Cuestionario de Fisiología Vegetal

1. ¿Qué es la Fisiología Vegetal para usted?

Es una ciencia que tiene su estudio en el funcionamiento de las plantas a nivel molecular, comprendiendo los mecanismos por los cuales las plantas llevan sus procesos metabólicos y regulan sus funciones, tales como: la absorción de H2O en la transpiración y transporte; el balance hídrico para la hidratación, la cual es regulada por mecanismos donde interviene el control de la presión osmótica; y por último, aunque no menos importante, la respiración de la célula llevada por la fotosíntesis, generando difusión de CO2 y producción de oxígeno. Es de saber que las plantas son afectadas naturalmente por factores externos que implican luz, cambios de temperatura, humedad, agua, otros seres vivos (factores bióticos), los cuales terminan modificando sus funciones e incluso el propio de éxito de que prospere la planta. La Fisiología Vegetal no solo supone el conocimiento básico del reino Plantae, sino que el desarrollo y entendimiento de ésta área tiene sus aplicaciones a otras disciplinas como las ciencias agrícolas (agricultura, silvicultura), la botánica, la fitopatología e incluso la farmacología.

2. Realice un esquema estructural de una célula vegetal y diferencias con la célula animal

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3. En las células vegetales, ¿dónde se encuentra el material genético? ¿A qué se debe esto?

Como es de saber, el material genético se distribuye en el núcleo principalmente, pero además está contenido en las mitocondrias y cloroplastos. Esto se debe a la teoría endosimbiótica seriada propuesta por Lynn Margulis, en la que se expone que el origen de las mitocondrias partió de relaciones permanentes simbióticas entre una bacteria aeróbica y una eucariota anaeróbica primitiva, significando la capacidad de realizar respiración aeróbica. El origen de los cloroplastos fue posterior, ya que algunos eucariotas fagocitaron un tipo de cianobacterias que se adaptaron a vivir dentro de ésta, constituyendo los componentes necesarios para la formación de diversos grupos vegetales. El hecho de que las mitocondrias y los cloroplastos contengan material genético propio es visible cuando se estudia la división de estas organelas, la cual es llevada por bipartición (evento particular dado que en eucariotas las divisiones celulares de este tipo se dan por mitosis); además, están rodeadas por una doble membrana, dejando en evidencia el hecho de fagocitosis, donde la membrana interna correspondería a la membrana celular de la bacteria y la membrana externa sería la vesícula que habría rodeado a la bacteria una vez dentro.

4. ¿Cuál es la importancia de la compartimentación celular y las membranas celulares?

La separación en compartimientos posee distintas fases acuosas entre las células, en donde hay diferentes concentraciones de metabolitos que están especializados y forman parte de distintas vías metabólicas. No todas las células cumplen la misma labor dentro de un sistema, por ello hay delimitaciones y además hay una regularización, pudiendo intercambiar y almacenar gradualmente las concentraciones de metabolitos en caso de necesitarlos, reduciendo el consumo energético que significa producir grandes cantidades del mismo. Asimismo, las membranas no sólo cumplen la función de separar la célula o las organelas del ambiente exterior, sino que sus estructuras tienen propiedades como: fluidez, movimiento lateral entre las moléculas; semipermeabilidad, la presencia de una barrera selectiva que tras el reconocimiento de una señal molecular, permite el intercambio de metabolitos requeridos de acuerdo a las diferencias de gradientes que hayan entre el espacio intracelular y el exterior; y además es una estructura flexible adaptada a las necesidades de la células. En las membranas que rodean las organelas también se dan las funciones más importantes para mantener gradientes iónicos o la producción de ATP (mitocondrias), necesarias para el transporte selectivo de moléculas. Un ejemplo de ello son las membranas que rodean al tilacoide dentro de los cloroplastos, lugar en donde se localizan los pigmentos fotosintéticos y los componentes de los sistemas para transferencia de electrones, super indispensables para la síntesis de energía durante la fotosíntesis.

5. ¿Cuántos tipos de plastos hay, y por qué los plastidios son interconvertibles?

Los plastos se originan de un protoplasto que puede estar presente en células meristemáticas de tallos, raíces, embriones y endospermo. Se dividen de la célula meristemática para asegurar que las dos células hijas posean protoplastidios. Al momento de la célula diferenciarse, los protoplastidios también lo hacen, tomando su ruta de acuerdo a señales de luz y demás, diferenciándose en dos tipos de plastos: Leucoplastos y Cromoplastos. Los Leucoplastos corresponden a un grupo que carece de pigmentación y cumple funciones de almacenamiento, entre éstos se conocen los amiloplastos (almidón), elaioplastos u oleoplastos (aceites y lípidos), y proteinoplastos (proteínas). Los cromoplastos corresponden a aquellos que poseen pigmentación, se dividen en fotosintéticos activos y fotosintéticos inactivos. Entre los primeros se encuentran cloroplastos (verdes), feoplastos (algas pardas), y rodoplastos (algas rojas, generan ficoeritrina y ficocianina). En los segundos no hay fotosíntesis, tales son los licopenos (carotenoides). Los plastos pueden ser interconvertibles por el hecho de que bajo ciertas circunstancias ellos pueden convertirse en otros plastos que necesite la planta, como lo es el caso de los cromoplastos que se convierten nuevamente en cloroplastos, o cuando hay maduración en la fase reproductiva y los cloroplastos pasan a ser cromoplastos, la planta pasa a tener pigmentación de colores.

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