Biología (plan 1997) 2015-2

Cuarto Semestre, Biología de Plantas II

El curso versa en aspectos generales de la botánica de angiospermas (anatomía, fisiología, taxonomía y ecología). El curso es teórico-préctico e incluye una salida de campo mayor, que tiene como destino final el CICOLMA (El Centro de Investigaciones Costeras La Mancha), en el estado de Veracruz. La fecha de salida de campo se proyecta del 16 al 18 de abril. Aspectos de evaluación y calificación se acordaran en la primera sesión.

Temario

Tema I. ¿Qué es una angiosperma?

1. Ubicación de las angiospermas dentro del reino Plantae

2. Caracterización de las angiospermas (sinapomorfias del grupo)

Tema II. Ciclo de vida

1. Ciclo de vida de las angiospermas. Características que lo distinguen de otros grupos de embriofitas.

Tema III. Cuerpo primario de las angiospermas:

1. Conceptos de raíz, tallo y hoja

2. Morfología y anatomía de raíz, tallo y hoja

3. Algunas modificaciones y tipos de raíz, tallo y hoja

4. Las plantas como organismos modulares

Tema IV. Flor: estructura, origen y evolución

1. Definición de flor e inflorescencia

2. Ontogenia de la flor

3. Receptáculo y verticilos florales

4. Perianto: características y estructura. Sinorganización, tipos de simetría

5. Androceo: características y estructura. Sinorganización. Estambres fértiles y estaminodios

6. Gineceo: características y estructura. Sinorganización. Concepto de carpelo. Placentación y tipos de placentación

7. Óvulo: tipos y estructura

Tema V. Reproducción

1. Desarrollo de la antera: microesporangio y pared de la antera

Microesporogénesis

Microgametogénesis

Estructura del grano de polen

2. Desarrollo del óvulo:

Megaesporogénesis

Megagametogénesis

3. Sistemas de reproducción sexual: hermafroditismo, monoicismo, dioicismo, andromonoicismo, ginomonoicismo, androdioicismo, ginodioicismo y trioicismo

4. Polinización: biótica y abiótica

Mecanismos que favorecen la polinización cruzada: dicogamia, hercogamia, sistemas de autoincompatibilidad, dioicismo y casmogamia

5. Fecundación.

Autofecundación. Cleistogamia vs. Casmogamia

Germinación del grano de polen y crecimiento del tubo polínico

Doble fecundación

Formación del embrión y endospermo

6. Semilla. Definición. Relación entre las estructuras del óvulo y las de la semilla

7. Frutos. Definición y ejemplos

8. Apomixis y partenocarpia

Definición de apomixis y ejemplo

Definición de frutos partenocárpicos y ejemplos

Tema VI. Crecimiento y desarrollo.

1. Crecimiento, diferenciación y morfogénesis

Fases del desarrollo en plantas monocárpicas y policárpicas

Factores que controlan el desarrollo

2. Regulación interna y externa del desarrollo

Interna: intra e intercelular. Hormonas: principales grupos, características generales, funciones, mecanismos moleculares de acción

Externa: biótica y abiótica

4. Fotorreceptores

Fitocromo

Estructura y ubicación

Mecanismos de acción

Papel de la morfogénesis: de la semilla a la floración

Otros fotorreceptores

5. Germinación

Aspectos fisiológicos del desarrollo seminal

Fases de la germinación: germinación epigea e hipógea

Latencia: conceptos y tipos

Factores que controlan la germinación

6. Pared celular

Síntesis de sus componentes

Mecanismos de extensión de la pared celular

Tema VII. Nutrición y Relaciones hídricas.

1. Nutrición Mineral

Fuentes de nutrimentos minerales

Macro y micronutrimentos; nutrimentos esenciales; papel fisiológico; efecto de su deficiencia
Mutualismos planta – microorganismos: asociación con bacterias (fijación de nitrógeno), micorrizas (absorción de fósforo).

2. Potencial hídrico y sus componentes

3. El sistema suelo – planta – atmósfera

Absorción del agua y nutrimentos minerales por la raíz (vías del apoplasto y simplasto)

Papel de la endodermis

Transpiración. Tipos, mecanismo de apertura y cierre de estomas, importancia en la regulación del estado hídrico de la planta

Teorías sobre el ascenso del agua en la planta: cohesión-tensión y de las presiones compensatorias. Cavitación

TEMA VIII. Fisiología de la Fotosíntesis.

