Atlas Fisiológico Vegetal
Resumen
El Atlas Fisiológico Vegetal (antes «Atlas de Aminoácidos Vegetales») es una herramienta gratuita de NutriPlant PRO con dos pestañas: (1) los 20 aminoácidos proteinogénicos desde química molecular, fisiología y aplicación agronómica; y (2) el ciclo hormonal de la planta por etapas fenológicas, con mapa visual de fitohormonas, eventos celulares, nutrientes cofactores y vínculo con aminoácidos. No es receta de dosis; es base técnica para interpretar formulaciones por etapa.
Herramienta gratuita
| Pestaña | Página | Contenido |
|---|---|---|
| 🧬 Aminoácidos | atlas-aminoacidos-vegetales-free.html |
20 aminoácidos, tarjetas técnicas, filtros, evidencia y modelo molecular 3D. |
| 🌱 Ciclo hormonal | Mapa visual de 5 fitohormonas en 4 etapas, eventos celulares, nutrientes clave y fichas por hormona/etapa. |
1. Qué incluye cada tarjeta
Cada aminoácido se presenta con nombre común, nombre L-alpha cuando aplica, abreviaturas de tres y una letra, fórmula molecular, peso molecular, familia química, rutas metabólicas en plantas, función fisiológica, beneficios agronómicos, etapas fenológicas relevantes, estrés asociado, precursores de metabolitos, categorías funcionales, nivel de evidencia y bibliografía base.
Glicina: se indica como caso especial porque no presenta quiralidad; su carbono alfa tiene dos hidrógenos.
2. Visualización molecular 3D
El visor usa 3Dmol.js y estructuras 3D de PubChem cuando hay conexión. El modelo se muestra tipo bolas y varillas con convención CPK/Jmol: carbono gris, hidrógeno blanco, oxígeno rojo, nitrógeno azul y azufre amarillo. El usuario puede rotar 360°, hacer zoom, recentrar y seleccionar átomos para ver su nombre.
Si PubChem o la librería 3D no cargan por conexión, la tarjeta técnica sigue disponible; solo se limita el visor molecular.
3. Filtros técnicos
| Filtro | Uso agronómico |
|---|---|
| Estrés | Hídrico, salino, térmico, oxidativo, trasplante, alta radiación, deficiencia nutricional, toxicidad por metales, hipoxia radicular. |
| Fenología | Germinación, desarrollo radicular, crecimiento vegetativo, prefloración, floración, cuajado, llenado, maduración y recuperación post-estrés. |
| Formulación nutricional | Antiestrés, enraizamiento, crecimiento vegetativo, floración, cuajado, llenado, antioxidante, defensa vegetal, clorofila/fotosíntesis y transporte de nitrógeno. |
| Categoría funcional | Metabolismo del nitrógeno, fotosíntesis, respuesta al estrés, desarrollo radicular, defensa, antioxidantes, precursor hormonal, transporte de N, entre otras. |
| Evidencia | Alta, Media o Baja según peso de evidencia bioquímica, fisiológica y agronómica disponible. |
4. Categorías funcionales
La clasificación automática permite consultar aminoácidos por función, no solo por nombre. Ejemplos:
- Respuesta al estrés: prolina, arginina, cisteína, glicina, glutamato.
- Precursor hormonal: triptófano por su relación con rutas de auxina; metionina por SAM y etileno.
- Fotosíntesis / clorofila: glutamato por su relación con ácido aminolevulínico y clorofila; glicina y serina por fotorespiración.
- Defensa vegetal: fenilalanina, tirosina, cisteína, triptófano y metionina por fenilpropanoides, antioxidantes, glutatión, indoles y compuestos azufrados.
- Transporte de nitrógeno: glutamina, asparagina, glutamato y arginina.
5. Nivel de evidencia
La etiqueta de evidencia evita convertir conocimiento metabólico en promesa comercial. Se debe distinguir:
- Alta: rutas bien establecidas y/o fuerte respaldo fisiológico en plantas; por ejemplo, glutamato en metabolismo de N, prolina en estrés osmótico, cisteína en glutatión, fenilalanina en fenilpropanoides.
