viernes, 30 de marzo de 2012
UNA EXCELENTE ELECCION
Estudiar Ciencias Naturales................................ Trae muchísimas aventuras, entre ellas las salidas pedagógicas
LAS PLANTAS
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Partes de una
planta
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Todas las
plantas, al igual que el cuerpo humano, tienen sus partes bien definidas y cada
una de ellas cumple una función específica
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Partes de una Raíz
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Para qué sirven
las raíces: Sirven
para sostener la planta y protegerla en la tierra contra los vientos; pero el
principal fin de las raíces es el de absorber las sustancias que han de ser su
alimento.
Utilidades de las raíces: Muchas de las raíces son útiles y sirven de alimento como la remolacha, la zanahoria y la yuca; otras son medicinales como el jengibre y otras, para la industria como la cúrcuma. |
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El Tallo Es la parte de la planta que crece en sentido contrario al de la raíz, de abajo hacia arriba, del tallo se sostienen las hojas. Los tallos sirven para: 1. Sostener todos los órganos del vegetal: hojas, flores y frutos. 2. Conducir de la raíz a las hojas y flores la savia. |
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Partes del tallo
De los árboles también se saca la madera para hacer muebles y papel, igualmente se extrae la resina para sacar el caucho. La HojaSon los órganos vegetales que sirven a la planta para respirar y para verificar la función clorofílica. Las hojas nacen en el tallo o en las ramas; son generalmente de color verde. | |
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Partes de la Hoja
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Funciones de las
Hojas
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Utilidades de las
hojasSon
alimenticias, las que sirven al ser humano para su alimento como la lechuga, la
acelga, el repollo, la espinaca y otras. Son medicinales, las que se usan para las enfermedades, como el eucalipto, la malva, la borraja. Son industriales, las que se usan para la elaboración de productos destinados al comercio, como el tabaco, el añil, la cocuiza, y otras. |
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La flor Es el órgano que sirve para la reproducción de las plantas. Las flores son las partes más vistosas de las plantas. |
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Partes de una
flor
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Utilidad de las
flores
Las plantas ornamentales: Las plantas también nos sirven de adorno o sea para embellecer nuestras plazas, parques y jardines etc. Han creado una profesión entre las personas, como floristería. Algunos los siembran en los jardines y, parques para embellecerlos. También se cultivan en terrenos en gran escala con fines comerciales, para las fiestas religiosas, familiares, etc., y hasta se venden en lugares apartados de nuestra comunidad o país, siendo transportadas por avión o por vehículo. |
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Símbolo de Cariño y Gratitud: La flor ha venido a ser entre nosotros como símbolo de cariño, gratitud y amistad. De las flores se extraen esencias que se emplean en muchas industrias. | |
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El
Fruto
Es el ovario fecundado y
maduro. Realizada la fecundación del óvulo, ésta se transforma en semilla y el
ovario empieza a crecer rápidamente para transformarse en
fruto. |
Clases de fruto
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TAXONOMÍA
Vamos a clasificar el Reino Vegetal en Plantas sin flores (CRIPTÓGAMAS) y plantas con flores (FANERÓGAMAS)
LAS PLANTAS SIN FLORES
En Botánica se les denomina criptógamas. Son las que nunca producen ni semillas ni flores. Se reproducen por esporas, unas células especiales que pueden originar una nueva planta. Son las primeras que empezaron a existir y podemos encontrarlas en bosques y lugares húmedos.
Las plantas sin flores son los musgos y los helechos.
Los musgos
Son plantas primitivas, sencillas y pequeñas. Tienen raices muy pequeñas que las sujetan a los árboles, las rocas o el suelo. Se encuentran a la sombra en lugares húmedos. Las esporas se producen en una cápsula que se forma al final de un filamento.
Los helechos
Son vegetales muy antiguos. De un tallo subterráneo salen las raices y las hojas. Las esporas se forman en el envés (la parte inferior) de las hojas.
LAS PLANTAS CON FLORES
La plantas con flores (Fanerógamas) se dividen en gimnospermas y angiospermas.
LAS GIMNOSPERMAS
No tiene fruto para proteger la semilla. Sus flores son muy sencillas y simples, sin cáliz ni corola y suelen pasar inadvertidas. Ejemplo de ellas son los pinos, el abeto o el ciprés.
LAS ANGIOSPERMAS
Su semilla se forma en el interior de un fruto. Suelen tener flores vistosa y llamativas. Es el grupo más grande, más reciente y más evolucionado. Son la fuente del alimento humano y de muchos animales. Ejemplo son los jazmines, las rosas, la encina, el manzano, etc. Dentro de este grupo hay hierbas, arbustos y árboles. Algunos son de hoja caduca y otros de hoja perenne.
La raíz primitiva o radícula es blanca; todos la van
a reconocer intuitivamente. La arveja está formada por dos cotiledones
harinosos, que en este caso son verdes y hemisféricos. Adentro hay una yémula
(derecha) que va a originar la planta.
Esta es una semilla de naranja que ya está empezando a germinar.La diferencia entre mono- y dicotiledóneas es el número de "paquetes de comida", el número de cotiledones.
2-
Magnólidas:
Magnolias + laureles (Órdenes Magnoliales y Laurales)
Orden Magnoliales
Familia Magnoliaceae
Angiospermales
Plantas con verdaderas flores, con verdaderos
frutos.
Cuando rendí el examen de Plantas vasculares, hace más de treinta años, el profe abrió mi herbario y me pidió que hablara sobre el Ginkgo biloba. Iba todo maravillosamente, pero "me dejé decir" que tenía frutos carnosos. ¡Ayyyy! No es que me hayan bajado la nota por eso, pero era un error tan elemental que en treinta años no me olvidé del momento desagradable.
Grosellas rojas:
verdaderos frutos.
Era costumbre dividir a las plantas con flores en Monocotiledóneas y Dicotiledóneas. ¡Se veía tan bien! ¡Simétrico!
Rosas cultivadas
(posiblemente Rosa canina x alguna otra especie). Familia Rosáceas.
Típicas "dicotiledóneas".
