miércoles, 14 de noviembre de 2018

El efecto de la luz sobre las plantas. Fundamentos teóricos.

¿Qué es una planta?

La definición de planta se sigue discutiendo hoy en día. La imagen que tenemos de una planta es la de un organismo sésil (que no se desplaza), de color verde, que presenta hojas, y, en ocasiones, flores. Sin embargo, hay plantas sin hojas o de distintos colores. Además, dentro de las plantas se incluyen a los musgos y helechos, mientras que los hongos ya no se consideran dentro del reino y en el caso de las algas, hay controversia.
Una clasificación clásica es la de plantas con (angiospermas y gimnospermas) y sin flores (briófitas y pteridófitas).

Forma de obtener energía
Las denominadas plantas verdes obtienen la energía necesaria para su crecimiento y reproducción a partir de un proceso denominando fotosíntesis. Estas plantas también se denominan autótrofas ya que producen su propio alimento.

Célula vegetal

Las plantas están constituidas por células vegetales, eucariotas. Estas, presentan algunas diferencias con respecto a la célula animal, en parte porque en su interior tiene lugar el proceso de fotosíntesis, exclusivo de los organismos vegetales. 
En su parte más externa, la célula consta de una pared celular formada principalmente por celulosa (un polisacárido), que da soporte a la célula. Además, la pared sirve como protección y es imprescindible en la comunicación celular.
La pared recubre el siguiente elemento: la membrana celular. Esta capa, constituida principalmente por lípidos y proteínas, consta de unos poros que le permiten intercambiar sustancias con el exterior.
El interior de la célula, por otro lado, está constituido por el citoplasma que, a su vez, contiene los orgánulos y el citosol. Este último está formado por el citoesqueleto, encargado de dar soporte y forma a la célula, y de mantener los orgánulos en su sitio (entre otras funciones).

Entre los orgánulos de la célula vegetal, cabe destacar los siguientes:
-Núcleo celular: orgánulo que contiene el ADN, la información genética del organismo. Se encuentra recubierto por una membrana lipídica, denominada membrana nuclear, que controla el intercambio de sustancias con el citoplasma.

-Retículo endoplasmático: localizado alrededor del núcleo, se trata de un conjunto de membranas encargadas del transporte de sustancias en el interior celular, al igual que interviene en la síntesis de lípidos y proteínas. Se divide en dos tipos: liso y rugoso (rodeado de ribosomas).
-Aparato de Golgi: orgánulo formado por una serie de sacos aplanados y apilados que se localizan cerca de la membrana plasmática, a través de la cual envía sustancias.
-Ribosomas: orgánulos encargados de la síntesis de proteínas.



-Vacuola: orgánulo de gran tamaño que contiene líquido y está rodeado por una membrana vacuolar o tonoplasto. Al contrario que las células animales, las vegetales, cuando ya han madurado, solo tienen una gran vacuola que contribuye a mantener rígidos los tejidos de las plantas.

-Mitocondrias: rodeadas por una doble membrana, estos orgánulos se encargan de realizar la respiración celular, un proceso en el que se obtiene energía en forma de ATP (trifosfato de adenosina).
-Plastos: orgánulos encargados de producir y almacenar sustancias imprescindibles para la fotosíntesis y la síntesis de lípidos y aminoácidos. Entre ellos se encuentran los cloroplastos.
Cloroplastos: orgánulos característicos de la célula vegetal en los que tiene lugar la fotosíntesis. Contienen la clorofila, un pigmento que aporta la coloración verde a las plantas y que se encarga de la absorción de la energía solar. 
-Peroxisomas: orgánulos celulares que realizan distintas funciones como el metabolismo de lípidos y la protección frente a moléculas perjudiciales para la célula. 





Fotosíntesis
La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas transforman la energía lumínica en energía química, necesaria para realizar sus funciones vitales.  Para ello, tienen ciertos requerimientos importantes como la luz y agua y sustancias minerales, que absorben a través de las raíces.

En las plantas, el proceso tiene lugar principalmente en las hojas (aunque también puede darse en el tallo) en el interior de las células vegetales. Concretamente, algunas reacciones ocurren en unos orgánulos llamados cloroplastos. Estos contienen clorofila, el pigmento que le da el color verde a las plantas y uno de los encargados de la absorción de la luz solar. Mediante la energía de la luz solar y, partiendo de la materia inorgánica (minerales), las moléculas de agua y el dióxido de carbono (CO2) obtenidos previamente por la planta, se genera energía en forma de otras sustancias químicas y materia orgánica, principalmente hidratos de carbono. En este proceso, además, se produce la liberación de oxígeno (O2) a través de las hojas.


