NECESIDAD DE LA COMUNICACIÓN CELULAR

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1 Documento No. 1 ELABORADO POR: SERVANDO HERNÁNDEZ HDEZ. COLEGIO DE BACHILLERES PLANTEL 025 SATELITE / Instrucciones: Lee y comenta con tus compañeros y tu profesor el siguiente texto, si te surgen dudas exprésalas. NECESIDAD DE LA COMUNICACIÓN CELULAR Una de las características esenciales de los seres vivos es su capacidad de ajustarse a las condiciones que les presenta el medio; a esta característica se le conoce como adaptación: Dicho proceso es vital para las células y los organismos, ya que, de no existir, sus posibilidades de existencia serian muy escasas. De hecho, la extinción de una especie indica que no logro su capacidad de ajuste al medio. Imagínate a una célula o aun organismo sencillo (Amiba, Alga) en un medio especifico, por ejemplo a la orilla de un lago; posteriormente, lo colocamos en otro de composición diferente, por ejemplo en un lugar seco. Qué sucederá? En primer lugar, el organismo debe percatarse del cambio y luego realizar ajustes necesarios para continuar llevando a cabo sus funciones fundamentales. Ello implica que tienen la capacidad de percibir, Escuchar o sentir los cambios que se producen y de responder a ellos. 1. Cómo se enteraran los organismos de los cambios ambientales? Si pensamos en organismos más complejos, como nosotros, por ejemplo, se vera que las células se encuentran rodeadas por un medio (el líquido extracelular o medio interno), estas células están escuchando y respondiendo a dichos cambios. A hora bien; si consideramos al individuo como un todo, nos resulta obvio que el conjunto de células que lo forman debe responder en una forma global, coordinada y armoniosa. Dado que estamos pensando en millones de células, dicha coordinación y armonía solo puede lograrse mediante un amplísimo sistema de comunicación celular. Pongamos un ejemplo: Imaginemos a una de persona gozando de unas merecidas vacaciones en una de las hermosas playas de nuestra republica mexicana. La persona está cómodamente recostada disfrutando del sol y las bellezas del lugar; de repente, observa que el oleaje aumenta y que va a ser cubierto por el mar (Tsunami). Es evidente que no permanecerá tranquilo, de inmediato parecerá que los ojos se salen de sus orbitas; la frecuencia y la contracción de su corazón aumentarán, así como la amplitud de sus respiración. Instantes después, hará todos los movimientos para emprender la huida, alejándose del peligro. Además le ocurrirán muchos otros cambios, la mayoría totalmente imperceptibles para él, pero sumamente importante para permitir la respuesta global de su organismo: aumentará su tensión arterial, su sudoración, la concentración de combustible (como los azucares y las grasas) en su sangre, etc. Se dirá que casi la totalidad de sus células se enteraron del acontecimiento y respondieron coordinadamente. Pero cómo se enteraron? Esto ocurrió a través de una enorme, rápida y compleja red de comunicación celular, que se realiza y coordina por medio de dos grandes sistemas: el sistema nervioso (S.N.) y el sistema hormonal o endocrino. Ambos operan por medio de mensajes químicos llamados Hormonas y neurohormonas. TEXTO BASADO DEL LIBRO: García-Sainz, J. A;1997; Hormonas: Mensajeros químicos y comunicación celular; La ciencia para todos / 28; Fondo de cultura económica, México. p. 9-10

2 Analiza el siguiente mapa conceptual que rescata a manera de resumen la lectura anterior, si te surgen dudas y/o comentarios exprésalos al profesor. Documento No. 2 HORMONAS DE HONGOS Y PLANTAS Podría pensarse que solo los organismos pluricelulares en especial los animales, establecen comunicación celular, pero no es así, muchos organismos sencillos también lo hacen. En el caso de las plantas y de los hongos donde estos últimos tienen forma unicelular así como también forman tejidos (pseudo tejidos o talo), estos organismos cuentan con una serie de células que detectan los cambios del medio y secretan mensajes químicos que llegan a otras células para que se dé una respuestas de manera coordinada en beneficio del organismo y de la especie. Por los tanto las sustancias químicas implicadas en coordinar las respuestas en el interior de los organismos son la Hormonas que en términos generales se puede definir como moléculas químicas orgánicas producidas por las células que sirven de mensajeros celulares, es decir comunican a las células y que se producen en ciertas células del organismo y actúan en otras partes de él (células blanco). Las hormonas controlan el crecimiento y el desarrollo de los organismos. Las hormonas se producen en cantidades muy pequeñas y son transportadas a otras células o tejidos donde ejercen su acción. Una misma hormona puede desplegar efectos distintos en diferentes tejidos de destino. 1. Qué son las hormonas?