Plantas de cortadera
(Cortaderia sellowiana) en la Reserva Costanera Sur. Familia: Poáceas
(Gramíneas del vieo sistema). Tïpicas
monocotiledóneas.
Comparen un grano de trigo o maíz con un poroto. Cada semilla contiene una plánta en miniatura, una plántula o embrión. Para que esa plántula pueda desarrollarse, necesita provisiones.
Arvejas germinadas:
Cuando rendí el examen de Plantas vasculares, hace más de treinta años, el profe abrió mi herbario y me pidió que hablara sobre el Ginkgo biloba. Iba todo maravillosamente, pero "me dejé decir" que tenía frutos carnosos. ¡Ayyyy! No es que me hayan bajado la nota por eso, pero era un error tan elemental que en treinta años no me olvidé del momento desagradable.
Grosellas rojas:
verdaderos frutos.Era costumbre dividir a las plantas con flores en Monocotiledóneas y Dicotiledóneas. ¡Se veía tan bien! ¡Simétrico!
Rosas cultivadas
(posiblemente Rosa canina x alguna otra especie). Familia Rosáceas.
Típicas "dicotiledóneas".Plantas de cortadera
(Cortaderia sellowiana) en la Reserva Costanera Sur. Familia: Poáceas
(Gramíneas del vieo sistema). Tïpicas
monocotiledóneas.Comparen un grano de trigo o maíz con un poroto. Cada semilla contiene una plánta en miniatura, una plántula o embrión. Para que esa plántula pueda desarrollarse, necesita provisiones.
Arvejas germinadas:
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Esta es una semilla de naranja que ya está empezando a germinar.La diferencia entre mono- y dicotiledóneas es el número de "paquetes de comida", el número de cotiledones.
Además, si uno pone a germinar unos porotos y unos
granos de maíz, verá en seguida que las plantas son diferentes.
Los porotos tienen una raíz gruesa que se ramifica (raíz típica), hojas anchas con venas ramificadas, y un tallo, que llega a ramificarse si la planta crece lo bastante.
En cuanto al maíz, no descubro el secreto de nadie si anoto que las hojas son angostas, con venas paralelas, la raíz en forma de cabellera y el tallo sin ramas.
Los porotos tienen una raíz gruesa que se ramifica (raíz típica), hojas anchas con venas ramificadas, y un tallo, que llega a ramificarse si la planta crece lo bastante.
En cuanto al maíz, no descubro el secreto de nadie si anoto que las hojas son angostas, con venas paralelas, la raíz en forma de cabellera y el tallo sin ramas.
Pero si las Monocotiledóneas parecen formar un grupo
homogéneo, hoy en día es opinión que las Dicotiledóneas tienen que ser
subdivididas.
Para presentar un ordenamiento coherente sin referencias a grupos que el público no conoce, vamos a decir:
1-
Nenúfares, irupés y sus parientes (Orden Nymphaeales)Para presentar un ordenamiento coherente sin referencias a grupos que el público no conoce, vamos a decir:
2-
Magnólidas:Magnolias + laureles (Órdenes Magnoliales y Laurales)
Orden Magnoliales
Familia Magnoliaceae
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La magnolia blanca (Magnolia grandiflora) es
un árbol originario de América del Norte que se cultiva mucho en la Argentina.
Las magnolias arbustivas son especies originarias de China y Japón.
Otras magnoliáceas incluyen la "magnolia" foscata (Michelia foscata) y su parienta de la India, la champaca (M. champaca), cuyas flores anaranjadas se usan en las ceremonias tradicionales. También el anís estrellado, Illicium verum, que nada tiene que ver con el anís común, y el tulipanero, Liriodendron tulipifera, que nada tiene que ver con los tulipanes.
Las magnoliáceas son una familia muy antigua, contemporánea de los dinosaurios.
Familia Lauráceas (Lauraceae)
Laurel de condimento, Laurus nobilis.
Hoja de laurel, con el característico borde ondulado.
Es un árbol originario de la cuenca del Mediterráneo. Los antiguos griegos lo consideraban el árbol de Apolo, dios de la luz y la música.
Otras magnoliáceas incluyen la "magnolia" foscata (Michelia foscata) y su parienta de la India, la champaca (M. champaca), cuyas flores anaranjadas se usan en las ceremonias tradicionales. También el anís estrellado, Illicium verum, que nada tiene que ver con el anís común, y el tulipanero, Liriodendron tulipifera, que nada tiene que ver con los tulipanes.
Las magnoliáceas son una familia muy antigua, contemporánea de los dinosaurios.
Familia Lauráceas (Lauraceae)
Laurel de condimento, Laurus nobilis.
Hoja de laurel, con el característico borde ondulado.
Es un árbol originario de la cuenca del Mediterráneo. Los antiguos griegos lo consideraban el árbol de Apolo, dios de la luz y la música.
El palto crece bien en Buenos Aires. Las flores son diminutas y verdes.  |
La palta, Persea americana, llamada con
afectación "manteca vegetal".
Bueno, a mí me encanta untada en pan integral. Pero como la manteca, la palta "quiere" un poco de sal, o un poco de azúcar. --------------------------------- |
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La semilla de la palta es grande porque en su
ambiente natural la plantita tiene que empezar a crecer en la sombra de la selva
tropical, y pasa bastante tiempo hasta que sus hojas reciban la luz que les
permitirá sintetizar su propio alimento.
Es una lástima que en la Argentina se considere a la palta como fruta de lujo. En los trópicos la consideran fruta de estación. He visto en Bogotá (Colombia) los carritos vendiéndolas por las calles, y los paisanos (algunos con un atuendo muy parecido al del gaucho) que se compraban una, la pelaban y se la comían ahí mismo, sin condimento.
En Colombia y Venezuela usan el nombre "aguacate", que viene de Méjico. Nosotros usamos el nombre quichua.
La palta se da magnificamente en toda la parte norte de la Argentina hasta Buenos Aires. Si esos árboles que se encuentran a veces en viejos jardines no siempre dan buena fruta, es porque son nacidos de semilla: los paltos se injertan, como tantos otros frutales.