Fotosíntesis y crecimiento

Parte de la energía generada en el proceso se utiliza en el desarrollo de la planta. El desarrollo engloba el crecimiento y la diferenciación.
El crecimiento hace referencia al incremento del tamaño de la planta debido a un aumento en tamaño o el número de células. Estas se generan a partir de otras mediante división celular.

Por otro lado, la diferenciación implica la especialización de estas células para realizar distintas funciones y generar los diferentes órganos de la planta.

Importancia de la fotosíntesis
La fotosíntesis ha sido un proceso crucial para la historia de la vida en la tierra ya que la producción de oxígeno ha contribuido a la composición de la atmósfera actual.  Es debido a esta producción de oxígeno que los bosques y selvas se consideran los “pulmones del planeta”.

Por otro lado, este fenómeno es esencial para la supervivencia de los organismos vegetales, que son la base de la cadena alimenticia. En los ciclos de materia y energía de los ecosistemas, las plantas son los productores primarios que transforman la energía lumínica en energía química y materia orgánica (el propio cuerpo de la planta). Estas servirán de alimento para el siguiente eslabón, los consumidores. Los desechos y restos de ambos tipos de organismos son, finalmente, tratados por los descomponedores que transforman esa materia orgánica en inorgánica. Esta materia inorgánica es absorbida por los productores en un nuevo inicio del ciclo. Por lo tanto, el proceso es clave para la subsistencia de los ecosistemas y la vida de los seres vivos en el planeta.
Además, el proceso es importante porque permite la absorción de CO2, un gas cuya extensión en la atmósfera hoy en día contribuye al efecto invernadero, que produce el calentamiento global. Este fenómeno se genera porque este y otros gases, procedentes en su mayoría de las emisiones de las actividades humanas, se acumulan en la atmósfera reteniendo la energía que la tierra devuelve a la misma, generando un incremento de la temperatura. Las plantas contribuyen a la absorción de dióxido de carbono durante la fotosíntesis. 

*Reproducción de las plantas

La reproducción en las plantas puede ser sexual o asexual.
En la reproducción sexual intervienen los órganos sexuales de la planta: las flores. En primer lugar se produce la polinización, bien sea por animales o por el viento. Los granos de polen se desplazan desde los estambres, el órgano reproductor masculino, al pistilo, órgano reproductor femenino. El pistilo contiene el ovario con los óvulos y, estos, al entrar en contacto con el polen pasan a formar las semillas. El resto del órgano reproductor femenino pasará a ser el fruto y protegerá a las semillas, que contienen en su interior el embrión de la planta. De esta forma, si caen en un sustrato con humedad y temperaturas adecuadas se producirá la germinación para dar lugar a una nueva planta.

Por otro lado, hay plantas que pueden llevar a cabo la reproducción de forma asexual, a partir de órganos distintos de las flores. Algunas, como las fresas, pueden utilizar estolones, partes del tallo que al entrar en contacto con el suelo germinan y dan lugar a la nueva planta. Otras emplean los tallos pero en este caso subterráneos, llamados rizomas. Además, algunas presentan estos tallos subterráneos engrosados, formados por azúcares y nutrientes, a partir de los cuales se puede originar una nueva planta. Este es el caso de los tubérculos como la patata.

Datos de las plantas propuestas

Poto (Scindapus aureus)
-Luz: necesitan bastante luz aunque soportan algo de sombra. En ausencia de luz produce cambio de coloración en las hojas.

-Temperatura: el rango óptimo está entre los 17 y 24 º C.

-Agua: regar una vez por semana en invierno y en verano aproximadamente cada cuatro días. Evitar encharcamientos.
-Terrenos: turba y compost, el abono líquido aplicado mensualmente es beneficioso. Si las hojas presentan color amarillo es que tienen falta de hierro.

-Reproducción: se puede reproducir mediante esquejes.
-Otros: tienen un crecimiento muy rápido, pueden resultar tóxicas si se ingieren o irritantes en la piel.

Ficus (Ficus elastica)

-Luz: necesitan bastante luz pero es conveniente no exponerlas directamente al sol si la luz es muy intensa.
-Temperatura: el rango óptimo está entre los 16 y 21 º C, no soporta bien los cambios de temperatura.

-Agua: regar de forma moderada, esperar a que la tierra se haya secado antes de volver a regar, el exceso de agua puede producir el amarillamiento de las hojas y su caída.

