Titulación: Biología Código: 3371 Asignatura: Carácter: (Anual, 1 er ó 2º cuatrimestre) Anual

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1 C u r s o a c a d é m i c o : DA TOS B Á SICOS DE LA A SIGNA TURA Titulación: Biología Código: 3371 Asignatura: Curso en el que se imparte: 3º FISIOLOGÍA VEGETA L Carácter: (Anual, 1 er ó 2º cuatrimestre) Anual Tipo: (Troncal, Obligatoria, Optativa, Libre elección) Créditos: Totales Teóricos Prácticos LRU 14,5 10 4,5 ECTS 13,0 Idioma en el que se imparte: Español Di rección web asignatura: Troncal DA TOS B Á SICOS DE L OS PROFESORES Coordinador/a: Otros: Nombre y apellidos Departamento Ubicación Eloísa Agüera Buendía Rafael Pérez Vicente Purificación de la Haba Hermida Manuel Pineda Priego Pedro Piedras Montilla Botánica, Ecología y Fisiología Vegetal C-4, 3ª planta C-6, 1ª planta Área de conocimiento Fisiología Vegetal Descriptores BOE Si tuación Competencias DA TOS ESPECÍFICOS DE L A A SIGNA TURA Funcionamiento de los vegetales y su regulación: relaciones hídricas, nutrición, fotosíntesis, crecimiento y desarrollo. Morfogénesis vegetal. Control hormonal y ambiental del crecimiento y diferenciación. Morfogénesis in vitro. Germinación. La transición floral. Crecimiento y maduración del fruto. Dormición, envejecimiento y absición. Los movimientos de las plantas. Pr err equisitos Context o dentr o de la Titulación: Una disciplina troncal que trata de integrar los aspectos estructurales y moleculares de las plantas con el fin de ayudar a su comprensión y posibilidades de aplicación en agricultura, investigación, etc. Recomendaciones: Conocimientos de Anatomía e Histología vegetales y de Bioquímica. Conocimientos de inglés Tr ansver sales/genér icas: Capacidad de análisis y síntesis. (1) Trabajo en equipo.(2) Aprendizaje autónomo(3) Específicas: Cognitivas (saber): Regulación e integración de las funciones vegetales (4) Biología del desarrollo de las plantas (5) Pr ocedimentales /instr umentales (saber hacer ): Obtener información, diseñar experimentos e interpretar los resultados (6) Aislar, analizar e identificar biomoléculas(7) 1

2 Actitudinales (ser ): Ser capaz de llevar a cabo la búsqueda, análisis y presentación de información relativa a la fisiología de las plantas de manera autónoma. (8) Ser capaz de comprender el estado actual de la Fisiología Vegetal y su lenguaje, así como el aprendizaje de la terminología básica empleada en esta materia (9) Ser capaz de llevar a cabo el manejo de técnicas y material de laboratorio de uso frecuente en temas de Fisiología Vegetal (10). Ser capaz de comprender los procesos fundamentales que hacen posible el funcionamiento y desarrollo de las plantas y su control endógeno, ambiental y biotecnológico.(11) Objetivos Metodología Nº de horas de trabajo del alumno Técnicas Docentes Señalar con una X las técnicas que va a utilizar en el desarrollo de la asignatura La asignatura tiene como objetivo que los alumnos alcancen los conocimientos teóricos y prácticos fundamentales de la fisiología de las plantas con el fin de garantizar su formación científica en esta disciplina. No habrá clase teóricas, ni prácticas, ni actividades académicas dirigidas al tratarse de una asignatura en extinción. Ningunas al tratarse de una asignatura en extinción. Bloques temáticos Dividir el temario en bloques (sin nº máximo ni mínimo) Bibliografía I.-EL AGUA Y LAS PLANTAS II.-NUTRICIÓN MINERAL III.-FOTOSíNTESIS Y METABOLISMO DE LAS PLANTAS IV.-FISIOLOGÍA DEL DESARROLLO Gener al: J. Azcón-Bieto y M. Talón (editores) FUNDAMENTOS DE FISIOLOGÍA VEGETAL McGraw-Hill/Interamericana y Ediciones de la Universidad de Barcelona Madrid, 2008 J. Barceló Coll, G. Nicolás Rodrigo, B. Sabater García y R. Sánchez Tamés FISIOLOGÍA VEGETAL Ediciones Pirámide S.A. Madrid, 2003 W. G. Hopkins y N. P. A. Hüner INTRODUCTION TO PLANT PHYSIOLOGY John Wiley and Sons, Inc M. Pineda RESÚMENES DE FISIOLOGÍA VEGETAL Servicio de Publicaciones Universidad de Córdoba Córdoba, 2004 L.Taiz y E. Zeiger PLANT PHYSIOLOGY 4ª Edición Sinauer Associates, Inc., Publishers Sunderland,

