TEMA: Energética
Consignas:
1. Termodinámica, defina:1ra y 2da ley
2. Realice el esquema de una mitocondria y un cloroplasto, y a partir de los mismos, establezca como es el flujo de materia y energía que se establece entre ambos a partir de los siguientes datos:
Datos: CO2 – O2 – E.L (energía solar) – C.H.O (carbohidrato) – pobre en energía – H2O – ATP – pobre en energía.
3. Defina lo siguiente:
Oxidación
Reducción
4. En este momento ocurren en su cuerpo por lo menos cuatro tipos de conversiones energéticas:
4.1 Nombre dichas conversiones energéticas...
4.2. Mencione de donde obtiene dicha energía
4.3. Destaque un ejemplo de oxidación y reducción.
5. Las enzimas: (señale si es verdadero o falso)
a. Aceleran las reacciones de síntesis y también las de degradación...
b. Suministran energía inicial de activación...
c. Se activan a muy baja temperatura...
5.1. Destaque dos propiedades catalíticas de las enzimas. Fundamente una de ellas.
Glucólisis y respiración celular
2. La respiración celular es un proceso que realizan:
a. Los animales
b. Todos los seres vivos
c. Las bacterias,
d. Los hongos y los protozoos
3. El pulgón es un animal heterótrofo porque obtiene energía: (subraye)
a. Del sol.
b. De otros organismos.
c. De la tierra.
d. De la oxidación inorgánica.
4. La glucólisis puede seguir dos vías fundamentales: ¿cuáles son? Mencione.
a) En presencia de O2 y CO2.
b) En presencia de H2O y luz solar.
c) En presencia de H2O y CO2.
d) En presencia de luz solar y CO2.
5. ¿En qué parte de la célula se lleva a cabo la glucólisis?
a. En las crestas mitocondriales
b. en el citoplasma
c. en la matriz mitocondrial
d. en los cloroplastos
6. ¿Qué es lo que marca el final de la glucólisis?
a. La formación de ácido cítrico
b. de ácido oxalacético
c. de agua y dióxido de carbono
d. de ácido pirúvico
7. Indique cuales son los principales procesos que ocurren en los pasos de la glucólisis:
8. Al final de la cadena de electrones se origina:
a. Agua y dióxido de carbono...
b. Proteínas...
c. Monosacáridos
d. Almidón
9. Se denomina fermentación a la:
a. oxidación de combustibles en ausencia de O2...
b. Oxidación total del combustible...
c. Producción de CO2 y H2O a partir de la glucosa...
d. Síntesis de etanol y ácido láctico en presencia de O2...
10. El proceso de respiración celular consiste en:
a. oxidación de moléculas orgánicas para generar energía...
b. síntesis de moléculas combustibles capaces de generar energía...
c. intercambio de O2 y CO2 entre la sangre y el aire de los pulmones...
d. el conjunto de mecanismos que mantienen el equilibrio del medio interno...
11. El proceso de respiración celular puede llevarse a cabo:
a. únicamente en organismos procariontes
b. únicamente en organismos heterótrofos
c. tanto en células procariontes como eucariontes
d. únicamente en células que poseen mitocondrias
12. Complete el ciclo de Krebs a partir de los siguientes datos: (Tenga en cuenta que algunos datos pueden repetirse más de una vez)
Datos
- Acetil CoA
- Acido málico
- Acido citrico
- Acido succinico
- Acido oxaloacético
- Acido a-cetoglutárico
- CO2
- NAD+
- NADH
- ATP
- ADP
- FAD
- FADH2
- (6 carbonos)
- (5 carbonos)
- (4 carbonos)
- Entran en el ciclo 2 carbonos)
13. Resuma en pocas palabras, cuales son los principales acontecimientos del ciclo de Krebs.
14. Esquematice una mitocondria, señale sus partes componentes y las zonas en las que se producen las reacciones de la respiración.
15. ¿Cuál de los siguientes glúcidos cumple función de reserva energética? Subraye
e. Celulosa .
f. Almidón.
g. Glucógeno.
h. Maltosa.
16. Existen tres clases de carbohidratos, determine a cual corresponden los siguientes ejemplos:
_ Sacarosa:
_ Glucosa:
_ Celulosa:
_ Ribosa:
_ Fructosa:
_ Quitina:
_ Almidón:
16.1 ¿Cuál de los glúcidos anteriores forma parte de la estructura de los ácidos nucléicos? Especifique.
Fotosíntesis
Consignas de trabajo
12. De las siguientes alternativas, indique lo que considere correcto:
Consume o produce:
H2O:
CO2:
ATP:
O2:
Glucosa:
Otras características de la fotosíntesis:
2. En la fase clara:
a) Mencione cuales son las materias primas: b) Cuál es la fuente de energía
_ _
_
_ c) Cuáles son los productos en la fase clara:
_
_ _
_
3. Fase oscura:
a) Mencione cuales son las materias primas: b) Cuál es la fuente de energía
_ _
_ c) Qué producto se elabora:
_
4. Defina:
a) Fotolisis
Fotosistema
5. Represente esquemáticamente un cloroplasto, señale sus partes y especifique en donde ocurren las fases de la fotosíntesis?
6. Complete el siguiente esquema e indique a qué fase corresponde:
7. Define los siguientes términos:
PGA: ……………………………………………………….. RuDP: ………………………………………………….
DPGA:……………………………………………………… PGAL: ………………………………………………….
8. ¿Cuál es la importancia de la RuDP?
9. ¿Cuál es el primer producto de la fotosíntesis?
10. Determine si es verdadero o falso:
A_ Algunos pigmentos absorben todas las longitudes de onda, por eso son negros…
B_ La clorofila absorbe luz de longitudes de onda verde y amarilla…
C_ La clorofila es verde porque refleja la luz verde…
D_ Los carotenoides son pigmentos rojos, anaranjados o amarillos…
E_ Además de clorofila “a”, la célula puede contener clorofila “b” y carotenoides…
Justifique la opción B:
lunes, 27 de junio de 2011
RESPUESTAS DE LOS VEGETALES A LOS ESTÍMULOS EXTERNOS
Respuesta a estímulos externos Fototropismo Geotropismo Tigmotropismo Movimientos násticos Respuesta fotoperiódicas Enlaces Glosario Autoevaluación
Respuesta a estímulos externos
Los seres vivos se caracterizan por tres funciones básicas: nutrición, reproducción y capacidad de relacionarse. En los vegetales las relaciones que se establecen son de dos tipos:
Una respuesta de una planta a estímulos del medio ambiente implica un movimiento de parte de las plantas, el cual se conoce como tropismo. Si la respuesta es hacia el estímulo se dice que es un tropismo positivo, si es en sentido contrario negativo. Estos movimientos son originados por un crecimiento diferencial del órgano o parte del vegetal.
Estímulo
Tipo de tropismo
Ejemplo de respuesta
luz
fototropismo
positivo del tallo
gravedad
gravitropismo
positivo de la raíz
tacto
tigmotropismo
positivo de ciertas hojas
químico
quimiotropismo
positivo de la raíz
agua
hidrotropismo
positivo de la raíz
Los movimientos násticos son movimientos en respuesta a algún tipo de estímulo, pero cuya dirección es independiente de la dirección del estímulo.
Fototropismo
Charles Darwin y su hijo estudiaron la conocida reacción de las plantas creciendo hacia la luz: fototropismo. Los Darwin descubrieron que las puntas de la planta se curvan primero y que la curvatura se extiende gradualmente hacia abajo a lo largo del tallo. Cubriendo las puntas con papel de estaño previnieron la curvatura de la punta. Concluyeron que algún factor se transmitía desde la punta de la planta a las regiones inferiores causando la curvatura de la misma
Modificado de: http://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_104/notes/apr_17.html.
Conocemos, por los experimentos realizados en 1926 por Frits Went, que las auxinas se mueven hacia el lado oscuro de la planta, causando que las células en este punto crezcan mas que las que se encuentran en el lado iluminado de la planta. Esto produce una curvatura de la punta del tallo que se dirige a la zona iluminada, un movimiento de la planta conocido como fototropismo.
Modificado de: http://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_104/notes/apr_17.html.
El geotropismo
Es la respuesta de la planta a la gravedad. Las raíces de la planta presentan un geotropismo positivo, el tallo un geotropismo negativo. Se pensó que el geotropismo era resultante de la influencia de la gravedad en la concentración de auxina. Las fitohormonas son activadas por los estatolitos, que son granos de almidón móviles ubicados en la punta de la raíz, los cuales son los responsables de la recepción del estímulo.
Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.
Note que la raíz crece hacia abajo sin importar la orientación de la semilla. Reducida de: gopher://wiscinfo.wisc.edu:2070/I9/.image/.bot/.130/External_Factors_and_Plant_Growth/Gravitropism/Corn,_+_gravitropism.