Cheflera (Schefflera arboricola)

-Luz: crece mejor en sombra.
-Temperatura: conviene que esté en un ambiente fresco, de entre 15 y 25 ºC.

-Agua: no requiere mucha agua y no tolera el encharcamiento. 

-Terrenos: sustrato de plantas de interior, conviene añadir abono especial para plantas verdes en los riegos. 
-Reproducción: se puede reproducir mediante esquejes.


8. GLOSARIO

Aparato de Golgi: orgánulo formado por una serie de sacos aplanados y apilados que se localizan cerca de la membrana plasmática, a través de la cual envía sustancias.
Autótrofos: organismos vegetales capaces de sintetizar hidratos de carbono de manera que no necesitan tomarlos del exterior, sino que los producen por sí mismos. 
Célula eucariota: célula provista de núcleo envuelto por una membrana propia y citoplasma rodeado de membranas divisorias y cavidades que forman diferentes orgánulos. Pueden dividirse de forma asexual (mediante mitosis) o sexual (meiosis), y a este tipo de células pertenecen la animal y la vegetal. 
Clorofila: pigmento localizado en los cloroplastos de las células vegetales, que absorbe la luz solar y le otorga la coloración verde a la planta.
Cloroplastos: orgánulos característicos de la célula vegetal en los que tiene lugar la fotosíntesis. Contienen la clorofila, un pigmento que aporta la coloración verde a las plantas y que se encarga de la absorción de la energía solar.
Crecimiento: es el incremento de las dimensiones de la planta, ya sea por aumento del tamaño o del número de sus células. 
Desarrollo: es el conjunto de procesos que contribuyen a la formación del cuerpo de la planta capacitándola para obtener alimento, reproducirse y adaptarse a su ambiente.  
Diferenciación: es el proceso de especialización de las células de la planta para realizar funciones concretas. 
Dióxido de carbono (CO2): molécula formada por un átomo de carbono unido a dos átomos de oxígeno, que está presente en la atmósfera terrestre y es esencial para numerosos procesos biológicos. Es absorbido por las plantas para realizar la fotosíntesis. 
Fotosíntesis: proceso de transformación de la energía solar en energía química llevado a cabo por las plantas para su nutrición. 
Hidratos de carbono: compuestos orgánicos que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno; que principalmente cumplen una función estructural y de aporte energético. 
Materia orgánica: aquella que se encuentra formada por moléculas procedentes de los seres vivos.
Materia inorgánica: aquella que no está compuesta por carbono y que no procede de la descomposición de los seres vivos sino de reacciones químicas. 
Mitocondrias: rodeadas por una doble membrana, estos orgánulos se encargan de realizar la respiración celular, un proceso en el que se obtiene energía en forma de ATP (trifosfato de adenosina).
Núcleo celular: orgánulo que contiene el ADN, la información genética del organismo. Se encuentra recubierto por una membrana lipídica, denominada membrana nuclear, que controla el intercambio de sustancias con el citoplasma. 
Oxígeno (O2): molécula formada por dos átomos de oxígeno, presente en la atmósfera terrestre y esencial para la mayoría de los organismos del planeta. Es liberado por las plantas tras la fotosíntesis. 
Peroxisomas: orgánulos celulares que realizan distintas funciones como el metabolismo de lípidos y la protección frente a moléculas perjudiciales para la célula. 
Plastos: orgánulos encargados de producir y almacenar sustancias imprescindibles para la fotosíntesis y la síntesis de lípidos y aminoácidos. Entre ellos se encuentran los cloroplastos.
Retículo endoplasmático: localizado alrededor del núcleo, se trata de un conjunto de membranas encargadas del transporte de sustancias en el interior celular, al igual que interviene en la síntesis de lípidos y proteínas. Se divide en dos tipos: liso y rugoso (rodeado de ribosomas).
Ribosomas: orgánulos encargados de la síntesis de proteínas. 
Sales minerales: moléculas de tipo inorgánico que en los organismos vivos pueden aparecer en forma de cristales, disueltas, precipitadas o vinculadas a otras moléculas. 
Vacuola: orgánulo de gran tamaño que contiene líquido y está rodeado por una membrana vacuolar o tonoplasto. Al contrario que las células animales, las vegetales, cuando ya han madurado, solo tienen una gran vacuola que contribuye a mantener rígidos los tejidos de las plantas.
*Si se añade lo de las flores meter los términos de las partes (y un dibujo)



9. BIBLIOGRAFÍA