- Media: función bioquímica clara pero efecto agronómico aplicado depende mucho de cultivo, dosis, fuente, microbiota o condición ambiental.
- Baja: uso aplicado todavía limitado o con evidencia indirecta; no debe presentarse como recomendación firme.
La eficacia de un aminoácido aplicado depende de dosis, forma comercial, mezcla, vía de aplicación, etapa fenológica, estado nutricional, ambiente, cultivo y validación de campo.
6. Fuentes científicas y criterio de respaldo
- PubChem: estructura, fórmula y peso molecular.
- KEGG: rutas metabólicas, familias biosintéticas y catabolismo.
- PlantCyc: función específica en metabolismo vegetal.
- Plant Physiology and Development y Biochemistry & Molecular Biology of Plants: fisiología, metabolismo y señalización.
- Marschner’s Mineral Nutrition of Higher Plants: conexión con nutrición mineral, N, S, metabolismo y estrés.
- Artículos científicos: respaldo puntual para estrés osmótico, salinidad, antioxidantes, poliaminas, fenilpropanoides, auxinas, etileno y defensa.
7. Ciclo hormonal de la planta
La segunda pestaña presenta un mapa visual didáctico del ciclo hormonal-nutricional. Las curvas no son valores de laboratorio; muestran tendencias relativas de actividad hormonal y el cambio de mando entre fitohormonas a lo largo del ciclo. Los puntos blancos marcan las transiciones donde una hormona cede y la siguiente toma control.
Secuencia de transición: Citoquinina → Auxina → Giberelinas → Etileno → ABA. Cualquier desequilibrio en estas transiciones puede reducir irreversiblemente la expresión genética del cultivo. El timing exacto varía por especie, variedad, clima y manejo.
7.1 Etapas fenológicas
| Etapa | Nombre | Evento celular | Hormonas dominantes | Nutrientes clave |
|---|---|---|---|---|
| I | Germinación y Establecimiento | Iniciación celular (División celular) | Citoquinina, Auxina | N, Ca, P, Zn, Mg, K, Mn |
| II | Crecimiento Vegetativo | Crecimiento celular · Madurez celular | Auxina, Giberelinas | Ca, Cu, Mg, B, Mn, N, Zn, NO₃ |
| III | Floración y Reproducción | Senescencia (transición reproductiva) | Giberelinas, Etileno | Ca, B, Mg, N amínico |
| IV | Maduración y senescencia | Cierre del ciclo fisiológico | Etileno, ABA | B, Cu, P, K, Mo, Mg, N amínico |
7.2 Fitohormonas y rol agronómico
| Hormona | Abrev. | Rol | Etapas | Cofactores / vínculo aminoácido |
|---|---|---|---|---|
| Citoquinina | CK | División celular y brotación | I | Zn, Mn, N, P · Arginina |
| Auxina | IAA | Polaridad y elongación | I, II | Zn, B, Ca, Mn · Triptófano (precursor indirecto) |
| Ácido giberélico | GA | Crecimiento y floración | II, III | Mg, Zn, N, P · ruta isoprenoides |
| Etileno | C₂H₄ | Maduración y senescencia | III, IV | K, Mg, S, N amínico · Metionina → SAM → etileno |
| Ácido abscísico | ABA | Estrés y cierre de ciclo | IV | K, Ca, Mg, B · derivado de carotenoides |
7.3 Puntos de transición en el gráfico
- Iniciación celular: cruce Citoquinina ↓ → Auxina ↑ (división celular).
- Crecimiento celular: cruce Auxina ↓ → Giberelinas ↑ (expansión vegetativa).
- Madurez celular: cruce Giberelinas ↓ → Etileno ↑ (transición reproductiva).
- Senescencia: cruce Etileno ↓ → ABA ↑ (cierre del ciclo).
El atlas conecta cada etapa con aminoácidos relacionados (p. ej. triptófano con auxinas, metionina con etileno, prolina en estrés reproductivo). La lectura agronómica debe cruzarse con fenología real del cultivo, análisis foliar/suelo y programa de fertirriego.
