Biología (plan 1997) 2021-2

Cuarto Semestre, Biología de Plantas II

OBJETIVOS:

Que el alumno adquiera los conocimientos básicos de las plantas con flores (angiospermas) mediante el estudio de los aspectos relevantes de su diversidad, taxonomía, estructura, fisiología, adaptaciones, respuestas al ambiente y su evolución.

METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA:

El curso contempla el conocimiento de las características distintivas de las angiospermas fundamentalmente al nivel de división y clases y en casos especiales, órdenes y familias, además de su diferenciación estructural, y su especialización funcional, papel en los ecosistemas presentes y pasados, su origen y evolución. Durante el proceso de enseñanza-aprendizaje se llevan a cabo seminarios y exposiciones de los diferentes temas, además de tareas, modelos, claves y ejercicios.

EVALUACIÓN DEL CURSO:

Exámenes teóricos y el examen departamental, discusión, exposiciones, tareas y participación en clase.

Tema I. ¿Qué es una angiosperma?

Número de horas: 3 Teóricas: 2 Prácticas: 1

Objetivo:

Que el alumno describa, al nivel de división, las sinapomorfias que distinguen a las angiospermas.

Antecedentes:

Comprensión de los grupos de las embriofitas sin flor y conceptos de cladística.

Temario:

1. Ubicación de las angiospermas dentro del reino Plantae

2. Caracterización de las angiospermas (sinapomorfias del grupo)

Número de horas: 6 Teóricas: 3 Prácticas: 3

Objetivo:

Que el alumno conozca las características distintivas del ciclo de vida de las angiospermas que permiten distinguirlas de otros grupos de plantas.

Antecedentes:

Conocimientos del ciclo de vida general del reino Plantae y las particularidades de los ciclos de vida de las embriofitas sin flor.

Temario:

Ciclo de vida de las angiospermas, características que lo distinguen de otros grupos de embriofitas.

Tema III. Cuerpo primario de las angiospermas

Número de horas: 9 Teóricas: 6 Prácticas: 3

Objetivo:

Que el alumno identifique la morfología y la anatomía de la raíz, el tallo y la hoja de las angiospermas así como algunas de sus modificaciones.

Antecedentes:

Conocimientos de histogénesis, morfogénesis y teoría estelar. Crecimiento primario y secundario de las embriofitas sin flor.

Temario:

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

Número de horas: 9 Teóricas: 6 Prácticas: 3

Objetivos:

Que el alumno distinga las estructuras de la flor y sus modificaciones.

Antecedentes:

Conocimiento de los conceptos de homosporia y heterosporia y de la estructura de los estróbilos.

Temario:

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

Número de horas: 15 Teóricas: 9 Prácticas: 6

Objetivos:

Que el alumno explique los eventos involucrados en el desarrollo de los gametos, la polinización y la doble fecundación.

Que el alumno distinga los procesos de reproducción sexual y asexual, sus mecanismos y consecuencias.

Antecedentes:

Conocimientos de ciclos de vida de las embriofitas sin flor, mitosis y meiosis.

Temario:

1. Desarrollo de la antera: el microesporangio y la 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 ejemplos

Definición de frutos partenocárpicos y ejemplos.

Tema VI. Crecimiento y desarrollo

Número de horas: 9 Teóricas: 6 Prácticas: 3

Objetivo:

Que el alumno identifique los procesos del desarrollo de las plantas y distinga los factores externos e internos que los regulan

Antecedentes:

Conocimientos del ciclo celular, de la regulación génica del desarrollo y de la célula vegetal.

Temario:

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 epígea 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

Número de horas: 9 Teóricas: 6 Prácticas: 3

Objetivo:

Que el alumno explique los mecanismos que intervienen en el transporte de agua y nutrimentos minerales en las plantas, así como los factores que los regulan.

Antecedentes:

Conocimientos de las características fisico-químicas de la molécula de agua; de los tipos de transportes activo y pasivo, ósmosis y difusión; y de los acarreadores y bombas iónicas.

Temario:

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.

Número de horas: 12 Teóricas: 9 Prácticas: 3

Objetivo:

Que el alumno distinga los principales procesos de la fotosíntesis y explique su importancia en el flujo de energía en la biosfera, así como los factores que la regulan.

Antecedentes:

Conocimientos de las propiedades de la luz, la estructura de los cloroplastos y los aspectos moleculares y bioquímicos de la fotosíntesis.

Temario:

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, C4 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

Número de horas: 12 Teóricas: 6 Prácticas: 6

Objetivo:

Que el alumno analice las clasificaciones actuales (APG, 2009) para que obtenga un panorama general de la diversidad y evolución de los grupos al nivel de división.

Antecedentes:

Conocimientos generales de sistemática.

Temario:

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.

Número de horas: 6 Teóricas: 3 Prácticas: 3

Objetivo:

Que el alumno analice las teorías actuales acerca del origen de las angiospermas y la evolución de sus principales caracteres

Antecedentes:

Conocimientos sobre la evolución de los grupos de gimnospermas.

Temario:

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 filogenias actuales (filotaxia, merismo, simetría floral, perianto, androceo, gineceo, óvulos, polinización, polen).

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

Número de horas: 6 Teóricas: 6 Prácticas: Salida al campo

Objetivo:

Que el alumno comprenda la diversidad de la flora mexicana y los tipos de vegetación en México.

Temario:

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

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Tema II

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Tema VIII

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• Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn, S.E. 2005. Biology of Plants. Nueva York: W.H.Freeman. 686 p.
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