3 HORMONAS FUNGICAS Se sabe que los sistemas hormonales están presentes en los hongos y se han determinado por lo menos la estructura de tres hormonas que intervienen dentro de la reproducción sexual que son: sirenina, Anteridiol, oogoniol. La sirenina la producen los hongos del genero Allomyces en sus gametangios (hifas que tienen la función de realizar la reproducción sexual o el intercambio de material genético) para atraer a otros gametangios de otras cepas( + y -), en el caso del Anteridiol la producen las hifas de genero Achlya e inicia el desarrollo de los gametangios, como resultado los gametangios producen el oogoniol que se difunden para la atracción de otros gametangios y que al unirse hacen que se desarrollen oogonios(estructuras reproductivas donde se generan esporas). Es necesario considerar que la producción de hormonas en hongos está bajo el control de las condiciones ambientales; por ejemplo la presencia de altos niveles de nutrimentos inhiben la secreción y producción de hormonas sexuales y como una consecuencia importante de esto es que la reproducción sexual tiende a presentarse al final del crecimiento vegetativo normal, otro ejemplo es cuando se necesita desarrollar una etapa de resistencia para sobrevivir en condiciones adversas. 2. Cuál es la función de las hormonas fúngicas que se mencionan? HORMONAS VEGETALES El desarrollo normal de una planta depende de la interacción de factores externos (luz, nutrientes, agua y temperatura) e internos (hormonas); que determinan cuándo, cómo y hasta donde debe de ocurrir, Por ejemplo la germinación de las semillas depende del agua, oxigeno, temperatura, luz, las cuales desencadenan diversas reacciones fisiológicas que son coordinadas por las hormonas. En las plantas se han estudiado cinco clases de hormonas o también conocidas como fitohormona, cada uno de las cuales exhiben ciertas propiedades específicas de regulación en el desarrollo de las plantas. A continuación se revisaran de manera general las funciones de las siguientes hormonas; Auxina, Giberalinas, Citocininas, Ácido abscísico y Etileno. AUXINAS Las auxinas han sido implicada en la regulación de un número de procesos fisiológicos porque se encuentran en toda la planta, aunque se producen en las regiones meristemáticas (partes terminales de las hojas, tallos y frutos) que son las partes en crecimiento activo donde puede estimular el crecimiento como inhibirlo, el nombre auxina significa en griego crecer y es dado a un grupo de compuestos que estimulan el alargamiento (elongación) de los coleóptilos (parte terminal del tallo de los primeros días de germinación de una semilla), promueve el crecimiento y diferenciación celular, y por lo tanto el crecimiento en longitud de la planta, frutas, floración, senectud, otras partes de la planta; este tipo de hormonas fue descubierto por Charles Darwin. El ácido indolacético (IAA, indoleactic acid) es la forma predominante, sin embargo, evidencias reciente sugieren que existen otras auxinas naturales en plantas. Se ha descubierto que las auxinas se mueven hacia el extremo de la raíz de la planta. Este flujo de auxina reprime el desarrollo de brotes axilares laterales a lo largo del tallo, manteniendo de esta forma la dominancia apical y es por ello que también que es la causante del fototropismos y el geotropismo de las plantas. En los tallos, por ejemplo, la auxina favorece el alargamiento de las células y la diferenciación del tejido vascular, mientras que en las raíces inhibe el crecimiento en la

4 parte central y favorece la formación de raíces adventicias. También retrasa la abscisión o caída de flores, frutos y hojas. 3. En dónde se producen las auxinas y menciona 3 funciones de este tipo de hormonas? GIBERELINAS Las giberelinas son sintetizadas (producidas) en los primordios apicales de las hojas (partes nuevas de las hojas), en puntas de las raíces y tallos, en embriones de semillas, además de ser encontradas en el floema y también han sido aisladas en el xilema; el Ácido giberélico (GA3) fue la primera de esta clase de hormonas en ser descubieta y se conocen más de 50 tipos. Las giberelinas son hormonas controladoras del crecimiento, determinan el alargamiento de los tallos e inducen la germinación de la semilla, participan en la elongación rápida del tallo que se lleva a cabo cuando muchas de las plantas florecen porque incrementan la tasa de división celular (mitosis), estimulan la floración principalmente en días largos, pero se ha descubierto que si se aplican auxinas en algunas especies de plantas de lugares fríos se lleva a cabo el proceso de floración, otra de las actividades es que participan en el proceso de germinación en muchas plantas 4. En dónde se producen las Giberelinas y menciona 3 funciones de este tipo de hormonas? CITOCININAS Las citocininas son hormonas que estimulan la división celular, recibió el nombre de citocininas haciendo referencia a la etapa de la división celular llamada citocinesis. Inicialmente fueron llamadas quininas, sin embargo, debido al uso anterior del nombre para un grupo de compuestos de la fisiología animal, se adaptó el término citocinina. Son producidas en las zonas de crecimiento, como los meristemos en la punta de las raíces. Las mayores concentraciones de citocininas se encuentran en embriones y frutas jóvenes en desarrollo, ambos sufriendo una rápida división celular. La presencia de altos niveles de citocininas puede facilitar su habilidad de actuar como una fuente demandante de nutrientes. Las citoquininas fomentan el crecimiento de las yemas laterales y se oponen así a la auxina; también favorecen la formación de yemas. Las auxinas junto con las citocininas interactúan en el control de la dominancia apical, en este caso la relación es antagónica ya que las auxinas inhiben el crecimiento de yemas laterales y las citocininas las propician en cambio en las raíces esta situación se invierte. Las funciones generales de generales de las citocininas en plantas incluyen: Estimulación de la germinación de semillas, estimulación de la formación y crecimiento de frutas sin semillas, ruptura del letargo de semillas, inducción de la formación de brotes, Mejora de la floración (deben estar presentes para inducir la meiosis), Los diferentes tipos de citocininas son Zeatina, Kinetina y Benziladenina (BAP). 5. En dónde se producen las citocininas y menciona 3 funciones de este tipo de hormonas?