3 L.Taiz y E. Zeiger PLANT PHYSIOLOGY 5ª Edición Sinauer Associates, Inc., Publishers Sunderland, 2010 Específica: B.B. Buchanan, W. Gruissem, R.L. Jones, eds. BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY OF PLANTS American Society of Plant Physiologist Rockville, MD, USA, 2000 P.J. Davies, ed. PLANT HORMONES Kluwer Academic Publishers The Netherlands, 1995 D.E. Fosket PLANT GROWTH AND DEVELOPMENT Academic Press London, 1994 M. B. Kirkham PRINCIPLES OF SOIL AND PLANT WATER RELATIONS Academic Press. Amsterdam, 2005 L. M. Srivastava PLANT GROWTH AND DEVELOPMENT. HORMONES AND ENVIROMENT. Academic Press. Amsterdam, 2002 B.. Thomas and D. Vince-Prue PHOTOPERIODISM IN PLANTS Academic Press. London, 1997 P. Westhoff MOLECULAR PLANT DEVELOPMENT Oxford University Press Oxford, 1998 Técnicas de evaluación Enumerar, tomando como referencia el catálogo de la guía común. En este curso en el que no se imparte docencia, los alumnos serán evaluados mediante los correspondientes exámenes finales, contemplándose la posibilidad de conservar las calificaciones de las prácticas, seminarios y otras actividades obtenidas en los cursos anteriores. Incluir criterios de evaluación y calificación (referidos a las competencias trabajadas durante el curso) 3

4 Organización Docente Semanal Distribución del número de horas que se especifican en el apartado de Metodología en 18 semanas para una asignatura cuatrimestral y 36 para una anual (clases + periodo de exámenes). Indicar el número de horas que, a cada tipo de sesión, va a dedicar el estudiante cada semana. Semanas Nº de horas de sesiones teóricas Nº de horas sesiones prácticas Nº de horas exposiciones y seminarios Pr i mer cu atr i mestr e 1ª semana 2ª semana 3ª semana 4ª semana 5ª semana 6ª semana 7ª semana 8ª semana 9ª semana 10ª semana 11ª semana 12ª semana 13ª semana 14ª semana 15ª semana 16ª semana 17ª semana 18ª semana Segu n d o cu atr i mestr e 1ª semana 2ª semana 3ª semana 4ª semana 5ª semana 6ª semana 7ª semana 8ª semana 9ª semana 10ª semana 11ª semana 12ª semana 13ª semana 14ª semana 15ª semana 16ª semana 17ª semana 18ª semana Nº de horas visita y excursiones Nº de horas tutorías especializadas Nº de horas de Resolución de cuestiones Esta organización docente semanal es orientativa ya que su realización dependerá del desarrollo del curso EL AGUA Y LAS PLANTAS Exámenes Temas del temario a tratar EXAMEN FINAL 4 HORAS Programa de contenidos Teóricos: Con indicación de las competencias que se van a trabajar en cada lección Tema 1.- El agua en las células y en los tejidos vegetales. Estructura y propiedades del agua. Potencial hídrico: componentes. Potencial hídrico del vapor de agua. El flujo de agua a través de las membranas. Determinación del potencial hídrico y de sus componentes. Tema 2.- El agua en el suelo. Textura y estructura de los suelos. El potencial hídrico del suelo. El movimiento del agua en el suelo. Capacidad de campo y punto de marchitez permanente. Tema 3.- Absorción y transporte del agua por la planta. Movimiento radial del agua en la raíz. Estructura y características del xilema. Conducción del agua por el xilema. Mecanismos de absorción y transporte del agua. Tema 4.- Transpiración. Tipos y magnitud. Estructura de los estomas. Mecanismo del movimiento estomático. Fisiología de las respuestas estomáticas. Velocidad de transpiración. Las resistencias a la transpiración. Factores ambientales que afectan a la velocidad de transpiración. El flujo hídrico suelo-planta-atmósfera. 4