Además, hay árboles que no dan, o dan poco, debido a su situación social. ¿Me dormí en el teclado? No señor. Como muchos otros árboles, el palto necesita ser polinizado por otro individuo para dar fruta.
Cuando la flor se abre, asoma el pistilo, y la flor funciona como femenina. Más adelante (a veces por la tarde del día siguiente) la planta empieza a producir polen y el pistilo deja de estar receptivo.
Aunque el polen de la flor llegue a su propio pistilo, no se produce polinización. En cambio, las flores que se abrieron más temprano pueden llegar a polinizar a las flores más tardías del mismo árbol. Pero en general, se calcula que para obtener paltas se requiere polinización cruzada. En un plantío no hay problema; siempre habrá un primer árbol en florecer y un último.
Es una lástima que en la Argentina se considere a la palta como fruta de lujo. En los trópicos la consideran fruta de estación. He visto en Bogotá (Colombia) los carritos vendiéndolas por las calles, y los paisanos (algunos con un atuendo muy parecido al del gaucho) que se compraban una, la pelaban y se la comían ahí mismo, sin condimento.
En Colombia y Venezuela usan el nombre "aguacate", que viene de Méjico. Nosotros usamos el nombre quichua.
La palta se da magnificamente en toda la parte norte de la Argentina hasta Buenos Aires. Si esos árboles que se encuentran a veces en viejos jardines no siempre dan buena fruta, es porque son nacidos de semilla: los paltos se injertan, como tantos otros frutales.
Además, hay árboles que no dan, o dan poco, debido a su situación social. ¿Me dormí en el teclado? No señor. Como muchos otros árboles, el palto necesita ser polinizado por otro individuo para dar fruta.
Cuando la flor se abre, asoma el pistilo, y la flor funciona como femenina. Más adelante (a veces por la tarde del día siguiente) la planta empieza a producir polen y el pistilo deja de estar receptivo.
Aunque el polen de la flor llegue a su propio pistilo, no se produce polinización. En cambio, las flores que se abrieron más temprano pueden llegar a polinizar a las flores más tardías del mismo árbol. Pero en general, se calcula que para obtener paltas se requiere polinización cruzada. En un plantío no hay problema; siempre habrá un primer árbol en florecer y un último.
Ojo: pimienta de árbol. No "pimientos" como el
ají.
La canela en rama es la corteza interior de un árbol,
Cinnamomum zeylandicus.
En esta familia están también el alcanforero verdadero (Cinnamomum camphora) y el falso (C. glanduliferum).3- Ceratófilos y sus parientes (Orden Ceratophyllales)
En esta familia están también el alcanforero verdadero (Cinnamomum camphora) y el falso (C. glanduliferum).3- Ceratófilos y sus parientes (Orden Ceratophyllales)
Plantas de agua dulce. Los acuaristas las
conocen.
4- Monocotiledóneas: Liliópsidas de Engler
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| Orquídea Cattleya (flor nacional de Colombia) creciendo en la horqueta de un árbol. | Flor de la "flecha de agua" (Sagittaria montevidensis), en el Jardín Botánico Carlos Thays, de Buenos Aires. |
FOTOSINTESIS
FOTOSINTESIS
La fotosíntesis es uno de los
procesos metabólicos de los que se valen las células para obtener energía.
Es
un proceso complejo, mediante el cual los seres vivos poseedores de clorofila y otros pigmentos, captan energía lumn ellos
transforman el agua y el CO2 en compuestos orgánicos reducidos
(glucosa y otros), liberando oxígeno:
LUZ
clorofila
La energía captada en la
fotosíntesis y el poder reductor adquirido en el proceso, hacen posible la
reducción y la asimilación de los bioelementos necesarios, como nitrógeno y
azufre, además de carbono, para formar materia viva.
La radiación luminosa llega a
la tierra en forma de"pequeños paquetes", conocidos como cuantos o
fotones. Los seres fotosintéticos captan la luz mediante diversos pigmentos
fotosensibles, entre los que destacan por su abundancia las clorofilas y carotenos.
Al absorber los pigmentos la
luz, electrones de sus moléculas adquieren niveles energéticos superiores,
cuando vuelven a su nivel inicial liberan la energía que sirve para activar una
reacción química: una molécula de pigmento se oxida al perder un electrón
que es recogido por otra sustancia, que se reduce. Así la clorofila
puede transformar la energía luminosa en energía química..
En la fotosíntesis se
diferencian dos etapas, con dos tipos de reacciones:
-
Fase luminosa: en en tilacoide en ella se producen transferencias de electrones.
-
Fase oscura: en el estroma. En ella se realiza la fijación de carbono
FASE LUMINOSA
Los hechos que ocurren en la
fase luminosa de la fotosíntesis se pueden resumir en estos puntos:
-
Síntesis de ATP o fotofosforilación que puede ser:
-
acíclica o abierta
-
cíclica o cerrada
-
-
Síntesis de poder reductor NADPH
-
Fotolisis del agua
Los pigmentos presentes en los
tilacoides de los cloroplastos se encuentran organizados en
fotosistemas(conjuntos funcionales formados por más de 200 moléculas de
pigmentos); la luz captada en ellos por pigmentos que hacen de antena, es
llevada hasta la molécula de "clorofila diana" que es la molécula que se oxida
al liberar un electrón, que es el que irá pasando por una serie de
transportadores, en cuyo recorrido liberará la energía.
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Existen dos tipos de
fotosistemas, el fotosistema I (FSI), está asociado a
moléculas de clorofila que absorben a longitudes de ondas largas (700 nm)y se
conoce como P700. El fotosistema II (FSII), está
asociado a moléculas de clorofila que absorben a 680 nm. por eso se denomina
P680.
La luz es recibida en el FSII por la clorofila P680 que
se oxida al liberar un electrón que asciende a un nivel
superior de energía; ese electrón es recogido por una sustancia aceptora de
electrones que se reduce,la Plastoquinona (PQ) y desde
ésta va pasando a lo largo de una cadena transportadora de electrones, entre los
que están varios citocromos (cyt b/f) y así llega hasta
la plastocianina (PC) que se los cederá a moléculas de
clorofila del FSI.
