producción de antibióticos o la absorción de metales tóxicos en el suelo. Además, las bacterias ayudan a las plantas accediendo a reservas inutilizables de nutrientes en el suelo. Por ejemplo, las plantas carecen de la maquinaria molecular para utilizar el nitrógeno de la atmósfera directamente. En su lugar, toman nitrógeno en forma de amonio (NH4+) y nitrato (NO3- ), que es generado por bacterias que residen en el suelo.

Durante un proceso llamado fijación de nitrógeno, las bacterias que habitan en el suelo convierten el nitrógeno atmosférico en amoníaco. La fijación de nitrógeno requiere grandes cantidades de ATP que las bacterias derivan de carbohidratos proporcionados por las plantas. Otros grupos de bacterias convierten el amoníaco en nitrato durante un proceso de dos pasos llamado nitrificación. Estos procesos proporcionan a las plantas formas de nitrógeno que pueden utilizar para sintetizar proteínas y ácidos nucleicos.

Los hongos también participan en relaciones simbióticas con las plantas. Los científicos creen que la relación mutualista entre las plantas y los hongos micorrizas fue una adaptación clave en la colonización exitosa de la tierra, ayudando a las plantas tempranas a adquirir elementos esenciales del suelo. Función de micorrizas modernas en la adquisición de agua, señalización del factor de crecimiento y protección de la planta. Las Ectomycorrhizae cubren las raíces y ayudan a absorber el agua y los minerales. Al mismo tiempo, las micorrizas arbusculares están incrustadas dentro del tejido radicular, aumentando el contacto entre las células de la planta y los filamentos ramificados del hongo, llamados hifas.


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