PROGRAMA DE CURSO FISIOLOGÍA VEGETAL

PROGRAMA DE CURSO FISIOLOGÍA VEGETAL
https://www.u-cursos.cl/
COORDINADORES
fono:
email:
atención:
Michael Handford (MH)
978-7263
mhandfor@uchile.cl
Todos los días: 10:30-11:30
Liliana Cardemil (LC)
978-7326
lcardemi@uchile.cl
Todos los días de 14.30-15.30
COLABORADORES
Lorena Norambuena (LN), Claudio Pastenes (CP), Francisco Pérez (FP) y Claudia
Stange (CS).
AYUDANTES
Francisca Aguayo, Jorge Araya, Matías Freire, Lorena Pizarro
HORARIO DE CLASES
Lunes
1º bloque:
8:30-10:00 Sala Cesar Abuauad.
2º bloque: 10:15-11:45 Sala Cesar Abuauad.
Viernes
4º bloque: 14:30-16:00 Sala Darío Moreno.
5º bloque: 16:15-17:45 Sala Darío Moreno.
Laboratorios
Lunes (1º-2º-3º bloques): 8:30-13:30
OBJETIVOS DEL CURSO
1. Comprender los principios moleculares, celulares y organísticos que explican los
fenómenos fisiológicos de las plantas.
2. Comprender la integración funcional en el organismo de la planta y su importancia
para la biotecnología.
3. Adquirir habilidad para formular problemas, diseñar experimentos, seleccionar y
evaluar métodos, y discutir resultados relevantes al funcionamiento de las plantas.
4. Aprender a analizar y evaluar la literatura primaria de la Fisiología Vegetal.
5. Aprender como comunicar resultados científicos oralmente y por escrito.
TEXTOS RECOMENDADOS (en reserva en la biblioteca)
Taiz L y Zeiger E (1998) Plant Physiology.
Buchanan B, Gruissem W y Jones R (2000) Biochemistry and Molecular Biology of
Plants.
The Arabidopsis Book (Open Access Electronic Book)
1
EVALUACION
1)
Pruebas: Se realizarán 3 pruebas que comprenderán las materias pasadas en clases.
Examen. Se exige que los estudiantes que no asisten a alguna de las pruebas, o que
obtienen un promedio menor a 4,0 entre las tres pruebas anteriores deben realizar el
examen. Además, el examen es optativo para todos los estudiantes que quieren mejorar su
nota. El examen se hará al fin del semestre y comprenderá toda la materia pasada en las
clases del curso. En caso de realizar el examen, esta nota reemplazará la faltante o
reemplazará la peor nota en el caso de los alumnos que hayan realizado las tres pruebas.
El promedio de las notas de las 3 pruebas debe ser un 4.0 para aprobar el curso.
El promedio de las pruebas tendrá una ponderación del 45% de la nota final.
2)
Laboratorios: Durante el semestre se realizarán 3 laboratorios. La asistencia a los
trabajos prácticos es obligatoria.
Informes Al final de cada laboratorio cada alumno deberá recopilar la información para
elaborar un informe personal de su trabajo. El informe de cada laboratorio debe ser
entregado en la fecha calendarizada antes de las 18:00 en papel en el laboratorio
de Biología Molecular Vegetal y enviado al sitio en u-cursos. Informes entregados
después de este tiempo resultará en una disminución de un punto de la nota del informe.
Por cada día después de la fecha de entrega se irá descontando 1 punto. Este informe deberá
utilizar el estilo de escritura según la revista 'Plant Physiology' (www.plantphysiol.org). Para
la elaboración de los informes, se dispondrá de una pauta detallada en el sitio en u-cursos.
Se entregarán las notas de los informes antes que los alumnos realicen el siguiente
laboratorio, para que puedan aplicar las correcciones necesarias.
El promedio de las notas de los 3 informes debe ser un 4.0 para aprobar el curso.
El promedio de los informes tendrá una ponderación del 30% de la nota final.