En el descenso por esta cadena, con oxidación y reducción en cada paso , el electrón va liberando
la energía que tenía en exceso; energía que se utiliza para bombear protones de hidrógeno desde el estroma hasta el
interior de los tilacoides, generando un gradiente electroquímico de
protones. Estos protones vuelven al estroma a través de la ATP-asa y se originan moléculas de
ATP.
El fotosistema II se reduce al
recibir electrones procedentes de una molécula de H2O, que también por acción de
la luz, se descompone en hidrógeno y oxígeno, en el proceso llamado fotólisis del H2O. De este modo se puede mantener un
flujo continuo de electrones desde el agua hacia el
fotosistema II y de éste al fotosistema I.
En el fotosistema I la luz produce el mismo efecto sobre la
clorofila P700, de modo que algún electrón adquiere un nivel energético superior
y abandona la molécula, es recogido por otro aceptor de electrones , la ferredoxina y pasa por una nueva cadena de transporte hasta
llegar a una molécula de NADP+ que es reducida a NADPH,al recibir dos electrones
y un protón H+ que también procede de la descomposición del H2O.
Los dos fotosistemas pueden actuar conjuntamente - proceso
conocido como esquema en Z, para producir la fotofosforilación (obtención de ATP) o hacerlo
solamente el fotosistema I; se diferencia entonces entre fosforilación no cíclica o acíclica cuando actúan
los dos, y fotofosforilación cíclica,
cuando actúa el fotosistema I unicamente. En la fotofosforilación acíclica se obtiene ATP y se reduce el NADP+ a
NADPH , mientras que en la fotofosforilación cíclica únicamente se obtiene ATP y no se libera
oxígeno.
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Mientras la luz llega a
los fotosistemas, se mantiene un flujo de electrones desde el agua al
fotosistema II, de éste al fotosistema I, hasta llegar el NADP+ que los recoge;
ésta pequeña corriente eléctrica es la que mantiene el ciclo de la vida.
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FASE
OSCURA
En esta fase, se va a utilizar la energía química obtenida en la fase luminosa, en
reducir CO2, Nitratos y Sulfatos y asimilar los bioelementos C, H, y S, con el
fin de sintetizar glúcidos, aminoácidos y otras
sustancias.
Las plantas obtiene el CO2 del aire a través de los estomas
de sus hojas. El proceso de reducción del carbono es cíclico y se conoce como
Ciclo de Calvin., en honor de su descubridor M.
Calvin.
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La fijación del CO2 se produce en tres fases:
-
Carboxilativa: El CO2 se fija a una molécula de 5C, la ribulosa 1,5 difosfato, formándose un compuesto inestable de 6C, que se divide en dos moléculas de ácido 3 fosfoglicérico conocido también con las siglas de PGA
-
Reductiva:El ácido 3 fosfoglicérico se reduce a gliceraldehido 3 fosfato, también conocido como PGAL ,utilizándose ATP Y NADPH.
-
Regenerativa/Sintética: Las moléculas de gliceraldehido 3 fosfato formadas siguen diversas rutas; de cada seis moléculas, cinco se utilizan para regenerar la ribulosa 1,5 difosfato y hacer que el ciclo de calvin pueda seguir, y una será empleada para poder sintetizar moléculas de glucosa (vía de las hexosas), ácidos grasos, amoinoácidos... etc; y en general todas las moléculas que necesita la célula.
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En el ciclo para fijar el CO2, intervienen una serie de
enzimas, y la más conocida es la enzima Rubisco
(ribulosa 1,5 difosfato carboxilasa/oxidasa), que puede actuar como
carboxilasa o como oxidasa, según la concentración de CO2.
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Si la concentración de CO2 es
baja, funciona como oxidasa, y en lugar de ayudar a la fijación de CO2 mediante
el ciclo de Calvin, se produce la oxidación de glúcidos hasta CO2 y H2O, y al
proceso se le conoce como fotorrespiración. La
fotorrespiración no debe confundirse con la respiración mitocondrial, la energía
se pierde y no se produce ni ATP ni NADPH; y como se ve en el esquema se
disminuye el rendimiento de la fotosíntesis, porque sólo se produce una molécula
de PGA que pasará al ciclo de Calvin; en cambio cuando funciona como
carboxilasa, se obtienen dos moléculas de PGA.
ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DEL AGUA
ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DEL AGUA
Las propiedades del
agua radican en su estructura molecular, que difiere de compuestos hidruros
tales como H2S, H2Se y H2Te, pertenecientes al
grupo VI A de la Tabla Periódica, al que pertenece el oxígeno.
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Debido a sus
extraordinarias propiedades, es el solvente universal. Existen muy pocas
sustancias que no sean solubles en agua. La molécula de agua está formada por
dos átomos de hidrógeno (H) unidos a un átomo de oxígeno (O) por dos enlaces
covalentes. Debido a la fuerte atracción del núcleo de oxígeno por el hidrógeno,
los electrones de los átomos de hidrógeno se distorsionan, dejando la región
alrededor de estos con una carga parcial positiva. El ángulo de enlace entre los
hidrógenos es de 105°. El átomo de oxígeno atrae con más fuerza los electrones
de cada enlace, concentrando una carga parcial negativa. El resultado es que la
molécula de agua aunque tiene una carga neutra , presenta una distribución
asimétrica de sus electrones , lo que la convierte en una molécula polar.
Por eso la molécula de agua se comporta como un dipolo, con una fuerte
separación de carga positiva y negativa. Debido a la polarización , el agua
comparte sus hidrógenos con el oxígeno de otras moléculas de agua, lo que
produce una atracción dipolo-dipolo denominada enlace de hidrógeno.
Debido a sus extraordinarias
propiedades, es el solvente universal. Existen muy pocas sustancias que no sean
solubles en agua. La molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno (
H ) unidos a un átomo de oxígeno ( O ) por dos enlaces covalentes. Debido a la
fuerte atracción del núcleo de oxígeno por el hidrógeno, los electrones de los
átomos de hidrógeno se distorsionan, dejando la región alrededor de estos con
una carga parcial positiva. El ángulo de enlace entre los hidrógenos es de 105°
. El átomo de oxígeno atrae con más fuerza los electrones de cada enlace,
concentrando una carga parcial negativa. El resultado es que la molécula de agua
aunque tiene una carga neutra , presenta una distribución asimétrica de sus
electrones , lo que la convierte en una molécula polar. Por eso la
molécula de agua se comporta como un dipolo, con una fuerte separación de
carga positiva y negativa. Debido a la polarización , el agua comparte sus
hidrógenos con el oxígeno de otras moléculas de agua, lo que produce una
atracción dipolo-dipolo denominada enlace de hidrógeno.
