Fisiología Vegetal. Carrera: BIN Participantes Representante de las. Academia de Biología. de los Institutos Tecnológicos.

Transcripción

1 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: Horas teoría-horas práctica-créditos Fisiología Vegetal Licenciatura en Biología BIN HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico de Chetumal del 4 al 8 de octubre de 2004 Institutos Tecnológicos de Ciudad Victoria, Los Mochis y Huixquilucan Instituto Tecnológico de Los Mochis del 28 de febrero al 4 de marzo de 2005 Participantes Representante de las academias de Biología de los Institutos Tecnológicos. Academia de Biología Comité de Consolidación de la carrera de Licenciatura en Biología. Observaciones (cambios y justificación) Reunión Nacional de Evaluación Curricular de la Carrera de Biología Elaboración del programa por unidades de aprendizaje con base a la propuesta de la reunión nacional Reunión Nacional de Consolidación de la carrera de Biología.

2 3.- UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA a). Relación con otras asignaturas del plan de estudio Anteriores Posteriores Asignaturas Temas Asignaturas Temas Botánica I Grupos taxonómicos. Ecología Factores bióticos y abióticos que afectan a las Bioquímica Biomoléculas plantas, Ecosistemas. Biología Celular Composición química y función de los organelos celulares. Evolución Contaminación e impacto ambiental Procesos de adaptación en plantas. Tipos de contaminantes y su efecto en plantas. Biogeografía Distribución de plantas. Desarrollo sustentable Desarrollo fisiológico de las plantas para una producción masiva. b). Aportación de la asignatura al perfil del egresado Poder reconocer el buen funcionamiento de las plantas, principalmente las plantas de importancia económica, ecológica y forestal. Ser capaz de solucionar problemas en la agricultura por contaminación del suelo. Saber reconocer las enfermedades de plantas por factores bióticos o abióticos.

3 4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO Aprenderá y diferenciará los componentes de la raíz, tallo y hoja, sus funciones y las diferentes partes de la célula, estructuras subcelulares y su relación con el agua de los procesos básicos del metabolismo y respiración. Comprenderá los procesos de nutrición y transporte de iones Reconocerá los patrones de crecimiento y desarrollo, el efecto de las hormonas vegetales en las plantas, así como su diferenciación, su crecimiento diferencial y el efecto del medio ambiente contaminado en la fisiología de la planta. Conocerá las nuevas técnicas de biología molecular de las plantas. 5.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1 Historia de la fisiología vegetal. 1.1 Los primeros fisiólogos y sus aportaciones La fisiología a partir del siglo XIX. 2 Movimiento del agua 2.1 Introducción. 2.2 Potenciales Potencial hídrico Potencial de presión Potencial osmótico Potencial mátrico. 2.3 Mecanismos propuestos sobre la absorción de agua Absorción pasiva Absorción activa. 2.4 Movimiento radial del agua. 2.5 Factores que influyen en el movimiento del agua.

4 Unidad Temas Subtemas 3 Nutrición mineral 3.1 Introducción. 3.2 Elementos minerales constituyentes de las plantas. 3.3 Esencialidad de los elementos. 3.4 Macronutrimentos y micronutrimentos Disponibilidad del elemento en el suelo Función en la vida de la planta Síntomas de deficiencia. 3.5 Absorción de sales minerales. 3.6 Micorrizas 3.7 Factores que influyen en la nutrición mineral. 4 Fijación de nutrientes 4.1 Introducción. 4.2 Fijación de nitrógeno Ciclo del nitrógeno Fijación no biológica Organismos fijadores de nitrógeno Procesos de fijación de Nitrógeno 5 Transporte en el xilema y floema 5.1 Introducción. 5.2 Técnicas utilizadas en los estudios de transporte Transporte a través de xilema Teoría de la tensión - cohesión Teoría de la presión de raíz. 5.4 Factores que influyen en el transporte a través de xilema. 5.5 Transporte a través de floema Dirección del movimiento Substancias transportadas Mecanismos propuestos para el transporte a través de floema. 5.6 Factores que influyen en el transporte a través de floema.

