sábado, 20 de octubre de 2007

Raíces: Agua y Nutrientes

Tipos de raíces

Las raíces pueden ser de dos tipos

Axonomorfas, que se encuentran principalmente en las dicotiledóneas, pueden crecer a grandes profundidades o pueden ser cortas y almacenar azucares y almidones.

Fibrosas, que se encuentran en las monocotiledóneas, que se ramifican y ninguna crece más que las otras, estas ayudan a evitar la erosión por las lluvias intensas.

Estructura y crecimiento de las raíces

Una raíz consiste en un cilindro vascular central rodeado por tejido fundamental y una cubierta epidérmica.

Las células epidérmicas poseen extensiones tubulares llamadas pelos radicales que aumentan en gran cantidad la superficie de absorción de agua.

Una capa esponjosa de tejido fundamental llamada parénquima cortical junto con la endodermis rodean al cilindro vascular.

La caliptra es una capa resistente de células que protege la punta de la raíz en donde se encuentra el meristemo apical.

Funciones de la raíz

Consumo de nutrientes de la planta

Las raíces mantienen la planta fija al suelo y absorben el agua y los nutrientes disueltos de la tierra.

Además del agua las plantas requieren diversos nutrientes inorgánicos como:

Nitrógeno

Fósforo

Potasio

Magnesio

Calcio

Además requieren otros nutrientes en menor cantidad que son los microelementos (oligoelementos) como: sulfuro, hierro, zinc, molibdeno, boro, cobre, manganeso y cloro. Estos elementos en grandes cantidades se convierten en venenos para la planta.

Transporte activo de minerales

Las membranas celulares de la epidermis de la raíz realizan transporte activo de los minerales que necesita la planta.

La alta concentración de estos minerales dentro de las células de la planta hace que se las moléculas de agua también entren en la raíz por acción de la ósmosis.

Movimiento dentro del cilindro vascular

La ósmosis y el transporte activo hacen que el agua y los materiales vayan de la epidermis de la raíz al parénquima cortical y lleguen hasta la endodermis.

La endodermis encierra al cilindro vascular y esta formada de células individuales con forma de un ladrillo el cual posee en cada una de sus cuatro caras laterales una banda impermeable llamada banda de Caspary.

Presión de raíz

En el movimiento de agua dentro de la planta intervienen varios mecanismos.

El primero inicia en la raíz con el transporte activo de minerales a través de la membrana plasmática de las células y la ósmosis que esto genera además de la banda de Caspary que no permite el reflujo del agua.

Posteriormente intervienen mecanismos en los tallos y en las hojas que veremos más adelante.

Raíces, tallos y hojas

Tejidos especializados en las plantas

Las células de una planta de semilla están organizadas en diferentes tejidos y órganos.

Los tres principales órganos de las plantas son las raíces, los tallos y las hojas.

Estos órganos constan de tres principales tipos de tejidos: el epidérmico, el vascular y el fundamental.

Tejido epidérmico

El tejido epidérmico es como la piel de la planta.

Consiste en una sola capa de células epidérmicas.

Su superficie externa suele estar cubierta de una gruesa capa cerosa que la protege de la pérdida de agua y lesiones llamada cutícula.

Algunas poseen proyecciones llamadas tricomas que las protegen y en las raíces poseen pelos radicales que aumentan la superficie de absorción del agua.

En el reverso de las hojas se encuentran las células oclusivas que regulan la pérdida de agua y el intercambio de gases.

Tejido vascular

El tejido vascular transporta agua y nutrientes por toda la planta.

El tejido vascular esta compuesto de xilema y floema.

El xilema transporta agua y esta formado por dos clases de células especializadas llamadas traqueídas y tráqueas.

Estas células al madurar mueren y su citoplasma se desintegra y forman un tubo continuo por donde fluye el agua.

El floema está formado por tubos cribosos y células acompañantes y se encarga del transporte de los azucares sintetizados por la planta.

Tejido fundamental

El tejido fundamental esta formado por todas las células que se encuentran entre los tejidos epidérmico y vascular.

Pueden ser células parénquima, colénquima y esclérenquima.

Consiste principalmente de células parénquimas que poseen pared celular delgada y realizan fotosíntesis y almacenan su producto en una gran vacuola central.

Células colénquimas con pared celular flexibles y fuertes que ayudan a sostener la planta.

Células esclerénquimas con paredes extremadamente gruesas y rígidas que proporcionan fuerza y resistencia a la planta.

Tejido meristemático

El crecimiento de la planta se logra a expensas de un cuarto tipo de tejido que es el tejido meristemático.

Este produce células nuevas no especializadas (indiferenciadas) por mitosis.

Al madurar se diferencian y desarrollan estructuras y funciones especificas .