Modelo didáctico general para la mayoría de cultivos; no sustituye fisiología específica por especie ni mediciones hormonales de laboratorio.
Relación con otros capítulos
- Interacciones y movilidad — conecta nutrición mineral con respuesta fisiológica.
- Programa de fertirriego — el atlas orienta objetivos fisiológicos y nutrición por etapa; el programa calcula dosis.
- VPD, NDVI y NDMI — estrés ambiental debe validarse con clima, campo y datos del cultivo.
- Análisis foliar — el uso de aminoácidos no sustituye corrección de deficiencias minerales.
Plant Physiological Atlas
Summary
The Plant Physiological Atlas (formerly “Plant Amino Acid Atlas”) is a free NutriPlant PRO tool with two tabs: (1) the 20 proteinogenic amino acids from molecular chemistry, physiology, and agronomic application; and (2) the plant hormonal cycle by phenological stage, with a visual map of phytohormones, cellular events, cofactor nutrients, and links to amino acids. It is not a dose recipe; it is a technical base for interpreting stage-based formulations.
Free tool
| Tab | Page | Content |
|---|---|---|
| 🧬 Amino acids | atlas-aminoacidos-vegetales-free.html |
20 amino acids, technical cards, filters, evidence, and 3D molecular model. |
| 🌱 Hormonal cycle | Visual map of 5 phytohormones across 4 stages, cellular events, key nutrients, and cards by hormone/stage. |
1. What each card includes
Each amino acid is presented with common name, L-alpha name when applicable, three- and one-letter abbreviations, molecular formula, molecular weight, chemical family, metabolic pathways in plants, physiological function, agronomic benefits, relevant phenological stages, associated stress, metabolite precursors, functional categories, evidence level, and base bibliography.
Glycine: noted as a special case because it has no chirality; its alpha carbon has two hydrogens.
2. 3D molecular visualization
The viewer uses 3Dmol.js and 3D structures from PubChem when a connection is available. The model is shown as balls and sticks with the CPK/Jmol convention: carbon gray, hydrogen white, oxygen red, nitrogen blue, and sulfur yellow. The user can rotate 360°, zoom, recenter, and select atoms to see their name.
If PubChem or the 3D library fail to load due to connectivity, the technical card remains available; only the molecular viewer is limited.
3. Technical filters
| Filter | Agronomic use |
|---|---|
| Stress | Water, salinity, thermal, oxidative, transplant, high radiation, nutrient deficiency, metal toxicity, root hypoxia. |
| Phenology | Germination, root development, vegetative growth, preflowering, flowering, fruit set, fruit filling, ripening, and post-stress recovery. |
| Nutritional formulation | Anti-stress, rooting, vegetative growth, flowering, fruit set, fruit filling, antioxidant, plant defense, chlorophyll/photosynthesis, and nitrogen transport. |
| Functional category | Nitrogen metabolism, photosynthesis, stress response, root development, defense, antioxidants, hormonal precursor, N transport, among others. |
| Evidence | High, Medium, or Low according to the weight of available biochemical, physiological, and agronomic evidence. |
4. Functional categories
Automatic classification lets you query amino acids by function, not only by name. Examples:
- Stress response: proline, arginine, cysteine, glycine, glutamate.
- Hormonal precursor: tryptophan for its link to auxin pathways; methionine for SAM and ethylene.
- Photosynthesis / chlorophyll: glutamate for its link to aminolevulinic acid and chlorophyll; glycine and serine for photorespiration.
- Plant defense: phenylalanine, tyrosine, cysteine, tryptophan, and methionine via phenylpropanoids, antioxidants, glutathione, indoles, and sulfur compounds.
- Nitrogen transport: glutamine, asparagine, glutamate, and arginine.
5. Evidence level
The evidence label avoids turning metabolic knowledge into a commercial promise. Distinguish:
- High: well-established pathways and/or strong physiological support in plants; for example, glutamate in N metabolism, proline in osmotic stress, cysteine in glutathione, phenylalanine in phenylpropanoids.
- Medium: clear biochemical function, but applied agronomic effect depends heavily on crop, dose, source, microbiota, or environmental condition.
