Biología (plan 1997) 2023-2

Cuarto Semestre, Biología de Plantas II

Lunes 7:30 – 10:30

Jueves 7:30 – 10:30

Profesora (Morfología): Ana Isabel Pérez Maussan anaisa@ciencias.unam.mx

Profesora (Fisiología): Lucia Yoscelina Centeno Betanzos lucycenteno@ciencias.unam.mx

La botánica es la ciencia que tiene por objetivo el estudio de las plantas en una multitud de a aspectos relacionados con las mismas; desde el reconocimiento de sus variadas formas, su estructura interna, su fisiología, su distribución, su nomenclatura, sus usos, etc.

Con la aparición de las angiospermas en nuestro planeta, y sus más de 250,000 especies, la apariencia y funcionamiento de los ecosistemas cambió drásticamente, llevando todo al siguiente nivel con la aparición de las "flores verdaderas" y sus subsecuentes frutos, dotando a las plantas de pétalos de colores, aromas, néctar, coevolución con diferentes especies de insectos polinizadores, frutos diversos y un sinnúmero de especies dispersoras de semillas. De manera paralela las angiospermas desarrollaron una gran diversidad funcional que les permitió colonizar prácticamente cada rincón del planeta.

Objetivo de la materia.

Introducir al alumno en el conocimiento básico de las plantas con flores (angiospermas) mediante el estudio de los aspectos relevantes de su diversidad, taxonomía, estructura, fisiología, ecología y evolución.

Dinámica del curso.

Las clases serán en modalidad presencial en las aulas asignadas para la materia, y el curso se dividirá en dos sesiones que corresponderán a la parte de morfología

La primera clase se platicará de forma extensa sobre la forma de trabajo y se proporcionará a los alumnos los recursos necesarios para el acceso a grupo de Classroom y de Telegram/WhatsApp.

El curso se dividirá en dos secciones que comprenderán a la parte de morfología (2 de febrero al 30 de marzo) y la sección de fisiología (6 de abril al 29 de mayo). A continuación, se describen las formas de trabajo de cada sección.

Finalmente, para la integración de los temas que serán estudiados a lo largo del curso tanto en la sección de morfología como en la de fisiología, se realizará una salida de campo de dos días al jardín botánico Helia Bravo Holis en Puebla y una visita al Jardín Botánico del Instituto de Biología de la UNAM.

Morfología.

Esta sección del curso se divide a su vez en secciones teóricas y prácticas, ambas se realizarán de manera presencial y en los horarios asignados para la clase. Así mismo se tendrán actividades a manera de tareas que el alumno deberá de realizar de manera autónoma; además, se complementará con materiales adicionales que podrán consultar de manera libre. Todos los materiales de esta sección del curso se subirán a una virtual de Google classroom, sin embargo, la entrega de tareas ya actividades siempre será en formato físico a menos que se indique lo contrario.

Igualmente, los canales de comunicación se mantendrán abiertos por medio de la plataforma, correo electrónico y Telegram/WhatsApp para resolver dudas que puedan surgir al realizar las actividades solicitadas.

1. Evaluaciones:

Serán cuatro en total donde la primera corresponderá a las unidades I y II, la segunda a las III y IV y la tercera a las V, VI y la cuarta será de las VII y VIII.

2. Tareas:

Se contempla la realización de esquemas, cuestionarios, lecturas y ejercicios.

3. Prácticas:

Serán alrededor de cuatro, que se realizarán observando al microscopio preparaciones fijas y realizadas por el alumno y plantas que traerán de casa. En este punto es importante que cada equipo cumpla con el material que se les será solicitado para cada sesión y los reportes se entregarán de manera individual una semana después de la realización de la práctica.

4. Exposiciones:

Para el desarrollo del tema VII, por equipos (dependiendo del número de alumnos inscritos) explicarán los diferentes tipos de vegetación, esto con base en un capítulo del libro de Vegetación de México de Rzdowwski, así como la presentación de artículo relacionado al tipo de vegetación que será propuesto por los alumnos.