5 ACIDO ABSCÍSICO El ácido abscísico también llamado hormona del estrés. Esta sustancia propicia cambios en tejidos vegetales expuestos a condiciones desfavorables, es un potente inhibidor del crecimiento que ha sido propuesto para jugar un papel regulador en respuestas fisiológicas tan diversas como el letargo de las semillas y frutos, cierre de estomas ante el estrés hídrico, y por su puesto promueve la abscisión de las plantas es decir la caída de hojas y frutos de las plantas, por lo tanto tiene efectos contrarios a las de las hormonas de crecimiento (auxinas, giberelinas y citocininas). El ácido abscísico se produce en las hojas, cofia de la raíz y el tallo y se transporta a través de los tejidos vasculares, se encuentra en todas las partes de la planta, sin embargo, las concentraciones más elevadas parecen estar localizadas en semillas y frutos jóvenes y la base del ovario de las flores. 5. En dónde se producen las El ácido Abscísico y menciona 3 funciones de este tipo de hormonas? ETILENO El etileno es muy diferente a otras hormonas vegetales porque es un gas y se sabe que provoca respuestas tales como geotropismo, caída de hojas, maduración, senectud o senescencia (envejecimiento), dormancia, floración y otras respuestas. El etileno parece ser producido esencialmente por todas las partes vivas de las plantas superiores; la tasa de producción varía en órgano y tejido específicos, su estado de crecimiento y desarrollo, se difunde fácilmente fuera de la planta. Esta emanación pasiva del etileno fuera de la planta parece ser la principal forma de eliminar la hormona. En el mercado, se comercializan diversos preparados a base de Etefón (Ácido 2-cloro etilfosfónico), el cual induce la formación de etileno. Su uso está autorizado en Manzano, Pimiento y Tomate, para favorecer la precocidad en la maduración así como una mejor coloración de los frutos. 6. En dónde se producen el etileno y qué función tiene este tipo de hormonas? BIBLIOGRAFÍA Deacon, J. W.; 1990; Introducción a la Micología Moderna, Edit. Limusa, México. p García-Sainz, J. A;1997; Hormonas: Mensajeros químicos y comunicación celular; La ciencia para todos / 28; Fondo de cultura económica, México. p Ville, et al. 1994; Biología, 2da. Ed; Edit. Interamericana-McGRAW-HILL. México. p

6 DOC. 2-1 OBJETIVO: Al elaborar el siguiente cuadro comparativo reafirmaras los contenidos abordados durante la sesión. INSTRUCCIONES: Complementa el siguiente cuadro comparativo con tus compañeros de equipo y en las ilustraciones anota el número o los números que corresponden a las hormonas que se sintetizan en las partes señaladas. HORMONA 1. Sirenina LUGAR DEL ORGANISMO EN QUE SE SINTETIZA O SE PRODUCE. FUNCIONES PRINCIPALES 2. Auxina - Yemas (Meristemos apicales) -coleóptilos -Parte terminales de las raíces y hojas 3. Giberelina -Participa en la germinación de la semilla -Induce a la Floracion 4. Etileno Frutos Hojas 5. Acido abscísico hojas 6.Citocininas Promueve la división celular

7 Reproducción sexual Doc. 2-2 INSTRUCCIONES: Con la información que acabas de recabar en el cuadro comparativo Complementa el siguiente mapa conceptual. Las HORMONAS Regulan los procesos metabólicos en HONGOS PLANTAS Y se conocen las siguientes Y se conocen las siguientes AUXINAS ETLENO Desempeñan las siguientes funciones como: Caída de hojas Cierre de Estomas Actividad extraclase INSTRUCCIONES: Elabora o pega un esquema de una planta y señala las partes donde actúan las hormonas antes mencionadas.