- Low: applied use still limited or based on indirect evidence; should not be presented as a firm recommendation.
Efficacy of an applied amino acid depends on dose, commercial form, tank mix, application route, phenological stage, nutritional status, environment, crop, and field validation.
6. Scientific sources and support criteria
- PubChem: structure, formula, and molecular weight.
- KEGG: metabolic pathways, biosynthetic families, and catabolism.
- PlantCyc: plant-specific metabolic function.
- Plant Physiology and Development and Biochemistry & Molecular Biology of Plants: physiology, metabolism, and signaling.
- Marschner’s Mineral Nutrition of Higher Plants: connection to mineral nutrition, N, S, metabolism, and stress.
- Scientific articles: targeted support for osmotic stress, salinity, antioxidants, polyamines, phenylpropanoids, auxins, ethylene, and defense.
7. Plant hormonal cycle
The second tab presents a didactic visual map of the hormonal–nutritional cycle. The curves are not laboratory values; they show relative trends in hormonal activity and the shift of control among phytohormones across the cycle. White points mark transitions where one hormone yields and the next takes control.
Transition sequence: Cytokinin → Auxin → Gibberellins → Ethylene → ABA. Any imbalance in these transitions can irreversibly reduce the crop’s genetic expression. Exact timing varies by species, variety, climate, and management.
7.1 Phenological stages
| Stage | Name | Cellular event | Dominant hormones | Key nutrients |
|---|---|---|---|---|
| I | Germination and Establishment | Cellular initiation (Cell division) | Cytokinin, Auxin | N, Ca, P, Zn, Mg, K, Mn |
| II | Vegetative Growth | Cell growth · Cell maturity | Auxin, Gibberellins | Ca, Cu, Mg, B, Mn, N, Zn, NO₃ |
| III | Flowering and Reproduction | Senescence (reproductive transition) | Gibberellins, Ethylene | Ca, B, Mg, amino N |
| IV | Ripening and senescence | Closure of the physiological cycle | Ethylene, ABA | B, Cu, P, K, Mo, Mg, amino N |
7.2 Phytohormones and agronomic role
| Hormone | Abbrev. | Role | Stages | Cofactors / amino acid link |
|---|---|---|---|---|
| Cytokinin | CK | Cell division and budding | I | Zn, Mn, N, P · Arginine |
| Auxin | IAA | Polarity and elongation | I, II | Zn, B, Ca, Mn · Tryptophan (indirect precursor) |
| Gibberellic acid | GA | Growth and flowering | II, III | Mg, Zn, N, P · isoprenoid pathway |
| Ethylene | C₂H₄ | Ripening and senescence | III, IV | K, Mg, S, amino N · Methionine → SAM → ethylene |
| Abscisic acid | ABA | Stress and cycle closure | IV | K, Ca, Mg, B · carotenoid-derived |
7.3 Transition points on the chart
- Cellular initiation: Cytokinin ↓ → Auxin ↑ crossover (cell division).
- Cell growth: Auxin ↓ → Gibberellins ↑ crossover (vegetative expansion).
- Cell maturity: Gibberellins ↓ → Ethylene ↑ crossover (reproductive transition).
- Senescence: Ethylene ↓ → ABA ↑ crossover (cycle closure).
The atlas links each stage to related amino acids (e.g. tryptophan with auxins, methionine with ethylene, proline in reproductive stress). Agronomic reading should be cross-checked with real crop phenology, foliar/soil analysis, and the fertigation program.
General didactic model for most crops; it does not replace species-specific physiology or laboratory hormone measurements.
Relation to other chapters
- Interactions and mobility — connects mineral nutrition with physiological response.
- Fertigation program — the atlas guides physiological targets and stage nutrition; the program calculates doses.
- VPD, NDVI, and NDMI — environmental stress should be validated with climate, field, and crop data.
- Foliar analysis — amino acid use does not replace correction of mineral deficiencies.
Guía técnica de apoyo. El Atlas de Aminoácidos Vegetales resume conocimiento científico; la decisión final requiere criterio agronómico, análisis, contexto de cultivo y validación en campo.