Planificación Anual de Actividades Académicas- AÑO 2013

Transcripción

1 Planificación Anual de Actividades Académicas- AÑO 2013 Departamento: Licenciatura en Ciencias Biológicas Asignatura: FISIOLOGIA VEGETAL Titular: DR. FERNANDO E. PRADO (Ded. exclusiva) Asociado: DRA. MIRNA B. HILAL (Ded. exclusiva) Adjunto: Auxiliares: DRA. MARIANA D. ROSA (JTP, ded. exclusiva) DRA. CARLOLINA DEL V. PRADO (AUX. DOC. 1, ded. simple) SRTA. SILVANA CHOCOBAR (AUX. ESTUD) PLANIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA FUNDAMENTACIÓN DE LA MATERIA DENTRO DEL PLAN DE ESTUDIOS. En esta asignatura se estudia el funcionamiento de las plantas, o sea los procesos o mecanismos fundamentales que ocurren durante su crecimiento y desarrollo. La materia está ubicada en el tercer año de la carrera, donde los alumnos, con los conocimientos previamente adquiridos pueden lograr entender los mecanismos fisiológicos que ocurren en las plantas, de forma individual y asociada al medio ambiente. PROPÓSITOS U OBJETIVOS DE LA MATERIA. o Objetivo General: Que el alumno logre: a) Conocer cómo funciona un organismo vegetal, b) Conocer su interacción con el medio ambiente, c) manejar y conocer distintas técnicas de laboratorio, analizar datos y resolver problemas experimentales. o Objetivos específicos: Que el alumno logre: 1

2 - Entender la célula vegetal de forma integrada, con especial énfasis en pared celular y en las diferencias fundamentales con la célula animal - Comprender el mecanismo fotosintético de diferentes especies vegetales y sus implicancias ecológicas - Conocer la síntesis de los principales azúcares, así como su distribución en distintos órganos o sistemas de la planta - Entender los componentes del potencial hídrico de las plantas y los mecanismos de absorción y excreción de agua - Comprender los mecanismos de absorción y movimiento de iones y los elementos esenciales en las plantas - Conocer las fitohormonas y los reguladores del crecimiento de las plantas, su mecanismo de acción, síntesis y procesos fisiológicos en las que participa. - Entender los procesos de crecimiento y morfogénesis - Conocer los procesos fotomorfogenéticos; los receptores de luz y los procesos en que se encuentran implicados - Entender la fisiología del fruto y la semilla - Entender los distintos tipos de estrés que afectan el desarrollo de las plantas CONTENIDOS TEÓRICOS: Unidad 1: Célula vegetal. Pared celular: composición, estructura y funciones. Vacuola: concepto y funciones. Mitocondria: vía respiratoria alternativa. Sus implicancias fisiológicas. Cloroplasto: estructura y función. Pigmentos fotosintéticos Unidad 2: Fotosíntesis. Fase lumínica: transporte electrónico. Fotosistemas I y II. Fotofosforilación. Fijación de CO2: ciclo de Calvin. Ciclo de Hatch-Slack. Fotorrespiración. Eficiencia fotosintética. Plantas C3, C4 y CAM. La evolución de la fotosíntesis. Implicancias ecológicas. Factores que afectan la fotosíntesis: luz, temperatura CO2 y O2. Unidad 3: Distribución y asimilación del fotosintato. 2

3 Translocación del fotosintato: principales azúcares vehiculizados. Mecanismo de transporte: transporte activo y pasivo. Floema: estructura y función. Relación fuente-destino: metabolismo respiratorio de los hidratos de carbono y lípidos. Oligo y polisacáridos: almidón de reserva y asimilación: funciones, síntesis y degradación. Fructanos: funciones, síntesis y distribución. Unidad 4: Relaciones hídricas. Estados osmóticos de la célula vegetal: soluciones iso, hiper e hipotónicas. Turgencia celular. Potencial hídrico: componentes: potencial de presión, potencial osmótico, potencial mátrico y potencial gravitatorio. Métodos de determinación. Unidades. Mecanismos y vías de absorción de agua: espacio libre aparente. Factores que afectan la absorción. Movimiento en planta: xilema. Concepto de apoplasma y simplasma. Presión radical. Cohesión del agua. Capilaridad. Pérdida de agua: transpiración. Estomas. Funcionamiento estomático: mecanismo de apertura y cierre. Gutación. Unidad 5: Nutrición mineral. Suelo y nutrientes: disponibilidad de nutrientes en el suelo. Movimiento de iones. Absorción por las raíces. Composición química de los vegetales. Elementos esenciales. Macro y micronutrientes. Función de los elementos en las plantas. Soluciones nutritivas. Síntomas de Carencia. Reutilización metabólica. Nitrógeno: absorción, asimilación y metabolismo. Sistemas biológicos de fijación de N2. Azufre y fósforo: absorción y metabolismo. Unidad 6: Fitohormonas y reguladores del crecimiento. Definición y concepto: clasificación. Percepción y transducción de la señal. Auxinas: propiedades. Síntesis. Transporte. Mecanismo de acción. Fenómenos en los que participan. Giberelinas: propiedades. Síntesis. Transporte. Mecanismo de acción. Fenómenos en los que participan. Citocininas: propiedades. Síntesis. Transporte. Mecanismo de acción. Fenómenos en los que participan. Acido abscísico: propiedades. Síntesis. Transporte. Mecanismo de acción. Fenómenos en los que participa. 3

