02 Origen e Importancia de las plantas Parte I.pdf

Unidad 1: Origen e importancia de las plantas Escuela Nacional de Agricultura “Roberto Quiñonez” Ciclo II-2024 Lic. Abizaí Clemente Chinchilla-Rodríguez [email protected]  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchill...

Unidad 1: Origen e importancia de las plantas Escuela Nacional de Agricultura “Roberto Quiñonez” Ciclo II-2024 Lic. Abizaí Clemente Chinchilla-Rodríguez [email protected]  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Contenidos 1. Botánica: concepto, objetivos e importancia 2. Características y diversidad de las plantas 3. Campos de estudio de la botánica 4. La célula vegetal  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Introducción a la Botánica 1. ¿Qué estudia la botánica? 2. ¿De qué está compuesta la pared celular de las plantas?  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Botánica Rama de la biología que se encarga del estudio científico de las plantas, incluyendo su fisiología, estructura, genética, ecología, distribución, clasificación e importancia económica. Solomon et al. 2013 Las Ciencias Botánicas me permite conocer e integrar lo siguiente:  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez ¿Cuál es la importancia de las plantas?  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez ¿Cuál es la importancia de las plantas?  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez ¿Cuál es la importancia de las plantas? Solomon et al. 2013  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez ¿Cuál es la importancia de las plantas? Cinchona officinalis  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez ¿Cuál es la importancia de las plantas? https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34214339/  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez ¿Cuál es la importancia de las plantas? Taxus brevifolia  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez ¿Cuál es la importancia de las plantas? Matricaria chamomilla Piper nigrum  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Características y diversidad de las plantas Anteriormente los organismos solo eran clasificados como vegetales o animales Se consideraba vegetal si no caminaban, eran verdes y no se alimentaban de otros organismos Los que se movían y se alimentaban de otros organismos eran animales Gracias a los avances en esta ciencia se logró diferenciar a los vegetales de otros organismos como hongos y algunas algas ¿Qué características definen a las plantas? Solomon et al. 2013  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Características y diversidad de las plantas 1. Son Eucariotas pluricelulares 2. Realizan fotosíntesis. Es decir, producen su propio alimento, a diferencia de los hongos 3. Pared celular de las plantas compuestas de microfibrillas de celulosa 4. Alternancia de generaciones en la etapa adulta 5. Protección del embrión dentro de la planta madre. Adaptación terrestre para evitar la desecación del embrión. Esta característica los separa de las algas https://www.pbs.org/wgbh/nova/labs/lab/evolution/ Nabors 2006  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Comparación con otros organismos Nabors 2006  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Diversidad de plantas Solomon et al. 2013  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Campos de estudio de la botánica Genética Anatomía y morfología Fisiología Sistemática Ecología Etnobotánica Dendrología ¿Qué aplicaciones tiene la botánica en las ciencias agronómicas?  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Tarea grupal 1: Aplicaciones de la Botánica 1. Investiga el campo de estudio y dos aplicaciones en Agronomía de las siguientes áreas: ▪ Botánica sistemática ▪ Paleobotánica ▪ Dendrología ▪ Palinología La tarea deberá llevar: 2. Investiga 10 aplicaciones de la Etnobotánica que se desarrollen Portada en El Salvador (Presentación en formato de ficha). Debes realizar Objetivos visitas a las unidades productivas de la ENA e incluir con Desarrollo evidencia fotográfica, al menos 5 de las plantas que ahí se Referencias cultivan (hortalizas, frutales, etc.) Ver indicaciones adjuntas en Entrega: miércoles 31 de julio, 2024 aula virtual ¿Cuál de los siguientes esquemas representa una célula vegetal?  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez La célula vegetal Características principales ▪ Pared celular compuesta por microfibrillas de celulosa ▪ Cloroplasto ▪ Vacuola central de gran tamaño ▪ Plasmodesmos Nabors 2006 Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez La célula vegetal Berg 2008  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez ¿Logras identificar todas las partes señaladas?  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Pared celular compuesta por microfibrillas de celulosa Enlaces beta 1,4  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Pared celular compuesta por microfibrillas de celulosa  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Pared celular de bacterias compuesta por peptidoglucano  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Pared celular de hongos compuesta por Quitina  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Características de la pared celular en plantas Las paredes celulares se encuentran rodeando las membranas plasmáticas, evitando la entrada excesiva de agua. Las células vegetales producen una pared celular primaria, más ancha que la membrana plasmática y que se sitúa en el exterior de la misma. La mayoría de las células vegetales adultas, especialmente en las plantas leñosas, producen una pared celular secundaria, más ancha, entre la pared primaria y la membrana plasmática. Nabors 2006  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Características de la pared celular en plantas En algunas partes, la pared celular secundaria se hace más delgada o desaparece, dejando regiones conocidas como punteaduras, que permiten una rápida transferencia de agua y minerales entre célula y célula. La madera está compuesta principalmente por pared celular secundaria. La pared celular secundaria provee la mayor parte del sostén estructural en las plantas leñosas, constituyendo más del 90% del peso de los árboles de gran tamaño. En las plantas vasculares, unas moléculas rígidas llamadas ligninas se encargan de fortalecer