INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGÍA VEGETAL L

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1 INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGÍA VEGETAL L a Fisiología Vegetal es la ciencia que se encarga del estudio del funcionamiento de la plantas a nivel celular y a nivel comunidad, y analiza los procesos y funciones que gobiernan su crecimiento y desarrollo, debido a cambios en el ambiente que los rodea. Los PROCESOS deben entenderse como una secuencia continua y natural de eventos en las plantas vivas; como la fotosíntesis, respiración, absorción de iones, translocación, apertura y cierre estomático, transpiración, floración y formación de semillas. Las FUNCIONES son actividades naturales de una célula, tejido, órgano, sustancia química o alguna otra cosa. La fisiología vegetal describe y explica las funciones de cada órgano, tejido, celular, organelo celular, macromolécula, molécula e ion presentes en cada planta. Los métodos empleados en fisiología vegetal derivan principalmente de la química y física. Por ejemplo la termodinámica estudia la energía y como se transfiere, y la bioquímica analiza las moléculas, sus estructuras e interacciones. CIENCIA: Conjunto de conocimientos ordenados y sistematizados, que han sido producto de la metodología científica. RELACIÓN DE LA FISIOLOGÍA VEGETAL CON OTRAS CIENCIAS: La fisiología vegetal para conocer y entender la estructura, forma y función de la plantas requiere de la anatomía, morfología y taxonomía vegetal. De igual manera la genética y ecología permiten describir el comportamiento de las plantas en función a su código genético y los factores bióticos y abióticos que regulan sus relaciones con los demás seres vivos. Anatomía Ecología Fisiología Vegetal Morfología Genética Taxonomía Fig. 1. Relación de la Fisiología Vegetal con otras ciencias biológicas. (Lira, 2007) W. Montoya Castillo Pág I

2 CÉLULA VEGETAL: PARTES Y FUNCIONES Fig. 2. Estructura generalizada de una célula vegetal típica. (Lira, 2007) Plasmembrana CÉLULA VEGETAL Protoplasma Pared Celular Citoplasma Núcleo Fig. 3. Partes principales de la célula vegetal. 1. PROTOPLASMA Considerada la materia básica de la vida (la célula es la unidad básica de la vida), en donde se realizan las funciones, procesos y reacciones que dan lugar a la vida. Constituido por tres componentes básicos que son el plasmemebrana (o membrana celular), citoplasma y núcleo MEMBRANA CELULAR Estructura que limita al citoplasma con la pared celular de la célula Endoplasma: Estructura interna de la membrana celular, la cual está formada por tres laminas (proteína lípido - proteína). La función que desempeña es: Mantener integrado el citoplasma. Selección e impermeabilidad de sustancias. Realizar el transporte activo (con inversión de e - ). Realizar la pignosis, que es una función celular que permite el intercambio de compuestos entre dos células. W. Montoya Castillo Pág I

3 1.2. CITOPLASMA Formado por diferentes orgánulos y el hialoplasma, la matriz viscosa en la que se encuentran suspendidos. En el se realizan las diversas funciones y procesos vitales Hialoplasma: Es el material viscoso que rodea a los orgánulos. En él se realiza la glicolisis (proceso en la que la glucosa es convertida en acido pirúvico) Inclusiones Citoplasmáticas (Orgánulos) Retículo endoplasmático: Es un sistema de membranas. Su función es el transporte intracelular de sustancias, además de la síntesis de sustancias como las proteínas. o R. E. Rugoso: Presenta esa apariencia debido a que tiene adherido numerosos ribosomas a su membrana. Su principal función es la síntesis de proteínas. o R. E. Liso: No tiene ribosomas y participa en el metabolismo de lípidos. Aparato de Golgi: Comprende una serie de estructuras denominadas cisternas o dictiosomas. Estas se agrupan de manera variable, habitualmente de 4 a 8, a manera de sacos aplanados y apilados. El conjunto de dictiosomas tiene como función encapsular diversos materiales empleados en la construcción de la pared celular (así como de la lámina media). Las vesículas son orgánulos modificados a partir de los dictiosomas, los cuales se separan y transportan materiales con los que se construye la pared celular. Plastos: También denominados plástidos, plastidios o plastidas. Son orgánulos propios de las plantas y algas, cuya función principal es la producción y almacenamiento de sustancias químicas útiles para el normal funcionamiento de la célula. o Cloroplastos: Encargados de la captación de la energía lumínica, para su conversión en un compuesto orgánico aprovechable por la planta, mediante el proceso denominado fotosíntesis. o Leucoplastos: Son incoloros y se localizan en las células de órganos no expuestos a la luz, tales como raíces, tubérculos, semillas y órganos que almacenan almidón, por ende su función es el almacenamiento de sustancias de reserva como almidón, aceites, proteínas, etc. o Cromoplastos: Orgánulos encargados de la síntesis y almacenamiento de pigmentos. Estos pigmentos son los encargados de dar la coloración a la célula y en general al órgano de la planta. Fig. 4. Tipos de plastos o plástidos. ( W. Montoya Castillo Pág I

