miércoles, 14 de mayo de 2014
Miércoles 21 evaluación escrita trimestral
Se evaluaran los contenidos vistos en clase.
El recuperatorio será el miércoles 28.
martes, 13 de mayo de 2014
lunes, 12 de mayo de 2014
La función de relación en animales
El medio en el que viven los animales está en continuo cambio. Muchos de esos cambios son detectados por los animales mediante los órganos de los sentidos. Los cambios detectados que inducen la elaboración de una respuesta se denominan estímulos.
Los estímulos pueden provenir del interior del animal, como la sensación de hambre o dolor, o producirse en el exterior, como los cambios de temperatura o de luz. Pueden ser elaborados por animales de su misma especie, como gritos de peligro o la exhibición de colores vistosos por el sexo contrario, o producidos por animales de distinta especie, como la producción de sustancias olorosas para marcar el territorio o sonidos característicos.
Las respuestas frente a un estímulo pueden ser positivas, si el animal se acerca al estímulo, o negativas, si el animal se aleja del estímulo, externas, como defensa o ataque, o internas, como la producción de hormonas.
Para poder detectar estos estímulos, el animal dispone de sentidos que recogen información visual, táctil, auditiva o química, y órganos efectores para realizar respuestas adecuadas.
Los sistemas de coordinación integran la información recibida y elaboran la respuesta que deben llevar a cabo los órganos efectores. Estos sistemas de coordinación son el sistema nervioso y el sistema endocrino
TIPOS DE SISTEMAS NERVIOSOS
Los animales presentan distintos tipos de sistemas nerviosos. Encontramos sistemas tan sencillos como los de Cnidarios o tan complejos como los de vertebrados. Las posibilidades radican en la presencia de una red difusa, un sistema nervioso ganglionar ventral, un sistema radial o un sistema formado por un tubo neural dorsal.
Los Cnidarios poseen células nerviosas situadas en la epidermis. El impulso nervioso se expande en todas direcciones. Esto es debido a que la neurona transmite información en las dos direcciones. Animales más evolucionados tienen neuronas polarizadas, con una parte que recoge la información y otra que la envía.
En Moluscos aparece un anillo periesofágico, en torno al tubo digestivo, con tres ganglios cerebroideos. De esta zona sale un par de cordones nerviosos que inervan el pie y otro par la masa visceral. En Cefalópodos el sistema nervioso es más evolucionado y sólo posee dos cordones nerviosos que parten de un cerebro muy avanzado.
En Anélidos existen dos ganglios cerebroideos unidos. Estos ganglios se continúan por una cadena ganglionar ventral formada por fusión de los pares de ganglios en cada metámero, por lo que pierde el aspecto de "escalera de nudos".
En Artrópodos el sistema nervioso aumenta la concentración ganglionar, principalmente en la zona cefálica, debido al desarrollo de los órganos de los sentidos. Aparece un cerebro formado por tres ganglios unidos, llamados Protocerebro, que inerva los ojos, Deutocerebro, que recibe la información de las antenas y los órganos olfatorios, y Tritocerebro, que controla las piezas bucales. Después de este tercer ganglio continúa una cadena ganglionar ventral muy concentrada, que controla, de forma independiente del cerebro, las partes del cuerpo.
Sistema nervioso ganglionar ventral
En este modelo el sistema nervioso se localiza en la zona ventral del cuerpo, en el mismo plano donde se sitúa la boca. Está formado por ganglios, que son aglomeraciones de neuronas, y cordones nerviosos, que están formados por las prolongaciones de las neuronas.
En Platelmintos observamos dos ganglios en la zona anterior del cuerpo, que son los ganglios cefálicos. Éstos se continúan por cordones nerviosos, llamados conectivos, que enlazan con los demás pares de ganglios, que inervan todo el cuerpo a lo largo de toda la zona ventral del animal. Existen cordones secundarios, llamados comisuras, que inervan la pareja de ganglios de cada zona del cuerpo. El sistema completo da una estructura en forma de escalera de nudos, con los peldaños formados por las comisuras y los conectivos formando los pasamanos. Los nudos son los ganglios nerviosos.En Moluscos aparece un anillo periesofágico, en torno al tubo digestivo, con tres ganglios cerebroideos. De esta zona sale un par de cordones nerviosos que inervan el pie y otro par la masa visceral. En Cefalópodos el sistema nervioso es más evolucionado y sólo posee dos cordones nerviosos que parten de un cerebro muy avanzado.
