Licenciatura en Biología 1-10 Curso 2002-2003

FISIOLOGÍA VEGETAL

CÓDIGO: B054/01/9781 CURSO 2002-2003 17/93/2607 Carga docente: 10 créditos

6,5 créditos teóricos (3.25 primer cuatrimestre + 3.25 segundo cuatrimestre) 3,5 créditos prácticos (1.75 primer cuatrimestre + 1.75 segundo cuatrimestre) Troncal Curso: 2º

1º y 2º cuatrimestre grupos: 1 y 2

Departamentos: Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente Ciencias Ambientales y Recursos Naturales

Profesor/a-es/as: - Víctor Javier Mangas Martín (Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente) - Pilar Martínez Núñez (Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente) -Francisco J. Galán Bañó (Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente) - José Luis Casas Martínez (Ciencias Ambientales y Recursos Naturales - Mª Dolores Serna Guirao (Ciencias Ambientales y Recursos Naturales) - Dr. Abel Piqueras Castillo (Ciencias Ambientales y Recursos Naturales)

PRIMERA PARTE (1º Cuatrimestre)

Profesores: - Víctor Javier Mangas Martín (Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente) - Pilar Martínez Núñez (Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente) -Francisco J. Galán Bañó (Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente) Carga docente: 3.25 créditos teóricos y 1.75 créditos prácticos. Grupos 1 y 2 OBJETIVOS: Promover el interés sobre cómo funcionan los vegetales, incentivando actitudes positivas hacia la Fisiología Vegetal como ciencia. Comprender la conexión e integración de la disciplina con otras ciencias biológicas. Estudiar los procesos básicos que explican el funcionamiento de las plantas.

Licenciatura en Biología 2-10 Curso 2002-2003

FISIOLOGÍA VEGETAL

Conocer los mecanismos de absorción y transporte del agua y de los nutrientes minerales, así como sus relaciones. Analizar el transporte y translocación de substancias por el floema.

Adquirir conocimientos sobre el metabolismo vegetal: fotosíntesis, respiración, asimilación de nutrientes minerales, reservas de las plantas y metabolismo secundario. Manejar bibliografía básica y otras fuentes de información, así como adquirir vocabulario técnico propio de la disciplina. PROGRAMA DE TEORÍA: TEMA 1. INTRODUCCIÓN. CONCEPTO DE FISIOLOGÍA VEGETAL. PRINCIPIOS Y APORTACIONES DE LA FISIOLOGÍA VEGETAL. RELACIÓN CON OTRAS DISCIPLINAS. EL ORIGEN DE LAS PLANTAS VASCULARES. LA PARED CELULAR.

BLOQUE I: EL AGUA EN LAS PLANTAS TEMA 2. RELACIONES HIDRICAS. IMPORTANCIA DEL AGUA EN LOS VEGETALES. POTENCIAL HÍDRICO Y SUS COMPONENTES. CARACTERÍSTICAS OSMÓTICAS DE LA CÉLULA VEGETAL. FLUJO DE AGUA EN LAS PLANTAS. TEMA 3. ABSORCIÓN Y TRANSPORTE DEL AGUA. EL AGUA DEL SUELO Y SU DISPONIBILIDAD PARA LA PLANTA. ABSORCIÓN Y TRANSPORTE DEL AGUA POR LAS RAÍCES. VÍA DEL XILEMA. TEORÍA DE LA COHESIÓN. INTERCAMBIOS HÍDRICOS ENTRE EL XILEMA Y OTROS TEJIDOS. TEMA 4. TRANSPIRACIÓN. LAS CÉLULAS OCLUSIVAS. FLUJOS IÓNICOS EN LAS CÉLULAS OCLUSIVAS. FACTORES EXTERNOS E INTERNOS QUE AFECTAN A LA APERTURA ESTOMÁTICA. NATURALEZA DE LA TRANSPIRACIÓN. FUNCIONES DE LA TRANSPIRACIÓN. ANTITRANSPIRANTES.