4 Etileno: propiedades. Síntesis. Transporte. Mecanismo de acción. Fenómenos en los que participa. Otros reguladores de crecimiento: ácido jasmónico. Acido salicílico. Turgorinas. Poliaminas. Reguladores sintéticos. Tropismos y nastías: definición y clasificación. El papel de las hormonas. El pulvínulo. Unidad 7: Crecimiento y morfogénesis. Crecimiento: definición. Crecimiento celular. Crecimiento de órganos. Análisis del crecimiento. Aspectos cuantitativos del crecimiento. Desarrollo: definición. Polaridad. Polaridad celular y tisular. Diferenciación celular. Histogénesis y organogénesis. Cultivo de tejidos y células: concepto. Definiciones. Distintos métodos. Aplicaciones comerciales e industriales. Plantas transgénicas: distintos tipos. Utilización: ventajas y desventajas. Implicancias ambientales y socioculturales. Unidad 8: Fotomorfogénesis y regulación de la floración. Fitocromo: estructura y función. Criptocromo: el fotorreceptor azul/uv. Transducción de señales: rol del Calcio y de las protein-kinasas. Inositol fosfato. Otros mensajeros. Fotomorfogénesis: inducción floral. Ritmos biológicos: ritmos circadianos. Fotoperiodismo. Vernalización Otros ritmos. Senescencia: concepto. Alteraciones metabólicas. Muerte celular programada: Concepto, características. Unidad 9: Fisiología del fruto y la semilla. Fruto: formación y desarrollo. Maduración y climaterio. Factores que la afectan. Formación de la semilla. metabolismo de las semillas secas. Longevidad. Conservación. Dormición y quiescencia. Ruptura de la dormición. Germinación: mecanismo. Fases que la componen. Factores que la afectan. Unidad 10: Fisiología del estrés. Respuestas de las plantas al ambiente: adaptaciones funcionales y estructurales. Sequía y salinidad: alteraciones metabólicas. Prolina. Estrategias vegetales contra el déficit hídrico y la salinidad. 4

5 Bajas temperaturas: enfriamiento y congelamiento. Causas de daño. Aclimatación a bajas temperaturas. Estrés oxidativo: radicales libres. Mecanismos de acción. Compuestos antioxidantes. Estrés por radiación UV: tipos de radiación UV. Deterioro de la capa de ozono. Mecanismo de acción de la radiación UV-B. Respuestas de las plantas a la radiación UV-B. Sustancias protectoras. Estrés antropogénico: incremento del CO2 atmosférico. Efecto invernadero: consecuencias. Gases tóxicos. Lluvia ácida. Metales pesados. Estrés biótico: herbivoría. Interacción planta-patógeno: fitoalexinas y elicitores. Expresión de proteínas relacionadas con la patogénesis (RPP). Plantas transgénicas resistentes a patógenos. CONTENIDO DE LA PARTE PRÁCTICA: TP Nº 1.-Espectrofotometría TP Nº 2.- Caracterización y cuantificación de pigmentos fotosintéticos TP Nº 3.- Producción de fotosintatos en diferentes condiciones ambientales. TP Nº 4.- Permeabilidad de membrana. Actividad de extrusión de protones TP Nº 5.- Determinación del potencial hídrico TP Nº 6.- Deficiencia de nutrientes en plántulas de monocotiledóneas y dicotiledóneas TP Nº 7.- Efecto de las hormonas vegetales en la germinación y en la elongación del tallo. TP Nº 8.- Fisiología de la germinación TP Nº 9.- Fisiología del estrés. TP Nº 10.-.Efecto de la radiación UV sobre el contenido de compuestos fenólicos. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA. 5