En Anélidos existen dos ganglios cerebroideos unidos. Estos ganglios se continúan por una cadena ganglionar ventral formada por fusión de los pares de ganglios en cada metámero, por lo que pierde el aspecto de "escalera de nudos".
En Artrópodos el sistema nervioso aumenta la concentración ganglionar, principalmente en la zona cefálica, debido al desarrollo de los órganos de los sentidos. Aparece un cerebro formado por tres ganglios unidos, llamados Protocerebro, que inerva los ojos, Deutocerebro, que recibe la información de las antenas y los órganos olfatorios, y Tritocerebro, que controla las piezas bucales. Después de este tercer ganglio continúa una cadena ganglionar ventral muy concentrada, que controla, de forma independiente del cerebro, las partes del cuerpo.
Sistema radial
Lo encontramos en los Equinodermos, animales que presentan simetría radial. Tienen un anillo oral del que parten cinco ramas que reciben la información del sistema ambulacral. Un segundo anillo oral, más profundo, el que salen otras cinco ramificaciones, controla el movimiento de los brazos. Por último, un anillo aboral, del que parten otras cinco ramificaciones nerviosas, inerva la piel, entre las placas dérmicas.
Tubo neural dorsal
El sistema nervioso dorsal en forma de tubo es característico de Cordados, llegando a su máximo desarrollo en Vertebrados. El sistema está formado por un tubo que se ensancha en la zona anterior del animal, en la cabeza, y continúa a lo largo de la zona dorsal, la espalda, del animal. La zona anterior ensanchada es el encéfalo y la continuación del tubo recibe el nombre de médula espinal. De esta estructura central, sistema nervioso central, parten los nervios, que inervan todo el cuerpo y que forman el sistema nervioso periférico.
Las capacidades que facilita un sistema nervioso tan perfecto como el que poseen los vertebrados y hace que sean animales muy versátiles. Ver y mirar con precisión, olfatear y reconocer los olores, oír e, incluso, entender son tareas que suponen la existencia previa de un sistema nervioso complejo.
lunes, 5 de mayo de 2014
Hormonas y la regulación del crecimiento vegetal
Las hormonas integran el crecimiento, desarrollo y actividades metabólicas en los distintos tejidos de una planta y son típicamente activas en cantidades muy pequeñas.
Las hormonas se consideran reguladores químicos. La respuesta a un "mensaje" regulador determinado depende no sólo de sus características (o sea de su estructura química) sino también de la identidad del tejido específico u órgano blanco sobre el que actúa y de cuándo y cómo se recibe. Además, la respuesta a cualquier hormona dada es influida por una variedad de otros factores del ambiente interno del organismo, entre los cuales cabe destacar el efecto conjunto de otras hormonas.
Se conocen cinco tipos principales de hormonas vegetales, o reguladores del crecimiento: las auxinas, las citocininas, el etileno, el ácido abscísico y las giberelinas. La evidencia reciente sugiere que otros compuestos también funcionan como hormonas vegetales.
Las auxinas -ácido indolacético o AIA- son producidas principalmente en tejidos que se dividen rápidamente, como los meristemas apicales.
Participan en muchas respuestas de las plantas, de las cuales la respuesta fototrópica es solo un ejemplo.
Las auxinas provocan el alargamiento del vástago, promoviendo principalmente el alargamiento celular. En conjunción con la citocinina y el etileno, las auxinas parecen intervenir en la dominancia apical, en la cual se inhibe el crecimiento de las yemas axilares, restringiendo así el crecimiento al ápice de la planta. En concentraciones bajas, las auxinas promueven el crecimiento de las raíces secundarias y de las raíces adventicias. En concentraciones más altas, inhiben el crecimiento del sistema principal de raíces. En los frutos en desarrollo, las auxinas producidas por las semillas estimulan el crecimiento de la pared del ovario. La producción disminuida de auxinas se correlaciona con la abscisión de frutos y hojas. La capacidad de las auxinas para producir estos variados efectos parece resultar de las diferentes respuestas de los distintos tejidos "blanco" y de la presencia de otros factores, incluyendo otras hormonas.
La citocinina promueve la división celular. Alterando las concentraciones relativas de auxinas y citocininas, es posible cambiar los patrones de crecimiento de un tejido vegetal indiferenciado.