Este tejido se encuentra en las puntas de los tallos y las raíces y se le llama meristemo apical.

Células muy especializadas dan origen a las flores en las angiospermas a partir del meristemo floral.

Enlaces

http://facweb.furman.edu/~lthompson/bgy34/plantanatomy/

plant_root.htm#Taproot%2520System

http://www.northern.edu/ramsayj/etechWeb/roots.htm

http://www.botgard.ucla.edu/html/botanytextbooks/

generalbotany/typesofroots/

http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e02/02c.htm

http://www.tvdsb.on.ca/westmin/science/sbioac/

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http://www.sciencemaster.com/jump/life/leaves.php

http://es.wikipedia.org/wiki/Raíz_(botánica)

http://es.wikipedia.org/wiki/Tallo

http://es.encarta.msn.com/media_461516457_7615

68511_-1_1/Tallos.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Hoja

http://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761568511/

Vegetal.html

Plantas de Semilla

Plantas de Semilla

Las plantas de semilla se dividen en dos grupos:

Gimnospermas (semilla desnuda)

Angiospermas (semilla encerrada)

Las gimnospermas incluyen las coníferas (Coniferophyta), como los pinos y abetos además de las cicadáceas (Cycadophyta), los ginkgos (Ginkgophyta) y los gnetofitos (Gnetophyta).

Las angiospermas (Anthophyta) incluyen los pastos, árboles y arbustos con flores y todas las especies de flores silvestres y cultivadas.

Reproducción sin agua

Las adaptaciones que les permitieron a las plantas de semilla reproducirse sin agua incluyen:

Los conos y las flores

La transferencia de espermatozoides por polinización

Protección de los embriones en semillas

En las gimnospermas los gametofitos crecen y maduran en los conos.

En las angiospermas los gametofitos crecen y maduran en las flores.

El gametofito en las plantas de semilla vive dentro de estas estructuras reproductoras.

El gametofito masculino esta en el grano de polen que llega hasta el óvulo por polinización aérea o por animales o insectos.

La semilla es la planta embrionaria encerrada en una capa protectora llamada tegumento seminal y una reserva de alimento.

El embrión es la primera etapa del esporofito.

En el caso de las angiospermas estas semillas quedan cubiertas por un tejido carnoso que se origina a partir de las paredes del ovario llamado fruto.

Angiospermas: plantas con flores

Las angiospermas son un grupo muy extenso de plantas y se les clasifica en varias formas según su semilla, tallo y periodicidad.

Según su semilla pueden ser: monocotiledóneas o dicotiledóneas.

Según su tallo pueden ser: leñosas o herbáceas.

Según su periodicidad son: anuales, bienales o perennes.

Comparación de las monocotiledóneas y las dicotiledóneas

Monocotiledóneas

Un solo cotiledón

Venas paralelas

Partes florales comúnmente en múltiplos de 3

Haces vasculares dispersos por el tallo

Raíces fibrosas

Dicotiledóneas

Dos cotiledones

Venas ramificadas

Partes florales comúnmente en múltiplos de 4 ó 5

Haces vasculares dispuestos en anillo

Raíz axonomorfa

Leñosas y herbáceas

Las plantas leñosas se componen principalmente de células con pared celular gruesa que sostienen el cuerpo de la planta como lo son los arbustos, árboles y enredaderas y generalmente producen madera al crecer.

Las plantas herbáceas poseen tallos lisos no leñosos y no producen madera al crecer como lo son el girasol y el diente de león.

Periodicidad

Las plantas anuales son aquellas que crecen desde la semilla hasta la madurez, florecen, producen semilla y mueren en el curso de una temporada.

Las plantas bienales son las que requieren un periodo de dos años para completar su ciclo de vida, en el primer año germinan y producen raíces y tallos cortos con algunas hojas y en el segundo año producen flores y semillas para después morir.

Las plantas perennes son las que viven más de dos años, la mayoría con tallos leñosos.

Enlaces

http://www.phschool.com/atschool/phbio/cbd-7222/simbase.htm

http://www.sumanasinc.com/webcontent/anisamples/

majorsbiology/moss.html

http://www.scilinks.org/gourl.asp?siteid=22617&scilink=CBN-7221

http://www.funsci.com/fun3_en/herb/herb.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Plantae

http://fai.unne.edu.ar/biologia/plantas/plantae.htm

http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/Life/plantae.sp.html

http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/Life/

plantae.sp.html&edu=elem

Introducción a la Genética

El trabajo de Gregor Mendel

Una pareja de cobayos café tuvieron cuatro crías de las cuales tres fueron café y una fue blanca ¿Cómo fue esto posible?

¿De que color serían las crías en el caso de una pareja de cobayos blanca?