6 En el dictado de la materia se hace hincapié en los siguientes puntos: Se dictarán clases teóricas y prácticas con un total de 80 horas en el cuatrimestre. CLASES TEÓRICAS: Consisten en la exposición de la teoría por parte del profesor, siempre con la participación del alumno al cual se lo integra con preguntas de interpretación, reflexión o relaciones con ejemplos concretos o ideales. En cada clase se realizan actividades de revisión y espacios de discusión sobre los temas tratados, así como actividades prácticas asociadas. Se le indica al alumno la bibliografía a consultar para cada tema y las disponibilidades en biblioteca y en la cátedra. CLASES PRÁCTICAS: se dictarán 20 clases prácticas 10 (diez) corresponden a clases prácticas de laboratorio, en las cuales el alumno debe aplicar contenidos aprendidos en las clases teóricas. Constan de trabajos experimentales; obtención y procesamiento de datos; estudio de casos; resolución de problemas y elaboración de informes. 10 (diez) corresponden a clases prácticas de Seminarios, donde los alumnos expondrán y discutirán trabajos científicos asociados a algunos de los temas del programa teórico METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN. a) En los trabajos Prácticos de laboratorio se evaluará: 1) Interrogatorio escrito antes del trabajo del laboratorio 2) Desempeño en los trabajos prácticos 3) Informe final del trabajo práctico b) En los trabajos Prácticos de seminarios se evaluará: 1) Participación y/o exposición en el seminario 2) Interrogatorio escrito del seminario expuesto c) Parciales (2) de los contenidos teóricos expuestos en clases Condiciones de regularidad: Alumno regular es aquel alumno que cumple con los siguientes requisitos: 80 % de Trabajos prácticos aprobados 6

7 Aprobación de cada uno de los parciales con nota mayor o igual a cinco (5) puntos en escala de 0 a 10 Condiciones de aprobación Debe rendir examen final para aprobación de la materia, para lo cual debe tener la condición de regular y presentarse en las fechas fijadas. Los alumnos que se encuentran en condición libre deben rendir examen de laboratorio escrito u oral antes de la fecha de examen final, para lo cual deben presentar el pedido ante la cátedra con 7 (siete) días de anticipación a la fecha fijada para el examen RECURSOS DIDÁCTICOS A UTILIZAR COMO APOYO A LA ENSEÑANZA. Espacio físico aulas y laboratorio, Pizarras, equipos de proyección multimedia, libros de textos, trabajos científicos. Materiales de laboratorio: espectrofotómetro, balanzas, estufa, baño de agua, reactivos químicos. ARTICULACIÓN HORIZONTAL Y VERTICAL CON OTRAS MATERIAS Articulación Horizontal Se articula con Genética (primer cuatrimestre), y Diversidad Vegetal III (segundo cuatrimestre). Articulación Vertical: Con materias de 2º año: Física Biológica y Elementos de Química Orgánica y Biológica Con materias de 4º año: Biología Molecular, Ecología General 7

8 CRONOGRAMA ESTIMADO DE CLASES: SE ESTIMA QUE EL DESARROLLO DE CLASES RESPETARA LA SIGUIENTE PLANIFICACIÓN Teoría, Aula Horas Sema DIA Taller/ TEMA A UNID reloj na Laboratorio: Descripción de la Actividad DESARROLLAR: AD 1 Martes 20/8/13 Teoría /Aula 6 Célula vegetal /8/13 Teoría / Aula 6 Pared celular /8/13 Práctico: Lectura comprensiva y 1 seminario 1 exposición de trabajos / científicos 2 Martes 27/8/13 Teoría /Aula 6 Pared celular /8/13 Teoría / Aula 6 Fotosíntesis, fase lumínica Martes 3/9/13 Teoría /Aula 6 Fotosíntesis, fase fijación de C Miérc. 4/9/13 Práctico: Espectrofotometría Laboratorio 1 Realización de curvas patrones para determinación de metabolitos vegetales 5/9/13 Teoría / Aula 6 Fotosíntesis, plantas C3, C4 y CAM 5/9/13 Práctico: seminario 2 Fisiología de la célula vegetal 4 Martes 10/9/13 Teoría /Aula 6 Fotosíntesis, ecofisiología 2 1,30 Miérc. 11/9/13 Práctico: Caracterización y 2.30 Laboratorio 2 cuantificación de pigmentos fotosintéticos 12/9/13 Teoría / Aula 6 Distribución y transporte de fotoasimilados 12/9/13 Práctico: Cloroplasto 1 seminario 3 5 Martes 17/9/13 Teoría /Aula 6 Distribución y transporte 3 1,30 de fotoasimilados Miérc. 18/9/13 Práctico : Producción de 2.30 Laboratorio 3 fotosintatos en diferentes condiciones ambientales 1 8