3)
Seminarios: En grupos de tres se realizará un seminario bibliográfico. El seminario
comprenderá la profundización de un tema relacionado con el curso. Cada grupo deberá
elegir un tema de la lista (a continuación), y realizar una presentación oral al final del
semestre. Además se entregará un informe escrito por el grupo del mismo trabajo. El
informe debe escribirse en letra Arial 11 e interlineado de 1.5, con un máximo de 12
páginas. Cada grupo deberá entregar una copia del informe y de la presentación en
formato electrónico. Todos los integrantes del grupo deben participar en la presentación
oral, la cual incorporará una introducción, una discusión de los hitos recientes más
importantes y las proyecciones de la investigación/área de trabajo. La presentación durará
estrictamente 20 minutos, con 10 minutos de preguntas de la audiencia.
La nota mínima para aprobar el seminario es 4.0.
La nota del informe escrito tendrá una ponderación de 15% de la nota final. Cada
integrante del grupo obtendrá la misma nota.
La nota de la presentación oral tendrá una ponderación de 10% de la nota final.
Cada integrante será calificado en forma individual por la calidad de su parte de la
presentación, manejo del tema y capacidad de responder a las preguntas.
La asistencia a cada seminario es obligatoria. Se agregará 0.1 puntos a la nota de
la presentación oral para la participación activa y se restará 0.5 puntos de la nota de la
presentación oral por inasistencia injustificada por cada bloque del seminario.
En resumen:
Pruebas
Laboratorios
Seminario
– informe
– presentación
45%
30%
15%
10%
2
APROBACIÓN DEL CURSO
Se exigirá una nota mínima de 4.0 en las pruebas, laboratorio y seminarios de
manera independiente. Es decir, si en algún tipo de evaluación el alumno obtiene una nota
inferior a 4.0, se reprobará el ramo entero.
Actividades (pruebas, laboratorio y seminarios) en los cuales haya plagio o copias,
incluyendo de alumnos del presente curso o cursos anteriores será causa de reprobación del
curso y la Escuela de Pregrado de la Facultad de Ciencias será notificada de esta falta de ética.
TEMAS DE SEMINARIOS
Cada grupo de tres alumnos debe elegir un tema e inscribirlo el día 13 de Agosto
durante la Conferencia de Bioética (MH)
1. Herencia non-Mendeliana en plantas
2. Interacción planta-insecto
3. Ácido jasmónico y sus roles en plantas
4. Auto-incompatibilidad
5. Metabolismo de azufre
6. Intercambio de materia génica entre organelos y el núcleo
7. Bombas iónicas de la célula vegetal
8. Respuestas de plantas a estrés por metales pesados
9. Respuestas de plantas a la luz UV y luz de alta intensidad
10. Brasinoesteroides y brasinolides
11. Marcadores moleculares y sus aplicaciones al área vegetal
12. La madera y las posibilidades de modificar sus propiedades
13. Plantas transgénicas: Legislación actual en Chile y el mundo
14. Nodulación
15. Ritmo circadiano
16. Biodiversidad vegetal
17. Reproducción sexual
18. Sistema vascular: xilema y floema
19. Estructura y función de Estomas
20. Regulación del tráfico via Plasmodesmatas
21. Polaridad celular en plantas
22. Función de la Vacuola en la fisiología de las plantas
23. Arabinogalactanos: estructura y función
24. Transplastómica
25. Percepción y señalización mediante azucares
26. Desarrollo de gametos, fertilización y embriogénesis en plantas
27. Pigmentos en plantas, síntesis y función.
28. Comunicación génica entre cloroplastos y núcleo.
3
CALENDARIO DE ACTIVIDADES
Fecha
6/8
(V)
Nº sesión
Clase 1
6/8
(V)
Clase 2
9/8
(L)
Clase 3
9/8
(L)
Clase 4
13/8
(V)
Conferencia
13/8
(V)
Película
16/8
(L)
Lab 1a
20/8
(V)
23/8
(L)
Lab 1b
Clase 5
Tema
Introducción al curso. En esta parte de la clase
se entregará y expondrá el programa y las normas
del curso las cuales se encuentran descritas al
comienzo de este documento. Se presentarán a los
profesores coordinadores y colaboradores, así
como a los cuatro ayudantes del curso.
Arquitectura celular vegetal: los organelos y su
función.