El tigmotropismo
Es la respuesta de la planta al contacto con objetos sólidos. Los zarcillos de las viñas se arrollan alrededor de un objeto, permitiéndole crecer hacia arriba. Este crecimiento está ocasionado por auxinas.
Note el zarcillo alrededor de la varilla de metal. Reducida de: gopher://wiscinfo.wisc.edu:2070/I9/.image/.bot/.130/External_Factors_and_Plant_Growth/Thigmotropism_Passion_flower.
Los movimientos násticos
Como los movimientos nictnásticos (del griego "cierre de noche") son la resultante de estímulos de diferentes tipos, incluyendo la luz y el contacto. Las leguminosas giran sus hojas en respuesta a la variación día/noche, se orientan verticalmente en la oscuridad y horizontalmente en la luz. La mimosa (Mimosa pudica), planta conocida por su sensibilidad, cierra sus hojas cuando se las tocan (movimientos tigmonásticos).
Respuesta Fotoperiódica
Los fitocromos son pigmentos azul-verdoso de las plantas que se encuentran en las hojas, detectan el largo del día y generan la repuesta.
El fitocromo rojo lejano es la forma fisiológicamente activa que revierte a fitocromo rojo cercano espontáneamente (en un período oscuro prolongado) o se destruye.
Para las plantas poder sensar la luz de su entorno es tan importante como la visión para la mayoría de los animales y puede ser fundamental para su supervivencia. Una manera en que realizan este proceso es mediante los fitocromos, una familia de proteínas fotorreceptoras cuyos origen se remonta a los primitivos procariotas fotosintetizadores y que, en el transcurso de la evolución, originaron sofisticados mecanismos de respuesta a las variaciones de la luz tales como la respuesta fotoperíodica. La misma es la respuesta de la planta a las cantidades relativas de luz y oscuridad en un período de 24 hs, y que, en muchos casos, controla la floración.
Las plantas de día corto florecen a comienzos de primavera o en el otoño, cuando las noches son relativamente largas y el día relativamente corto. Ej.: crisantemos, porotos, girasol.
Las plantas de día largo florecen generalmente en el verano, cuando las noches son relativamente cortas y los días relativamente largos. E.: lechuga, espinaca, papa.
Plantas de día neutro: florecen independientemente de la duración del día. Ej.: arroz, maíz, petunias.
Lecciones hipertextuales de botánica http://www.unex.es/botanica/masfacil/mfeso231.htm
Plant Hormones A UK site with links and plant hormone-related data.
The Plant Hormone Home Page (Northern Illinois University) View a general introduction to plant hormones as well as specifics about your fave hormone.
Gibberellins: a short history (Steve Croker, UK)
Apical Dominance (Ross Koning, East Connecticut State University) Discusses the role of auxins in keeping the apical meristem on top!
Water and Transport A section of a seies of lecture presentations by Tom Jacobs at UIUC, part of a whole at http://www.life.uiuc.edu/bio100/lessons/
Plants in Motion (Roger Hangartner, Indiana University) Video and animated GIF images of plant germination, flower opening, etc.
Essential Elements for Plant Growth (Philip Barak, U Wisconsin) There is more to this topic than CHOPKNS CaFe!
Plant images (a collection of image files, many used herein).
Plant Biology (University of Maryland) Text, outlines, and images that are part of a general botany course.
Redacción y diagramación a cargo de :
Dr. Jorge S. Raisman, lito@unne.edu.ar Ing. Ana María Gonzalez, ana@unne.edu.ar Lic. Marisa Aguirre, maguirre@fai.unne.edu.ar
Traducido y modificado de http://gened.emc.maricopa.edu/Bio/BIO181/BIOBK/BioBookTOC.html
Actualizado en Enero del 2000.
Reproducción autorizada únicamente con fines educativos.
Se agradecen comentarios y sugerencias.
Auxina: El nombre auxina significa en griego 'crecer' y es dado a un grupo de compuestos que estimulan la elongación. El ácido indolacético (IAA) es la forma predominante, sin embargo, evidencia reciente sugiere que existen otras auxinas indólicas naturales en plantas.
Enzimas: (del griego en = en; zyme = levadura): Molécula de proteína que actúa como catalizador en las reacciones bioquímicas.
Estatolitos: grano de almidón móvil, que permitiría a la planta recibir el estímulo de la gravedad.
Estímulo: acción sobre un vegetal, capaz de provocar una reacción.
Fitohormona: compuestos de peso molecular medio, producidos por células vegetales y que actúan en otras partes de la planta, como estimulantes de algún proceso fisiológico.
Grano de almidón: plastidio que acumula almidón.
Nutrición: (del latín nutrire): aumentar la sustancia viva del organismo. Nutrición: acción de nutrir.
Reproducción: literalmente, volver a producir o a engendrar otro organismo a partir de un ser que alcanzó la madurez genitiva.
Tropismo: movimiento de orientación de la planta o una parte de ella, realizada ante la influencia unilateral de un factor estimulante.
Zarcillos: órgano filamentoso que las plantas utilizan exclusivamente para trepar.
Respuesta a estímulos externos Fototropismo Geotropismo Tigmotropismo Movimientos násticos Respuesta fotoperiódicas Enlaces Glosario Autoevaluación
Respuesta a estímulos externos
Los seres vivos se caracterizan por tres funciones básicas: nutrición, reproducción y capacidad de relacionarse. En los vegetales las relaciones que se establecen son de dos tipos:
Una respuesta de una planta a estímulos del medio ambiente implica un movimiento de parte de las plantas, el cual se conoce como tropismo. Si la respuesta es hacia el estímulo se dice que es un tropismo positivo, si es en sentido contrario negativo. Estos movimientos son originados por un crecimiento diferencial del órgano o parte del vegetal.
Estímulo
Tipo de tropismo
Ejemplo de respuesta
luz
fototropismo
positivo del tallo
gravedad
gravitropismo
positivo de la raíz
tacto
tigmotropismo
positivo de ciertas hojas
químico
quimiotropismo
positivo de la raíz
agua
hidrotropismo
positivo de la raíz
Los movimientos násticos son movimientos en respuesta a algún tipo de estímulo, pero cuya dirección es independiente de la dirección del estímulo.
Fototropismo
Charles Darwin y su hijo estudiaron la conocida reacción de las plantas creciendo hacia la luz: fototropismo. Los Darwin descubrieron que las puntas de la planta se curvan primero y que la curvatura se extiende gradualmente hacia abajo a lo largo del tallo. Cubriendo las puntas con papel de estaño previnieron la curvatura de la punta. Concluyeron que algún factor se transmitía desde la punta de la planta a las regiones inferiores causando la curvatura de la misma
Modificado de: http://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_104/notes/apr_17.html.
Conocemos, por los experimentos realizados en 1926 por Frits Went, que las auxinas se mueven hacia el lado oscuro de la planta, causando que las células en este punto crezcan mas que las que se encuentran en el lado iluminado de la planta. Esto produce una curvatura de la punta del tallo que se dirige a la zona iluminada, un movimiento de la planta conocido como fototropismo.
Modificado de: http://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_104/notes/apr_17.html.
El geotropismo
Es la respuesta de la planta a la gravedad. Las raíces de la planta presentan un geotropismo positivo, el tallo un geotropismo negativo. Se pensó que el geotropismo era resultante de la influencia de la gravedad en la concentración de auxina. Las fitohormonas son activadas por los estatolitos, que son granos de almidón móviles ubicados en la punta de la raíz, los cuales son los responsables de la recepción del estímulo.
Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.
Note que la raíz crece hacia abajo sin importar la orientación de la semilla. Reducida de: gopher://wiscinfo.wisc.edu:2070/I9/.image/.bot/.130/External_Factors_and_Plant_Growth/Gravitropism/Corn,_+_gravitropism.
El tigmotropismo
Es la respuesta de la planta al contacto con objetos sólidos. Los zarcillos de las viñas se arrollan alrededor de un objeto, permitiéndole crecer hacia arriba. Este crecimiento está ocasionado por auxinas.
Note el zarcillo alrededor de la varilla de metal. Reducida de: gopher://wiscinfo.wisc.edu:2070/I9/.image/.bot/.130/External_Factors_and_Plant_Growth/Thigmotropism_Passion_flower.
Los movimientos násticos
Como los movimientos nictnásticos (del griego "cierre de noche") son la resultante de estímulos de diferentes tipos, incluyendo la luz y el contacto. Las leguminosas giran sus hojas en respuesta a la variación día/noche, se orientan verticalmente en la oscuridad y horizontalmente en la luz. La mimosa (Mimosa pudica), planta conocida por su sensibilidad, cierra sus hojas cuando se las tocan (movimientos tigmonásticos).
Respuesta Fotoperiódica
Los fitocromos son pigmentos azul-verdoso de las plantas que se encuentran en las hojas, detectan el largo del día y generan la repuesta.
El fitocromo rojo lejano es la forma fisiológicamente activa que revierte a fitocromo rojo cercano espontáneamente (en un período oscuro prolongado) o se destruye.