5 Unidad Temas Subtemas 6 Transpiración 6.1 Introducción. 6.2 Presión de vapor y evaporación 6.3 Fenómeno de la transpiración. 6.4 Tipos de transpiración. 6.5 Importancia del fenómeno en la vida de las plantas. 6.6 Cuantificación de la transpiración Matemáticamente Experimentalmente. 6.7 Clasificación de las plantas según el comportamiento de sus estomas. 6.8 Mecanismos propuestos sobre la apertura y cierre de los estomas. 6.9 Factores que influyen en la transpiración Vegetales Ambientales. 7 Fotosíntesis 7.1 Introducción. 7.2 Características de la luz. 7.3 Pigmentos fotosintéticos. 7.4 Fase luminosa Fotosistemas I y II Experimentos de Emerson Transporte de electrones Fotofosforilación cíclica y no cíclica Fotólisis del agua 7.5 Fase oscura. Ciclo de Calvin Benson. Ciclo C Ciclo de Hatch Slack o metabolismo C Metabolismo ácido de las crasuláceas. 7.8 Factores que influyen en la fotosíntesis. 8 Fotorrespiración 8.1 Introducción. 8.2 Localización celular del proceso. 8.3 Ciclo fotorrespitatorio o ciclo C Diferencias entre plantas C 3, C 4 y plantas MAC. 8.5 Factores que influyen en la fotorrespiración.

6 Unidad Temas Subtemas 9 Crecimiento y desarrollo 9.1 Introducción. 9.2 Conceptos de crecimiento y desarrollo. 9.3 Crecimiento Características del crecimiento de las plantas Cuantificación del crecimiento Patrones de crecimiento. 9.4 Hormonas del crecimiento vegetal Auxinas Giberelinas Citocininas Etileno Ácido abscísico 9.5. La luz como señal para el desarrollo Fitocromo Fotoperiodicidad 9.6. Procesos de crecimiento y desarrollo Germinación Floración Fructificación Maduración de frutos Senescencia 10 Ecofisiología 10.1 Concepto de Ecofisiología Signifcado de medio o ambiente Tipos de respuestas de las plantas al ambiente Ecotipos Fisiología en condiciones de estrés Radiación Hídrico Salino Temperatura Respuestas fisiológicas a los factores contaminantes. 11 Biología molecular de las plantas 11.1 Introducción Transformación genética de plantas Plantas transgénicas Métodos de transformación.

7 6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS Principios básicos de: o Biología o Citología o Fitomorfología o Química o Bioquímica o Física o Ecología o Taxonomía o Microbiología o Edafología o Genética 7.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Realizar investigación documental en cada una de las unidades. Realizar visitas al campo, jardines, huertas, campos experimentales, entre otros. Organizar sesiones grupales de discusión sobre los diferentes temas del programa. Promover la investigación experimental entre los estudiantes. Realización de prácticas de laboratorio. 8.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Exámenes escritos Asistencia y participación en las prácticas de laboratorio. Reportes de prácticas. Asistencia y participación en las salidas de campo. Reportes de las salidas a campo. Participación en seminarios. Participación en clases de manera individual y en grupo. Trabajos de investigación documental y experimental.

8 9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1.- Historia de la Fisiología Vegetal. El estudiante conocerá las investigaciones que marcaron el nacimiento y desarrollo de la fisiología vegetal. Realizar investigación documental sobre los principales investigadores en el campo de la fisiología vegetal y sus aportaciones. 11, consultar Internet. Unidad 2.- Movimiento del agua. Comprenderá los mecanismos de absorción de agua por las raíces, así como el movimiento de ésta a través de los tejidos radiales y la influencia de los factores externos en éste proceso. Realizar investigación documental sobre el tema. Realizar un resumen sobre el tema. Realizar una práctica sobre movimiento de agua entre sistemas con diferente potencial hídrico. 1, 2, 3, 7, 11. Unidad 3.- Nutrición mineral. Comprenderá las funciones de los nutrientes en la vida de las plantas, los trastornos que causan sus deficiencias y los mecanismos a través de los cuales se da la nutrición. Realizar investigación documental sobre la disponibilidad de los nutrientes en los diferentes tipos de suelos. Realizar un cuadro sinóptico sobre las funciones de los nutrientes y los síntomas de deficiencia. Realizar práctica sobre nutrición mineral, enfocándose a síntomas de deficiencia. Realizar visitas a zonas de producción. 2, 3, 4, 10, 11.

9 Unidad 4.- Fijación de nutrientes. Conocerá el papel que juegan los microorganismos en la fertilidad de los suelos Realizar investigación documental sobre los organismos fijadores de nutrientes. Escribir las reacciones que se llevan a cabo en el proceso de fijación. Realizar prácticas sobre aislamiento e identificación de microorganismos fijadores de nitrógeno. 2, 11 Unidad 5.- Transporte en el xilema y floema. Comprenderá los mecanismos a través de los cuales se da el movimiento de fluidos en el sistema vascular de las plantas, así como el tipo de substancias que se mueven a través de este sistema. Investigar sobre las técnicas de estudio del movimiento de fluidos en los vegetales. Realizar un resumen sobre los fundamentos de los diversos mecanismos propuestos para el movimiento de fluidos. Realizar una práctica sobre movimiento del agua a través de xilema. 2, 3, 11. Unidad 6.- Transpiración. Comprenderá el mecanismo de la transpiración, así como la influencia de los factores anatómicos y ambientales en este proceso. Investigar sobre el proceso de evaporación. Investigar sobre las características estructurales y composicionales de los estomas. Realizar una práctica sobre cualificación y cuantificación de la transpiración bajo diferentes condiciones. 2, 3, 7, 8, 11.

