FOTOQUÍMICA

La fotoquímica es el estudio de las transformaciones químicas provocadas o catalizadas por la emisión o absorción de luz visible o radiación ultravioleta. Una molécula en su estado fundamental (no excitada) puede absorber un quantum de energía lumínica, esto produce una transición electrónica y la molécula pasa a un estado de mayor energía o estado excitado. Una molécula excitada es más reactiva que una molécula en su estado fundamental.

El fenómeno fotoquímico precisa de fases principales: 

Recepción de la energía luminosa 

Reacción química propiamente dicha. 

Según se opere con una sustancia única o con un sistema de varios cuerpos en presencia, se realizará, bien una descomposición de la sustancia en sus elementos (fotólisis), bien una combinación de varios cuerpos en uno solo (fotosíntesis).

Leyes fundamentales.

1. Ley de absorción de Grotthus-Draper: Una radiación no puede provocar acción química más que si es absorbida por un cuerpo (o un sistema de cuerpos); si no, no puede haber transmisión de energía luminosa.

2. Ley energética: Para que una radiación luminosa actúe eficazmente, debe poseer una energía, por lo menos, igual a la necesaria para la transformación química.

3. Ley de la equivalencia fotoquímica (o ley de Einstein): A cada fotón absorbido, corresponde una molécula descompuesta o combinada.

P= moleculas descompuestas

N° de fotones absorvidos

FITOGEOGRAFIA

La fitogeografía es una rama de la biogeografía responsable por estudiar el origen, distribución, adaptación y asociación de las plantas, de acuerdo con la localización geográfica y su evolución.
 También llamada de geobotánica, geografía de las plantas y geografía botánica, la fitogeografía nació de un cambio en la manera de estudiarse las plantas que, hasta el siglo XIX, cuando Alexander Von Humboldt y Aimé Bonpland publicaron “Essai sur la géographie des plantes”, La fitogeografía abarca conocimientos relacionados a la taxonomía, climatología, ecología, morfología y fiosología, además de la fitosociología para considerar cual es la interferencia del medio en las formaciones vegetales. Análisis que llegó a ser esbozada aún antes de Humboldt por Lineu en su “Flora lapponica”, de 1737. Sin embargo fue la obra de Humboldt que marcó el inicio del estudio de las plantas con relación a su localización geográfica, siendo Humboldt por eso, considerado el padre de la fitogeografía.

A través de los estudios realizados por los fitogeógrafos fue posible comprender la relación de los factores climáticos (como los vientos, la humedad y la temperatura), fisiográficos (altitud, exposición y declive) y de iluminación (fototropismo, fotoperiodismo) en el crecimiento y desarrollo de las plantas que nos hacen comprender porque diferentes regiones presentan tipos de vegetaciones tan variadas. De acuerdo con la fitogeografía las plantas pueden ser clasificadas de la siguiente forma:

En cuanto a la Luz
 * Heliófitas: Cuando prefieren lugares con mucho sol
 * Esciófilas: Cuando prefieren la sombra
 * Intermediarias: cuando prefieren insolación intermediaria
 * Indiferente: Cuando la exposición a la luz, no causa grandes reacciones.

•  En cuanto a la tolerancia en la variación de la luz

*Eurifóticas: Cuando la tolerancia es grande

* Estenotóficas: Cuando la tolerancia es baja

Adaptación al frió 

• En cuanto a la temperatura

 * Microterminos: Plantas adaptadas al frío:
 * Mesoterminos: Plantas adaptadas a las temperaturas moderadas
 * Megaterminos: Plantas adaptadas al calor.