La cinetina sola tiene poco efecto en el crecimiento del tejido indiferenciado de tabaco (un callo). El AIA sólo hace que el cultivo crezca hasta un peso de aproximadamente 10 gramos, independientemente de la concentración usada. Cuando ambas hormonas están presentes, el crecimiento se incrementa en gran medida. Nótese, sin embargo, que cuando se exceden las concentraciones óptimas, la tasa de crecimiento declina.
El etileno es un gas producido por los frutos durante el proceso de maduración, proceso que ese mismo gas promueve. Desempeña un papel central en la abscisión de las hojas y se piensa que es un efector de la dominancia apical. El ácido abscísico, una hormona inhibidora del crecimiento, puede estar involucrado en la inducción de la dormición en las yemas vegetativas y en el mantenimiento de la dormición de las semillas.
Las giberelinas estimulan el alargamiento del vástago, inducen el repentino crecimiento y floración de muchas plantas y también están implicadas en el crecimiento del embrión y de la plántula. En las gramíneas estimulan la producción de enzimas hidrolíticas que actúan sobre el almidón almacenado, los lípidos y las proteínas del endosperma, convirtiéndolos en azúcares, ácidos grasos y aminoácidos que nutren a la plántula.
El embrión libera giberelina que difunde hacia la capa aleurónica. La giberelina hace que las células de aleurona sinteticen enzimas que digieren las reservas alimenticias del endosperma convirtiéndolas en moléculas más pequeñas. Estas moléculas son transportadas a las regiones del embrión en crecimiento.
Las hormonas se consideran reguladores químicos. La respuesta a un "mensaje" regulador determinado depende no sólo de sus características (o sea de su estructura química) sino también de la identidad del tejido específico u órgano blanco sobre el que actúa y de cuándo y cómo se recibe. Además, la respuesta a cualquier hormona dada es influida por una variedad de otros factores del ambiente interno del organismo, entre los cuales cabe destacar el efecto conjunto de otras hormonas.
Se conocen cinco tipos principales de hormonas vegetales, o reguladores del crecimiento: las auxinas, las citocininas, el etileno, el ácido abscísico y las giberelinas. La evidencia reciente sugiere que otros compuestos también funcionan como hormonas vegetales.
Las auxinas -ácido indolacético o AIA- son producidas principalmente en tejidos que se dividen rápidamente, como los meristemas apicales.
Participan en muchas respuestas de las plantas, de las cuales la respuesta fototrópica es solo un ejemplo.
Las auxinas provocan el alargamiento del vástago, promoviendo principalmente el alargamiento celular. En conjunción con la citocinina y el etileno, las auxinas parecen intervenir en la dominancia apical, en la cual se inhibe el crecimiento de las yemas axilares, restringiendo así el crecimiento al ápice de la planta. En concentraciones bajas, las auxinas promueven el crecimiento de las raíces secundarias y de las raíces adventicias. En concentraciones más altas, inhiben el crecimiento del sistema principal de raíces. En los frutos en desarrollo, las auxinas producidas por las semillas estimulan el crecimiento de la pared del ovario. La producción disminuida de auxinas se correlaciona con la abscisión de frutos y hojas. La capacidad de las auxinas para producir estos variados efectos parece resultar de las diferentes respuestas de los distintos tejidos "blanco" y de la presencia de otros factores, incluyendo otras hormonas.
La citocinina promueve la división celular. Alterando las concentraciones relativas de auxinas y citocininas, es posible cambiar los patrones de crecimiento de un tejido vegetal indiferenciado.
La cinetina sola tiene poco efecto en el crecimiento del tejido indiferenciado de tabaco (un callo). El AIA sólo hace que el cultivo crezca hasta un peso de aproximadamente 10 gramos, independientemente de la concentración usada. Cuando ambas hormonas están presentes, el crecimiento se incrementa en gran medida. Nótese, sin embargo, que cuando se exceden las concentraciones óptimas, la tasa de crecimiento declina.
El etileno es un gas producido por los frutos durante el proceso de maduración, proceso que ese mismo gas promueve. Desempeña un papel central en la abscisión de las hojas y se piensa que es un efector de la dominancia apical. El ácido abscísico, una hormona inhibidora del crecimiento, puede estar involucrado en la inducción de la dormición en las yemas vegetativas y en el mantenimiento de la dormición de las semillas.