Licenciatura en Biología 3-10 Curso 2002-2003

FISIOLOGÍA VEGETAL

BLOQUE II. NUTRICIÓN

TEMA 5. NUTRICIÓN MINERAL. HISTORIA Y GENERALIDADES. ELEMENTOS ESENCIALES Y ACCESORIOS. SOLUCIONES NUTRITIVAS. METABOLISMO Y FUNCIÓN DE LOS ELEMENTOS MINERALES. RELACIONES ENTRE NUTRICIÓN MINERAL Y CRECIMIENTO. DEFICIENCIAS MINERALES. TEMA 6. ABSORCIÓN Y TRANSPORTE DE NUTRIENTES POR LA RAIZ. LA RAÍZ COMO ÓRGANO DE ABSORCIÓN. TRANSPORTE VÍA APOPLASTO Y SIMPLASTO. FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE LOS IONES. MECANISMO DE TRANSPORTE. ABSORCIÓN FOLIAR. TEMA 7. TRANSPORTE POR EL FLOEMA. EL FLOEMA COMO CONDUCTOR DE LOS SOLUTOS. NATURALEZA DE LAS SUSTANCIAS TRANSPORTADAS. CARACTERÍSTICAS DEL TRANSPORTE. CARGA Y DESCARGA DEL FLOEMA. MECANISMOS DE TRANSPORTE. FACTORES AMBIENTALES

BLOQUE III. METABOLISMO. TEMA 8. CLOROPLASTOS Y PIGMENTOS FOTOSINTETICOS. EL ESPECTRO DE RADIACIÓN SOLAR. ESTRUCTURA DE LOS CLOROPLASTOS. ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL DE LOS TILACOIDES. ESTRUCTURA Y DISTRIBUCIÓN DE LOS PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS. TEMA 9. FOTOSÍNTESIS I. HISTORIA Y GENERALIDADES. FOTOEXCITACIÓN DE LOS PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS. EL EFECTO EMERSON. SISTEMA FOTOSINTÉTICO DE TRANSPORTE DE ELECTRONES. FOTOFOSFORILACIÓN. TEMA 10. FOTOSÍNTESIS II. FIJACIÓN Y REDUCCIÓN DEL CO2: CICLO DE CALVIN. SÍNTESIS DE SACAROSA. SÍNTESIS DE ALMIDÓN Y SU REGULACIÓN.

Licenciatura en Biología 4-10 Curso 2002-2003

FISIOLOGÍA VEGETAL

TEMA 11. FOTOSÍNTESIS III. PLANTAS C4. ANATOMÍA DE KRANZ. CICLO DE HATCH Y SLACK. SIGNIFICADO FISIOLÓGICO. PLANTAS INTERMEDIAS ENTRE C3 Y C4. PLANTAS CAM. FOTORRESPIRACIÓN. TEMA 12. FACTORES QUE REGULAN LA FOTOSÍNTESIS. INFLUENCIA DE LA RADIACIÓN. INFLUENCIA DEL ANHÍDRIDO CARBÓNICO Y DEL OXÍGENO. INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA Y DEL AGUA. FACTORES INTERNOS. TEMA 13. REDUCCIÓN DEL NITRÓGENO Y DEL SULFATO. EL CICLO DEL NITRÓGENO Y LAS PLANTAS. FIJACIÓN BIOLÓGICA DEL NITRÓGENO. REDUCCIÓN ASIMILADORA DE LOS NITRATOS. EL CICLO DEL AZUFRE. ASIMILACIÓN DEL AZUFRE. TEMA 14. RESERVAS DE LAS PLANTAS. METABOLISMO SECUNDARIO. CARBOHIDRATOS, LÍPIDOS Y MINERALES DE RESERVA. METABOLISMO PRIMARIO Y SECUNDARIO. PRODUCTOS SECUNDARIOS MÁS IMPORTANTES. SIGNIFICADO DE LOS PRODUCTOS SECUNDARIOS. TEMA 15. RESPIRACIÓN DE LOS VEGETALES. MITOCONDRIAS VEGETALES. EL PROCESO RESPIRATORIO. RESPIRACIÓN RESISTENTE A LOS CIANUROS. FACTORES QUE AFECTAN. PROGRAMA DE PRÁCTICAS: PRÁCTICA 1. DETERMINACIÓN MEDIANTE DISTINTOS MÉTODOS DEL POTENCIAL HÍDRICO DE UN TEJIDO VEGETAL (I). PRÁCTICA 2. DETERMINACIÓN MEDIANTE DISTINTOS MÉTODOS DEL POTENCIAL HÍDRICO DE UN TEJIDO VEGETAL (II). PRÁCTICA 3. DETERMINACIÓN MEDIANTE DISTINTOS MÉTODOS DEL POTENCIAL OSMÓTICO DE UN TEJIDO VEGETAL. PRÁCTICA 4. DIAGRAMA SOBRE RELACIONES HÍDRICAS EN PLANTAS. PRÁCTICA 5. TRANSPORTE DE AGUA EN LA PLANTA: MEDIDA DE LA INTENSIDAD DE LA TRANSPIRACIÓN Y DETERMINACIÓN DE LA APERTURA Y CIERRE DE ESTOMAS.