5 NUTRICIÓN MINERAL Tema 5.- Requerimientos nutricionales de las plantas. Composición mineral de las plantas. El suelo como fuente de nutrientes. Elementos esenciales. Técnicas de cultivo para el estudio de la nutrición mineral. Contenido de nutrientes minerales y crecimiento vegetal: deficiencia y toxicidad. Funciones de los elementos esenciales en la planta. Tema 6.- Transporte a través de membranas vegetales. Importancia para las células vegetales. Conceptos de potencial químico, equilibrio de Nernst y de transporte activo y pasivo. Difusión simple. Sistemas y mecanismos de transporte mediado: primarios y secundarios. Transporte de iones en raíces: vías apoplástica y simplástica. Tema 7.- Características de la vía floemática. Estructura del floema. Naturaleza de las sustancias transportadas. Dirección del transporte. Aspectos cuantitativos. Mecanismos de transporte por el floema. Carga y descarga del floema. Hipótesis sobre los mecanismos de transporte. Factores que afectan al transporte. FOTOSíNTESIS Y METABOLISMO DE LAS PLANTAS Tema 8.- Fotosínteis: consideraciones generales. El aparato fotosintético. Estructura del cloroplasto. Los pigmentos fotosintéticos: estructura y espectros de absorción. Tema 9.- Absorción de la luz y transporte fotosintético de electrones. Absorción de la luz por los pigmentos fotosintéticos. Estructura y reacciones del fotosistema II y del fotosistema I. Transporte no cíclico de electrones. Transporte cíclico de electrones. Fotofosforilación. Tema 10.- Asimilación del CO2 en las plantas C3. Ciclo C3 de reducción fotosintética del carbono (ciclo de Calvin). Fases de carboxilación, reducción y regeneración. Estequiometría y bioenergética. Regulación. Fotorrespiración: actividad oxigenasa de la Rubisco. Metabolismo del fosfoglicolato. Funciones de la fotorrespiración. Tema 11.- Asimilación del CO2 en las plantas C4. Anatomía interna de las hojas de las plantas C4. Ciclo C4 de reducción fotosintética del carbono: reacciones en las células del mesófilo y en las células de la vaina de los haces vasculares. Tipos de plantas C4. Ecofisiología de las plantas C4. Tema 12.- Asimilación del CO2 en las plantas CAM. Características anatómicas y fisiológicas de las plantas CAM. El metabolismo ácido de las crasuláceas (CAM). Regulación. Ecofisiología de las plantas CAM. Otros mecanismos de concentración de CO2. Regulación ambiental de la fotosíntesis. Tema 13.- Biosíntesis de compuestos carbonados de transporte y reserva. Transporte de metabolitos entre el cloroplasto y el citoplasma. Biosíntesis de sacarosa. Biosíntesis de almidón. Regulación global de la asimilación fotosintética del carbono. Tema 14.- Fijación de nitrógeno. La nitrogenasa: propiedades y mecanismo de reacción. Metabolismo del carbono y del nitrógeno en la fijación de N2. Control del nivel de O2 en bacteroides. Organismos fijadores de nitrógeno. Fijación de nitrógeno por leguminosas. Tema 15.- Asimilación del nitrato. Absorción y transporte del nitrato. Asimilación del nitrato. Asimilación del amonio. Biosíntesis de compuestos nitrogenados de transporte. Ciclo fotorrespiratorio del nitrogeno. Relación entre la fotosíntesis y el metabolismo del carbono. Transporte del nitrógeno a diferentes órganos de la planta. Tema 16.- Asimilación del sulfato. Absorción y transporte del sulfato. Reducción del sulfato. Biosíntesis de cisteína y metionina. Glutatión: biosíntesis y funciones en la planta. Regulación de la asimilación del azufre. FISIOLOGÍA DEL DESARROLLO Tema 17.- Morfogénesis vegetal I. Concepto de desarrollo. Características peculiares del desarrollo de las plantas. Embriogénesis. Patrón de crecimiento vegetativo. Desarrollo de la raíz. Meristemo apical de la raíz: estructura y función. Crecimiento secundario de la raíz. Tema 18.- Morfogénesis vegetal II. Desarrollo del tallo. Meristemo apical del tallo: estructura y función. Crecimiento secundario del tallo. Desarrollo de la hoja. Iniciación y desarrollo de los primordios foliares. Fisiología de la filotaxia. Tema 19.- La base celular y molecular del desarrollo de las plantas. El papel de la orientación del plano de división y 5