4 Fig. 5. Esquema de un cloroplasto. ( Mitocondria: Orgánulo encargado de la liberación de la energía de los materiales elaborados para ser utilizados en la respiración celular, mediante el proceso denominado transporte de electrones. Fig. 6. Estructura de una mitocondria. ( W. Montoya Castillo Pág I

5 Sacarosa 2N Sacarosa 6N Apuntes de Fisiología Vegetal Ribosomas: Se encuentran dispersos o adheridos a las membranas de diversos orgánulos. Su función es la síntesis de proteínas y enzimas. Lisosoma: Los lisosomas son orgánulos relativamente grandes, formados por el retículo endoplasmático rugoso (RER) y luego empaquetadas por el complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos. Es decir, se encargan de la digestión celular. Esterosoma: Es un orgánulo encargado de la síntesis de lípidos. Vacuola: Orgánulo que contiene agua, sales orgánicas e inorgánicas, proteínas, alcaloides, cristales de oxalato de Ca y otras sustancias ergásticas (desechos). También conocido como el basurero celular. Es de tamaño pequeño cuando la célula es joven y de tamaño relativamente mayor cuando la célula es adulta NÚCLEO Es una de las estructuras más grandes y notables de la célula. Está formado por el nucléolo, jugo nuclear y la membrana nuclear. Es el encargado de determinar la estructura y función de la célula Nucléolo: Se puede encontrar de un número de uno a cuatro. En el se encuentra el ADN y constituye el centro de producción del ARN, el cual se utiliza frecuentemente en la transcripción del código genético Jugo nuclear: Sustancia viscosa en la que se encuentra suspendido el ARN Membrana nuclear: Constituido por una doble membrana que presenta numerosos poros pequeños. Su función principal es de mantener la integridad del núcleo. 2. PARED CELULAR Estructura externa a la Membrana Celular, compuesto por siete laminas (Cutina Lignina Celulosa Lamina Media Celulosa Lignina Cutina). La lamian media es amorfa y coloidal y es conocida también como el esqueleto coloidal. Es una cubierta porosa, protectora y de soporte no viviente (el protoplasma constituye la parte viviente). Su función principal es mecánica, es el soporte de la célula e impide la ruptura de las membranas externas, provocado por las presiones hidrostáticas en el interior de la célula Puntuaciones: Son incisiones en profundidad sobre la pared celular. Presentan diferentes formas, extensiones y estructuras Plasmodesmo: Son fibras o cordones que van desde el protoplasma hasta el protoplasma de otra célula adyacente. De este modo ambas células pueden estar en íntimo contacto. Es abundante en células epidérmicas y la función principal es la de transmisión de estímulos Sustancias coloidales: Permite el intercambio de iones en relación con la permeabilidad de la membrana celular. 1. Sustancias no iónicas Membrana Celular PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA CELULAR: A B H 2O Sacarosa 2. Sustancias iónicas W. Montoya Castillo Pág I

6 NO 2 NH 4 + H 2 O NO NH 4 + H 2 O: Transporte Pasivo (Sin inversión de energía). H 2 O: Transporte Activo (Inversión de trabajo) W. Montoya Castillo Pág I