Licenciatura en Biología 5-10 Curso 2002-2003

FISIOLOGÍA VEGETAL

PRÁCTICA 6. VIDEOS: FOTOSÍNTESIS Y CULTIVO "IN VITRO" DE ESPECIES LEÑOSAS. PROBLEMAS 1 Y 2. CÉLULA VEGETAL Y PARED CELULAR: CÁLCULO DE LA PROPORCIÓN DE MOLÉCULAS DE LA PARED CELULAR Y CÁLCULO DE LA MASA MOLECULAR. PROBLEMAS 3 Y 4. RELACIONES HÍDRICAS: CÁLCULO DE POTENCIALES HIDRICOS Y SUS COMPONENTES. PROBLEMA 5. CONDUCTIVIDAD ESTOMÁTICA Y CUTICULAR: ANÁLISIS DE SU EVOLUCIÓN EN FUNCIÓN DEL POTENCIAL HÍDRICO. PROBLEMA 6. TRANSPIRACIÓN: EXPLICAR LA INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA DEL SUELO Y DEL AIRE. PROBLEMA 7. POTENCIAL DE MEMBRANA: ANALIZAR CAMBIOS EN EL POTENCIAL DE MEMBRANA TRAS LA ADICIÓN Y SUPRESIÓN DE CNK. PROBLEMA 8. ASIMILACIÓN DE CARBONO: EXPLICAR EL SIGNIFICADO FISIOLÓGICO DEL ( CO2 EN PLANTAS C3 Y C4 EN FUNCIÓN DE LA FIJACIÓN NETA DE CO2. PROBLEMA 9. FOTOSÍNTESIS NETA Y FOTORRESPIRACIÓN: INTERPRETAR LA INFLUENCIA DE [CO2] Y [O2] SOBRE EL PORCENTAJE DE GLICINA Y SACAROSA. CRITERIOS DE EVALUACIÓN: Teoría y prácticas: Al finalizar el primer cuatrimestre, examen tipo test, consistente en 50 preguntas con cuatro opciones cada una, siendo correcta una de ellas. En la corrección se tiene en cuenta que tres errores anulan un acierto y que las preguntas no contestadas no penalizan. En Junio, Septiembre y Diciembre, el examen consistirá en 8 preguntas de desarrollo, valoradas, cada una, sobre 1.25 puntos. Actividades complementarias: los/las alumnos/as pueden presentar (en la secretaría del Dpto. de Ciencias de la Tierra y del M. A.), con carácter voluntario, un cuaderno de prácticas de laboratorio y problemas realizado por una o dos personas, cuya puntuación -entre 0 y 1 punto- se suma a la del examen a partir de 4, obteniéndose así la calificación del cuatrimestre. El plazo para la entrega del cuaderno de prácticas concluye el 17 de Enero de 2002. Calificación global de la asignatura: resulta de efectuar la media aritmética entre la calificación del primero y segundo cuatrimestre, siempre que éstas alcancen 4 puntos.

Licenciatura en Biología 6-10 Curso 2002-2003

FISIOLOGÍA VEGETAL

BIBLIOGRAFÍA: FISIOLOGÍA DE LAS PLANTAS. 2000. Salisbury, F.B. y Ross, C.W. Ed. Paraninfo-Thomson Learning. Madrid. (Editada en un solo volumen y en tres). FISIOLOGÍA VEGETAL. 1998. Barceló, J.; Nicolás, G.; Sabater, B. Y Sánchez, R. 7ª ed. Ed. Pirámide. Madrid. FISIOLOGÍA VEGETAL I. NUTRICIÓN Y TRANSPORTE. 1990. Guardiola, J.L. y Garcia, A. Ed. Síntesis. Madrid. FUNDAMENTOS DE FISIOLOGÍA VEGETAL. 2000. Azcón-Bieto, J. y Talón, M. (Coord.). Ed. Mc Graw Hill Interamericana y Univ. Barcelona. Madrid.

Licenciatura en Biología 7-10 Curso 2002-2003

FISIOLOGÍA VEGETAL

SEGUNDA PARTE (2º Cuatrimestre)

Profesor/a-es/as: - Jose Luis Casas Martínez (Ciencias Ambientales y Recursos Naturales - Mª Dolores Serna Guirao (Ciencias Ambientales y Recursos Naturales) - Abel Piqueras Castillo (Ciencias Ambientales y Recursos Naturales)

OBJETIVOS Describir el proceso de crecimiento y diferenciación de las plantas superiores, desde la germinación de la semilla hasta la senescencia y muerte de la planta. Analizar el papel de las fitohormonas, la luz y otros estímulos ambientales en el desarrollo de las plantas.