Para las plantas poder sensar la luz de su entorno es tan importante como la visión para la mayoría de los animales y puede ser fundamental para su supervivencia. Una manera en que realizan este proceso es mediante los fitocromos, una familia de proteínas fotorreceptoras cuyos origen se remonta a los primitivos procariotas fotosintetizadores y que, en el transcurso de la evolución, originaron sofisticados mecanismos de respuesta a las variaciones de la luz tales como la respuesta fotoperíodica. La misma es la respuesta de la planta a las cantidades relativas de luz y oscuridad en un período de 24 hs, y que, en muchos casos, controla la floración.
Las plantas de día corto florecen a comienzos de primavera o en el otoño, cuando las noches son relativamente largas y el día relativamente corto. Ej.: crisantemos, porotos, girasol.
Las plantas de día largo florecen generalmente en el verano, cuando las noches son relativamente cortas y los días relativamente largos. E.: lechuga, espinaca, papa.
Plantas de día neutro: florecen independientemente de la duración del día. Ej.: arroz, maíz, petunias.
Lecciones hipertextuales de botánica http://www.unex.es/botanica/masfacil/mfeso231.htm
Plant Hormones A UK site with links and plant hormone-related data.
The Plant Hormone Home Page (Northern Illinois University) View a general introduction to plant hormones as well as specifics about your fave hormone.
Gibberellins: a short history (Steve Croker, UK)
Apical Dominance (Ross Koning, East Connecticut State University) Discusses the role of auxins in keeping the apical meristem on top!
Water and Transport A section of a seies of lecture presentations by Tom Jacobs at UIUC, part of a whole at http://www.life.uiuc.edu/bio100/lessons/
Plants in Motion (Roger Hangartner, Indiana University) Video and animated GIF images of plant germination, flower opening, etc.
Essential Elements for Plant Growth (Philip Barak, U Wisconsin) There is more to this topic than CHOPKNS CaFe!
Plant images (a collection of image files, many used herein).
Plant Biology (University of Maryland) Text, outlines, and images that are part of a general botany course.
Redacción y diagramación a cargo de :
Dr. Jorge S. Raisman, lito@unne.edu.ar Ing. Ana María Gonzalez, ana@unne.edu.ar Lic. Marisa Aguirre, maguirre@fai.unne.edu.ar
Traducido y modificado de http://gened.emc.maricopa.edu/Bio/BIO181/BIOBK/BioBookTOC.html
Actualizado en Enero del 2000.
Reproducción autorizada únicamente con fines educativos.
Se agradecen comentarios y sugerencias.
Auxina: El nombre auxina significa en griego 'crecer' y es dado a un grupo de compuestos que estimulan la elongación. El ácido indolacético (IAA) es la forma predominante, sin embargo, evidencia reciente sugiere que existen otras auxinas indólicas naturales en plantas.
Enzimas: (del griego en = en; zyme = levadura): Molécula de proteína que actúa como catalizador en las reacciones bioquímicas.
Estatolitos: grano de almidón móvil, que permitiría a la planta recibir el estímulo de la gravedad.
Estímulo: acción sobre un vegetal, capaz de provocar una reacción.
Fitohormona: compuestos de peso molecular medio, producidos por células vegetales y que actúan en otras partes de la planta, como estimulantes de algún proceso fisiológico.
Grano de almidón: plastidio que acumula almidón.
Nutrición: (del latín nutrire): aumentar la sustancia viva del organismo. Nutrición: acción de nutrir.
Reproducción: literalmente, volver a producir o a engendrar otro organismo a partir de un ser que alcanzó la madurez genitiva.
Tropismo: movimiento de orientación de la planta o una parte de ella, realizada ante la influencia unilateral de un factor estimulante.
Zarcillos: órgano filamentoso que las plantas utilizan exclusivamente para trepar.
Hormonas vegetales
Fitohormonas Historia Auxinas Giberelinas Citocininas Etileno Enlaces Glosario Autoevaluación 1 Autoevaluación 2
Conocimientos previos
Macromoléculas
Estructura de las plantas: célula vegetal, tejidos, órganos
Nociones de fisiología vegetal
Ciclo celular
Fitohormonas
El desarrollo normal de una planta depende de la interacción de factores externos: luz, nutrientes, agua y temperatura, entre otros, e internos: hormonas.
Las hormonas se han definido como compuestos naturales que poseen la propiedad de regular procesos fisiológicos en concentraciones muy por debajo de la de otros compuestos (nutrientes, vitaminas) y que en dosis más altas los afectarían.
Regulan procesos de correlación, es decir que, recibido el estímulo en un órgano, lo amplifican, traducen y generan una respuesta en otra parte de la planta. Interactúan entre ellas por distintos mecanismos:
Sinergismo: la acción de una determinada sustancia se ve favorecida por la presencia de otra.
Antagonismo: la presencia de una sustancia evita la acción de otra.
Balance cuantitativo: la acción de una determinada sustancia depende de la concentración de otra
Tienen además, dos características distintivas de las hormonas animales, a) ejercen efectos pleiotrópicos, actuando en numerosos procesos fisiológicos y b) su síntesis no se relaciona con una glándula, sino que están presentes en casi todas las células y existe una variación cuali y cuantitativa según los órganos. Las hormonas y las enzimas cumplen funciones de control químico en los organismos multicelulares.
Las fitohormonas pueden promover o inhibir determinados procesos.
Dentro de las que promueven una respuesta existen 4 grupos principales de compuestos que ocurren en forma natural, cada uno de los cuales exhibe fuertes propiedades de regulación del crecimiento en plantas. Se incluyen grupos principales: auxinas, giberelinas, citocininas y etileno.
Dentro de las que inhiben: el ácido abscísico, los inhibidores, morfactinas y retardantes del crecimiento, Cada uno con su estructura particular y activos a muy bajas concentraciones dentro de la planta.
Mientras que cada fitohormona ha sido implicada en un arreglo relativamente diverso de papeles fisiológicos dentro de las plantas y secciones cortadas de éstas, el mecanismo preciso a través del cual funcionan no es aún conocido.
Historia
Los diferentes grupos hormonales fueron descubiertos o caracterizados en:
año del descubrimiento
año de caracterización
AUXINAS
1920
GIBERELINAS
1935
(1950)
CITOCININAS
1913
(1966)
ETILENO
1901
(1966)
ACIDO ABSCÍSICO
1963
(1968)
INHIBIDORES
1928
MORFACTINAS
1958
(1970)
RETARDANTES DEL CRECIMIENTO
1949
ACIDO JASMÓNICO
1990
POLIAMINAS
1971
Auxinas
El nombre auxina significa en griego 'crecer' y es dado a un grupo de compuestos que estimulan la elongación de las células. El ácido indolacético (AIA) es la forma natural predominante, actualmente se sabe que también son naturales
el IBA (ácido indol butírico),
ácido feniácetico,
el ácido 4 cloroindolacético y
el ácido indol propiónico (IPA),
Existe gran cantidad de auxinas sintéticas siendo las mas conocidas:
ANA (ácido naftalenacético),
IBA (ácído indolbutírico),
2,4-D (ácido 2,4 diclorofenoxiacético),
NOA (ácido naftoxiacético)
2,4-DB (ácido 2,4 diclorofenoxibutilico)
2,4,5,-T (ácido 2,4,5 triclorofenoxiacético)
Biosíntesis
Aunque las auxinas se encuentran en toda la planta, la más altas concentraciones se localizan en las regiones meristemáticas, las cuales están en crecimiento activo, siendo éste el sitio de síntesis. Su síntesis puede derivar del triptofano, que por transaminación y descarboxilación da origen al AIA o de la triptamina por oxidación.
Se le encuentra tanto como molécula libre que es la forma activa o en formas conjugadas (con proteínas solubles), inactivas. La forma conjugada es la forma de transporte, de almacenamiento en semillas en reposo, y de evitar la oxidación por acción de la AIA oxidasa. Este proceso de conjugación parece ser reversible.
La concentración de auxina libre en plantas varía de 1 a 100 µg/kg peso fresco. En contraste, la concentración de auxina conjugada ha sido demostrada en ocasiones que es sustancialmente más elevada.
Traslado
Una característica sorprendente de la auxina es la fuerte polaridad exhibida en su transporte a través de la planta. La auxina es transportada por medio del parénquima que rodea los haces vasculares, sin penetrar en los tubos cribosos. Su movimiento es lento y basipéto, alejándose desde el punto apical de la planta hacia su base, aún en la raíz, y requiere energía. Este flujo de auxina reprime el desarrollo de brotes axilares laterales a lo largo del tallo, manteniendo de esta forma la dominancia apical. El movimiento de la auxina fuera de la lámina foliar hacia la base del pecíolo parece también prevenir la abscisión. Las auxinas asperjadas sobre las hojas, en concentraciones bajas, pueden ser absorbidas, penetran en los elementos cribosos, pero posteriormente se trasladan al parénquima vascular, las auxinas sintéticas, aplicadas en altas concentraciones, se trasladan por floema, junto a los fotoasimilados.