Se repasarán las funciones fundamentales de los
organelos vegetales, aspectos que se estudiarán
en profundidad durante el transcurso del ramo
La
pared
celular:
una
estructura
supramolecular
Se analizará la importancia, composición, síntesis
y desarrollo de la pared celular
Distribución de proteínas y transporte vesicular
Se abordarán los mecanismos que aseguran que
las proteínas vegetales se destinen al
compartimento correcto en la célula
Como presentar trabajos científicos. Bioética
Se explicarán los criterios esenciales para escribir
los informes de los laboratorios prácticos del curso
y se estudiarán diversos ejemplos recientes de
faltas de ética general y científica
Crecimiento y desarrollo de plantas
Se mostrará una película que aborda varios temas
que se verán en detalle en las clases del curso
Distribución subcelular de proteínas vegetales
Se enseñarán dos técnicas esenciales en fisiología
vegetal que se pueden aplicar a diversas áreas de
la biología – análisis de la localización de proteínas
mediante fraccionamiento subcelular y el uso de
proteínas fluorescentes
Distribución subcelular de proteínas vegetales
Fotosíntesis. Fotosistemas I y II
La clase permite comprender como se capta y
procesa la luz en el cloroplasto. Conocer las dos
unidades
fotosintéticas
que
hacen
el
procesamiento y transformación de la energía
luminosa en energía de enlace químico.
Profesor
MH
mhandfor@uchile.cl
LC
lcardemi@uchile.cl
MH
MH
MH
MH
MH
MH
MH
LC
4
23/8
(L)
Clase 6
27/8
(V)
Clase 7
27/8
(V)
Clase 8
30/8
(L)
Clase 9
30/8
(L)
Clase 10
3/9
(V)
6/9 al
20/9
24/9
(V)
PRUEBA 1
24/9
(V)
Clase 12
27/9
(L)
27/9
(L)
1/10
(V)
Clase 13
1/10
(V)
Clase 16
Síntesis de NADPH y ATP en la fotosíntesis
La energía luminosa se usa para la síntesis de las
dos moléculas de cambio que posee toda célula: el
NADPH usado en los procesos de óxido reducción y
el ATP usado en los procesos de intercambio
energético
Fijación de CO2 por el Ciclo de Calvin
La clase permite conocer los experimentos
realizados por Calvin para dilucidar la vía completa
de transformación del CO2 en azúcares.
Fotorespiración
La clase comienza con una evaluación y crítica a la
vía metabólica propuesta por Calvin. Contesta la
pregunta ¿Es la RUBISCO una enzima con defectos
estructurales?
Fijación de CO2 en plantas C4 y CAM
Más críticas a la vía metabólica propuesta por
Calvin lleva al descubrimiento de la vía de las
plantas C4. Las plantas CAM del desierto tienen una
vía modificada tipo C4.
Entrega Informe Laboratorio 1
Metabolitos secundarios.
Se entregarán las características y ejemplos de los
distintos grupos de metabolitos secundarios como
terpenos, compuestos nitrogenados y compuestos
fenólicos.
Se evaluarán las clases 2 a 10 (9 clases)
Feriado
Vacaciones de Fiestas Patrias
Clase 11
Hormonas vegetales. Auxina: descubrimiento y
estructura
La auxina es la primera hormona vegetal
descubierta. Se discute por qué es una hormona.
El rol de la auxina en el crecimiento y desarrollo
de la planta.
El crecimiento inducido por auxina significa
alargamiento de la célula que crece con la pared
celular puesta sobre ella.
Transporte y absorción de agua por la planta.
Relaciones hídricas internas
Transporte activo: bombas iónicas y apertura y
cierre de los estomas
Ácido abscísico: hormona involucrada en estrés
hídrico ABA es una hormona que induce la
expresión de genes únicos; algunos expresados
sólo una vez en toda la vida de la planta.