PROGRAMA DE TEORÍA

PARTE I: PRINCIPIOS BÁSICOS DEL DESARROLLO VEGETAL

TEMA 1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL DESARROLLO VEGETAL. DESARROLLO VEGETAL: CRECIMIENTO Y DIFERENCIACIÓN. FORMAS DE EXPRESAR EL CRECIMIENTO. DISTRIBUCIÓN DEL CRECIMIENTO. TOTIPOTENCIA DE LAS CÉLULAS VEGETALES. MECANISMOS DE REGULACIÓN DEL DESARROLLO. FACTORES ENDÓGENOS. Fitohormonas. Señales eléctricas. Señales hidráulicas. Mecanismo de acción hormonal. FACTORES AMBIENTALES.

TEMA 2. FITOHORMONAS I. AUXINAS, GIBERELINAS Y CITOQUININAS. DEFINICIÓN Y ASPECTOS ESTRUCTURALES. ANTECEDENTES HISTÓRICOS. METABOLISMO Y TRANSPORTE. PRINCIPALES EFECTOS FISIOLÓGICOS.

TEMA 3. FITOHORMONAS II. ÁCIDO ABSCÍSICO, ETILENO Y POLIAMINAS. DEFINICIÓN Y ASPECTOS ESTRUCTURALES. ANTECEDENTES HISTÓRICOS. METABOLISMO. PRINCIPALES EFECTOS FISIOLÓGICOS. OTRAS SUSTANCIAS REGULADORAS DEL DESARROLLO. TEMA 4. BASES CELULARES DEL CRECIMIENTO Y LA DIFERENCIACIÓN.

Licenciatura en Biología 8-10 Curso 2002-2003

FISIOLOGÍA VEGETAL

INTRODUCCIÓN. CRECIMIENTO CELULAR. LA PARED CELULAR DESDE EL PUNTO DE VISTA DEL CRECIMIENTO. MODELOS ESTRUCTURALES. BIOQUÍMICA Y BIOFÍSICA DE LA EXPANSIÓN DE LA PARED CELULAR. DIFERENCIACIÓN CELULAR. POLARIDAD EN CÉLULAS VEGETALES. CONTROL DEL PLANO DE DIVISIÓN CELULAR.

PARTE II: FISIOLOGÍA DEL DESARROLLO VEGETAL

TEMA 5. GERMINACIÓN DE LAS SEMILLAS. CONCEPTO DE GERMINACIÓN. ESTRUCTURA DE LA SEMILLA. VIABILIDAD Y LONGEVIDAD. FACTORES QUE CONDICIONAN LA VIABILIDAD DE LAS SEMILLAS. SEMILLAS RECALCITRANTES Y SEMILLAS ORTODOXAS. ASPECTOS BIOQUÍMICOS DE LA GERMINACIÓN. IMBIBICIÓN. RESPIRACIÓN. MOVILIZACIÓN DE RESERVAS. ECOLOGÍA DE LA GERMINACIÓN. LETARGO. TIPOS. PAPEL DE LAS FITOHORMONAS. SALIDA DEL LETARGO.

TEMA 6. DESARROLLO VEGETATIVO. CONCEPTO DE FASE JUVENIL EN LAS PLANTAS. DESARROLLO VEGETATIVO. DESARROLLO DE LA RAÍZ. DESARROLLO DEL TALLO. DESARROLLO DE LA HOJA. DIFERENCIACIÓN VEGETATIVA ANÓMALA: TUMORES Y AGALLAS. APLICACIONES EN BIOTECNOLOGÍA VEGETAL.

TEMA 7. FLORACIÓN I. INDUCCIÓN. INTRODUCCIÓN. INDUCCIÓN DE LA FLORACIÓN. FOTOPERIODO. CLASIFICACIÓN FOTOPERIÓDICA DE LAS PLANTAS. ESTIMULO FOTOPERIÓDICO. PERCEPCIÓN DEL ESTÍMULO FOTOPERIÓDICO. TRANSDUCCIÓN DEL ESTÍMULO. VERNALIZACIÓN. TIPOS DE PLANTAS QUE REQUIEREN VERNALIZACIÓN. PERCEPCIÓN DEL ESTÍMULO VERNALIZADOR. TRANSDUCCIÓN.

