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FISIOLOGIA VEGETAL - Facultad de Ciencias Agropecuarias

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<strong>FISIOLOGIA</strong> <strong>VEGETAL</strong><br />

UNIDAD TEMATICA 1<br />

Fisiología Vegetal: Objetivos. La Fisiología Vegetal como ciencia.<br />

Producción Agropecuaria, Ciencia Agropecuaria e Ingeniería<br />

Agronómica. La Fisiología Vegetal y la Agricultura. Concepto <strong>de</strong><br />

Agroecosistema. Relación con otras ciencias.


DEFINICION<br />

• Fisiología es una palabra <strong>de</strong> origen griego<br />

(Fisio=naturaleza - logos=tratado,estudio). La<br />

Fisiología Vegetal es la ciencia que estudia los<br />

fenómenos vitales <strong>de</strong> los organismos vegetales<br />

vivos.<br />

• Su objetivo es familiarizarnos con la vida <strong>de</strong><br />

éstos y con los procesos que ocurren en su<br />

seno, <strong>de</strong> modo que podamos alterar su marcha<br />

conforme a nuestros <strong>de</strong>seos, dirigir su vida y<br />

obtener <strong>de</strong> ellos la mayor cantidad posible <strong>de</strong><br />

productos necesarios a la humanidad.


Definición<br />

• La fisiología vegetal es la ciencia que estudia<br />

cómo funcionan las plantas, esto es, que<br />

ocurre en las plantas que las mantiene vivas.<br />

• Estudia los procesos fisico-químicos que<br />

ocurren en cada parte <strong>de</strong> la planta y en cada<br />

momento <strong>de</strong>l programa <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollo.<br />

• Explica también como las plantas, siguiendo un<br />

programa <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollo endógeno, son<br />

capaces <strong>de</strong> reproducirse y cómo adaptan dicho<br />

programa al ambiente en particular en cada<br />

momento


Definición<br />

• Por último y no menos importante, cómo<br />

se integran dichos procesos en el<br />

espacio y en el tiempo y su modulación<br />

por el medio ambiente para llevar a buen<br />

término el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l organismo<br />

planta.<br />

• Todo fenómeno vegetal surge <strong>de</strong> las<br />

relaciones entre causa y efecto.


• Todo fenómeno ocurre a causa <strong>de</strong> ciertos<br />

hechos que si se repiten bajo <strong>de</strong>terminadas<br />

condiciones producirán los mismos efectos.<br />

• Es la parte <strong>de</strong> la botánica que estudia el porque<br />

y el cómo <strong>de</strong> los fenómenos vegetales<br />

• Relación: ESTRUCTURA FUNCIÓN<br />

• Todo proceso fisiológico está condicionado por<br />

la anatomía <strong>de</strong>l tejido, y por las características<br />

<strong>de</strong> las células que lo integran.


Ecosistema - Agroecosistema<br />

• Las comunida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> organismos en la<br />

naturaleza están estructural y funcionalmente<br />

interrelacionados con su medio ambiente<br />

inanimado.<br />

• Se <strong>de</strong>nomina ECOSISTEMA o biogeocenosis a<br />

una parte limitada, en cierto modo unitaria, <strong>de</strong> la<br />

biósfera. H. Ellemberg <strong>de</strong>fine el ECOSISTEMA<br />

como un sistema unitario <strong>de</strong> interrelaciones<br />

entre los seres vivos y su entorno inorgánico,<br />

que es capaz <strong>de</strong> autorregularse hasta un cierto<br />

tiempo.<br />

• ECOSISTEMA = comunidad <strong>de</strong> organismos +<br />

condiciones ambientales.