Todo ser vivo posee características que fueron heredadas de uno o dos progenitores según se reproduzca en forma asexual o sexual.

Al estudio científico de la herencia se le conoce como genética

Los guisantes de Gregor Mendel

Gregor Mendel nació en 1822 en Brno Austria en lo que ahora es la Republica Checa.

Estudio para sacerdote pero también estudio varios años ciencias y matemáticas.

Estos estudios después le servirían para lograr entender como se transmitían los rasgos genéticos mientras se encargaba del cuidado del huerto del monasterio y en sus labores como maestro de bachillerato.

El éxito de los métodos de Mendel

Mendel fue el primer científico de su época en obtener resultados acertados de estudios sobre la herencia, por los métodos que empleó. Este científico estudió sólo un rasgo a la vez.

También se tomó tiempo para verificar que las plantas paternales eran de raza pura para el rasgo particular que estudiaba. Mendel empleó un enfoque cuantitativo para analizar sus resultados. Contó el número de retoños de cada cruza y manejó el análisis estadístico para interpretar sus números.

Recurrió a la polinización cruzada para lograr la mezcla de rasgos genéticos.

Mendel formuló hipótesis para explicar sus resultados y desarrolló pruebas experimentales para confirmarlos.

Genes y Dominancia

Fertilización es el proceso en el cual se unen los gametos femenino y masculino en la reproducción sexual.

Raza pura es un término para describir organismos que producen crías idénticas a si mismos si se les permite autopolinizarse.

Rasgo es una característica específica que varia de un individuo a otro.

Un gen es una secuencia de ADN que codifica una proteína y por lo tanto determina un rasgo.

Alelo es una de las diferentes formas de un gen.

Mendel estudio siete características en las plantas de guisantes

Genes y Dominancia

De esto saco dos conclusiones:

Primero, la herencia biológica está determinada por factores que se transmiten de una generación a la siguiente. Estos factores son ahora conocidos como genes y determinan los rasgos.

Segundo, el principio de dominancia el cual establece que algunos alelos son dominantes y otros son recesivos.

Un organismo que posee un alelo dominante de un rasgo siempre manifestará este rasgo.

De estas conclusiones Mendel desarrollo las leyes de la herencia que se conocen con su nombre.

Leyes de Mendel

Primera ley, o ley de segregación: Esta ley nos dice que en un cruce monohíbrido (una sola característica) un individuo que es diploide tiene dos alelos para una misma característica, y que estos alelos se separan (se segregan) al formarse los gametos; un alelo para cada gameto formado.

Segunda ley, o de transmisión independiente: En un cruce dihíbrido (dos características) dos alelos de una característica se separan y su separación es independiente a la separación de los alelos de la otra característica.

Tercera ley, o ley de la combinación de los genes (transmisión independiente de los genes): Cada una de las características puras de cada variedad (color, rugosidad de la piel, etc.) se transmiten a la siguiente generación de forma independiente entre sí, siguiendo las dos primeras leyes.

Probabilidad y cuadros de Punnett

A la posibilidad de que ocurra un acontecimiento en particular se le conoce como probabilidad.

Si lanzas una moneda tienes el 50% de probabilidad de que caiga cara o cruz.

Si la lanzas tres veces seguidas tendrás 1/8 posibilidades de que caiga cara en todos los casos ya que al ser un hecho independiente las posibilidades se multiplican.

Los principios de probabilidad sirven para predecir los resultados de las cruzas genéticas.

Cuadros de Punnett y alelos

Cuando un organismo posee dos alelos idénticos para un rasgo particular sean dominantes o recesivos se le conoce como homocigoto (raza pura).

Si un organismo posee dos alelos diferentes para un mismo rasgo entonces se le conoce como heterocigoto (híbrido).

Los cuadros de Punnett ayudan a predecir y comparar las variaciones genéticas que resultaran de una cruza.

Genotipo es la composición genética de un organismo.

Fenotipo son las características físicas de un organismo.

Probabilidades y promedios

Las probabilidades predicen el resultado promedio de gran cantidad de sucesos, pero no predice el resultado preciso de un incidente particular.

Al lanzar una moneda dos veces puede caer dos veces cara o una cara y una cruz, para estar más cerca del 50% deberemos lanzar muchas veces la moneda.

En la genética es igual, cuanto mayor sea el número de los descendientes mayor será la aproximación a lo predicho

Conceptos importantes

Homocigoto: cigoto = unido y, homo = igual.

Heterocigoto: cigoto = unido y, hetero = diferente.

Genotipo es la composición genética que posee un organismo.

Fenotipo son las características físicas heredadas que posee un organismo.

Transmisión independiente

El principio de transmisión independiente establece que los genes de distintos rasgos pueden segregarse independientemente durante la formación de gametos.