5. Práctica de campo:

Se realizará una salida a campo de dos días, en la cual se observarán diferentes grupos vegetales, su morfología, así como su ecología, identificando además tipos de vegetación, como evidencia de la salida a campo, cada alumno deberá entregar una relatoría en forma de diario de las actividades realizadas, de manera que también exponga los aprendizajes y grupos, especies, familias más relevantes revisados durante la salida.

También es importante que el alumno tenga en cuenta que su desempeño durante la práctica de campo se tomará en cuenta dentro de la evaluación.

• Cronograma

En esta sección se tomará como guía el siguiente cronograma:

Fisiología.

En esta sección se verán los temas fundaméntales para entender la fisiología de las plantas, considerando el ambiente en el que se encuentra, su historia evolutiva y sus interacciones biológicas.

Cada semana tendremos la presentación de los aspectos teóricos más importantes de cada tema y analizaremos artículos o videos relacionados con el tema visto en la sesión anterior para profundizar en el tema y ver algunos ejemplos de aplicación e investigaciones actuales.

La evaluación incluirá reportes de lecturas, cuestionarios, exposiciones, exámenes y prácticas.

1. Reportes:

El material base para estos serán videos o artículos que han sido seleccionadas considerando su extensión, complejidad y pertinencia al tema. Se analizará el material en clase.

2. Cuestionarios:

Constarán de preguntas relacionadas con lo visto en la clase y material extra para profundizar en cada tema. Tendremos sesiones en las que analizaremos las preguntas y la bibliografía sugerida. Los exámenes estarán basados, en gran medida, en estos cuestionarios.

3. Exposiciones:

Serán en equipo. Cada equipo expondrá, en no más de 20 minutos, un artículo de investigación relacionado con alguno de los temas de curso. El objetivo es que conozcan el estado del arte de los temas vistos y algunos ejemplos de aplicación. También pondremos atención en los autores de dichos artículos para que los alumnos conozcan donde se desarrolla investigación sobre los temas del curso.

4. Exámenes:

Serán dos exámenes de opción múltiple.

5. Practicas:

Se desarrollarán prácticas por equipo en el laboratorio y se realizarán reportes de las mismas como se indique para cada caso.

En la sección de fisiología no tendremos una entrega relacionada con la salida a campo, pero haremos referencia a los observado en esa visita a lo largo del curso.

Cronograma

Criterios de evaluación.

Escala de calificación final.

TEMARIOS

Temario de morfología

Unidad I: ¿Qué es una angiosperma?

Tema 1: Ubicación en el reino plantae

Tema 2: Célula y tejidos vegetales

Tema 3: Sinapomorfías de las angiospermas

Unidad II: Parte vegetativa de las plantas y anatomía

Tema 1: Célula y tipos celulares básicos

Tema 2: Tejidos y sistemas.

Tema 3: Raíz (concepto, morfología y modificaciones)

Tema 4: Tallo (concepto, morfología y modificaciones)

Tema 5: Hoja (concepto, morfología y modificaciones)

Unidad III: Flor

Tema 1: Definición de flor e inflorescencia.

Tema 2: Perianto (características, estructura, simetría y evolución)

Tema 3: Androceo (características, estructura, estaminodios, polen)

Tema 4: Gineceo (carpelo, óvulo, características, estructura, placentación)

Unidad IV: Polinización

Tema 1: Sexualidad de las Angiospermas

Tema 2: Gametogénesis.

Tema 3: Polinización.

Tema 4: Autoincompatibilidad esporofítica y gametofítica.

Tema 5: Doble fecundación.

Unidad V: Fruto y semilla

Tema 1: Definición de la semilla

Tema 2: Definición de fruto.

Tema 3: Partes del fruto.

Tema 4: Tipos de fruto.

Tema 5: Reproducción vegetativa (apomixis y partenocarpia).

Unidad VI: Clasificación de las angiospermas.

Tema 1: Categorías taxonómicas.

Tema 2: Clasificaciones.