1. Proceso general de la fotosíntesis

La fotosíntesis como base de la energía en la biósfera

2. Fase fotoquímica

Fotosistemas. Estructura y función

Pigmentos fotosintéticos

Absorción, transmisión y transferencia de la energía luminosa

Flujo de electrones: acíclico y cíclico

3. Fase bioquímica

Etapas de la fijación, reducción y regeneración en el Ciclo de Calvin – Benson.

Fotorrespiración

Mecanismos concentradores de CO₂. Plantas C4 y CAM

Eficiencia en el uso del agua y distribución geográfica de las plantas C3, C y CAM

4. Transporte de fotoasimilados por el floema

Sustancias y traslocación por el floema

Carga y descarga del floema

Difusión y flujo de masas

Fuente y sumidero

5. Influencia de factores externos sobre la fotosíntesis

Concentración de CO₂, temperatura, luz, agua y nutrimentos

Tema IX. Clasificación de las Angiospermas.

1. Categorías taxonómicas y Nomina conservanda en angiospermas

2. Análisis comparativo de las clasificaciones de Engler y Cronquist – Takhthajan

3. Clasificación de las Angiospermas (APG, 2009)

4. Características de grupos basales, Magnoliides, monocotiledóneas y eudicotiledóneas

5. Identificación de las angiospermas a nivel familia. Uso de claves

TEMA X. Origen de las Angiospermas.

1. Registro fósil de las primeras Angiospermas (micro, meso y megafósiles)

2.Estado de la fauna y flora en el tiempo de la aparición de las Angiospermas.

3. Teorías acerca del origen de la flor (Euantial y Pseudoantial)

4. Hipótesis acerca del origen del carpelo (carpelos conduplicadas y ascidiados)

5. evolución de los caracteres clave en Angiospermas con base en las filigenias actuales(Filotaxia, merismo, simetría floral, perianto, androceo, gineceo, óvulos, polinización, polen)

TEMA XI. Tipos de vegetación (flora y vegetación de México)

1. Factores que determina la distribución de la vegetación

2. Diversidad de la flora fanerogámica de México

3. Tipos de vegetación

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

Tema I

. Mauseth, J. D.1991. Botany. An introduction to plant biology. Saunders College Publising.

. Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn, S.E. 1994. Biology of Plants. Worth Publishers Inc. Quinta Edición. Nueva York. 1025 pp.

Tema II

. Gifford, E.M. & A.S. Foster. 1989. Morphology and evolution of vascular plants. New York. Freeman.

. Foster, A.S. & E.M. Gifford. 1974. Comparative morphology of vascular plants. Freeman & Co. San Francisco. 751 pp.

. Mertens, T.R. y F.F. Stevenson. 1983. Ciclos de vida de las plantas. Limusa. México. 160 pp.

Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn, S.E. 1994. Biology of Plants. Worth Publishers Inc. Quinta Edición. Nueva York. 1025 pp.

Tema III

. Bell, A.D. 1991. Plant form, an ullustrated guide to flowering plant morphology. Oxford University Press. Oxford. 341 pp.

. Esau, K. 1977. Anatomy of seed plants. John Wiley & Sons. Nueva York. 550 pp.

. FontQuer, P. 1982. Iniciación a la botánica, morfología externa. RBA editores. Barcelona. 254 pp.

. Hallé, F. 1985. Modular growth in seed plants. In Harper, J., B. Rosen & J. .White. 1985. The growth and form of modular organisms. Cambridge University Press. Cambridge. p. 77-88.

. Mauseth, J. D. 1991. Botany. An introduction to plant biology. Saunders College Publising.

Tema IV

. Cronquist, A. 1988. The evolution and classification of flowering plants. New York Botanical Garden. Nueva York. 555 pp.

. Friis, E.M. & P.K. Endress. 1996. Progress in Botany. Vol. 57. Flower Evolution. Páginas: 253-280.

. Stebbins, G.L.. 1974. Flowering plants. Evolution above species level. The Belknap Press. Harvard University Press. Harvard. 399 pp.

. Takhtajan, A. 1991. Evolutionary trends in flowering plants. Columbia Universitary press. Nueva York. 241 pp.

Tema V

. Bell, A.D. 1991. Plant form, an illustrated guide to flowering plant morphology. Oxford University Press. Oxford. 341 pp.