las paredes celulares, reemplazando el agua y cubriendo o incrustando la celulosa como si fuese una sustancia parecida al alquitrán (sustancia densa y pegajosa). Estructura de la pared celular  Entre las paredes celulares primarias de células adyacentes se encuentra una fina capa llamada lámina media o capa intercelular (del latín lamina, que significa «placa delgada»). La lámina media está compuesta principalmente por pectinas, que mantienen las células unidas. Las pectinas también se utilizan en la cocina como espesantes de gelatinas y mermeladas. Nabors 2006 Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Plasmodesmos Los plasmodesmos permiten el paso de agua, iones y moléculas pequeñas. Los canales están Reece et al. 2011 alineados con las membranas plasmáticas fusionadas de las dos células adyacentes. Características de los plasmodesmos ▪ Son canales de 20 a 40 nm de ancho que pasan a través de las células vegetales, conectando el citoplasma de células vecinas. ▪ Las membranas plasmáticas de las células adyacentes son continuas entre sí a través de los plasmodesmos. La mayoría de los plasmodesmos contienen una estructura estrecha cilíndrica, llamado desmotúbulo, que recorre el canal y se conecta al RE liso de las dos células adyacentes. Reece et al. 2011 Características de los plasmodesmos ▪ Permiten que pasen las moléculas y los iones, pero no los orgánulos, a través de las aberturas de célula a célula. El movimiento de los iones a través de los plasmodesmos permite un tipo muy lento de señalización eléctrica en las plantas. ▪ Ciertas proteínas y el ARN pueden pasar a través de los plasmodesmos. Algunos virus de las plantas propagan infecciones porque pasan a través de estas uniones Reece et al. 2011  Características de los plasmodesmos Berg 2008  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Vacuola ▪ Las células vegetales maduras presentan una gran vacuola central, delimitada por una membrana que se denomina tonoplasto. ▪ Las vacuola central se desarrolla por la fusión de vacuolas más pequeñas, derivadas del retículo endoplasmático, con proteínas aportadas por el aparato de Golgi. ▪ El tonoplasto es selectivo para el transporte de solutos; como resultado, la solución en el interior de la vacuola, llamada savia celular, difiere de la composición con respecto al citosol. ▪ La vacuola central está llena de agua y de productos de desecho, y desempeña varias funciones importantes, algunas en relación con el metabolismo celular. Por ejemplo, extrae las sales del citoplasma y controla los niveles de agua en la célula. Nabors 2006, Reece et al. 2011 Pueden ocupar hasta el 90% de la célula  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Vacuola ▪ Funciona como centro de desintoxicación contra las sustancias nocivas ayudando en la descomposición de grandes moléculas y en la regulación de las concentraciones de sales. ▪ Puede almacenar iones tóxicos e iones que sólo son necesarios en momentos determinados para ciertas reacciones químicas. ▪ Ayuda a mantener la forma de la célula presionando el resto del citoplasma contra la pared celular. Las células animales contienen pequeñas vacuolas, pero la gran vacuola central es una característica exclusiva de las células vegetales adultas. ▪ Algunas vacuolas contienen pigmentos que colorean las células, como los pigmentos rojos y azules de los pétalos que atraen a los insectos polinizadores a las flores. Las vacuolas también pueden ayudar a proteger a la planta contra los predadores, al contener compuestos que son venenosos o de sabor desagradable para los animales Nabors 2006 Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Cloroplasto ▪ Los cloroplastos son plastidios que contienen que contienen pigmentos verdes de clorofila, son el lugar donde se produce la fotosíntesis en una célula vegetal. ▪ Los cloroplastos se localizan en las células de las partes verdes de un vegetal, como por ejemplo tallos verdes y sobre todo en las hojas. ▪ La estructura de los cloroplastos refleja su función de atrapar energía solar. Además de las dos membranas externas, los cloroplastos cuentan con una serie de sacos internos, rodeados de membranas denominadas tilacoides. Audesirk et al. 2013  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Cloroplasto ▪ El conjunto de tilacoides recibe el nombre de grana. La parte de la fotosíntesis relacionada con la conversión de energía solar en energía química tiene lugar dentro de las membranas de los tilacoides. El fluido que rodea a las tilacoides, llamado estroma, es el sitio de producción y almacenamiento de azúcares. En el estroma se encuentra el ADN del cloroplasto, ribosomas y muchas enzimas. ▪ Los cloroplastos son un tipo de plastidio, término general que agrupa a todos los orgánulos vegetales que fabrican o almacenan nutrientes o pigmentos. Además de los cloroplastos, existen otros dos tipos principales de plastidios; los leucoplastos y los cromoplastos (acá se agrupan a los cloroplastos). ▪ Las membranas del cloroplasto dividen el espacio del cloroplasto en tres compartimientos: el espacio intermembrana, el estroma y el espacio tilacoidal Solomon et al. 2013 Plastidios o Plastos Los leucoplastos son plastidios que carecen de pigmentos. La función principal de estos plastos es de almacenamiento. Entre ellos se encuentran los amiloplastos, que se encargan del almacenamiento de almidón. Los cromoplastos contienen los pigmentos responsables del color amarillo, naranja o rojo de muchas hojas, flores y frutos. Dependiendo de la exposición a la luz y de las necesidades del vegetal, cada tipo de plastidio puede transformarse en otro diferente. Amiloplasto Nabors 2006 Viaje profundo al interior de la hoja https://www.youtube.com/watch?v=pwymX2LxnQs  Botánica Agrícola-Ciclo-02-2024 Lic. Abizaí Chinchilla-Rodríguez Trabajo en el aula individual ▪ Esquematiza una célula vegetal y nómina sus principales organelos y estructuras. ▪ Describe la función de las siguientes partes: - Plasmodesmos - Pared celular - Vacuola - Cloroplastos La tarea debe ser resuelta en tu cuaderno, al finalizar, escanea la solución y adjunta como PDF o formato imagen. No olvides colocar tu nombre. Tarea individual Fecha de entrega a través de la plataforma: de con acuerdo a las indicaciones en clases.  ¡Gracias! Lic. Abizaí Clemente Chinchilla-Rodríguez [email protected]