Tema 3: Características de los grupos principales (Grupos basales, Magnoliides, Monocotiledóneas y Eudicotiledóneas).

Tema 4: Identificación y uso de claves.

Unidad VII: Origen de las angiospermas

Tema 1: Registro fósil de las primeras angiospermas

Tema 2: Condiciones ambientales, flora y fauna en el tiempo de aparición de las angiospermas.

Tema 3: Radiación evolutiva.

Tema 4: Teorías del origen de la flor (euantial y pseudoantial)

Tema 5: Tendencias evolutivas de la flor.

Unidad VIII: Tipos de vegetación

Tema 1: Diversidad de la flora fanerogámica en México.

Tema 2: Factores que determinan la distribución del a vegetación.

Tema 3: Características de los tipos de vegetación de México

Bibliografía básica recomendada para Morfología

• Bell, A.D. 1991. Plant form, an illustrated guide to flowering plant morphology. Oxford University Press. Oxford. 341 pp.
• Gifford, E.M. & A.S. Foster. 1989. Morphology and evolution of vascular plants. New York. Freeman.
• Judd, W. S., C. S. Campbell, E. A. Kellogg y P. E. Stevens. 2002. Plant Systematics. A Phylogenetic Aproach. Sinauer Associates, Inc. Massachusetts, USA.
• Márquez J. et al. 2013. Biología de Angiospermas. Universidad Nacional Autónoma de México. 602 p.
• 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.

Temario de fisiología

Unidad VIII. Crecimiento y desarrollo

Tema 1. Crecimiento, diferenciación y morfogénesis;

Fases del desarrollo en plantas monocárpicas y policárpicas

Factores que controlan el desarrollo

Tema 2. Pared celular

Síntesis de sus componentes

Mecanismos de extensión de la pared celular

Tema 3. Regulación interna y externa del desarrollo

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

Externa: biótica y abiótica

Tema 4. Fotorreceptores

Fitocromo

Estructura y ubicación

Mecanismos de acción

Papel de la morfogénesis: de la semilla a la floración

Otros fotorreceptores

Tema 5. Germinación

Aspectos fisiológicos del desarrollo seminal

Fases de la germinación: germinación epígea e hipógea

Latencia: conceptos y tipos

Factores que controlan la germinación

Unidad IX. Nutrición y relaciones hídricas

Tema 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).

Asimilación de los Nutrimentos Minerales.

Tema 2. Potencial hídrico y sus componentes.

Relación entre el potencial hídrico y los procesos de turgencia, movimientos násticos, osmorregulación, etc.

Tema 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. Cavitación

Unidad X. Fisiología de la fotosíntesis.

Tema 1. Proceso general de la fotosíntesis

La fotosíntesis como base de la energía en la biósfera

Tema 2. Fase fotoquímica

Fotosistemas. Estructura y función

Pigmentos fotosintéticos

Absorción, transmisión y transferencia de la energía luminosa

Flujo de electrones: acíclico y cíclico

Tema 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

Tema 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

Tema 5. Influencia de factores externos sobre la fotosíntesis

Concentración de CO₂, temperatura, luz, agua y nutrimentos

Bibliografía fundamental para Fisiología Vegetal

• Azcon-Bieto, J. y M. Talón. (2008). Fundamentos de Fisiología Vegetal. Segunda Edición. Madrid, Interamericana – McGraw Hill. 522 p.
• Buchanan, B., W. Gruissem and R.L. Jones. (2000). Biochemistry and Molecular Biology of Plants. U. S. A. American Society of Plant Physiologists. 1367 p.
• Hopkins, W. (2009). Introduction to plant physiology. Fourth Edition. U. S. A. John Wiley & Sons, Inc. 503 p.
• Márquez, J. et al. (eds). (2013). Biología de angiospermas. México. Editorial UNAM. 602 p.
• Ôpik, H. (2005). The Physiology of Flowering Plants. U. K. Cambridge University Press. 392 p.
• Taiz, L. and E. Zeiger. (2006). Plant Physiology. Fourth Edition. U. S. A. Sinauer Publishers. 764 p.