TEMA 8. FLORACIÓN II. MORFOGÉNESIS FLORAL EVOCACIÓN FLORAL. SÍNTOMAS MACROMORFOLÓGICOS DEL COMIENZO DEL PERIODO REPRODUCTIVO. MORFOGÉNESIS FLORAL. CAMBIOS ANATÓMICOS EN LOS MERISTEMOS. DESARROLLO DE LA FLOR. CONTROL HORMONAL DE LA FLORACIÓN.

Licenciatura en Biología 9-10 Curso 2002-2003

FISIOLOGÍA VEGETAL

TEMA 9. FECUNDACIÓN. FORMACIÓN DE SEMILLA Y FRUTO.

INTRODUCCIÓN. FECUNDACIÓN. RECONOCIMIENTO, HIDRATACIÓN Y GERMINACIÓN DEL GRANO DE POLEN. AVANCE DEL TUBO POLÍNICO. FUSIÓN DE GAMETOS. EMBRIOGÉNESIS. FORMACIÓN DEL ENDOSPERMO. ACTIVIDAD METABÓLICA DURANTE LA FORMACIÓN DE LA SEMILLA. SÍNTESIS DE MATERIALES DE RESERVA. DESARROLLO DEL FRUTO. CARACTERÍSTICAS DEL CRECIMIENTO DEL FRUTO. NUTRICIÓN DEL FRUTO.

TEMA 10. SENESCENCIA. CONCEPTO Y TIPOS DE SENESCENCIA. CAUSAS DE LA SENESCENCIA. EJEMPLOS DESCRIPTIVOS DE SENESCENCIA DE ÓRGANOS VEGETALES. SENESCENCIA DE HOJAS. MADURACIÓN Y SENESCENCIA DE FRUTOS Y FLORES.

PARTE III: REGULACIÓN AMBIENTAL DEL DESARROLLO VEGETAL

TEMA 11. FOTOMORFOGÉNESIS Y FOTOPERIODISMO. RITMOS BIOLÓGICOS EN LAS PLANTAS

INTRODUCCIÓN. TIPOS DE FOTORRECEPTORES. FITOCROMOS. DESCUBRIMIENTO. ESTRUCTURA Y NATURALEZA QUÍMICA. FOTOCONVERSIÓN Y MODO DE ACCIÓN DEL FITOCROMO. RESPUESTAS MEDIADAS POR FITOCROMO. CRIPTOCROMOS. CONCEPTO DE FOTOPERIODISMO. RITMOS BIOLÓGICOS EN PLANTAS. MODELOS TEÓRICOS PARA EL RELOJ BIOLÓGICO EN PLANTAS.

TEMA 12. LOS MOVIMIENTOS DE LAS PLANTAS. TIPOS DE MOVIMIENTOS EN LAS PLANTAS. TROPISMOS. FOTOTROPISMO Y GRAVITROPISMO. NASTIAS. MOVIMIENTOS DE PLANTAS SENSITIVAS. MOVIMIENTOS AUTÓNOMOS. NUTACIONES.

#############

Licenciatura en Biología 10-10 Curso 2002-2003

FISIOLOGÍA VEGETAL

CRITERIOS DE EVALUACIÓN (aplicables para el segundo cuatrimestre)

Teoría: Examen tipo test consistente en 40-45 preguntas con cuatro opciones cada un,

de entre las que habrá que reconocer la correcta. La nota de este cuatrimestre hará media con la del primer cuatrimestre siempre que sea igual o superior a 4 puntos.

Prácticas: La ASISTENCIA es OBLIGATORIA, para todos los alumnos excepto los repetidores. El examen será escrito acerca de los resultados y la metodología manejados en las prácticas y los problemas realizados durante esta parte de la asignatura. El examen de prácticas se califica con APTO o NO APTO. Es IMPRESCINDIBLE aprobar las prácticas para poder aprobar la asignatura.

Actividades complementarias: La realización de seminarios y trabajos teórico-prácticos relacionados con esta parte de la asignatura tiene carácter voluntario. En todo caso los trabajos habrán de ser unipersonales y su calificación contribuirá a la nota global del cuatrimestre.

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA RECOMENDADA FISIOLOGÍA DE LAS PLANTAS. 2000. Salisbury, F.B. y Ross, C.W. Paraninfo-

Thomson Learning. FUNDAMENTOS DE FISIOLOGÍA VEGETAL. 2000. J. Azcón-Bieto y M. Talón.

McGraw-Hill-Interamericana-UPC. FISIOLOGÍA VEGETAL. 2001. J. Barceló Coll, G. Nicolás Rodrigo, B. Sabater

García y R. Sánchez Tamés. Ed. Pirámide. La bibliografía se completará con artículos de investigación específicos, cuyo listado se facilitará con cada tema.