Modo de Acción
Existe acuerdo en que las auxinas actúan a nivel génico al desreprimir o reprimir la expresión de los genes. EL AIA se liga a un receptor de naturaleza proteica , formando un complejo receptor-hormona de carácter reversible, especifico, con alta afinidad y saturable. Este complejo activa un promotor que controla la expresión de los genes que codifican la síntesis de las enzimas catalizadoras de los compuestos de la pared
El efecto inicial preciso de la hormona que subsecuentemente regula este arreglo diverso de eventos fisiológicos no es aún conocido. Durante la elongación celular inducida por la auxina se piensa que actúa por medio de un efecto rápido sobre el mecanismo de la bomba de protones ATPasa en la membrana plasmática, y un efecto secundario mediado por la síntesis de enzimas.
Efectos Fisiológicos
La acción fisiológica de las auxinas puede resumirse como:
Actúan en la Mitosis.
Alargamiento celular.
Formación de raíces adventicias.
Dominancia Apical
Herbicida
Partenocarpia
Graviotropismo
Diferenciación de xilema
Regeneración del tejido vascular en tejidos dañados
Inhibición del crecimiento radical en concentraciones bajas
Floración,
senectud,
geotropismo,
Retardan la caída de hojas, flores y frutos jóvenes
dominancia apical
Aplicaciones en la Agricultura.
Herbicidas (2,4-D, 2,4-DB) y arbusticidas (2,4,5-T)
Enraizamiento de estacas leñosas (IBA, ANA)
Evitar la caída de frutos (ANA, 2,4-DP)
Raleo de frutos (ANA)
Partenocarpia
Inhibición de brotación lateral en forestales (ANA)
cultivo in vitro de tejidos
Giberelinas
El Acido giberélico GA3 fue descubierto en Japón como derivada de extracto del hongo Giberella fujikuroi que producía en crecimiento inusual de las plantas de arroz derivando de allí su nombre. Su designación es AG seguida de un número y al momento hay mas de 150 formas conocidas de esta hormona.
Biosíntesis
Las giberelinas son terpenos; su estructura se forma por ciclación de estas unidades, formando kaureno. Sintetizado en el camino metabólico del ácido mevalónico, de este mismo camino derivan, también, los retardantes del crecimiento. Su síntesis se produce en todos los tejidos de los diferentes órganos y puede estar afectada aparte de por procesos internos de retroalimentación negativa por factores externos como la luz que según su duración lleva a la producción de giberelinas o inhibidores del crecimiento
Traslado
Su traslado se realiza a través de floema y xilema, no es polar como en el caso de las auxinas.
Modo de acción
Las giberelinas provocan la división celular al acortar la interfase del ciclo celular e inducir las células en fase G1 a sintetizar ADN. También promueven la elongación celular al incrementar la plasticidad de la pared y aumentar el contenido de glucosa y fructosa, provocando la disminución del potencial agua, lo que lleva al ingreso de agua en la célula y produce su expansión, inducen la deposición transversal de microtúbulos y participan en el transporte de calcio. También pueden actuar a nivel génico para provocar algunos de sus efectos fisiológicos.
Efectos fisiológicos
Controlan el crecimiento y elongación de los tallos .
Elongación del escapo floral, que en las plantas en roseta es inducido por el fotoperíodo de día largo.
Inducción de floración en plantas de día largo cultivadas en época no apropiada
Crecimiento y desarrollo de frutos
Estimulan germinación de numerosas especies, y en cereales movilizan reservas para crecimiento inicial de la plántula.
Inducen formación de flores masculinas en plantas de especies diclinas.
Reemplaza la necesidad de horas frío (vernalización) para inducir la floración en algunas especies (hortícolas en general).
Aplicaciones en la Agricultura
En alcaucil para producir agrandamiento y alargamiento del escapo floral
En perejil para aumentar crecimiento (en épocas de frío principalmente)
En cítricos retarda la senescencia de los frutos
En vid para alargar de los pedúnculos florales para evitar enfermedades fúngicas, obtener bayas de mayor tamaño sin semillas
En manzano para aumentar tamaño y calidad de la fruta
En Coníferas, para incrementar la producción de semillas induciendo la floración precoz
En caña de azúcar para aumentar rendimiento en sacarosa
Romper latencia en tubérculos de papa y dormancia en semillas.
En malterías para aumentar la hidrólisis del almidón del endosperma de cebada
Citocininas
Las citocininas son hormonas vegetales naturales que derivan de adeninas sustituidas y que promueven la división celular en tejidos no meristemáticos. Inicialmente fueron llamadas cinetinas, sin embargo, debido al uso anterior del nombre para un grupo de compuestos de la fisiología animal, se adaptó el término citocinina (citocinesis o división celular). Existen citocininas en musgos, algas café, rojas y en algunas Diatomeas.
Estructura de las citocininas
Naturales
Sintéticas
Biosíntesis
Son producidas en los órganos en crecimiento y en el meristema de raíz. Se sintetizan a partir del isopentenil adenosina fosfato (derivado de la ruta del ácido mevalónico) que por perdida de un fosfato, eliminación hidrolítica de la ribosa y oxidación de un protón origina la zeatina, es una citocinina natural que se encuentra en el maíz (Zea mays L.) de allí su nombre.
Traslado
Las citocininas se trasladan muy poco o nada en la planta, sin embargo se las identifica en xilema (cuando se sintetizan en la raíz) y floema. Sin embargo, cuando los compuestos se encuentran en las hojas son relativamente inmóviles.
Modo de acción
Como derivan de una purina:
Se unen a la cromatina del núcleo
Efecto promotor sobre el ARN y las enzimas.
Estimulan el estado de transición del estado G2 en la mitosis
Actúan en la traducción del ARN.
Incrementan la rapidez de síntesis de proteínas
Efectos Fisiológicos
División celular y formación de órganos.
Retardo de la senescencia (debido a su propiedad de generar alta división celular son fuente de nutrientes, por lo que realizan su efecto de retardo de la senescencia)
Desarrollo de yemas laterales.
Inducen partenocarpia
Floración de plantas de días corto.
Reemplazo de luz roja en germinación de semillas fotoblásticas
Aplicaciones en la Agricultura
Retardo de la senescencia de flores y hortalizas de hojas, manteniendo por mas tiempo el color verde
En manzanos, rosas o claveles promueve la ramificación lateral
En combinación con giberelinas controla forma y tamaño de algunos frutos (manzano)
Inducen partenocarpia en algunos frutos
Reemplazan la necesidad de luz roja en semillas de lechuga
Interrumpen dormancia en vid
Disminuyen contenido de alcaloides en plantas del género Datura
Promueven la formación de vástagos en el cultivo in vitro
Etileno
El etileno, es una de las hormonas de estructura más simple, gaseoso, al ser un hidrocarburo, es muy diferente a otras hormonas vegetales naturales. Aunque se ha sabido desde principios de siglo que el etileno provoca respuestas tales como geotropismo y abscisión, no fue sino hasta los años 1960s que se empezó a aceptar como una hormona vegetal.
Biosíntesis
Deriva de los C3 y C4 de la metionina, que pasa, con gasto de ATP, a S-adenosilmetionina (SAM), por acción de una enzima pasa a ácido aminociclopropano- 1 carboxílico (ACC) y por oxidación de este y por la acc oxidasa se forma etileno. Una característica de esta hormona es que posee acción autocatalítica, esto se debe a que la presencia de etileno activa la acción del gen que codifica la enzima que pasa de ACC a etileno
Factores que afectan la biosíntesis de etileno
El etileno parece ser producido esencialmente por todas las partes vivas de las plantas superiores, y la tasa varía con el órgano y tejido específicos y su estado de crecimiento y desarrollo. Las tasas de síntesis varían desde rangos muy bajos (0.04-0.05 µl/kg-hr) en blueberries (Vaccinium sp.) a extremadamente elevadas (3.400 µl/kg-hr) en flores devanecientes de orquídeas Vanda.
Modo de acción
Su acción se da principalmente porque:
Se une a receptores del tipo proteico que reconocen moléculas pequeñas de doble ligadura
Deber ser una metalproteína que contiene CU o Zn
Los receptores son principalmente dos (ETR y ERS) uno formado por dos elementos: un sensor y otro de respuesta (ETR) y otro con solo el elemento sensor (ERS)
Actúan en la traduccción y amplificación de la señal de la hormona, al unirse el etileno a sus receptores , se desencadenan las reacciones que llevan a la respuesta al etileno.
