Cartilla de Morfo fisiologaVegetal.

Autor: Greys Martnez MirandaDocente: Juan Carlos Arrieta.Facultad: ciencias de la educacin. Programa: Lic. En Biologa y Qumica.

Historia de la Botnica

BotnicaRama de la biologa, la cual se encarga del estudio, clasificacin, distribucin, funcionamiento y relaciones de losorganismos pertenecientes al reino de las plantas.Desde la antigedad el estudio de estos organismos se ha dividido en dos aproximaciones.La Botnica terica y la Botnica utilitaria.La botnica terica se dedica al estudio de las plantas desde un punto de vista meramente biolgico, centrndose en su morfologa.La botnica utilitaria concebida como un medio subsidiario a travs de su uso en la medicina o agronoma. Se puede hablar de la botnica desde la prehistoria. Los hombres primitivos hacanuso de las plantas para suplir necesidades que en su momento eran bsicas pero necesarias.Como por ejemplo el vestuario, proteccin, instrumentos de caza, vivienda, alimento y usos medicinales.

Se hallan registros histricos concebidos en una cartillade asiria, conservada en el museo britnico. Esta data en el siglo VIII a. C.

En laantigedad clsicala ciencia de las plantas tuvo su primera expresin en la Grecia clsica y posteriormente en el imperio romano quien contino con su desarrollo.Los principales exponentes de esta poca fueron Aristteles, Teofrasto, Plinio el Viejo y Dioscrides.Aristteles (384-322a.C.)

recopil una valiosa informacin sobre especmenes vegetales y animales de la mayor parte del mundo entonces conocido, dividiendo a las plantas en dos grupos, plantas con flores y plantas sin flores, incluyendo en ste ltimo a los helechos, los musgos, las hepticas, los hongos y las algas observadas hasta entonces

Teofrasto (372-287a.C.)

Teofrasto (372-287 a. C.) fue discpulo de Aristteles y hered de l la direccin del Liceo, adems de su biblioteca. Teofrasto leg dos obras importantes que se suelen sealar como el origen de la botnica como ciencia: Dehistoria plantarum (Acerca de la historia de las plantas) y De causis plantarum (Sobre las causas de las plantas). La obra de Teofrasto es la ms importante sobre el tema de toda la Antigedad y la Edad Media.5 En la primera de ellas, compuesta por 17monografas, se describieron 480 especies, muchos de cuyos nombres (tales como Crataegus, Daucus, Asparagus, Narcissus, entre otros) se conservan en la actualidad. Teofrasto estableci una clasificacin de las plantas en rboles, arbustos, sub arbustos y hierbas que, aunque muy artificial, tuvo gran difusin, y se la considera como la primera clasificacin artificial.

Plinio el Viejo

Los romanos abordaron todo con un sentido ms prctico, menos emparentado con laciencia pura que con la ingeniera o la ciencia aplicada. Ejemplo de este carcter prctico es la enciclopedia de Plinio el Viejo (23-79), Naturalis Historia (Historia natural), obra voluminosa de la que se conocen 37 libros, estando los volmenes 12 al27 dedicados a las plantas. Es un amplio compendio de hechos y fantasas sobre los seres vivos en el que, a veces, se confunde lo real con lo ficticio.

Dioscrides

mdico griego al servicio del ejrcito imperialromano, cuya obra De Materia Medica (Los materiales de la medicina) est dedicada, como su ttulo alude, a la herboristera y tuvo una gran influencia en esa rea del conocimiento hasta el ao 1600.21 22 De Materia Medica, en sus libros 3 y 4, detalla observaciones de 600 plantas a las que se las clasifica de acuerdo con sus propiedades farmacolgicas, consiguiendo reconocer grupos naturales de plantas, tales como las labiadas (Lamiaceae) y las umbelferas (Apiaceae), aunque sus descripciones son muy concisas. Se trata de un importante trabajo en el que se rene todo el saber fitoterapetico de la poca, y cuya influencia domin hasta el Renacimiento. Se estima que, aproximadamente, entre 1300 y 1400 especies de plantas se conocan en la poca del Imperioromano.

Gracias a la creciente necesidad de naturalistas europeos de intercambiar ideas e informacin se comenzaron a fundar las primeras acadmicas cientficas.