Las giberelinas estimulan el alargamiento del vástago, inducen el repentino crecimiento y floración de muchas plantas y también están implicadas en el crecimiento del embrión y de la plántula. En las gramíneas estimulan la producción de enzimas hidrolíticas que actúan sobre el almidón almacenado, los lípidos y las proteínas del endosperma, convirtiéndolos en azúcares, ácidos grasos y aminoácidos que nutren a la plántula.
El embrión libera giberelina que difunde hacia la capa aleurónica. La giberelina hace que las células de aleurona sinteticen enzimas que digieren las reservas alimenticias del endosperma convirtiéndolas en moléculas más pequeñas. Estas moléculas son transportadas a las regiones del embrión en crecimiento.
El crecimiento y desarrollo normal, depende de la interacción de factores externos: luz, temperatura, humedad, agua, suelo, nutrientes entre otros, y de factores internos o propios: edad, tamaño, estado fisiológico y nivel hormonal.
Las HORMONAS VEGETALES o fitorreguladores, se han definido como compuestos orgánicos, no nutrientes que actúan a muy bajas concentraciones (muy por debajo de la de otros compuestos: nutrientes, vitaminas) y que regulan procesos fisiológicos, y que en dosis altas los afectarían. Regulan procesos de correlación, es decir que, recibido el estímulo en un órgano, lo amplifican, traducen y generan una respuesta, en otra parte de la planta.
Las HORMONAS VEGETALES o fitorreguladores, se han definido como compuestos orgánicos, no nutrientes que actúan a muy bajas concentraciones (muy por debajo de la de otros compuestos: nutrientes, vitaminas) y que regulan procesos fisiológicos, y que en dosis altas los afectarían. Regulan procesos de correlación, es decir que, recibido el estímulo en un órgano, lo amplifican, traducen y generan una respuesta, en otra parte de la planta.
Los COFACTORES, tienen acción catalítica y reguladora del metabolismo, actúan a manera de coenzima y por si solos NO pueden determianr el crecimiento y desarrollo.
Los INHIBIDORES, son fitorregulador que frena o contrarresta la acción hormonal. Ej Las Lactonas, inhiben germinación de semillas y el alargamiento celular.
Los INHIBIDORES, son fitorregulador que frena o contrarresta la acción hormonal. Ej Las Lactonas, inhiben germinación de semillas y el alargamiento celular.
Las hormonas interactúan entre ellas por distintos mecanismos:
Sinergismo: la acción de una determinada sustancia se ve favorecida por la presencia de otra.
Sinergismo: la acción de una determinada sustancia se ve favorecida por la presencia de otra.
Antagonismo: la presencia de una sustancia evita la acción de otra.
Balance cuantitativo: la acción de una determinada sustancia depende de la concentración de otra.
Balance cuantitativo: la acción de una determinada sustancia depende de la concentración de otra.
Tienen además, dos características distintivas de las hormonas animales,
a) ejercen efectos pleiotrópicos, actuando en numerosos procesos fisiológicos
b) su síntesis no se relaciona con una glándula, sino que están presentes en casi todas las células y existe una variación cuali y cuantitativa según los órganos. Las hormonas y las enzimas, cumplen funciones de control químico en los organismos multicelulares.
LAS FUNCIONES DE RELACIÓN
Todos los seres vivos tienen la capacidad de relacionarse con el medio que los rodea. Así todo ser vivo responde a los cambios que se producen en su entorno. Si esta respuesta es efectiva, la especie seguirá existiendo; si no lo es, simplemente se extinguirá.
En los seres vivos existen dos tipos de respuesta frente a estímulos ambientales: respuestas rápidas (mediadas por el sistema nervioso) y respuestas lentas (mediadas por el sistema hormonal). En el caso de las plantas, no existe un sistema nervioso y sus respuestas frente a los cambios ambientales son mediadas por hormonas vegetales.
Los TROPISMOS son las respuestas específicas que dan las plantas a los cambios o estímulos que se producen en algún factor del ambiente.
Los tropismos son, por lo general, respuestas que consisten en movimientos de crecimiento de algunas partes del vegetal, como los tallos, hojas y raíces. Se caracterizan por involucrar un aumento de la biomasa, razón por la cual son respuestas irreversibles y lentas.
Tipos de tropismos
Los estímulos que determinan respuestas de los vegetales pueden ser: físicos, químicos o de contacto. Atendiendo al estímulo que los produce, los tropismos se denominan: fototropismos, hidrotropismos, tigmotropismos y gravitropismos.