En general se observa un aumento en la síntesis de enzimas
Efectos Fisiológicos
Maduración de frutos
Senescencia de órganos
Epinastia
Tigmomorfogénesis o perturbación mecánica
Hipertrofias
Exudación de resinas, latex y gomas
Promoción o inhibición de los cultivos de callos in vitro
Inhibición de la embriogénesis somática
Apertura del gancho plumular
Inducción de raíces
Inhibición del crecimiento longitudinal
Incremento del diámetro caulinar
Antagonistas
[CO2] Compite por el sitio de unión del etileno con el receptor. Por eso se utiliza para la conservación de frutas
Ag+ Interfiere la unión del etileno con su receptor. Se lo utiliza para la conservación de flores
2,5 norbornadieno cis buteno Inhibe la acción del etileno de manera competitiva por unirse al mismo receptor.
Aplicaciones en la Agricultura
Maduración de frutos climatéricos
Evitar vuelco en cereales
Provocar abscisión de órganos y frutos
Estimula la germinación
Inducción de floración
Incremento del flujo de latex, gomas y resinas
Inhibición de la nodulación inducida por Rizhobium, de la tuberización y bulbificación
Promoción de la floración femenina en Cucurbitáceas
El etileno se aplica como gas en ambientes cerrados o en forma liquida como pulverizaciones de Etephon que al ponerse en contacto con la planta libera etileno.
Abscisión: separación, cuando se deshace el estrato que mantiene unidos dos células o dos órganos.
Autocatalítico: que es capaz de auto generar su propia síntesis.
Balance cuantitativo: la acción de una determinada sustancia depende de la concentración de otra
Basipeto: movimiento desde el ápice hacia la base.
Biosíntesis : síntesis de un determinado compuesto que lo realiza el mismo ser vivo, por ejemplo la sintesis de hormonas por parte de las plantas
Cultivo in vitro: Técnica basada en la totipotencialidad de las células vegetales y que consiste en cultivar un explante (trozo de vegetal) bajo condiciones de asepsia en un medio químicamente conocido y mantenido en condiciones controladas con el objeto de originar una nueva planta.
Dominancia apical: predominio en el crecimiento de la yema que se encuentra en la porción superior de la planta, por sobre el crecimiento de las ubicadas en las axilas de las hojas inferiores.
Dormancia: proceso por el cual a pesar de ser favorables todos los facotres externos (ambientales) no germina la semilla o brotan las yemas.
Embriogénesis somática: formación de embriones idénticos a los zigoticos a partir de células somáticas, sin fecundación
Enzima: cualquiera de los activadores naturales de los procesos bioquímicos sintetizado por las células vivas.
Elongación: alargamiento.
Epinastia: crecimiento longitudinal desigual de cualquier órgano. Por ejemplo en una rama horizontal se encorva hacia abajo como consecuencia del mayor crecimiento el lado superior
Fotoblásticas: órganos que necesitan determinada intensidad de luz para generar la respuesta
Fotoperiodo: duración del tiempo diario en que las plantas u órganos están sometidas a la luz
Geotropismo: fenómeno trópico en el que el factor estimulante es la gravedad.
Hormona: cualquier producto químico de naturaleza orgánica que sirve de mensajero químico, ya que producido en una parte de la planta tiene como "blanco" otra parte de ella.
Latencia: idem dormancia
Meristemas: conjunto de células especializado en la división celular / Tejido encargado del crecimiento.
Partenocarpia: formación de frutos sin necesidad de que se produzca la fecundación.
Plantas de días largos: aquellas plantas que florecen por encima de un umbral critico.
Plantas de días cortos: aquellas que florecen por debajo de un umbral crítico
Pleiotrópico: que actúa en numerosos procesos fisiológicos
Polaridad: antagonismo entre la parte superior e inferior del cuerpo del vegetal. Se reconocen un polo caulinar y uno radical.
Procesos de correlación: recibido el estimulo en un órgano, es amplificado y traducido y genera una respuesta en otra parte de la planta,
Primordios foliares: estado rudimentarios de las hojas en una yema.
Proteólisis: proceso de degradación de las proteínas
Senescencia: acción y efecto de envejecer.
Sinergismo: la acción de una determinada sustancia se ve favorecida por la presencia de otra.
Termogénesis : formación de órganos o tejidos por acción de la temperatura
Tigmotropismos : conjunto de fenómenos relativos a los movimientos de orientación que realizan determinados órganos vegetales estimulados por el contacto unilateral. Por ejemplo los zarcillos
Tigmomorfogénesis: generación de tejido luego de producida una herida
Azcon-Bieto.J and Talón, M. 2000. Fundamentos de Fisiología Vegetal. Mc Graw Hill Interamericana, Madrid.
Barcello Coll, J.; G. Nicolás Rodrigo; B. Sabater Garcia y R. Sanchez Tames. 1992. Fisiología Vegetal. Editorial Pirámide. Madrid.
Bidwell, R.G.S. 1993. Fisiología Vegetal. Primera Edición en Español, AGT Editor S.A.
Davies, P.J. 1995. Plant hormones. Physiology, Biochemistry and Molecular Biology. Kluwer Academic Publishers. London.
Salisbury., F. B. and Ross, C. W. 1994. Fisiología Vegetal. Versión en Español Grupo Editorial Iberoamerica. Mexico.
Fitohormonas Historia Auxinas Giberelinas Citocininas Etileno Enlaces Glosario Autoevaluación 1 Autoevaluación 2
Conocimientos previos
Macromoléculas
Estructura de las plantas: célula vegetal, tejidos, órganos
Nociones de fisiología vegetal
Ciclo celular
Fitohormonas
El desarrollo normal de una planta depende de la interacción de factores externos: luz, nutrientes, agua y temperatura, entre otros, e internos: hormonas.
Las hormonas se han definido como compuestos naturales que poseen la propiedad de regular procesos fisiológicos en concentraciones muy por debajo de la de otros compuestos (nutrientes, vitaminas) y que en dosis más altas los afectarían.
Regulan procesos de correlación, es decir que, recibido el estímulo en un órgano, lo amplifican, traducen y generan una respuesta en otra parte de la planta. Interactúan entre ellas por distintos mecanismos:
Sinergismo: la acción de una determinada sustancia se ve favorecida por la presencia de otra.
Antagonismo: la presencia de una sustancia evita la acción de otra.
Balance cuantitativo: la acción de una determinada sustancia depende de la concentración de otra
Tienen además, dos características distintivas de las hormonas animales, a) ejercen efectos pleiotrópicos, actuando en numerosos procesos fisiológicos y b) su síntesis no se relaciona con una glándula, sino que están presentes en casi todas las células y existe una variación cuali y cuantitativa según los órganos. Las hormonas y las enzimas cumplen funciones de control químico en los organismos multicelulares.
Las fitohormonas pueden promover o inhibir determinados procesos.
Dentro de las que promueven una respuesta existen 4 grupos principales de compuestos que ocurren en forma natural, cada uno de los cuales exhibe fuertes propiedades de regulación del crecimiento en plantas. Se incluyen grupos principales: auxinas, giberelinas, citocininas y etileno.
Dentro de las que inhiben: el ácido abscísico, los inhibidores, morfactinas y retardantes del crecimiento, Cada uno con su estructura particular y activos a muy bajas concentraciones dentro de la planta.
Mientras que cada fitohormona ha sido implicada en un arreglo relativamente diverso de papeles fisiológicos dentro de las plantas y secciones cortadas de éstas, el mecanismo preciso a través del cual funcionan no es aún conocido.
Historia
Los diferentes grupos hormonales fueron descubiertos o caracterizados en:
año del descubrimiento
año de caracterización
AUXINAS
1920
GIBERELINAS
1935
(1950)
CITOCININAS
1913
(1966)
ETILENO
1901
(1966)
ACIDO ABSCÍSICO
1963
(1968)
INHIBIDORES
1928
MORFACTINAS
1958
(1970)
RETARDANTES DEL CRECIMIENTO
1949
ACIDO JASMÓNICO
1990
POLIAMINAS
1971
Auxinas
El nombre auxina significa en griego 'crecer' y es dado a un grupo de compuestos que estimulan la elongación de las células. El ácido indolacético (AIA) es la forma natural predominante, actualmente se sabe que también son naturales
el IBA (ácido indol butírico),
ácido feniácetico,
el ácido 4 cloroindolacético y
el ácido indol propiónico (IPA),
Existe gran cantidad de auxinas sintéticas siendo las mas conocidas:
ANA (ácido naftalenacético),
IBA (ácído indolbutírico),
2,4-D (ácido 2,4 diclorofenoxiacético),
NOA (ácido naftoxiacético)
2,4-DB (ácido 2,4 diclorofenoxibutilico)
2,4,5,-T (ácido 2,4,5 triclorofenoxiacético)
Biosíntesis
Aunque las auxinas se encuentran en toda la planta, la más altas concentraciones se localizan en las regiones meristemáticas, las cuales están en crecimiento activo, siendo éste el sitio de síntesis. Su síntesis puede derivar del triptofano, que por transaminación y descarboxilación da origen al AIA o de la triptamina por oxidación.
Se le encuentra tanto como molécula libre que es la forma activa o en formas conjugadas (con proteínas solubles), inactivas. La forma conjugada es la forma de transporte, de almacenamiento en semillas en reposo, y de evitar la oxidación por acción de la AIA oxidasa. Este proceso de conjugación parece ser reversible.