9 19/9/13 Teoría / Aula 6 Potencial hídrico /9/13 Práctico: seminario 4 Fotoasimilados 1 6 Martes 24/9/13 Sin actividad Miérc. 25/9/13 Práctico: Permeabilidad de 2.30 Laboratorio 4 membrana y actividad de extrusión de protones 26/9/13 Teoría / Aula 6 Potencial hídrico /9/13 Práctico: Estado hídrico de plantas 1 seminario 5 en distintos ambientes 7 Martes 1/10/13 Teoría /Aula 6 Nutrición mineral Miérc. 2/10/13 Práctico: Determinación de 2.30 Laboratorio 5 potencial hídrico 3/10/13 Teoría / Aula 6 Nutrición mineral /10/13 Práctico: Nutrición 1 seminario 6 8 Martes 8/10/13 Teoría /Aula 6 Hormonas Auxinas 6 1,30 Miérc. 9/10/13 Recuperación 2.30 Trabajos prácticos 10/10/13 Primer Parcial Martes Teoría /Aula 6 Hormonas Giberelinas /10/13 ABA Miérc. 16/10/13 17/10/13 17/10/13 10 Martes 22/10/13 Miérc. 23/10/13 24/10/13 Práctico: Laboratorio 6 Teoría / Aula 6 Hormonas Práctico: seminario 7 Deficiencia de nutrientes 2.30 en plantas de mono y dicotiledoneas Citocininas Etileno, otros reguladores Hormonas 1 Teoría /Aula 6 Crecimiento y morfogénesis Práctico: Efectos de las hormonas Laboratorio 7 vegetales en la germinación y elongación del tallo Teoría / Aula 6 Crecimiento y morfogénesis 7 1, ,30 9

10 24/10/13 11 Martes 29/10/13 Miérc. 30/10/13 31/10/13 31/10/13 12 Martes 05/11/13 Miérc. 06/11/13 07/11/13 07/11/13 13 Martes 05/11/13 Miérc. 06/11/13 Práctico: seminario 8 Aula7 Crecimiento 1 Teoría /Aula 6 Fotomorfogénesis Regulación de la floración Práctico: Germinación 2.30 Laboratorio 8 Teoría / Aula 6 Fotoreceptores de luz azul y UV Práctico: Germinación 1 seminario 9 Teoría /Aula 6 Fisiología del fruto y semilla Práctico: Fisiología del estrés 2.30 Laboratorio 9 Teoría / Aula 6 Fisiología del estrés Práctico: seminario 10 Fisiología del estrés I 1 Teoría /Aula 6 Fisiología del estrés Práctico /Laboratorio 10 7/11/13 Recuperación prácticos seminarios y Fisiología del estrés 2.30 laboratorios 14 Martes 12/11/13 Segundo parcial 15 Martes Recuperaciones /11/13 parciales TOTAL HORAS: 40 teóricas (filas blancas) y 40 prácticas (filas en gris) 2.30 BIBLIOGRAFÍA: Taiz, L., Zeiger, E. Plant Physiology (2010). Ed. Sinauer Associates Inc. Azcón-Bieto, J., Talón, M. Fisiologia Vegetal (2008). Edt. McGraw- Hill. 10

11 Gil Martínez, F. Elementos de Fisiología Vegetal (1995). Edt. Mundi-Prensa. (En la cátedra) Hopkins, W. G. Introduction to Plant Physiology 2 edic. (2010). Edt. John Wiley. Guardiola Bárcena, J. L., García, L. Fisiología Vegetal: Nutrición y Transporte (2002). Edt. Síntesis. Salisbury, F. B., Ross, C. W. Fisiología Vegetal (2007). Edt. Grupo Editorial Iberamericano. Dennis, D. T., Turpin, D. H. Plant Physiology, Biochemistry and Molecular Biology (1990). Edt. Longamn Scintific & Technical. (En la cátedra) Larcher, W. Ecofisiología Vegetal (1977). Edt. Omega. Basra, A. S., Basra, R.K. Mechanism of Environmental Stress Resistance in Plants (1997). Edt. Hardwood Academic Publisher. Arteca, R. N. Plant Growth Subsatnces (1996). Edt. Chapman & Hall. Buchanan, B. B., Gruissem, W., Jones, R. L. Biochemistry and Molecular Biology of Plants (2000). Edt. American Society of Plant Physiology. (En la cátedra) Reigosa, M. J., Pedrol, N. La Ecofisiología Vegetal: una ciencia de síntesis (2004). Edt. Thomson. 11