Los tropismos son respuestas que pueden ser de acercamiento o alejamiento del estímulo que los produce. Llamamos tropismos positivos a aquellos que provocan una respuesta de acercamiento al estímulo, y tropismos negativos a aquellos movimientos de alejamiento.
FOTOTROPISMO es la respuesta que da el vegetal cuando el estímulo es una variación en la cantidad de luz.
HIDROTROPISMO es la respuesta frente a un estímulo cuyo origen es el agua.
TIGMOTROPISMO es la respuesta a estímulos provenientes del tacto.
GRAVITROPISMO es la respuesta a estímulos de origen gravitatorio.
Antiguamente, a este último ejemplo se lo denominaba geotropismo, pero los científicos prefirieron cambiarlo, ya que, si se analiza el nombre antiguo, éste sugiere la respuesta de un vegetal al estímulo "tierra" (geo = tierra).
Las plantas responden en forma diferente a un mismo estímulo, dependiendo de la parte del vegetal que está recibiendo el estímulo. Así, el tallo posee fototropismo positivo, mientras que la raíz posee fototropismo negativo.
Frente a la fuerza de gravedad, el tallo presenta gravitropismo negativo, ya que éste crece hacia arriba, en dirección opuesta a la fuerza de gravedad. La raíz, en cambio, tiene gravitropismo positivo porque crece en la misma dirección que el estímulo.
Algunas plantas, como las parras, presentan tigmotactismo positivo. Esto significa que se acercan a objetos que estén es su proximidad, de forma que se apoyan sobre ellos para seguir creciendo.
Mecanismos de acción de los tropismos
El conocimiento que actualmente se tiene de los tropismos ha sido producto de las investigaciones realizadas desde hace muchos años. Un pionero en estas investigaciones fue Charles Darwin, quien, en 1880, junto a su hijo Francis, estudió por qué las plantas crecían siempre hacia la luz.
Como cualquier científico, Darwin identificó este problema y formuló una hipótesis para explicar lo que había observado. Luego, diseñó un experimento para poner a prueba su hipótesis, donde se sugería básicamente que el curvamiento de las plantas, al acercarse hacia la luz, se debe a la presencia de una sustancia química que es producida en la punta del tallo de las plantas.
a. Hormonas vegetales
Los estudios realizados por Darwin primeramente, y luego por un botánico holandés llamado Fritz Went, han permitido a los actuales científicos comprender que las plantas responden a los estímulos gracias a la producción de ciertas sustancias químicas conocidas como hormonas.
Las hormonas vegetales son producidas por células que se ubican en las zonas apicales de la planta. Estas células no están agrupadas en estructuras específicas formando glándulas, como se presentan en los animales.
HORMONA es una sustancia química producida por células especializadas, que actúan sobre otras células del individuo y que se encuentran lejos del lugar de producción de la hormona.
b. Acción de las hormonas vegetales
Las hormonas determinan una enorme gama de funciones en las plantas. Participan en el crecimiento de los vegetales gracias a que producen el alargamiento de sus células. También participan en la maduración de los frutos, en la caída de las hojas y cicatrización de las heridas.
La importancia de las hormonas se debe a que las plantas no poseen un sistema nervioso, como los animales; un vegetal que se acerca hacia la luz no lo hace porque "le conviene", ya que no es consciente de ello, sino por el efecto de una hormona que determina que la planta se curve en esa dirección.
Esta respuesta al estímulo es vital para la planta, porque de esta forma obtiene la energía luminosa para realizar fotosíntesis. Pero debe quedar en claro que esta respuesta es involuntario y se debe a la producción de una sustancia química específica.
Las NASTIAS son otra forma de respuesta vegetal
La NASTIA es una respuesta que produce un movimiento pasajero en alguna parte del vegetal respondiendo a estímulos táctiles, lumínicos, etc. Son movimientos relacionados con los tropismos; pero se diferencian de estos en que el estímulo no provoca una dirección determinada en la respuesta de la planta. Las nastias se efectúan de acuerdo con trayectorias predeterminadas por la estructura dorsoventral del órgano correspondiente; son transitorios. Se conocen varias clases de nastias.
Termonastias son movimientos de apertura y cierre, según la variación de la temperatura, de las hojas periánticas de muchas flores, debido a que el óptimo de crecimiento de la cara superior responde a una temperatura diferente de la cara inferior; así sucede con la flor de una planta, tulipa, que si pasa del aire libre a una habitación que esté 100 más caliente, se abre; y si la temperatura desciende, se cierra. Esto se debe a que una elevada temperatura determina el crecimiento de la cara superior, en tanto que un descenso lo provoca en la inferior.