. Foster, A.S. & E.M. Gifford. 1974. Comparative morphology of vascular plants. Freeman & Co. San Francisco. 751 pp.

. Mauseth, J. D. 1991. Botany. An introduction to plant biology. Saunders College Publising.

. Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn, S.E. 1994. Biology of Plants. Worth Publishers Inc. Quinta Edición. Nueva York. 1025 pp.

Tema VI

. Bewley, J. y Black, M. 1994. Seeds. Plenum Press, New York. . Bidwell, R.G.S. 1974. Plant Physiology. Colier MacMillan Int. Ed. Nueva York. 726 pp.

. Fenner, M. 2000. Seeds. The Ecology of Regeneration in Plant Communities. 2a. edición. CABI Publishing. New York, NY.

. Fosket D.E. 1994. Plant growth and development. A molecular approach. Academic Press. Nueva York. 580 pp.

. Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn. 1994. Biology of Plants. Worth Publishers Inc. . Quinta Edición. Nueva York. 1025 pp.

. Kigel, J y Galili, G. 1995. Seed Development and Germination. Marcel Decker. New York.

. Kozlowsky, T. T. y Pallardy, S. G. 1997. Growth Control in Woody Plants. Academic Press. San Diego.

. Lambers, H., Poorter, H. y Van Vuren, M. M. I. 1998. Inherent Variation in Plant Growth. Backhuys Publishers, Leiden. The Netherlands.

. Salisbury, F.B.1994. Fisiología vegetal. Grupo Editorial Iberolatinoamericana. S.A de C.V. México. 759 pp.

. Taiz, L. Y Zeiger, E. 1991. Plant Physiology. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. California. 565 pp.

Tema VII

. Jones, H. G. 1992. Plants and Microclimate. Cambridge University Press, Cambridge.

. Kramer, P. y Boyer, J. 1995. Water Relations of Plants and Soils. Academic Press. California.

. Larcher, W. 1995. Physiological Plant Ecology. Springer-Verlag. Berlin.

. Mohr, H. y Schopfer, P. 1995. Plant Physiology. Springer-Verlag. Berlin.

. Kozlowsky, T. T. y Pallardy, S. G. 1996. Physiology of Woody Plants. Academic Press. San Diego.

. Lambers, H., Chapin III, F. S. y Pons, T. L. 1998. Plant Physiological Ecology. Springer-Verlag, New York.

. Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn. 1994. Biology of Plants. Worth Publishers. Quinta Edición. Nueva York. 1025 pp.

. Press, M. C., J.D. Scholes y M.J. Barker. 1999. Physiological plant ecology. Blackwell Science. Oxford. 480 pp.

. Salisbury, F.B.1994. Fisiología vegetal. Grupo Editorial Iberolatinoamericana. S.A de C.V. México. 759 pp.

. Stern, K.R. 1994. Plant Biology. Wm. C. Brown Publishers.

. Taiz, L. Y Zeiger, E. 1991. Plant Physiology. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. California. 565 pp.

Tema VIII

. Kenneth R. M. 1979. La membrana fotosíntética. Rev. Ciencias (diciembre) pág: 10-20

. Larcher, W. 1995. Physiological Plant Ecology. Springer-Verlag. Berlin.

. Mohr, H. y Schopfer, P. 1995. Plant Physiology. Springer-Verlag. Berlin.

. Kozlowsky, T. T. y Pallardy, S. G. 1996. Physiology of Woody Plants. Academic Press. San Diego.

. Lambers, H., Chapin III, F. S. y Pons, T. L. 1998. Plant Physiological Ecology. Springer-Verlag, New York.

. Nobel S. P. 1991, Physicochemical and Environmental Plant Physiology. Academic Press, Inc. San Diego, California. 635 pp.

. Salisbury, F.B.1994. Fisiología vegetal. Grupo Editorial Iberolatinoamericana. S.A de C.V. México. 759 pp.

. Taiz, L. Y Zeiger, E. 1991. Plant Physiology. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. California. 565 pp.

Tema IX

. Cronquist, A. 1981. An integrated system of classification of flowering plants. Columbia University Press. Nueva York. 555 pp.