ECOSISTEMA


CICLO DEL CARBONO


CICLO DEL CARBONO A NIVEL MUNDIAL


Producción Agropecuaria<br />

• La producción o productividad <strong>de</strong> un cultivo<br />

anual se <strong>de</strong>fine como la interacción entre los<br />

organismos vegetales (Productores primarios), y<br />

los recursos <strong>de</strong> Energía (E) y <strong>de</strong> materia <strong>de</strong>l<br />

ambiente. Se expresa en tres dimensiones<br />

(masa x área x tiempo)<br />

• Los recursos <strong>de</strong> E. y Materia <strong>de</strong>l ambiente (P)<br />

se <strong>de</strong>finen como la cantidad e intensidad con<br />

que es provista la E.; el CO2 y O2, el agua y los<br />

nutrientes, en ese ambiente a través <strong>de</strong>l tiempo.


Producción y calidad en el tiempo<br />

• El mayor conocimiento, no solo <strong>de</strong> la<br />

diversidad <strong>de</strong> las plantas, sino también <strong>de</strong><br />

su funcionamiento en los distintos niveles<br />

<strong>de</strong> integración (molecular, celular,<br />

organismo, y población) ha permitido<br />

diseñar mejores estrategias para<br />

aumentar su producción, así como<br />

mejorar su calidad.


Fisiología Vegetal y Agricultura<br />

• Como bien lo <strong>de</strong>fine Sívori, la Fisiología<br />

Vegetal compren<strong>de</strong> conocimientos<br />

consi<strong>de</strong>rados “teóricos” y conocimientos<br />

<strong>de</strong> aplicación inmediata, y como tal ha<br />

sido llamada la “agricultura teórica”, ya<br />

que constituye la base <strong>de</strong> la actividad<br />

agronómica. En la mayoría <strong>de</strong> los casos<br />

estudia los fenómenos que compren<strong>de</strong>n<br />

los fundamentos <strong>de</strong> la bioproducción.


BIOTECNOLOGIA<br />

Definiciones:<br />

• Según la OCDE (Organización para la<br />

Cooperación y Desarrollo Económico),<br />

como biotecnología se entien<strong>de</strong> "las<br />

aplicaciones <strong>de</strong> los principios <strong>de</strong> la ciencia<br />

y <strong>de</strong> la ingeniería al tratamiento <strong>de</strong><br />

materias por los agentes biológicos en la<br />

producción <strong>de</strong> bienes y servicios"


Definiciones<br />

• Según el USDA (Department of Agriculture) la <strong>de</strong>fine<br />

como:<br />

• "La aplicación <strong>de</strong> sistemas biológicos y organismos a los<br />

procesos técnicos e industriales" o bien "la utilización<br />

industrial <strong>de</strong> procesos biológicos".<br />

• De acuerdo a varios autores, la biotecnología vegetal<br />

compren<strong>de</strong> "la aplicación <strong>de</strong> los fundamentos y técnicas<br />

<strong>de</strong>l cultivo in vitro <strong>de</strong> material vegetal, <strong>de</strong> la biología<br />

molecular y la ingeniería genética -estrechamente<br />

interrelacionados- al conocimiento, mejora y<br />

productividad <strong>de</strong> las plantas en beneficio <strong>de</strong> la<br />

humanidad"


Definiciones<br />

• La biotecnologia vegetal se pue<strong>de</strong> proyectar al<br />

conocimiento e investigación <strong>de</strong> la biología <strong>de</strong><br />

la célula y la planta, o bien a la obtención <strong>de</strong><br />

material para la propagación y/o utilización con<br />

alguna finalidad industrial, como la producción<br />

<strong>de</strong> valiosos productos.<br />

• La tecnología se distingue <strong>de</strong> la ciencia por su<br />

objeto.<br />

• Comúnmente, como ciencia se entien<strong>de</strong> la<br />

búsqueda <strong>de</strong> conocimiento a través <strong>de</strong> una<br />

tarea creativa y sistemática y como tecnología<br />

su aplicación.


Definición<br />

• La biotecnología no es, sensu stricto, una<br />

ciencia más o menos <strong>de</strong>finida, sino un<br />

cuerpo <strong>de</strong> conocimientos pluri -e<br />

interdisciplinares- proce<strong>de</strong>ntes<br />

esencialmente <strong>de</strong> la genética, fisiología,<br />

bioquímica, microbiología, biología<br />

molecular y tecnología <strong>de</strong>l DNA<br />

recombinante en el marco general <strong>de</strong> la<br />

biología, integrados para una finalidad<br />

(Serrano García y Piñol Serra, 1991).