Fotonastias son variaciones debidas a cambios en la intensidad de luz. La iluminación produce, en general, apertura de las flores; la oscuridad, el cierre. En las plantas de floración nocturna ocurre al revés. Muchos movimientos de las hojas en relación con la intensidad de luz no son debidos a diferencias en el crecimiento, sino a variaciones en la temperatura de las células.
Se relacionan con la temperatura y la luminosidad las nastias producidas por la alternancia del día y la noche (nictinastias); son notables estos movimientos en Robinia pseudoacacia y Trifolium arvensis. Generalmente, las hojas nictinásticas se disponen por la noche en forma que los foliolos ocultan parte de la superficie superior, que durante el día exponen a la luz en grado máximo; tales movimientos deben responder a variaciones de permeabilidad del plasma.
En ciertas plantas insectívoras, como la Drosera sp, se observan movimientos násticos, que son consecuencia de excitaciones químicas y de contacto. Sismonastias, movimientos rápidos en los que una parte de la planta adopta posiciones particulares; se deben a la turgencia de las células de determinados tejidos.
Regulación del crecimiento y desarrollo de las plantas
Las plantas responden a los estímulos de sus ambientes internos y externos. Estas respuestas les permiten desarrollarse normalmente y mantenerse en contacto con las condiciones cambiantes que imperan en el medio en que viven.
Las hormonas son factores importantes en las respuestas de las plantas. Una hormona es un producto químico producido en tejidos particulares de un organismo y llevado a otros tejidos de ese organismo, donde ejerce una o más influencias específicas. Característicamente, una hormona es activa en cantidades extremadamente pequeñas.
Nuestro conocimiento de las hormonas vegetales y de sus efectos sobre el crecimiento comenzó con el estudio del fototropismo. Éste sigue siendo un punto de partida apropiado en la consideración de las respuestas de las plantas. Los cinco grupos principales de hormonas que han sido aisladas de las plantas son las auxinas, citocininas, etileno, ácido abscísico y giberelinas. También pueden estar presentes otras sustancias reguladoras del crecimiento.
Las plantas responden a diversos estímulos ambientales. El fototropismo -la curvatura de una planta hacia la luz- y el geotropismo -la capacidad del vástago para crecer hacia arriba y de la raíz para crecer hacia abajo- son dos respuestas que otorgan un alto valor de supervivencia a las plantas jóvenes. En muchas regiones de la biosfera, los cambios ambientales más importantes que afectan a las plantas (y, de hecho, a los organismos terrestres en general) son los que resultan del cambio de las estaciones. La respuesta de los organismos a cambios en la duración relativa de los períodos de luz y oscuridad en un ciclo de 24 horas se denomina fotoperiodicidad. Esta respuesta controla la iniciación de la floración en muchas plantas.
Los ciclos regulares de crecimiento y actividad que ocurren aproximadamente cada 24 horas se denominan ritmos circadianos. Estos ritmos son controlados por un oscilador endógeno -el reloj biológico -. La principal función del reloj biológico, aparentemente, es suministrar el mecanismo de medición del tiempo necesario para los fenómenos de fotoperiodicidad.
Algunas especies vegetales muestran movimientos específicos, rápidos, que se producen como respuesta al tacto. Además, todas las plantas vasculares parecen responder a otros estímulos mecánicos con patrones de crecimiento alterados, lo que da como resultado plantas más bajas y robustas. Muchas angiospermas también pueden liberar sustancias volátiles, lo que constituye una comunicación química con otros individuos de la misma especie.
Ritmos circadianos y relojes biológicos
¿Cómo puede una planta de espinaca distinguir un día de 14 horas de un día de 13,5 horas? La medición del fotoperíodo requiere, por un lado, de fotorreceptores que permitan distinguir el día de la noche y, por otro lado, de un mecanismo que mida las horas de oscuridad. En cuanto a los fotorreceptores, se sabe que tanto los fitocromos como los criptocromos están involucrados. El tema pendiente es, ¿cómo miden las plantas la duración del período de oscuridad?