6 de la expansión celular. Influencia del linaje y de la posición. Genes que regulan el desarrollo. Regulación hormonal de la diferenciación. Totipotencia celular. Morfogénesis y cultivo in vitro: aplicaciones prácticas. Tema 20.- Introducción a las hormonas vegetales. Definición de hormona vegetal. Clasificación de las hormonas vegetales. Percepción y transducción de las señales. Tema 21.- Auxinas. Descubrimiento. Estructura. Métodos de identificación y cuantificación. Metabolismo. Efectos fitorreguladores. Mecanismos de acción. Aplicaciones comerciales. Tema 22.- Giberelinas. Descubrimiento. Estructura. Métodos de identificación y cuantificación. Metabolismo. Efectos fitorreguladores. Mecanismos de acción. Aplicaciones comerciales. Tema 23.- Citoquininas. Descubrimiento. Estructura. Métodos de identificación y cuantificación. Metabolismo. Efectos fitorreguladores. Mecanismos de acción. Aplicaciones comerciales. Tema 24.- Etileno. Descubrimiento. Estructura. Métodos de identificación y cuantificación. Metabolismo. Efectos fitorreguladores. Mecanismos de acción. Aplicaciones comerciales. Tema 25- Acido abscísico. Descubrimiento. Estructura. Metabolismo. Métodos de identificación y cuantificación. Efectos fitoreguladores. Mecanismos de acción. Tema 26.- Poliaminas y otros reguladores del crecimiento vegetal. Descubrimiento. Estructura. Metabolismo. Efectos fitorreguladores. Mecanismo de acción. Tema 27.- Fitocromos y otros fotorreceptores. Descubrimiento. Estructura. Metabolismo. Tipos de respuestas a la luz. Procesos fotomorfogenéticos mediados por el fitocromo. Mecanismo de acción. Tema 28.- Dormición y germinación de las semillas. Semillas durmientes y quiescentes. Tipos de dormición. Ruptura de la dormición. Regulación ambiental y hormonal de la dormición. Viabilidad de las semillas. Germinación. Etapas y eventos durante la germinación. Regulación hormonal de la germinación. Tema 29.- Fisiología de la floración I. La transición vegetativo-floral. Formación de meristemos florales y de inflorescencia. Regulación autónoma y ambiental de la floración. Fotoperiodismo. Tipos de respuestas fotoperiódicas. Percepción, transmisión y naturaleza del estímulo fotoperiódico. Tema 30.- Fisiología de la floración II. Vernalización: percepción y naturaleza del estado vernalizado. Papel de los genes y las hormonas en la floración. Iniciación y desarrollo de los órganos florales. Control génico de la identidad de los órganos florales: el modelo ABC. Tema 31.- Desarrollo del fruto. Origen y estructura de los frutos. Etapas de crecimiento y de maduración. Papel de las semillas en el desarrollo del fruto. Fisiología de los cambios asociados a la maduración. Frutos climatéricos y no climatéricos. Regulación ambiental, hormonal y biotecnológica de la maduración. Tema 32.- Senescencia y abscisión. Senescencia y muerte celular programada en las plantas. Tipos de senescencia. Regulación ambiental, hormonal y biotecnológica de la senescencia. Abscisión. Lugar y mecanismo de la abscisión. Modelo de regulación hormonal de la abscisión. La abscisión en el desarrollo de la agricultura. Tema 33.- Movimientos de las plantas. Tropismos, nastias y nutación. Movimientos de crecimiento y de variación. Gravitropismo y fototropismo. Percepción de los estímulos. Transducción de las señales. Mecanismos de la respuesta de movimiento. Nastias. Tipos y mecanismos de las respuestas násticas. Circumnutación. Programa de contenidos Prácticos: Con indicación de las competencias que se van a trabajar: A lo largo del programa teórico se estimulará el desarrollo y la adquisición de las siguientes competencias: 1,3, 4, 5, 8, 9 y 11 Estudio de la reacción de Hill en cloroplastos aislados. Efecto de la temperatura sobre la velocidad de respiración aeróbica. Determinación del potencial hídrico en un tejido vegetal. 6