•  En cuanto a la tolerancia a la variación de temperatura

 * Euriterminos, gran tolerancia
 * Estenoterminos, baja tolerancia

•  En cuanto a la humedad

* Acuáticas: que viven apenas en el agua
 * Higrófilas: que prefieren lugares con mucha humedad
 * Mesófilas: que prefieren lugares con humedad media
 * Xerófilas: adaptadas a lugares con baja humedad

• En cuanto a la tolerancia a la variación de humedad

De montaña

 * Eurígricas, gran tolerancia
 * Estenoígricas, baja tolerancia

• En cuanto a la altitud

 * De Planicie
 * De Montaña
 * Sub alpino
 * Alpino
 * Nival

• En cuanto a la acidez del suelo

 * Acidófilos; prefieren los medios ácidos
 * Basófilos, prefieren medios básicos
 * Neutrófilos, prefieren los medios neutros

REPRODUCCIÓN EN LAS PLANTAS

Existen dos tipos de reproducción: vegetativa o asexual y sexual o generativa. La reproducción asexual no implica la unión de células y en ella los individuos se desarrollan para dar otros idénticos a ellos. La reproducción sexual implica la unión de células germinales especiales, los gametos. Además, genera variabilidad genética debido a la meiosis. 

• REPRODUCCIÓN ASEXUAL 

Existen dos tipos de reproducción asexual: multiplicación vegetativa y por gérmenes: 

Reproducción Asexual

1. Multiplicación vegetativa: Asegura la perpetuación de individuos bien adaptados a ese medio y evolutivamente eficaces. Es muy común incluso en plantas superiores. Existen dos tipos: la fragmentación y la división celular que engloba la bipartición y la gemación. 

La fragmentación consiste la fragmentación de partes de células, talos o vástagos de los que surgen individuos hijos. En la bipartición, la célula madre se divide por completo en dos células hijas nuevas de igual tamaño. En la gemación celular el tamaño de la célula hija es al principio menor que el de la célula madre. 

2. Por gérmenes. Los gérmenes son células asexuales reproductivas que desarrollan directamente el individuo. Existen varios tipos: pluricelulares -los propágulos- y generalmente unicelulares -las esporas-. 

Hay zonas en que porciones del talo o del tallo de las plantas pluricelulares están particularmente especializadas para separarse de la planta madre y extenderse, son los propágulos (agrupaciones de células), son muy comunes en las plantas inferiores. Existen varios tipos, los hormogonios de las cianobacterias, los tubérculos de la patata, los dientes del ajo... 

Las esporas son células germinales especialmente diferenciadas para la reproducción asexual.

REPRODUCCIÓN SEXUAL

 

La reproducción sexual implica la unión de células germinales especiales, los gametos, y está encaminada a la variabilidad genética por recombinación cromosómica. Este proceso se realiza en varias etapas. Primero se realiza la meiosis para transformar las células diploides en haploides que son los gametos. Posteriormente se produce la singamia o unión de gametos haploides para formar un zigoto diploide, que implica una plasmogamia (unión de citoplasmas) y una cariogamia o fecundación (unión de núcleos). 

Reproducción Sexual

Los gametos suelen ser haploides, n, y de polaridades (sexos) opuestos, además se producen en estructuras especiales, los gametangios. 

Existen varios tipos de reproducción sexual: 

1. Isogamia: unión de gametos de igual forma y tamaño pero de polaridades distintas. 

2. Anisogamia: Unión de gametos distintos en forma y tamaño y de polaridad opuesta. 

3. Oogamia: es un caso especial de anisogamia pero con un gameto femenino inmóvil y de mayor tamaño que el masculino.

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ESTÍMULOS Y RESPUESTA EN LAS PLANTAS

Las plantas a pesar de estar enraizadas en el suelo, necesitan también disponer de estrategias que les permita desplazamiento para sobrevivir, los principales son:

TROPISMO: Movimiento que experimenta la planta cuando necesita adaptarse a condiciones ambientales mas favorables, los movimientos se producen por fenómenos de crecimiento vegetal, con aumento total de la masa de la planta.

Movimiento estimulado por la luz

• Foto tropismo: Reaccionan cuando son estimuladas por la luz.
• Gravitropismo:Por fuerzas de gravedad como la raíz que tiene la capacidad de crecer en dirección  a la fuerza de la gravedad.
• Ticmo tropismo: Cuando están en contacto con un objeto solidos,permitiendo que estas sé aferren o trepen en objetos circundantes.
• Hidropismo:Reacción ante la presencia del agua.