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La
fuerza de un enlace de hidrógeno entre moléculas de agua es aproximadamente 4
Kcal.mol-1 . Un grupo de moléculas de agua describe un tetraedro
alrededor del oxígeno, en la que la parte positiva de una molécula de agua se
orienta hacia la parte negativa de una molécula de agua vecina.
Las propiedades
extraordinarias de la molécula de agua, están dadas por la formación de enlaces
o puentes de hidrógeno. Por ejemplo, el agua tiene una alta tensión superficial
causada por la cohesión de las moléculas de agua, lo que mantienen las moléculas
unidas con mucha fuerza. Así mismo, el agua tiene un calor específico elevado de
1° C ( el calor específico, es la cantidad de calor necesaria para elevar un
grado centígrado un gramo de agua), tiene un elevado calor latente de
vaporización de 582 calorías x gramo a 25 °C ( calor latente de vaporización, es
la cantidad de calor requerida paras convertir un gramo de agua en un gramo de
vapor) y un calor latente de fusión alto que a 0° C es de 80 calorías( calor
latente de fusión, es la cantidad de calor necesaria para convertir un gramo de
sólido, en su punto de congelación en un gramo de líquido a la misma
temperatura).
El agua se hace
menos densa cuando se congela. El agua liquida se contrae al enfriarse, pero
cuando alcanza los 4° C se dilata. Esto cae en el ámbito de la experiencia
diaria. Sabemos que los cubitos de hielo flotan en un vaso de agua y que los
témpanos de hielo flotan en los océanos. Si el agua no se dilatara al
congelarse, continuaría congelándose a partir del fondo, impidiendo la vida en
el fondo del mar; sin embargo al comportarse como lo hace el agua más densa a 4°
C se hunde, desplazando el agua más fría hacia la superficie, permitiendo la
vida en el mar.
EL AGUA EN LAS PLANTAS
Las plantas están fijadas a un lugar y sujetas a
la disponibilidad de agua en el mismo. Aún variaciones muy pequeñas en la
disponibilidad de agua pueden tener consecuencias importantes en la distribución
de la cobertura vegetal.
El agua que absorben las plantas proviene de las precipitaciones (lluvia, nieve, granizo, garúa). Sin embargo, existen plantas que sobreviven del rocío y de la neblina. La absorción, el transporte y la pérdida de¡ agua por evaporación y transpiración dan como resultado el balance hídrico, que puede ser negativo por corto tiempo (marchitez), pero debe ser restablecido en un determinado periodo, pues de otra manera la planta muere.
La captación de agua se realiza generalmente a través de¡ sistema radicular con gran superficie de absorción. Por ejemplo, todas las raíces de una planta de trigo llegan a unos 100 km de longitud. Las raíces también se ramifican más al llegar a zonas más húmedas del suelo. La absorción del agua, por lo demás, sólo es posible si existe una diferencia de nivel entre la planta y el suelo, siendo decisiva la presión osmótica.
Las plantas aéreas, como las epífitas, son capaces de absorber agua a través de pelos absorbentes y células especiales en las hojas, como las achupallas o bromeliáceas (Tillandsia spp.) del desierto costero, que absorben agua atmosférica a través de pilosidades en las hojas. Otras achupallas o bromeliáceas almacenan el agua en "cisternas" formadas por la disposición de las hojas. Tal es el caso de las bromeliáceas epifitas de los árboles de la selva amazónica, algunas de las cuales son capaces de almacenar varios litros de agua entre las hojas. También los líquenes, musgos y ciertas algas absorben el vapor de agua del aire.
La transpiración o pérdida del agua es regulada a través de muchas formas o adaptaciones:
· Epidermis coriácea o muy dura, muy característica de las plantas del desierto.
· Pilosidad, serosidad, estomas profundos, hojas enrolladas, y otras formas que mitigan el impacto del calor.
· Reducción o desaparición de las hojas, como en los cactos, en los que las hojas se han transformado en espinas.
· Pérdida temporal de las hojas (caducifolias), que es muy común en regiones de sequías prolongadas.
En algunas plantas se presenta una eliminación activa del agua a través de ranuras especiales en el borde de las hojas.
Según la adaptación de las plantas a zonas con determinadas condiciones de agua se distinguen:
· Higrófitos: plantas de zonas siempre húmedas, como las de los bosques amazónicos. Un ejemplo muy claro es la palmera aguaje, que crece en las zonas pantanosas amazónicas.
· Tropófitos: plantas de zonas con climas de humedad cambiante, o sea, alternancia entre épocas húmedas y épocas secas. Es el caso de los musgos, de los líquenes, y de las bromelias o achupallas, entre muchas otras. Estas plantas logran soportar largos periodos de sequía reduciendo su actividad al mínimo. Uno de los ejemplos es el alga de los desiertos costeros (Nostoc commune), que en verano parece un polvo negro sobre la arena y en invierno absorbe agua y tiene consistencia gelatinosa.
· Xerófitos: plantas de zonas áridas y cálidas. Por ejemplo, los cactos, que han desarrollado defensas especiales para evitar la pérdida de agua (hojas en espinas, una cutícula gruesa).
· Hidrófitos: plantas que necesitan estar en constante contacto con el agua, como las algas, y que mueren fuera de ella. Todas las plantas acuáticas pertenecen a este grupo.
Procesos de transporte en las plantas
Una planta necesita mucha más agua que un animal de peso comparable. Esto se debe a que la casi totalidad del agua que entra en las raíces de una planta en crecimiento es liberada al aire como vapor de agua y sólo una pequeña proporción es realmente utilizada por las células vegetales. La pérdida de vapor de agua por las plantas se denomina transpiración. Como consecuencia de la transpiración, las plantas requieren de grandes cantidades de agua. Junto con la corriente de transpiración son incorporados elementos esenciales de origen mineral desde el suelo al interior de las células de las raíces.