7 Efecto de las citoquininas sobre el desarrollo de la senescencia en hojas de cebada. Inducción de la síntesis de alfa-amilasa por giberelina en células de aleurona de granos de cebada. Evolución de la senescencia en los cotiledones de plantas de girasol. Mecanismo de Control y Seguimiento: Al margen de las contempladas a nivel general para toda la experiencia piloto, se recogerán aquí los mecanismos concretos que los docentes propongan para el seguimiento de cada asignatura A lo largo del programa práctico se estimulará el desarrollo y la adquisición de las siguientes competencias: 2, 6, 7 y 10. El alumno podrá tener tutorías con el profesor para resolver dudas. 7

8 Di stribución ECTS ( a ) 1 ECTS = 26,67 horas trabajo. ( b ) Estudio personal del alumno durante el curso 18 (cuatrimestral) o 36 (anual) semanas: 1,5 horas de estudio por cada hora de teoría y 0,75 horas de estudio por cada hora de prácticas. ( c )Las tutorías se encuentran incluidas en el total de Actividades Académicamente Dirigidas. Actividad Docente Clases en aula Clases en laboratorio Clases en campo Actividades dirigidas c ( Tutorias) Exámenes Materia Teoría Cuestiones de diversa índole relacionadas con la asignatura Seminarios Prácticas de laboratorio Prácticas de campo Ejercicios y problemas, realización de trabajos, informes, seminarios, etc. Teoría y/o problemas Prácticas Actividad Profesor Alumno Procedimiento Exposición de la Teoría. Apoyo con audiovisuales Elaborar las cuestiones a resolver por los alumnos Distribución de los trabajos, recomendar bibliografía, orientar Presentación de normas. Explicación de las prácticas Explicación de las prácticas Preparar colección base de cuestiones teóricas y problemas Poner, vigilar y corregir el examen. Calificar globalmente al alumno Tomar apuntes, copiar el material audiovisual Contestar cuestionarios y elaborar pequeños informes Exposición del seminario en el aula Cuaderno de laboratorio, anotaciones, experimentos, ejercicios, informe, etc. Cuaderno de campo, anotaciones, ejercicios, informe, etc. Resolver cuestiones y problemas propuestos por el profesor y por el alumno Preparación de examen (nº horas) Realización de examen (nº horas) Preparación de examen (nº horas) Realización de examen (nº horas) Evaluación Tipo de preguntas. Se valorará razonamiento y capacidad de síntesis Peso en la nota final 65% Cuestionarios y pequeños informes 10% Se valorará contenido, exposición, presentación, etc. Evaluación continuada, cuaderno, ejercicios, informes, actitud Evaluación continuada, cuaderno, ejercicios, informes, actitud 10% 15% Ejercicios, trabajos, informes, etc. % Horas presenciales Horas no presenciales % b Horas ECTS a h 8 TOTAL CARGA DOCENTE DEL AL UMNO 100 %

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