. Espejo S. A. y A. López. 1990. Clave artificial para las familias y géneros de monocotiledóneas mexicanas. Consejo Nacional de la Flora de México, A.C., México. 64 pp

. Dahlgreen, R.M.T, H.T, Clifford y P.F. Yeo. 1985. The families of the monocotyledons. Structure, evolution and taxonomy. Springer-Verlag, Nueva York.

. Hutchinson, J. 1969. Evolution and phylogeny of flowering plants. Academic Press. Nueva York.

. Jones, S. 1987. Sistemática vegetal. McGraw-Hill. México

. Judd, W. S., C. S. Campbell, E. A. Kellogg y P. E. Stevens. 2002. Plant Systematics. A Phylogenetic Aproach. Sinauer Associates, Inc. Massachusetts, USA.

Tema X

. Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn. 1994. Biology of Plants. Worth Publishers. Quinta Edición. Nueva York. 1025 pp.

. Stebbins, G.L.. 1974. Flowering plants. Evolution above species level. The Belknap Press. Harvard University Press. Harvard. 399 pp.

. Takhtajan, A. 1991. Evolutionary trends in flowering plants. Columbia Universitary press. Nueva York. 241 pp.

Tema XI

. Akerele, O., V. Heywood y H. Singe. 1991. The conservation of medicinal plants. Cambridge University Press. Cambridge. 362 pp.

. Challenger A. 1998. Utilización y conservación de los ecosistema terrestres de México. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. México. 847 pp.

. Meran, R., L. Owen, J. Pen. 1996. Transgenic plants: a production system for industrial and pharmaceutical proteins. J. Wiley. Nueva York. 348 pp.

. Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn. 1994. Biology of Plants. Worth Publishers. Quinta Edición. Nueva York. 1025 pp.

. Rzedowski, J. 1978. Vegetación de México. Limusa. México. 432 pp.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Tema III

. Radford E., W. Dickinson, J. Massey y C. Bell. 1974. Vascular Plant Systematics. Harper & Row Publ. Nueva York. 891 pp.

Tema IV

.Endress, P. 2001. Origins of Flower Morphology. J. of Exp. Zoology (Mol. Dev. Evol.) 291-105

. Radford E., W. Dickinson, J. Massey y C. Bell. 1974. Vascular Plant Systematics. Harper & Row Publ. Nueva York. 891 pp

Tema V

. Floyd, S. K., W. E. Friedman. 2000. Evolution of endosperm developmental patterns among Basal Flowering Plants. Int. J. Plant Sci. 161 (6 Suppl.): 557-581.

. Furness, C. A., P. J. Rudall, F. B. Sampson. 2002. Evolution of microsporogenesis in Angiosperms. Int. J. Plant Sci. 163(2):235-260.

Tema VI

Baskin, C. C. y Baskin, J. M. 1998. Seeds: Ecology, Biogeography and Evolution of Dormancy and Germinatios. Academic Press, San Diego.

Tema VII

.Bazzaz, F. A. 1996. Plants in Changing Environment. Cambridge University Press, UK

Tema IX

.The Angiosperm Phylogeny Group. 2003. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of Flowering plantas: APG II. Bot. J. of Linnean Soc. 141: 399-436.

Tema X

.Barrett, P. M., K. J. Willis. 2001. Did dinosaurs invent florwers? Dinosaur-Angiospem coevolution revisited. Biol Rev. 76:411-447.

. Crane P. R., S. Lidgard. 1989. Angiosperm diversification an Paleotitudinal Gradients in Cretaceous Floristic Diversity. Science 246: 675-678. .

Tema XI

. Given, D.R. 1994. Principles and practice of plant conservation. Timber Press. Portland, Oregon. 292 pp.

. Grierson, D. (ed.) 1991. Plants genetic engineering. Blackie. Glasgow. 267 pp.

. Hernández X. E. 1997. Aspects of plant domestication in Mexico: a personal view. Publicaciones del Programa Nacional de Etnobotánica. Serie: Fitodomesticación. No. 4. Chapingo.

. Miranda, F. y E. Hernández X. 1963. Los tipos de vegetación de México y su clasificación. Bol. Soc. Bot. Méx. 28:29-179.

. Rzedowski, J. 1991. Diversidad y orígenes de la flora fanerogámica de México. Acta Botánica Mexicana 14:3-21.

. Rzedowski, J. y M. Equihua. 1987. Atlas Cultural de México. Flora.Grupo Editorial Planeta. México. Pág: 168-195.