Además de agua y minerales, las células de una planta también necesitan esqueletos carbonados, los cuales constituyen su fuente de energía. El movimiento de los compuestos orgánicos desde las partes fotosintéticas de las plantas es conocido como translocación.
Los elementos minerales que necesitan las plantas son absorbidos por las raíces de la solución que las rodea y son transportados desde éstas hacia el vástago en la corriente transpiratoria. Aunque la disponibilidad de minerales depende principalmente de la naturaleza del suelo circundante, las actividades de los hongos y bacterias simbióticos desempeñan también un papel fundamental.
Movimiento de agua y minerales
La pérdida de agua por parte de las plantas en forma de vapor se conoce como transpiración y es una consecuencia de la apertura de los estomas. Esta apertura es necesaria pues a través de los estomas ingresa el dióxido de carbono que se utiliza en la fotosíntesis.
A medida que el dióxido de carbono, esencial para la fotosíntesis, penetra en las hojas por los estomas se pierde vapor de agua a través de éstos. Aunque esta pérdida de agua plantea problemas serios para las plantas, suministra la fuerza motriz mediante la que se absorbe agua por las raíces. Además provee un mecanismo que enfría las hojas. La temperatura de una hoja puede ser hasta 10 ó 15 º C inferior a la del aire circundante. Esto ocurre porque el agua, al evaporarse, lleva consigo calor
Los datos del gráfico anterior sugieren que la pérdida de agua genera fuerzas que permiten su absorción.
Los procesos que conducen a la
entrada de agua a las células de la raíz son capaces por sí solos -y bajo
ciertas condiciones- de generar una presión positiva que crea una columna de
agua. Tal presión, conocida como presión de raíz es, sin embargo, sólo
suficiente para que el agua ascienda un corto trecho en el tallo. El agua viaja
a través del cuerpo vegetal en las células conductoras del xilema (vasos y
traqueidas).
De acuerdo con la teoría de
cohesión-tensión, el agua se mueve en las traqueidas y vasos bajo presión
negativa (presión menor a la atmosférica, también denominada tensión). Dado que
las molé-culas de agua se mantienen juntas (cohesión), hay una columna continua
de moléculas de agua que es arrastrada por tracción, desde la solución que se
encuentra en el suelo al interior de la raíz, molécula por molécula, debido a la
evaporación del agua en la parte superior.
La difusión de los gases, incluyendo
al vapor de agua, hacia el interior y exterior de la hoja es regulada por los
estomas. Los estomas se abren y se cierran por la acción de las células
oclusivas, debido a cambios en la turgencia. La turgencia de estas células
aumenta o disminuye por el movimiento del agua, que sigue al movimiento de iones
potasio hacia adentro o hacia afuera de las células oclusivas. Diversos factores
concurren a regular la apertura y cierre de estomas, los cuales incluyen el
estrés hídrico, la concentración de dióxido de carbono, la temperatura y la
luz.
Un estoma está bordeado por dos células oclusivas que:
a. abren el estoma cuando están
turgentes y
b. lo cierran cuando pierden turgencia. La clave de la apertura de los estomas reside en las microfibrillas de celulosa dispuestas alrededor de las células oclusivas.
c. Cuando el agua entra a las células oclusivas, las células sólo pueden expandirse en dirección longitudinal.
d. Como las dos células están unidas por los extremos, esta expansión longitudinal las obliga a arquearse y al estoma a abrirse.
El agua que absorben las plantas proviene de las precipitaciones (lluvia, nieve, granizo, garúa). Sin embargo, existen plantas que sobreviven del rocío y de la neblina. La absorción, el transporte y la pérdida de¡ agua por evaporación y transpiración dan como resultado el balance hídrico, que puede ser negativo por corto tiempo (marchitez), pero debe ser restablecido en un determinado periodo, pues de otra manera la planta muere.
La captación de agua se realiza generalmente a través de¡ sistema radicular con gran superficie de absorción. Por ejemplo, todas las raíces de una planta de trigo llegan a unos 100 km de longitud. Las raíces también se ramifican más al llegar a zonas más húmedas del suelo. La absorción del agua, por lo demás, sólo es posible si existe una diferencia de nivel entre la planta y el suelo, siendo decisiva la presión osmótica.
Las plantas aéreas, como las epífitas, son capaces de absorber agua a través de pelos absorbentes y células especiales en las hojas, como las achupallas o bromeliáceas (Tillandsia spp.) del desierto costero, que absorben agua atmosférica a través de pilosidades en las hojas. Otras achupallas o bromeliáceas almacenan el agua en "cisternas" formadas por la disposición de las hojas. Tal es el caso de las bromeliáceas epifitas de los árboles de la selva amazónica, algunas de las cuales son capaces de almacenar varios litros de agua entre las hojas. También los líquenes, musgos y ciertas algas absorben el vapor de agua del aire.
La transpiración o pérdida del agua es regulada a través de muchas formas o adaptaciones:
· Epidermis coriácea o muy dura, muy característica de las plantas del desierto.
· Pilosidad, serosidad, estomas profundos, hojas enrolladas, y otras formas que mitigan el impacto del calor.
· Reducción o desaparición de las hojas, como en los cactos, en los que las hojas se han transformado en espinas.
· Pérdida temporal de las hojas (caducifolias), que es muy común en regiones de sequías prolongadas.
En algunas plantas se presenta una eliminación activa del agua a través de ranuras especiales en el borde de las hojas.
Según la adaptación de las plantas a zonas con determinadas condiciones de agua se distinguen:
· Higrófitos: plantas de zonas siempre húmedas, como las de los bosques amazónicos. Un ejemplo muy claro es la palmera aguaje, que crece en las zonas pantanosas amazónicas.