La transmisión independiente explica las múltiples variaciones genéticas que observamos en plantas, animales y otros organismos.

Resumen de los principios de Mendel

La herencia de características biológicas esta determinada por unidades individuales llamadas genes. Los genes se transmiten de padres a hijos.

Cuando existen dos o más formas (alelos) de un gen que determina un rasgo, algunas formas del gen pueden ser dominantes y otras recesivas.

En casi todos los organismos que se reproducen sexualmente, cada adulto tiene dos copias de cada gen, uno de cada progenitor. Estos genes se segregan durante la formación de gametos.

Los alelos de distintos genes suelen segregarse independientemente.

Dominancia incompleta

Cuando un alelo no es completamente dominante sobre el otro se presenta lo que se conoce como dominancia incompleta.

En este caso el fenotipo del heterocigoto se encuentra en un punto intermedio entre los dos fenotipos homocigotos.

Tal es el caso de las flores de maravillas, si se cruza una de color rojo con una de color blanco nos dará una de color rosado.

Codominancia

En algunos casos los alelos presentan lo que se conoce como codominancia, esto es cuando las características de ambos alelos se manifiestan al mismo tiempo.

Esto se presenta por ejemplo en cierta variedad de pollo. Cuando se cruzan dos homocigotos, uno de plumas blancas y uno de plumas negras, el resultado es un efecto de moteado en las plumas como “armiñado”.

Alelos múltiples

Existe otra condición en donde muchos genes poseen más de dos alelos, esto se conoce como alelos múltiples.

Un ejemplo es el color del pelaje de los conejos el cual es controlado por un gen que posee cuatro alelos distintos.

Estos cuatro alelos tienen una dominancia sobre los otros en un orden determinado como sigue:

C, color sólido

Cch, pigmentación parcial

Ch, color en ciertas partes del cuerpo

c, ausencia de color

Rasgos poligénicos

Los rasgos que son controlados por dos o más genes se conocen como poligénicos.

La gran variedad de colores en la piel de los humanos se debe a que esto se controla por más de cuatro genes distintos.

Genética y medio ambiente

Las características de cualquier organismo, como bacterias, moscas de la fruta y el hombre, no están determinadas exclusivamente por los genes que heredan.

Estas características son determinadas por la interacción entre los genes y el medio ambiente.

El clima, las condiciones del suelo, la disponibilidad de alimento y agua entre otros factores actúan como agentes modificadores del plan de desarrollo que proporcionan los genes para cada ser vivo.

Enlaces

http://www.phschool.com/atschool/phbio/meiosis/index.html

http://www.scilinks.org/gourl.asp?siteid=16106&scilink=CBN-4112

http://www.zerobio.com/drag_gr11/mono.htm

http://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761563786/Genética.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Genética

http://www.monografias.com/trabajos/genetica/genetica.shtml

Crecimiento y División Celular

Cuando ser más grande no es ser mejor

Limites del crecimiento celular

¿Cuál fue tu peso y longitud al nacer?

¿Cuánto pesas y mides ahora?

¿Cómo describirías el proceso por medio del cual un organismo multicelular aumenta su tamaño?

¿Por qué las células se quedan pequeñas?

¿Qué problemas ocasiona el crecimiento de las células?

¿Cómo la división celular soluciona los problemas del crecimiento celular?

Intercambio de substancias

Los materiales pasan a través de las células mediante difusión.

El oxígeno y los alimentos se introducen a la célula mientras que los productos que son innecesarios son desechados de la célula.

¿En qué influye el tamaño de la célula para que los materiales sean distribuidos de manera exitosa por todas las partes de la célula?

¿Cuál es la ventaja de las células al ser pequeñas?

Cromosomas

Cada cromosoma esta compuesto por proteínas y ADN en donde se encuentra toda la información genética de la célula.

El ser humano posee 46 cromosomas.

Los cromosomas se duplican antes de iniciar la división celular.

Los cromosomas se condensan al iniciar la división celular y constan de dos cromátidas hermanas idénticas unidas por el centrómero.

Ciclo celular

Durante el ciclo celular, la célula crece y se prepara para la división celular formando dos células hijas.

El ciclo celular consta de cuatro fases

Fase G1

Fase S

Fase G2

Fase M

Las fases G1, S, y G2 se agrupan en lo que se llama Interfase

La fase S es en la que el ADN se duplica.

La fase M es en la que se realiza la mitosis y la citocinesis.

Enlaces

http://publications.nigms.nih.gov/insidethecell/

http://stemcells.nih.gov/info/basics/

http://www.phschool.com/atschool/phsciexp/cell_cycle/index.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_celular

http://www.biologia.arizona.edu/cEll/tutor/mitosis/mitosis.html

http://fai.unne.edu.ar/biologia/cel_euca/ciclo.htm