La concentración de auxina libre en plantas varía de 1 a 100 µg/kg peso fresco. En contraste, la concentración de auxina conjugada ha sido demostrada en ocasiones que es sustancialmente más elevada.
Traslado
Una característica sorprendente de la auxina es la fuerte polaridad exhibida en su transporte a través de la planta. La auxina es transportada por medio del parénquima que rodea los haces vasculares, sin penetrar en los tubos cribosos. Su movimiento es lento y basipéto, alejándose desde el punto apical de la planta hacia su base, aún en la raíz, y requiere energía. Este flujo de auxina reprime el desarrollo de brotes axilares laterales a lo largo del tallo, manteniendo de esta forma la dominancia apical. El movimiento de la auxina fuera de la lámina foliar hacia la base del pecíolo parece también prevenir la abscisión. Las auxinas asperjadas sobre las hojas, en concentraciones bajas, pueden ser absorbidas, penetran en los elementos cribosos, pero posteriormente se trasladan al parénquima vascular, las auxinas sintéticas, aplicadas en altas concentraciones, se trasladan por floema, junto a los fotoasimilados.
Modo de Acción
Existe acuerdo en que las auxinas actúan a nivel génico al desreprimir o reprimir la expresión de los genes. EL AIA se liga a un receptor de naturaleza proteica , formando un complejo receptor-hormona de carácter reversible, especifico, con alta afinidad y saturable. Este complejo activa un promotor que controla la expresión de los genes que codifican la síntesis de las enzimas catalizadoras de los compuestos de la pared
El efecto inicial preciso de la hormona que subsecuentemente regula este arreglo diverso de eventos fisiológicos no es aún conocido. Durante la elongación celular inducida por la auxina se piensa que actúa por medio de un efecto rápido sobre el mecanismo de la bomba de protones ATPasa en la membrana plasmática, y un efecto secundario mediado por la síntesis de enzimas.
Efectos Fisiológicos
La acción fisiológica de las auxinas puede resumirse como:
Actúan en la Mitosis.
Alargamiento celular.
Formación de raíces adventicias.
Dominancia Apical
Herbicida
Partenocarpia
Graviotropismo
Diferenciación de xilema
Regeneración del tejido vascular en tejidos dañados
Inhibición del crecimiento radical en concentraciones bajas
Floración,
senectud,
geotropismo,
Retardan la caída de hojas, flores y frutos jóvenes
dominancia apical
Aplicaciones en la Agricultura.
Herbicidas (2,4-D, 2,4-DB) y arbusticidas (2,4,5-T)
Enraizamiento de estacas leñosas (IBA, ANA)
Evitar la caída de frutos (ANA, 2,4-DP)
Raleo de frutos (ANA)
Partenocarpia
Inhibición de brotación lateral en forestales (ANA)
cultivo in vitro de tejidos
Giberelinas
El Acido giberélico GA3 fue descubierto en Japón como derivada de extracto del hongo Giberella fujikuroi que producía en crecimiento inusual de las plantas de arroz derivando de allí su nombre. Su designación es AG seguida de un número y al momento hay mas de 150 formas conocidas de esta hormona.
Biosíntesis
Las giberelinas son terpenos; su estructura se forma por ciclación de estas unidades, formando kaureno. Sintetizado en el camino metabólico del ácido mevalónico, de este mismo camino derivan, también, los retardantes del crecimiento. Su síntesis se produce en todos los tejidos de los diferentes órganos y puede estar afectada aparte de por procesos internos de retroalimentación negativa por factores externos como la luz que según su duración lleva a la producción de giberelinas o inhibidores del crecimiento
Traslado
Su traslado se realiza a través de floema y xilema, no es polar como en el caso de las auxinas.
Modo de acción
Las giberelinas provocan la división celular al acortar la interfase del ciclo celular e inducir las células en fase G1 a sintetizar ADN. También promueven la elongación celular al incrementar la plasticidad de la pared y aumentar el contenido de glucosa y fructosa, provocando la disminución del potencial agua, lo que lleva al ingreso de agua en la célula y produce su expansión, inducen la deposición transversal de microtúbulos y participan en el transporte de calcio. También pueden actuar a nivel génico para provocar algunos de sus efectos fisiológicos.
Efectos fisiológicos
Controlan el crecimiento y elongación de los tallos .
Elongación del escapo floral, que en las plantas en roseta es inducido por el fotoperíodo de día largo.
Inducción de floración en plantas de día largo cultivadas en época no apropiada
Crecimiento y desarrollo de frutos
Estimulan germinación de numerosas especies, y en cereales movilizan reservas para crecimiento inicial de la plántula.
Inducen formación de flores masculinas en plantas de especies diclinas.
Reemplaza la necesidad de horas frío (vernalización) para inducir la floración en algunas especies (hortícolas en general).
Aplicaciones en la Agricultura
En alcaucil para producir agrandamiento y alargamiento del escapo floral
En perejil para aumentar crecimiento (en épocas de frío principalmente)
En cítricos retarda la senescencia de los frutos
En vid para alargar de los pedúnculos florales para evitar enfermedades fúngicas, obtener bayas de mayor tamaño sin semillas
En manzano para aumentar tamaño y calidad de la fruta
En Coníferas, para incrementar la producción de semillas induciendo la floración precoz
En caña de azúcar para aumentar rendimiento en sacarosa
Romper latencia en tubérculos de papa y dormancia en semillas.
En malterías para aumentar la hidrólisis del almidón del endosperma de cebada
Citocininas
Las citocininas son hormonas vegetales naturales que derivan de adeninas sustituidas y que promueven la división celular en tejidos no meristemáticos. Inicialmente fueron llamadas cinetinas, sin embargo, debido al uso anterior del nombre para un grupo de compuestos de la fisiología animal, se adaptó el término citocinina (citocinesis o división celular). Existen citocininas en musgos, algas café, rojas y en algunas Diatomeas.
Estructura de las citocininas
Naturales
Sintéticas
Biosíntesis
Son producidas en los órganos en crecimiento y en el meristema de raíz. Se sintetizan a partir del isopentenil adenosina fosfato (derivado de la ruta del ácido mevalónico) que por perdida de un fosfato, eliminación hidrolítica de la ribosa y oxidación de un protón origina la zeatina, es una citocinina natural que se encuentra en el maíz (Zea mays L.) de allí su nombre.
Traslado
Las citocininas se trasladan muy poco o nada en la planta, sin embargo se las identifica en xilema (cuando se sintetizan en la raíz) y floema. Sin embargo, cuando los compuestos se encuentran en las hojas son relativamente inmóviles.
Modo de acción
Como derivan de una purina:
Se unen a la cromatina del núcleo
Efecto promotor sobre el ARN y las enzimas.
Estimulan el estado de transición del estado G2 en la mitosis
Actúan en la traducción del ARN.
Incrementan la rapidez de síntesis de proteínas
Efectos Fisiológicos
División celular y formación de órganos.
Retardo de la senescencia (debido a su propiedad de generar alta división celular son fuente de nutrientes, por lo que realizan su efecto de retardo de la senescencia)
Desarrollo de yemas laterales.
Inducen partenocarpia
Floración de plantas de días corto.
Reemplazo de luz roja en germinación de semillas fotoblásticas
Aplicaciones en la Agricultura
Retardo de la senescencia de flores y hortalizas de hojas, manteniendo por mas tiempo el color verde
En manzanos, rosas o claveles promueve la ramificación lateral
En combinación con giberelinas controla forma y tamaño de algunos frutos (manzano)
Inducen partenocarpia en algunos frutos
Reemplazan la necesidad de luz roja en semillas de lechuga
Interrumpen dormancia en vid
Disminuyen contenido de alcaloides en plantas del género Datura
Promueven la formación de vástagos en el cultivo in vitro
Etileno
El etileno, es una de las hormonas de estructura más simple, gaseoso, al ser un hidrocarburo, es muy diferente a otras hormonas vegetales naturales. Aunque se ha sabido desde principios de siglo que el etileno provoca respuestas tales como geotropismo y abscisión, no fue sino hasta los años 1960s que se empezó a aceptar como una hormona vegetal.
Biosíntesis
Deriva de los C3 y C4 de la metionina, que pasa, con gasto de ATP, a S-adenosilmetionina (SAM), por acción de una enzima pasa a ácido aminociclopropano- 1 carboxílico (ACC) y por oxidación de este y por la acc oxidasa se forma etileno. Una característica de esta hormona es que posee acción autocatalítica, esto se debe a que la presencia de etileno activa la acción del gen que codifica la enzima que pasa de ACC a etileno
Factores que afectan la biosíntesis de etileno
El etileno parece ser producido esencialmente por todas las partes vivas de las plantas superiores, y la tasa varía con el órgano y tejido específicos y su estado de crecimiento y desarrollo. Las tasas de síntesis varían desde rangos muy bajos (0.04-0.05 µl/kg-hr) en blueberries (Vaccinium sp.) a extremadamente elevadas (3.400 µl/kg-hr) en flores devanecientes de orquídeas Vanda.