Esta pregunta nos lleva a otro grupo de fenómenos fácilmente observables. Algunas especies de plantas tienen flores que se abren por la mañana y se cierran al atardecer. Otras extienden sus hojas a la luz del Sol y las pliegan hacia el tallo durante la noche.
Una hipótesis reciente, pero aún sin pruebas, es que los “movimientos de sueño” evitan que las hojas absorban la luz que refleja la luna en las noches muy claras, protegiendo los fenómenos fotoperiódicos.
Estos movimientos diurnos continúan aunque las plantas se mantengan en condiciones lumínicas constantes. Actividades menos evidentes, tales como la fotosíntesis, la producción de auxinas y la tasa de inhibición celular, también tienen ritmos diarios. Los ritmos que continúan con un período cercano a 24 horas aun cuando todas las condiciones del ambiente se mantengan constantes se llaman ritmos circadianos y se han encontrado en todos los organismos eucarióticos y en algunos procarióticos.
Si bien la persistencia de los ritmos circadianos bajo condiciones lumínicas constantes sugiere que son generados por un oscilador endógeno, durante varios años, los biólogos debatieron acerca de si estos ritmos podrían estar determinados por alguna fuerza ambiental poco perceptible, como los rayos cósmicos, el campo magnético o la rotación de la Tierra.
Virtualmente, todos los biólogos están de acuerdo ahora en que los ritmos circadianos son endógenos, o sea, se originan dentro del propio organismo y son controlados por lo que se conoce como reloj biológico. La evidencia que apoya la idea del reloj biológico interno es que, en condiciones ambientales constantes, los ritmos circadianos tienen períodos que no son de 24 horas exactas. Diferentes especies y diferentes individuos de la misma especie suelen tener ritmos ligeramente diferentes, pero constantes, a menudo de hasta una o dos horas más largos o más cortos que 24 horas.
Dado que el período endógeno de los ritmos no es exactamente igual a 24 horas, en condiciones naturales los relojes deben ser diariamente ajustados o sincronizados por el ambiente. Los factores más importantes en la sincronización de los relojes son las transiciones luz/oscuridad que ocurren al atardecer y al amanecer. Actualmente se sabe que tanto los fitocromos como los criptocromos son responsables de la sincronización por luz de los relojes de las plantas.
En los últimos años se han acumulado evidencias de que el reloj está constituido por proteínas que regulan negativamente la expresión de sus propios genes, constituyendo una retroalimentación negativa de 24 horas de duración.
Los relojes biológicos desempeñan un papel importante en muchos aspectos de la fisiología vegetal y animal, sincronizando acontecimientos internos y externos.
Las hormonas son factores importantes en las respuestas de las plantas. Una hormona es un producto químico producido en tejidos particulares de un organismo y llevado a otros tejidos de ese organismo, donde ejerce una o más influencias específicas. Característicamente, una hormona es activa en cantidades extremadamente pequeñas.
Nuestro conocimiento de las hormonas vegetales y de sus efectos sobre el crecimiento comenzó con el estudio del fototropismo. Éste sigue siendo un punto de partida apropiado en la consideración de las respuestas de las plantas. Los cinco grupos principales de hormonas que han sido aisladas de las plantas son las auxinas, citocininas, etileno, ácido abscísico y giberelinas. También pueden estar presentes otras sustancias reguladoras del crecimiento.
Las plantas responden a diversos estímulos ambientales. El fototropismo -la curvatura de una planta hacia la luz- y el geotropismo -la capacidad del vástago para crecer hacia arriba y de la raíz para crecer hacia abajo- son dos respuestas que otorgan un alto valor de supervivencia a las plantas jóvenes. En muchas regiones de la biosfera, los cambios ambientales más importantes que afectan a las plantas (y, de hecho, a los organismos terrestres en general) son los que resultan del cambio de las estaciones. La respuesta de los organismos a cambios en la duración relativa de los períodos de luz y oscuridad en un ciclo de 24 horas se denomina fotoperiodicidad. Esta respuesta controla la iniciación de la floración en muchas plantas.
Los ciclos regulares de crecimiento y actividad que ocurren aproximadamente cada 24 horas se denominan ritmos circadianos. Estos ritmos son controlados por un oscilador endógeno -el reloj biológico -. La principal función del reloj biológico, aparentemente, es suministrar el mecanismo de medición del tiempo necesario para los fenómenos de fotoperiodicidad.