· Tropófitos: plantas de zonas con climas de humedad cambiante, o sea, alternancia entre épocas húmedas y épocas secas. Es el caso de los musgos, de los líquenes, y de las bromelias o achupallas, entre muchas otras. Estas plantas logran soportar largos periodos de sequía reduciendo su actividad al mínimo. Uno de los ejemplos es el alga de los desiertos costeros (Nostoc commune), que en verano parece un polvo negro sobre la arena y en invierno absorbe agua y tiene consistencia gelatinosa.
· Xerófitos: plantas de zonas áridas y cálidas. Por ejemplo, los cactos, que han desarrollado defensas especiales para evitar la pérdida de agua (hojas en espinas, una cutícula gruesa).
· Hidrófitos: plantas que necesitan estar en constante contacto con el agua, como las algas, y que mueren fuera de ella. Todas las plantas acuáticas pertenecen a este grupo.
Procesos de transporte en las plantas
Una planta necesita mucha más agua que un animal de peso comparable. Esto se debe a que la casi totalidad del agua que entra en las raíces de una planta en crecimiento es liberada al aire como vapor de agua y sólo una pequeña proporción es realmente utilizada por las células vegetales. La pérdida de vapor de agua por las plantas se denomina transpiración. Como consecuencia de la transpiración, las plantas requieren de grandes cantidades de agua. Junto con la corriente de transpiración son incorporados elementos esenciales de origen mineral desde el suelo al interior de las células de las raíces.
Además de agua y minerales, las células de una planta también necesitan esqueletos carbonados, los cuales constituyen su fuente de energía. El movimiento de los compuestos orgánicos desde las partes fotosintéticas de las plantas es conocido como translocación.
Los elementos minerales que necesitan las plantas son absorbidos por las raíces de la solución que las rodea y son transportados desde éstas hacia el vástago en la corriente transpiratoria. Aunque la disponibilidad de minerales depende principalmente de la naturaleza del suelo circundante, las actividades de los hongos y bacterias simbióticos desempeñan también un papel fundamental.
Movimiento de agua y minerales
La pérdida de agua por parte de las plantas en forma de vapor se conoce como transpiración y es una consecuencia de la apertura de los estomas. Esta apertura es necesaria pues a través de los estomas ingresa el dióxido de carbono que se utiliza en la fotosíntesis.
A medida que el dióxido de carbono, esencial para la fotosíntesis, penetra en las hojas por los estomas se pierde vapor de agua a través de éstos. Aunque esta pérdida de agua plantea problemas serios para las plantas, suministra la fuerza motriz mediante la que se absorbe agua por las raíces. Además provee un mecanismo que enfría las hojas. La temperatura de una hoja puede ser hasta 10 ó 15 º C inferior a la del aire circundante. Esto ocurre porque el agua, al evaporarse, lleva consigo calor
El agua entra en la planta desde el suelo por las raíces. El movimiento del agua
hacia las células de la raíz sólo es posible cuando el potencial hídrico en el
suelo es mayor al potencial hídrico en las raíces.
Mediciones efectuadas
en árboles de fresno muestran que un aumento en la transpiración es seguido por
un aumento en la absorción de agua.
Los datos del gráfico anterior sugieren que la pérdida de agua genera fuerzas que permiten su absorción.
Mecanismo de movimiento
estomático.
Un estoma está bordeado por dos células oclusivas que:
b. lo cierran cuando pierden turgencia. La clave de la apertura de los estomas reside en las microfibrillas de celulosa dispuestas alrededor de las células oclusivas.
c. Cuando el agua entra a las células oclusivas, las células sólo pueden expandirse en dirección longitudinal.
d. Como las dos células están unidas por los extremos, esta expansión longitudinal las obliga a arquearse y al estoma a abrirse.
Los elementos esenciales
de origen mineral son incorporados desde el suelo al interior de las células de
las raíces a través de la actividad de transportadores específicos, y son
transportados al vástago -tras ser volcados al xilema- junto con la corriente de
transpiración. Cumplen una variedad de funciones en las plantas, algunas de las
cuales no son específicas, como, por ejemplo, los efectos que ejercen sobre el
potencial osmótico. Otras funciones son específicas, como la presencia de
magnesio en la molécula de clorofila. Algunos minerales son componentes
esenciales de los sistemas enzimáticos.
NUTRICION EN LAS PLANTAS
La nutrición
Todos los seres vivos llevan a cabo la función de nutrición, pero las 
plantas son unos seres vivos muy especiales porque son capaces de elaborar su propio alimento.
La nutrición de las plantas comprende las siguientes etapas:
* Incorporación de nutrientes: agua ,sales minerales y dióxido de carbono.
* Fotosíntesis :por acción de la luz, la materia inorgánica se transforma en materia orgánica y se desprende oxígeno.
*Utilización de la materia orgánica: la planta utiliza la materia orgánica fabricada para crecer, pero también para obtener energía que la planta necesita para seguir viviendo mediante un proceso llamado respiración.
La respiración es un proceso que consiste en una lenta combustión de la materia orgánica (azúcares). A la vez que la planta obtiene energía, también se desprenden dióxido de carbono y agua.
* Eliminación de las sustancias de desecho: en la nutrición se producen sustancias que han de ser eliminadas.
plantas son unos seres vivos muy especiales porque son capaces de elaborar su propio alimento.La nutrición de las plantas comprende las siguientes etapas:
* Incorporación de nutrientes: agua ,sales minerales y dióxido de carbono.
* Fotosíntesis :por acción de la luz, la materia inorgánica se transforma en materia orgánica y se desprende oxígeno.
*Utilización de la materia orgánica: la planta utiliza la materia orgánica fabricada para crecer, pero también para obtener energía que la planta necesita para seguir viviendo mediante un proceso llamado respiración.
La respiración es un proceso que consiste en una lenta combustión de la materia orgánica (azúcares). A la vez que la planta obtiene energía, también se desprenden dióxido de carbono y agua.
* Eliminación de las sustancias de desecho: en la nutrición se producen sustancias que han de ser eliminadas.
El proceso de circulación en las plantas tiene varios etapas en las que intervienen diversas partes de ella, inicia con el ingreso de sales minerales y agua a través de las raices, esto se llama absorción. Antes de continuar, te cuento que el xilema es una mezcla de diferentes tipos de células conductoras llamadas traqueidas que son delgadas y alargadas y los vasos que se encuentran amontonados unos sobre otros, éstos son más cortos y anchos que las traqueidas.