10 Unidad 7.- Fotosíntesis. Comprenderá los procesos bioquímicos de la fotosíntesis, las adaptaciones metabólicas que han experimentado algunas plantas y la influencia de los factores ambientales en la eficiencia del proceso. Realizar diagramas sobre los procesos que conforman la fase luminosa y la fase oscura de la fotosíntesis. Realizar un resumen sobre cada uno de los procesos Investigar sobre la influencia de los factores ambientales en la fotosíntesis. Realizar prácticas sobre la influencia de los factores ambientales en el proceso de la fotosíntesis 2, 3, 5, 8, 10,11. Unidad 8.- Fotorrespiración. Comprenderá el proceso de la fotorrespiración y su interrelación con otros procesos metabólicos, así como la influencia de los factores ambientales en este proceso. Realizar un esquema sobre las reacciones bioquímicas del proceso de la fotorrespiración, indicando su relación con otros procesos. Realizar una comparación entre el comportamiento de las plantas C 3, C 4 y MAC con respecto a la fotorrespiración. 2, 11.

11 Unidad 9.- Crecimiento y desarrollo. Comprenderá los procesos del crecimiento y desarrollo de las plantas y la función de los reguladores del crecimiento y de los factores ambientales. Realizar un cuadro sinóptico sobre las características químicas de los diferentes reguladores del crecimiento, lugar de síntesis, forma de transportarse y sus efectos fisiológicos. Realizar investigación experimental para obtener la curva de crecimiento de una especie bajo determinadas condiciones. Realizar bioensayos con reguladores del crecimiento. Exponer los resultados de las investigaciones. 2, 3, 8, 9, 10, 11, 12. Unidad 10.- Ecofisiología. Comprenderá la influencia del medio en las respuestas fisiológicas de las plantas, principalmente en ambientes estresantes o de presión y contaminados. Investigar sobre el comportamiento de las plantas en condiciones adversas. Investigar sobre comportamiento de las plantas en ambientes contaminados. Investigar sobre ecotipos en su región. 2, 11.

12 UNIDAD 11.- Biología Molecular de plantas. Comprenderá el fundamento de las técnicas utilizadas en las investigaciones de biología molecular de plantas y las aplicaciones de esta ciencia en el área vegetal Realizar investigación documental sobre la metodología utilizada en las investigaciones sobre biología molecular de plantas. Realizar investigación documental sobre las aplicaciones de la biología molecular de plantas en el área agrícola, farmacéutica o industrial. Consultar la Web 10. FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Aguilera, C. M. y E. R. Martínez. Relaciones agua suelo atmósfera. México. Ed. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, Bidwell, R: G. S. Fisiología Vegetal. México. Ed. AGT. Editor, S. A Devlin, R. M. Fisiología Vegetal. Barcelona, España. Ed. Omega, S. A Epstein, E. Mineral nutrition of plants: principles and perspectives. U. S. A. Wiley Internacional Edition Foyer, H. CH. Fotosíntesis. México. Ed. CECSA Jensen, M. A. y F. B. Salisbury. Botánica. Ed. Mc Graw Hill. 7. Kramer, P. J. Relaciones hídricas de suelos y plantas. Una síntesis moderna. México. Ed. Edutex, S. A Miller, E. V. Fisiología vegetal. México. Ed. UTEHA, S. A Ritcher, G. Fisiología del metabolismo de las plantas. México. Ed. CECSA Rojas, G. M. y M. Rovalo. Fisiología vegetal aplicada. México. Ed. Mc Graw Hill Salisbury, F. B. y C. W. Ross. Fisiología vegetal. México. Grupo Editorial Iberoamérica Weaver, R. J. Reguladores del crecimiento de las plantas en la agricultura. México. Ed. Trillas

13 11. PRÁCTICAS Determinación del potencial hídrico por los métodos gravimétricos y de cambio de longitud en tejidos de almacenamiento. Demostración de la presión de raíz.. Cualificación y cuantificación de la transpiración. Síntesis de almidón a la luz. Efecto de la luz, el CO 2 y la temperatura en la fotosíntesis. Nutrición mineral: elementos esenciales. Fijación y disponibilidad de nitrógeno. Efecto de las auxinas en la dominancia apical. Efecto del ácido giberélico en hipocotilos de lechuga. Aislamiento e identificación de microorganismos asociados a plantas.