LAS NASTIAS:

Movimientos de las plantas que responden a estímulos externos,como el contacto

a diferencia de los anteriores, estos no se dirigen en dirección de los estímulos

sino solo reaccionan al contacto.

RITMOS SIRCADIANOS:

Como foto periódicos y estacionales, como respuesta a la variación solar entre el día y la noche las estaciones estos se notan en las posiciones de las hojas, como el periodo de floración la germinación de una semilla entre otros

EXCRECIÓN EN LAS PLANTAS

 En los vegetales no existe una excreción propiamente dicha ya que no tienen estructuras especializadas,para realizar esta función, la cantidad de sustancias de desecho es muy baja algunos de estos productos son reutilizados en procesos anabólicos, el H2O y  el CO2 se pueden emplear para la realización de fotosintesis, los poco desechos no siempre salen al exterior se puede acumular en vacuolas y espacios intercelulares las sustancias pueden ser: solidas, liquidas, gaseosas.

Como resultado del proceso metabólico se generan sustacias denominadas metabolitos secundarios, los cuales pueden jugar un papel importante en la defensa de las plantas contra el ataque de los herbívoros, y en general tienen aplicaciones médicas e industriales, pueden ser de varios tipos y depende del tipo de ruta metabolica en el cual se forman aquellos son: Taninos,aceites esenciales y el látex.

Excreción en plantas

TANINOS: Empleados para curtir las pieles crudas y convertirlas en cuero, tiene tono oscuro, sabor amargo y astringente, con colores que van desde amarillo hasta castaño oscuro casi negro, se encuentra en la madera de los arboles leñosos, para los herbívoros son toxinas que limitan el crecimiento si lo consumen, también se emplea en la fabricación del vino y del whisky.

 ACEITES ESENCIALES: Son los responsables de los aromas que expiden ciertas plantas o parte de ellas empleados para la elaboración de perfumes y alimentos a nivel ecológico ataren polinizadores y defienden la planta contra ataques de herbívoros .



Excreción en planta

LÁTEX: De importante aplicación industrial, como la producción del caucho encontrado a lo largo de canales especializados denominados canales laticíferos, ayuda a la planta en su defensa y en procesos de cicatrización.

CIRCULACIÓN EN LAS PLANTAS

En las plantas hay un sistema circulatorio que le permite transportar los nutrientes y otras sustancias.  En las plantas la circulación se da en varios pasos. en los que intervienen diversas partes de ella, inicia con el ingreso de sales minerales y agua a través de las raíces, esto se llama absorción. Elaborando la savia bruta  y trasportandola por el xilema la cual 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.

NUTRICION EN LAS PLANTAS

Las plantas, a diferencia de los animales, no necesitan tomar alimentos, pues ellas mismas fabrican su propia materia orgánica. El proceso general sigue varios pasos:

1. Las plantas toman agua y sales del suelo.Las plantas necesitan absorber agua a través de la raíz. El agua lleva disueltas sales minerales. La mezcla de agua y sales minerales que entra en la planta se llama savia bruta, que sirve como materia prima para realizar la fotosíntesis.
2. El tallo transporta la savia bruta a las hojas.La savia bruta asciende y pasa de la raíz al tallo de la planta. A continuación asciende por los vasos conductores (denominados xilema) que recorren el interior del tallo, hasta que llega a las hojas y otras partes verdes de la planta.
3. En las hojas, la savia bruta se transforma en savia elaborada. Las hojas realizan el proceso fundamental de la nutrición de las plantas: la fotosíntesis. Por este proceso, la savia bruta se convierte en savia elaborada, que es una mezcla de agua y sustancias orgánicas, principalmente glucosa. Para llevar a cabo esta transformación, las plantas necesitan tomar dióxido de carbono del aire a través de las hojas. También necesitan la luz del sol, que le aporta la energía suficiente para realizar el proceso.
4. La savia elaborada se reparte por toda la planta.Por último, la savia elaborada, con las sustancias que contiene, se reparte a todas las partes de la planta gracias a los vasos conductores (denominados floema). Así llega a todas las células del vegetal. Estas utilizan la glucosa en su metabolismo y realizan la respiración celular.

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