Cuando la savia bruta llega a las hojas, entra a los cloroplastos de las células y éstos utilizan el CO2 del aire (que entra a través de los estomas) y la energía lumínica (que proviene del sol) para transformarla en savia elaborada (glucosa) que luego se distribuirá por el resto de la planta a través del floema.
Para entender mejor este proceso observa la imágen.
EXCRECION
La excreción en las plantas es una función que realizan para sacar al exterior sustancias que luego pueden ser utilizadas por ellas mismas para realizar sus funciones de fotosíntesis y de respiración, se da a través de las hojas absorbe gases y de esos gases solo asimila el CO2 y libera principalmente O2 y absorbe agua por los estomas que están en la raíz que liberan en forma de vapor de agua a través de las hojas que se conoce como transpiración.
DIÓXIDO DE CARBONO: Solo en la noche como resultado de la respiración.
H2O: Tanto en el día como en la noche, pero mas en los días soleados.
Pero también hay otros desechos los cuales son guardados en el tallo o cuerpo de la planta.
El agua y el dióxido de carbono, productos de la respiración, se utilizan en la fotosíntesis; las plantas pueden emplear los desechos nitrogenados en la síntesis de nuevas proteínas, lo cual reduce su necesidad de excreción. Las plantas no tienen órganos excretores especializados; los productos de la respiración los eliminan a través de estomas, pelos radicales y lenticelas; otros desechos se almacenan en el cuerpo de la planta.
Por varias razones, la excreción en las plantas no es un problema de difícil solución. En
primer lugar, la tasa catabólica en las plantas es mucho menor que en los animales; en
consecuencia, los desechos metabólicos se almacenan más despacio. En segundo
lugar, las plantas verdes utilizan gran parte de los productos de desecho del catabolismo
en sus procesos anabólicos. El agua y el bióxido de carbono, productos de la
respiración, se utilizan en la fotosíntesis; las plantas pueden emplear los desechos
nitrogenados en la síntesis de nuevas proteínas, lo cual reduce su necesidad de
excreción.
A.
primer lugar, la tasa catabólica en las plantas es mucho menor que en los animales; en
consecuencia, los desechos metabólicos se almacenan más despacio. En segundo
lugar, las plantas verdes utilizan gran parte de los productos de desecho del catabolismo
en sus procesos anabólicos. El agua y el bióxido de carbono, productos de la
respiración, se utilizan en la fotosíntesis; las plantas pueden emplear los desechos
nitrogenados en la síntesis de nuevas proteínas, lo cual reduce su necesidad de
excreción.
A.
En las plantas acuáticas, los desechos metabólicos se difunden libremente del
citoplasma al agua circundante ya que ninguna célula se halla a gran distancia de ésta y
la concentración de desechos en el interior de la célula sobrepasa la concentración de
ésta en el agua. El único producto metabólico que no cumple con lo anterior es el agua,
que no se puede eliminar por ósmosis dadas las diferencias de concentraciones entre la
célula y el medio, lo que favorece un flujo continuo de agua ambiental hacia el interior de
la célula. A medida que el agua penetra, la presión en el interior de la célula llega a ser
equivalente a la presión osmótica, se establece equilibrio hídrico entre el contenido
celular y el medio.
B.
citoplasma al agua circundante ya que ninguna célula se halla a gran distancia de ésta y
la concentración de desechos en el interior de la célula sobrepasa la concentración de
ésta en el agua. El único producto metabólico que no cumple con lo anterior es el agua,
que no se puede eliminar por ósmosis dadas las diferencias de concentraciones entre la
célula y el medio, lo que favorece un flujo continuo de agua ambiental hacia el interior de
la célula. A medida que el agua penetra, la presión en el interior de la célula llega a ser
equivalente a la presión osmótica, se establece equilibrio hídrico entre el contenido
celular y el medio.
B.
En las plantas terrestres, los desechos como las sales de ácidos orgánicos se
almacenan en la planta; estos desechos pueden ser almacenados en forma de cristales
o disolverse en el fluido de la vacuola central. En las especies herbáceas, los productos
de desecho permanecen en las células hasta que las hojas caen en el otoño. En las
plantas perennes los desechos se depositan en el duramen no viviente del tallo o son
eliminados al producirse la caída de las hojas.
almacenan en la planta; estos desechos pueden ser almacenados en forma de cristales
o disolverse en el fluido de la vacuola central. En las especies herbáceas, los productos
de desecho permanecen en las células hasta que las hojas caen en el otoño. En las
plantas perennes los desechos se depositan en el duramen no viviente del tallo o son
eliminados al producirse la caída de las hojas.
C.
En los hongos los desechos suelen incorporarse a la composición de la pared, quedando así fuera del medio fisiológicamente activo donde importa su toxicidad.
Las sustancias de desecho pueden ser gaseosas, sólidas o líquidas:
- SÓLIDAS: Pueden ser cristales de oxalato cálcico, el cual es un compuesto químico que forma cristales con forma de agujas llamados rafidios. Su fórmula química es CaC2O4 ó Ca(COO)2.
- LÍQUIDAS: aceites esenciales que son mezclas de varias sustancias químicas biosintetizadas por las plantas, que dan el aroma característico a algunas flores, árboles, frutos, hierbas, especias, semillas y a ciertos extractos de origen animal.
- GASEOSAS: dióxido de carbono junto al vapor de agua y otros gases, es uno de los gases de efecto invernadero (G.E.I.) que contribuyen a que la Tierra tenga una temperatura tolerable para la biomasa. Por otro lado, un exceso de dióxido de carbono se supone que acentuaría el fenómeno conocido como efecto invernadero, reduciendo la emisión de calor al espacio y provocando un mayor calentamiento del planeta. Y el etileno que se obtiene por craqueo con vapor y de hidrocarburos de refinería. También se obtiene el etileno a partir del reformado catalítico de naftas o a partir de gas natural. También puede obtenerse en laboratorios de Química Orgánica mediante la oxidación de Alcoholes.
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