Germinación. Actividad de -amilasa durante la
germinación de cereales
Clase 14
Clase 15
LC
LC
LC
LC
CS
cstange@uchile.cl
MH, LC
LC
LC
CP
cpastenes@uchile.cl
CP
LC
LC
5
4/10
(L)
Laboratorio
2
8/10
(V)
8/10
(V)
Clase 17
11/10
Feriado
15/10
(V)
Clase 19
15/10
(V)
Clase 20
18/10
(L)
22/10
(V)
PRUEBA 2
22/10
(V)
Clase 22
25/10
(L)
Laboratorio
3a
29/10
(V)
Clase 23
29/10
(V)
Clase 24
1/11
Feriado
5/11
(V)
Clase 25
Clase 18
Clase 21
Actividad -amilasa en semillas durante la
germinación Semillas que almacenan almidón
necesita de esta enzima para iniciar el proceso de la
germinación.
Modo de acción de giberelinas: hormonas
sintetizadas por plantas y hongos
Citoquininas: síntesis, estructura, modo de
acción y su participación en la formación de
tumores
Día de la Raza
Transporte polar de la auxina: Se analizarán i) los
mecanismos moleculares del transporte de auxina a
nivel celular ii) el rol fisiológico de los gradientes de
auxina y iii) el rol de auxina en la respuesta
gravitrópica
Entrega Informe Laboratorio 2
Etileno: la hormona de envejecimiento y estrés.
Se discutirá los efectos a nivel fisiológico del etileno
y su modo de acción a nivel molecular.
Evaluación de clases 11 a la 20 (10 clases)
Regulación post-transcripcional. Se mostrarán
diversos ejemplos de regulación postranscripcional
en distintos procesos en plantas.
Modificación génica en plantas
Se entregará la información de manera detallada
sobre cómo se modifican genéticamente las plantas
con
fines
de
investigación
y
aplicación
biotecnológica
Modificación génica en plantas.
Se enseñará a los alumnos de manera práctica
como se transforman plantas modelo (tabaco)
Desarrollo floral y morfogénesis en plantas.
Se abordarán los fenómenos del desarrollo de flores
a nivel molecular y fisiológico incluyendo la función
del Florígeno y el modelo ABC. En la morfogénesis
se incluirá el rol de las hormonas en el desarrollo
vegetativo y en cultivo in vitro de plantas
Genómica química. Es una estrategía que ha
emergido recientemente en la biología vegetal. Se
explicará esta estrategia y se mostrarán sus
posibles usos en el area cientifica.
Todos los Santos
Muerte celular programada (MCP).
Se entregará la información del proceso de muerte
celular programada por autolisis y autofagia y
ejemplos de éstos en plantas
LC
FP
fperez@uchile.cl
FP
LN
lnorambuena@uchile.cl
LN
LN
CS
CS
CS
LN
CS
6
5/11
(V)
Clase 26
8/11
(L)
Laboratorio
3b
12/11
(V)
Clase 27
12/11
(V)
Clase 28
15/11
(L)
19/11
(V)
22/11
(L)
23/11
(Ma)
26/11
(V)
29/11
(L)
3/12
(V)
6/12
(L)
10/12
(V)
PRUEBA 3
Seminario 1
Respuesta de la planta a patógenos (Estrés
biótico).
Se enseñará a los alumnos el mecanismo de
defensa de plantas frente a patógenos como virus y
bacterias a nivel fisiológico y molecular.
Transformación génica en plantas.
Se analizará molecularmente si las plantas fueron
modificadas genéticamente en el laboratorio 3a.
Silenciamiento génico post-transcripcional en
plantas (SGPT).
Se abordará el SGPT indicando que es un
mecanismo de defensa de las plantas a virus y su
utilización como herramienta para el estudio de la
función de genes.
Usos y aplicaciones de plantas transgénicas
Se entregará la información de organismos
modificados genéticamente que se comercializan
actualmente y las ventajas y desventajas de éstos.
Debate: Ética en la manipulación génica de las
plantas. Los alumnos opinan sobre este tema
Evaluación de clases 21 a la 28 (8 clases)
Entrega Informe de Seminario
Seminario 2
CS
CS
CS
MH y CS
CS
LC, MH, LN, CS
LC, MH, LN, CS
Entrega Informe Laboratorio 3
Seminario 3
LC, MH, LN, CS
Seminario 4
LC, MH, LN, CS
No hay
clases
Exámen
REUNIÓN DE BIOLOGIA VEGETAL
Incluye toda la materia del curso
Entrega de Notas Finales
LC, MH, LN, CS
MH, LC
7