Descubrimiento celular y Teora celular

RobertHooke

Gracias a los hallazgos del cientfico Robert Hooke se hicieron significativos avances en la ciencia. Uno de los ms importantes fue el de la clula, llamadas en ese momento celdas.La invencin del microscopio fue fundamentalpara realizar el experimento que llevara a un gran descubrimiento.Este cientfico utilizando un microscopio de50 aumentos construido por l, Observo una laminilla de corcho dndose cuenta de la existencia de pequeas cavidades polidricas que le recordaban a las celdillas de un panal, cada cavidad se llam clula.Estas eran clulas vegetales muertas por lo cual no pudo demostrar la relacin existente de estas celdillas con los seres vivos. Pero aun as fue un gran avance en el descubrimiento celular.

antoni van Leeuwenhoek

La primera reaccin de la gluclisis es la fosforilacin de la glucosa, para activarla (aumentar su energa) y as poder utilizarla en otros procesos cuando sea necesario. Esta activacin ocurre por la transferencia de un grupo fosfato del ATP, una reaccin catalizada por la enzima hexoquinasa,5 la cual puede fosforilar (aadir un grupo fosfato) a molculas similares a la glucosa, como la fructosa y manosa. Las ventajas de fosforilar la glucosa son 2: La primera es hacer de la glucosa un metabolito ms reactivo, mencionado anteriormente, y la segunda ventaja es que la glucosa-6-fosfato no puede cruzar la membrana celular -a diferencia de la glucosa-ya que en la clula no existe un transportador de G6P. De esta forma se evita la prdida de sustrato energtico para la clula. Tcnicamente hablando, la hexoquinasa slo fosforila las D-hexosas, y utiliza de sustrato MgATP2+, ya que este catin permite que el ltimo fosfato del ATP (fosfato gamma, -P o P) sea un blanco ms fcil para el ataque nucleoflico que realiza el grupo hidroxilo (OH) del sexto carbono de la glucosa, lo que es posible debido al Mg2+ que apantalla las cargas de los otros dos fosfatos.1 6 Esta reaccin posee un G negativo, y por tanto se trata de una reaccin en la que se pierde energa en forma de calor. En numerosas bacterias esta reaccin esta acoplada a la ltima reaccin de la gluclisis (de fosfoenolpiruvato a piruvato) para poder aprovechar la energa sobrante de la reaccin: el fosfato del fosfoenolpiruvato se transfiere de una a otra protena de un sistema de transporte fosfotransferasa, y en ltima instancia, el fosfato pasar a una molcula de glucosa que es tomada del exterior de la clula y liberada en forma de G6P en el interior celular. Se trata por tanto de acoplar la primera y la ltima reaccin de esta va y usar el excedente de energa para realizar un tipo de transporte a travs de membrana denominado translocacin de grupo.

ste es un paso importante, puesto que aqu se define la geometra molecular que afectar los dos pasos crticos en la gluclisis: El prximo paso, que agregar un grupo fosfato al producto de esta reaccin, y el paso 4, cuando se creen dos molculas de gliceraldehido que finalmente sern las precursoras del piruvato.1 En esta reaccin, la glucosa-6-fosfato se isomeriza a fructosa-6-fosfato, mediante la enzima glucosa-6-fosfato isomerasa. La isomerizacin ocurre en una reaccin de 4 pasos, que implica la apertura del anillo y un traspaso de protones a travs de un intermediario cis-enediol8

Puesto que la energa libre de esta reaccin es igual a +1,7 kJ/mol la reaccin es no espontnea y se debe acoplar.Fosforilacin de la fructosa 6-fosfato en el carbono 1, con gasto de un ATP, a travs de la enzima fosfofructoquinasa-1 (PFK1). Tambin este fosfato tendr una baja energa de hidrlisis. Por el mismo motivo que en la primera reaccin, el proceso es irreversible. El nuevo producto se denominar fructosa-1,6-bifosfato. La irreversibilidad es importante, ya que la hace ser el punto de control de la gluclisis. Como hay otros sustratos aparte de la glucosa que entran en la gluclisis, el punto de control no est colocado en la primera reaccin, sino en sta. La fosfofructoquinasa tiene centros alostricos, sensibles a las concentraciones de intermediarios como citrato y cidos grasos. Liberando una enzima llamada fosfructocinasa-2 que fosforila en el carbono 2 y regula la reaccin.