Algunas especies vegetales muestran movimientos específicos, rápidos, que se producen como respuesta al tacto. Además, todas las plantas vasculares parecen responder a otros estímulos mecánicos con patrones de crecimiento alterados, lo que da como resultado plantas más bajas y robustas. Muchas angiospermas también pueden liberar sustancias volátiles, lo que constituye una comunicación química con otros individuos de la misma especie.
Ritmos circadianos y relojes biológicos
¿Cómo puede una planta de espinaca distinguir un día de 14 horas de un día de 13,5 horas? La medición del fotoperíodo requiere, por un lado, de fotorreceptores que permitan distinguir el día de la noche y, por otro lado, de un mecanismo que mida las horas de oscuridad. En cuanto a los fotorreceptores, se sabe que tanto los fitocromos como los criptocromos están involucrados. El tema pendiente es, ¿cómo miden las plantas la duración del período de oscuridad?
Esta pregunta nos lleva a otro grupo de fenómenos fácilmente observables. Algunas especies de plantas tienen flores que se abren por la mañana y se cierran al atardecer. Otras extienden sus hojas a la luz del Sol y las pliegan hacia el tallo durante la noche.
Una hipótesis reciente, pero aún sin pruebas, es que los “movimientos de sueño” evitan que las hojas absorban la luz que refleja la luna en las noches muy claras, protegiendo los fenómenos fotoperiódicos.
Estos movimientos diurnos continúan aunque las plantas se mantengan en condiciones lumínicas constantes. Actividades menos evidentes, tales como la fotosíntesis, la producción de auxinas y la tasa de inhibición celular, también tienen ritmos diarios. Los ritmos que continúan con un período cercano a 24 horas aun cuando todas las condiciones del ambiente se mantengan constantes se llaman ritmos circadianos y se han encontrado en todos los organismos eucarióticos y en algunos procarióticos.
Si bien la persistencia de los ritmos circadianos bajo condiciones lumínicas constantes sugiere que son generados por un oscilador endógeno, durante varios años, los biólogos debatieron acerca de si estos ritmos podrían estar determinados por alguna fuerza ambiental poco perceptible, como los rayos cósmicos, el campo magnético o la rotación de la Tierra.
Virtualmente, todos los biólogos están de acuerdo ahora en que los ritmos circadianos son endógenos, o sea, se originan dentro del propio organismo y son controlados por lo que se conoce como reloj biológico. La evidencia que apoya la idea del reloj biológico interno es que, en condiciones ambientales constantes, los ritmos circadianos tienen períodos que no son de 24 horas exactas. Diferentes especies y diferentes individuos de la misma especie suelen tener ritmos ligeramente diferentes, pero constantes, a menudo de hasta una o dos horas más largos o más cortos que 24 horas.
Dado que el período endógeno de los ritmos no es exactamente igual a 24 horas, en condiciones naturales los relojes deben ser diariamente ajustados o sincronizados por el ambiente. Los factores más importantes en la sincronización de los relojes son las transiciones luz/oscuridad que ocurren al atardecer y al amanecer. Actualmente se sabe que tanto los fitocromos como los criptocromos son responsables de la sincronización por luz de los relojes de las plantas.
En los últimos años se han acumulado evidencias de que el reloj está constituido por proteínas que regulan negativamente la expresión de sus propios genes, constituyendo una retroalimentación negativa de 24 horas de duración.
Los relojes biológicos desempeñan un papel importante en muchos aspectos de la fisiología vegetal y animal, sincronizando acontecimientos internos y externos.
Actividad: Función de relación en plantas.
1. Responder:
a) Define
tropismo y nastia
b) Explica
los tipos de tropismos y como actúan
c) Explica
los tipos de nastias y como actúan
2. completa
la siguiente frase:
Una respuesta de una planta a estímulos del ambiente implica un movimiento
de parte de las plantas, el cual se conoce como tropismo. Si la respuesta
es hacia el estímulo se dice que es un tropismo positivo, si es
en sentido contrario negativo.
Estos movimientos son originados por un crecimiento diferencial del
órgano o parte del vegetal.
Los movimientos násticos
son movimientos en respuesta a algún tipo de estímulo, pero cuya dirección
es independiente de la dirección del estímulo.
3. Completa
el siguiente cuadro
|
Estímulo
|
Tipo de tropismo
|
Ejemplo de respuesta
|
|
luz
|
||
|
gravedad
|
||
|
tacto
|
||
|
químico
|
||
|
agua
|
||
Suscribirse a:
Entradas (Atom)