Modo de acción
Su acción se da principalmente porque:
Se une a receptores del tipo proteico que reconocen moléculas pequeñas de doble ligadura
Deber ser una metalproteína que contiene CU o Zn
Los receptores son principalmente dos (ETR y ERS) uno formado por dos elementos: un sensor y otro de respuesta (ETR) y otro con solo el elemento sensor (ERS)
Actúan en la traduccción y amplificación de la señal de la hormona, al unirse el etileno a sus receptores , se desencadenan las reacciones que llevan a la respuesta al etileno.
En general se observa un aumento en la síntesis de enzimas
Efectos Fisiológicos
Maduración de frutos
Senescencia de órganos
Epinastia
Tigmomorfogénesis o perturbación mecánica
Hipertrofias
Exudación de resinas, latex y gomas
Promoción o inhibición de los cultivos de callos in vitro
Inhibición de la embriogénesis somática
Apertura del gancho plumular
Inducción de raíces
Inhibición del crecimiento longitudinal
Incremento del diámetro caulinar
Antagonistas
[CO2] Compite por el sitio de unión del etileno con el receptor. Por eso se utiliza para la conservación de frutas
Ag+ Interfiere la unión del etileno con su receptor. Se lo utiliza para la conservación de flores
2,5 norbornadieno cis buteno Inhibe la acción del etileno de manera competitiva por unirse al mismo receptor.
Aplicaciones en la Agricultura
Maduración de frutos climatéricos
Evitar vuelco en cereales
Provocar abscisión de órganos y frutos
Estimula la germinación
Inducción de floración
Incremento del flujo de latex, gomas y resinas
Inhibición de la nodulación inducida por Rizhobium, de la tuberización y bulbificación
Promoción de la floración femenina en Cucurbitáceas
El etileno se aplica como gas en ambientes cerrados o en forma liquida como pulverizaciones de Etephon que al ponerse en contacto con la planta libera etileno.
Abscisión: separación, cuando se deshace el estrato que mantiene unidos dos células o dos órganos.
Autocatalítico: que es capaz de auto generar su propia síntesis.
Balance cuantitativo: la acción de una determinada sustancia depende de la concentración de otra
Basipeto: movimiento desde el ápice hacia la base.
Biosíntesis : síntesis de un determinado compuesto que lo realiza el mismo ser vivo, por ejemplo la sintesis de hormonas por parte de las plantas
Cultivo in vitro: Técnica basada en la totipotencialidad de las células vegetales y que consiste en cultivar un explante (trozo de vegetal) bajo condiciones de asepsia en un medio químicamente conocido y mantenido en condiciones controladas con el objeto de originar una nueva planta.
Dominancia apical: predominio en el crecimiento de la yema que se encuentra en la porción superior de la planta, por sobre el crecimiento de las ubicadas en las axilas de las hojas inferiores.
Dormancia: proceso por el cual a pesar de ser favorables todos los facotres externos (ambientales) no germina la semilla o brotan las yemas.
Embriogénesis somática: formación de embriones idénticos a los zigoticos a partir de células somáticas, sin fecundación
Enzima: cualquiera de los activadores naturales de los procesos bioquímicos sintetizado por las células vivas.
Elongación: alargamiento.
Epinastia: crecimiento longitudinal desigual de cualquier órgano. Por ejemplo en una rama horizontal se encorva hacia abajo como consecuencia del mayor crecimiento el lado superior
Fotoblásticas: órganos que necesitan determinada intensidad de luz para generar la respuesta
Fotoperiodo: duración del tiempo diario en que las plantas u órganos están sometidas a la luz
Geotropismo: fenómeno trópico en el que el factor estimulante es la gravedad.
Hormona: cualquier producto químico de naturaleza orgánica que sirve de mensajero químico, ya que producido en una parte de la planta tiene como "blanco" otra parte de ella.
Latencia: idem dormancia
Meristemas: conjunto de células especializado en la división celular / Tejido encargado del crecimiento.
Partenocarpia: formación de frutos sin necesidad de que se produzca la fecundación.
Plantas de días largos: aquellas plantas que florecen por encima de un umbral critico.
Plantas de días cortos: aquellas que florecen por debajo de un umbral crítico
Pleiotrópico: que actúa en numerosos procesos fisiológicos
Polaridad: antagonismo entre la parte superior e inferior del cuerpo del vegetal. Se reconocen un polo caulinar y uno radical.
Procesos de correlación: recibido el estimulo en un órgano, es amplificado y traducido y genera una respuesta en otra parte de la planta,
Primordios foliares: estado rudimentarios de las hojas en una yema.
Proteólisis: proceso de degradación de las proteínas
Senescencia: acción y efecto de envejecer.
Sinergismo: la acción de una determinada sustancia se ve favorecida por la presencia de otra.
Termogénesis : formación de órganos o tejidos por acción de la temperatura
Tigmotropismos : conjunto de fenómenos relativos a los movimientos de orientación que realizan determinados órganos vegetales estimulados por el contacto unilateral. Por ejemplo los zarcillos
Tigmomorfogénesis: generación de tejido luego de producida una herida
Azcon-Bieto.J and Talón, M. 2000. Fundamentos de Fisiología Vegetal. Mc Graw Hill Interamericana, Madrid.
Barcello Coll, J.; G. Nicolás Rodrigo; B. Sabater Garcia y R. Sanchez Tames. 1992. Fisiología Vegetal. Editorial Pirámide. Madrid.
Bidwell, R.G.S. 1993. Fisiología Vegetal. Primera Edición en Español, AGT Editor S.A.
Davies, P.J. 1995. Plant hormones. Physiology, Biochemistry and Molecular Biology. Kluwer Academic Publishers. London.
Salisbury., F. B. and Ross, C. W. 1994. Fisiología Vegetal. Versión en Español Grupo Editorial Iberoamerica. Mexico.
INSTITUTO DE FORMACION DOCENTE CONTINUA
“María Inés Elizalde”
PROGRAMA.
ESPACIO CURRICULAR: Biología Celular y Molecular
CARRERA: Profesorado de Biología
CURSO: 3er año
CARGA HORARIA: 2 horas semanales
PROFESOR: Daniel Fabián Barrios
AÑO LECTIVO: 2011
CONTENIDOS CONCEPTUALES
Unidad I:
CARACTERÍSTICAS DE LA VIDA.
Temario
1.1. Características de la vida: complejidad y organización, programa genético, reproducción, metabolismo, homeostasis, adaptación.
1.2. Los seres vivos como sistemas abiertos.
Definición de Metabolismo. Procesos anabólicos y catabólicos: características y ejemplos. Organismos autótrofos y heterótrofos: distintos tipos.
1.3. Niveles de organización de la materia viva.
Organización química: Elementos y compuestos. Agua, Hidratos de carbono, lípidos y proteínas. Estructura y funciones.
Virus y priones: características generales.
1.4. Organización biológica: Referencias generales.
Unidad II:
UNIDAD DE PATRÓN.
Temario
2.1. Historia de la Teoría celular: Teoría celular. Características de las células procariotas. Origen de las células eucariotas. Teoría endosimbiótica.
2.2. La célula procariota: Estructuras permanentes: pared celular, membrana plasmática, mesosomas, nucleoide, ribosomas. Estructuras accesorias: Cápsula, flagelos, fimbrias, pilis, materiales de reserva.
2.3. Metabolismo bacteriano: Heterótrofos y autótrofos (quimioautótrofos y fotosintéticos). Bacterias aerobias, anaerobias facultativas y anaerobias obligadas.
2.4. La célula eucariota: Estructura y funciones de los componentes celulares de células vegetales y animales.
Núcleo interfásico: envoltura y poros nucleares, nucleolo. La membrana plasmática y pared celular. Citoplasma, citosol y citoesqueleto. Vacuolas y vesículas, retículo endoplasmático liso y rugoso, complejo de golgi, lisosomas y peroxisomas. Ribosomas. Centríolos, cilios y flagelos. Mitocondrias, cloroplastos y orgánulos de reserva.
Técnicas de estudio de la Biología Celular.
Campos de aplicación de los adelantos en el campo de la Biología Molecular. Las Biotecnologías.
Unidad III:
METABOLISMO.
Temario
4.1. Metabolismo: Generalidades
4.2. Nutrición: Formas de nutrición en autótrofos y heterótrofos.
4.3. Metabolismo celular: Respiración. Procesos de oxidación – reducción. Enzimas. Cómo producen ATP las células (Glucólisis y respiración)
Fermentaciones (alcohólica y etílica)
4.3. Fotosíntesis: Características generales. Localización intracelular. Radiaciones electromagnéticas y su interacción con la materia. Pigmentos fotosintéticos y absorción de luz. Etapas: (fotólisis – fijación del CO2) –Productos y subproductos, el producto final. Ciclo del C4.