La enzima aldolasa (fructosa-1,6-bifosfato aldolasa), mediante una condensacin aldlica reversible, rompe la fructosa-1,6-bifosfato en dos molculas de tres carbonos (triosas): dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehdo-3-fosfato. Existen dos tipos de aldolasa, que difieren tanto en el tipo de organismos donde se expresan, como en los intermediarios de reaccin.

Esta reaccin tiene una energa libre (G) entre 20 a 25 kJ/mol, por lo tanto en condiciones estndar no ocurre de manera espontnea. Sin embargo, en condiciones intracelulares la energa libre es pequea debido a la baja concentracin de los sustratos, lo que permite que esta reaccin sea reversible.Puesto que slo el gliceraldehdo-3-fosfato puede seguir los pasos restantes de la gluclisis, la otra molcula generada por la reaccin anterior (dihidroxiacetona-fosfato) es isomerizada (convertida) en gliceraldehdo-3-fosfato. Esta reaccin posee una energa libre en condiciones estndar positiva, lo cual implicara un proceso no favorecido, sin embargo al igual que para la reaccin 4, considerando las concentraciones intracelulares reales del reactivo y el producto, se encuentra que la energa libre total es negativa, por lo que la direccin favorecida es hacia la formacin de G3P.

ste es el ltimo paso de la "fase de gasto de energa". Slo se ha consumido ATP en el primer paso (hexoquinasa) y el tercer paso (fosfofructoquinasa-1). Cabe recordar que el 4. paso (aldolasa) genera una molcula de gliceraldehdo-3-fosfato, mientras que el 5. paso genera una segunda molcula de ste. De aqu en adelante, las reacciones a seguir ocurrirn dos veces, debido a las 2 molculas de gliceraldehdo generadas de esta fase. Hasta esta reaccin hay intervencin de energa (ATP).Esta reaccin consiste en oxidar el gliceraldehdo-3-fosfato utilizando NAD+ para aadir un ion fosfato a la molcula, la cual es realizada por la enzima gliceraldehdo-3-fosfato deshidrogenasa o bien, GAP deshidrogenasa en 5 pasos, y de sta manera aumentar la energa del compuesto.

Tcnicamente, el grupo aldehdo se oxida a un grupo acil-fosfato, que es un derivado de un carboxilo fosfatado. Este compuesto posee una energa de hidrlisis sumamente alta (cercana a los 50 kJ/mol) por lo que se da inicio al proceso de reacciones que permitirn recuperar el ATP ms adelante.Mientras el grupo aldehdo se oxida, el NAD+ se reduce, lo que hace de esta reaccin una reaccin redox. El NAD+ se reduce por la incorporacin de algn [H+] dando como resultado una molcula de NADH de carga neutra.En este paso, la enzima fosfoglicerato quinasa transfiere el grupo fosfato de 1,3-bisfosfoglicerato a una molcula de ADP, generando as la primera molcula de ATP de la va. Como la glucosa se transform en 2 molculas de gliceraldehdo, en total se recuperan 2 ATP en esta etapa. Ntese que la enzima fue nombrada por la reaccin inversa a la mostrada, y que sta opera en ambas direcciones.

Los pasos 6 y 7 de la gluclisis nos muestran un caso de acoplamiento de reacciones, donde una reaccin energticamente desfavorable (paso 6) es seguida por una reaccin muy favorable energticamente (paso 7) que induce la primera reaccin. En otras palabras, como la clula se mantiene en equilibrio, el descenso en las reservas de 1,3 bifosfoglicerato empuja a la enzima GAP deshidrogenasa a aumentar sus reservas. La cuantificacin de la energa libre para el acople de ambas reacciones es de alrededor de -12 kJ/mol.sta manera de obtener ATP sin la necesidad de O2 se denomina fosforilacin a nivel de sustrato.Se isomeriza el 3-fosfoglicerato procedente de la reaccin anterior dando 2-fosfoglicerato, la enzima que cataliza esta reaccin es la fosfoglicerato mutasa. Lo nico que ocurre aqu es el cambio de posicin del fosfato del C3 al C2. Son energas similares y por tanto reversibles, con una variacin de energa libre cercana a cero.

La enzima enolasa propicia la formacin de un doble enlace en el 2-fosfoglicerato, eliminando una molcula de agua formada por el hidrgeno del C2 y el OH del C3. El resultado es el fosfoenolpiruvato.Desfosforilacin del fosfoenolpiruvato, obtenindose piruvato y ATP. Reaccin irreversible mediada por la piruvato quinasa.

Cartilla de Morfo fisiologa vegetal.