Organismo transgénico (OGM)<br />

• Las transformaciones genéticas y otras técnicas <strong>de</strong><br />

mejoramiento <strong>de</strong> cultivo se utilizan para:<br />

• Cambiar las características <strong>de</strong> los productos<br />

• Mejorar resistencia a patógenos y plagas vegetales<br />

• Incrementar la producción<br />

• Incrementar el valor nutricional <strong>de</strong> alimentos<br />

• Organismo Genéticamente Modificado: es un organismo<br />

(animal, vegetal o microorganismos) en el cual un gen<br />

foráneo (transgen), o una secuencia <strong>de</strong> DNA foránea ha<br />

sido incorporada a su genoma durante su <strong>de</strong>sarrollo<br />

inicial. El transgen es heredado en forma Men<strong>de</strong>liana.


Aplicación biotecnológica<br />

• En los últimos años hemos asistido a un<br />

espectacular <strong>de</strong>spegue <strong>de</strong> la biología<br />

molecular <strong>de</strong> las plantas y su aplicación<br />

biotecnológica.<br />

• Cualquier ruta metabólica pue<strong>de</strong> ser<br />

modificada por ingeniería genética.<br />

• El problema radica en expresar ese<br />

cambio en el organismo como un todo.


• El punto crítico en que se encuentra la<br />

biología <strong>de</strong> las plantas no es tanto el<br />

conocer los genes o las reacciones<br />

concretas que tienen lugar en las plantas,<br />

sino como se integran espacial y<br />

temporalmente en el programa <strong>de</strong><br />

<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l organismo


Ubicación <strong>de</strong> la asignatura en el<br />

contexto curricular<br />

• Se inserta en el tercer año <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l Ciclo<br />

Básico Agronómico (Plan 2002- 2004). Se<br />

consi<strong>de</strong>ra que su ubicación en el plan <strong>de</strong><br />

estudios es correcta ya que el alumno ya ha<br />

cursado asignaturas como Física, Química<br />

Orgánica y Biológica, Biología, Climatología y<br />

Fenología Agrícola y Botánica Morfológica,<br />

necesarias para lograr una comprensión cabal<br />

<strong>de</strong> la Fisiología Vegetal. A su vez, el alumno que<br />

aprueba la asignatura está preparado para<br />

aplicar críticamente sus conocimientos en las<br />

materias <strong>de</strong>l área <strong>de</strong> producción vegetal que se<br />

dictan a partir <strong>de</strong>l 4to. año <strong>de</strong> la carrera.


Objetivos generales<br />

• El alumno <strong>de</strong>berá:<br />

• Adquirir conocimientos que posibilite una comprensión cabal <strong>de</strong>l<br />

funcionamiento <strong>de</strong> las plantas y su relación con la producción<br />

vegetal.<br />

• Analizar críticamente los problemas <strong>de</strong> funcionamiento <strong>de</strong> las<br />

plantas y sus posibles soluciones.<br />

• Tomar conciencia <strong>de</strong> la importancia <strong>de</strong> la asignatura en la curricula<br />

profesional.<br />

• Compren<strong>de</strong>r la importancia <strong>de</strong>l aporte <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> la<br />

investigación, en el área <strong>de</strong> la Fisiología Vegetal, a la evolución <strong>de</strong><br />

la Agronomía.<br />

• Valorar la Ciencia Agropecuaria como fundamento <strong>de</strong> la Agronomía,<br />

basada en el estímulo <strong>de</strong> la observación, experimentación e<br />

investigación.<br />

• Adquirir <strong>de</strong>strezas para el manejo <strong>de</strong> técnicas y equipos utilizables<br />

en Fisiología Vegetal.<br />

• Adquirir conductas propias <strong>de</strong> trabajos grupales.<br />

• Adquirir habilidad en la búsqueda bibliográfica, redacción <strong>de</strong><br />

informes y monografías.

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