Quimiosíntesis.
Unidad IV:
Temario
3.1. Reproducción bacteriana: Fisión binaria e intercambio de material genético (transducción y conjugación).
3.2. Ciclo celular: Interfase (períodos G1, S y G2) y división celular. Características celulares de cada fase. Replicación del ADN.
Mitosis: (profase, prometafase, metafase, anafase, telofase y citocinesis).
Cromosoma metafísico: cromátida; constricciones primaria y secundaria, satélite cromosómico, telomero; clasificación de los cromosomas según la posición del centrómero. Cariotipo.
3.3. La Meiosis: El origen de las gametas. Espermatogénesis y ovogénesis.
3.4. Ciclos de vida: En organismos de reproducción asexual y sexual: características generales. Ciclos haplontes, diplontes y diplohaplontes.
Unidad V:
INFORMACIÓN HEREDITARIA.
Temario
4.1. Expresión y transmisión de la información hereditaria: Información genética. Genoma, genotipo y fenotipo.
El núcleo celular: control y regulación. Cromosomas. Cromatina (eucromatina y heterocromatina)
Código genético: Proceso de traducción (síntesis de proteínas). Regulación de la expresión genética. Estructura y expresión de los genes. Mutaciones. Tipos y consecuencias.
4.2. Herencia Mendeliana: Contribución de Mendel al estudio de Herencia y al progreso de la Genética Moderna. La Teoría cromosómica. Segregación y principio de la distribución independiente. Cruza de prueba.
Conceptos de gen, alelos, monohíbrido, dihíbrido, polihíbrido, homocigoto, heterocigoto, genotipo y fenotipo.
Relaciones de dominancia entre alelos: Dominancia completa, incompleta y codominancia. Determinación de proporciones genotípicas y fenotípicas. El tablero de Punnett: su utilización en la resolución de problemas.
Alelos múltiples. Ligamiento. Mutaciones.
BIBLIOGRAFÍA
ü A. Blanco. “Química biológica”. Ed. El Ateneo.
ü Alegría Mónica P. Y otros. “Química II, Dinámica de las transformaciones, Introducción a la Química biológica, ambiental e industrial”. Ed. Santillana. Bs. As. 1999.
ü De Robertis y De Robertis (h). “Fundamentos de Biología Celular y Molecular”. Ed. El Ateneo, Bs. As. 1995
ü Koss – Jusem. “Biología y Biotecnología”. Ed. El Ateneo.
ü Curtis, Barnes. “Invitación a la Biología”. Ed. Panamericana.
ü Hahan Alberto G. “Ácidos nucleicos, código genético y citología”. Editorial Ergón, Bs. As. 1967
ü Actualizaciones en Biología. Editorial Eudeba.
ü Adanati, Wolovelsky, Tambusi. “Los códigos de la vida”. Ed. Colihue.
ü Villee. “Biología”. Ed. Universitaria de Buenos Aires.
ü Weisz Paul. “La ciencia de la Biología”. Ed. Omega, Barcelona, 5ta edición, 1980
“María Inés Elizalde”
PROGRAMA.
ESPACIO CURRICULAR: Biología Celular y Molecular
CARRERA: Profesorado de Biología
CURSO: 3er año
CARGA HORARIA: 2 horas semanales
PROFESOR: Daniel Fabián Barrios
AÑO LECTIVO: 2011
CONTENIDOS CONCEPTUALES
Unidad I:
CARACTERÍSTICAS DE LA VIDA.
Temario
1.1. Características de la vida: complejidad y organización, programa genético, reproducción, metabolismo, homeostasis, adaptación.
1.2. Los seres vivos como sistemas abiertos.
Definición de Metabolismo. Procesos anabólicos y catabólicos: características y ejemplos. Organismos autótrofos y heterótrofos: distintos tipos.
1.3. Niveles de organización de la materia viva.
Organización química: Elementos y compuestos. Agua, Hidratos de carbono, lípidos y proteínas. Estructura y funciones.
Virus y priones: características generales.
1.4. Organización biológica: Referencias generales.
Unidad II:
UNIDAD DE PATRÓN.
Temario
2.1. Historia de la Teoría celular: Teoría celular. Características de las células procariotas. Origen de las células eucariotas. Teoría endosimbiótica.
2.2. La célula procariota: Estructuras permanentes: pared celular, membrana plasmática, mesosomas, nucleoide, ribosomas. Estructuras accesorias: Cápsula, flagelos, fimbrias, pilis, materiales de reserva.
2.3. Metabolismo bacteriano: Heterótrofos y autótrofos (quimioautótrofos y fotosintéticos). Bacterias aerobias, anaerobias facultativas y anaerobias obligadas.
2.4. La célula eucariota: Estructura y funciones de los componentes celulares de células vegetales y animales.
Núcleo interfásico: envoltura y poros nucleares, nucleolo. La membrana plasmática y pared celular. Citoplasma, citosol y citoesqueleto. Vacuolas y vesículas, retículo endoplasmático liso y rugoso, complejo de golgi, lisosomas y peroxisomas. Ribosomas. Centríolos, cilios y flagelos. Mitocondrias, cloroplastos y orgánulos de reserva.
Técnicas de estudio de la Biología Celular.
Campos de aplicación de los adelantos en el campo de la Biología Molecular. Las Biotecnologías.
Unidad III:
METABOLISMO.
Temario
4.1. Metabolismo: Generalidades
4.2. Nutrición: Formas de nutrición en autótrofos y heterótrofos.
4.3. Metabolismo celular: Respiración. Procesos de oxidación – reducción. Enzimas. Cómo producen ATP las células (Glucólisis y respiración)
Fermentaciones (alcohólica y etílica)
4.3. Fotosíntesis: Características generales. Localización intracelular. Radiaciones electromagnéticas y su interacción con la materia. Pigmentos fotosintéticos y absorción de luz. Etapas: (fotólisis – fijación del CO2) –Productos y subproductos, el producto final. Ciclo del C4.
Quimiosíntesis.
Unidad IV:
Temario
3.1. Reproducción bacteriana: Fisión binaria e intercambio de material genético (transducción y conjugación).
3.2. Ciclo celular: Interfase (períodos G1, S y G2) y división celular. Características celulares de cada fase. Replicación del ADN.
Mitosis: (profase, prometafase, metafase, anafase, telofase y citocinesis).
Cromosoma metafísico: cromátida; constricciones primaria y secundaria, satélite cromosómico, telomero; clasificación de los cromosomas según la posición del centrómero. Cariotipo.
3.3. La Meiosis: El origen de las gametas. Espermatogénesis y ovogénesis.
3.4. Ciclos de vida: En organismos de reproducción asexual y sexual: características generales. Ciclos haplontes, diplontes y diplohaplontes.
Unidad V:
INFORMACIÓN HEREDITARIA.
Temario
4.1. Expresión y transmisión de la información hereditaria: Información genética. Genoma, genotipo y fenotipo.
El núcleo celular: control y regulación. Cromosomas. Cromatina (eucromatina y heterocromatina)
Código genético: Proceso de traducción (síntesis de proteínas). Regulación de la expresión genética. Estructura y expresión de los genes. Mutaciones. Tipos y consecuencias.
4.2. Herencia Mendeliana: Contribución de Mendel al estudio de Herencia y al progreso de la Genética Moderna. La Teoría cromosómica. Segregación y principio de la distribución independiente. Cruza de prueba.
Conceptos de gen, alelos, monohíbrido, dihíbrido, polihíbrido, homocigoto, heterocigoto, genotipo y fenotipo.
Relaciones de dominancia entre alelos: Dominancia completa, incompleta y codominancia. Determinación de proporciones genotípicas y fenotípicas. El tablero de Punnett: su utilización en la resolución de problemas.
Alelos múltiples. Ligamiento. Mutaciones.
BIBLIOGRAFÍA
ü A. Blanco. “Química biológica”. Ed. El Ateneo.
ü Alegría Mónica P. Y otros. “Química II, Dinámica de las transformaciones, Introducción a la Química biológica, ambiental e industrial”. Ed. Santillana. Bs. As. 1999.
ü De Robertis y De Robertis (h). “Fundamentos de Biología Celular y Molecular”. Ed. El Ateneo, Bs. As. 1995
ü Koss – Jusem. “Biología y Biotecnología”. Ed. El Ateneo.
ü Curtis, Barnes. “Invitación a la Biología”. Ed. Panamericana.
ü Hahan Alberto G. “Ácidos nucleicos, código genético y citología”. Editorial Ergón, Bs. As. 1967
ü Actualizaciones en Biología. Editorial Eudeba.
ü Adanati, Wolovelsky, Tambusi. “Los códigos de la vida”. Ed. Colihue.
ü Villee. “Biología”. Ed. Universitaria de Buenos Aires.
ü Weisz Paul. “La ciencia de la Biología”. Ed. Omega, Barcelona, 5ta edición, 1980
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