BIOQUMICA Y FISIOLOGIA VEGETAL FISIOLOGA VEGETAL Ciencia que
BIOQUÍMICA Y FISIOLOGIA VEGETAL
FISIOLOGÍA VEGETAL • Ciencia que estudia el funcionamiento de las plantas, cómo se integran los diversos procesos físicos y químicos en el espacio y en el tiempo y cómo los modula el medio para llevar a buen término el desarrollo de las mismas. (Revilla y Zarra, 2008).
UTILIZACION DE LAS PLANTAS POR EL HOMBRE • • • Alimento Vestido Material de construcción Fuente de energía Ornamento Obtención de productos medicinales
CONOCIMIENTO DE LAS PLANTAS DESDE DIVERSOS PUNTOS DE VISTA • • • Molecular Celular Organismo Poblaciones Comunidades Ecosistemas
RESULTADOS • Diseño de estrategias más perfeccionadas para aumentar su producción y mejorar su calidad. • Proporcionar soluciones a problemas de nuestra era: escacez de alimentos, agotamiento de reservas combustibles fósiles y escasez de agua.
PROBLEMAS→SOLUCIONES • Aumento de CO 2 → Conversión del CO 2 en biomasa mediante la fotosíntesis → mayor producción de biomasa → combustibles renovables utilizables: Etanol. • Extensión de las tierras cultivables aumentando la eficiencia de las plantas en la utilización del agua. • Mejorar el aprovechamiento de los residuos agrícolas.
LA FISIOLOGÍA VEGETAL EN EL SIGLO XXI • Necesidad de conocer mejor el funcionamiento de las plantas para poder predecir lo más exactamente posible su respuesta ante cualquier manipulación genética o perturbación ambiental.
IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS SOBRE BIOLOGÍA MOLECULAR DE PLANTAS • Obtención de datos sobre el genoma • Obtención de datos sobre el proteoma • Datos sobre el metaboloma de diversas especies en diferentes ambientes y estados de desarrollo
IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS SOBRE BIOLOGÍA MOLECULAR DE PLANTAS • Disposición de la secuencia completa del genoma del arroz, álamo, Arabidopsis → permite usarlas como plantas modelo.
IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS SOBRE BIOLOGÍA MOLECULAR DE PLANTAS • Aplicación de una nueva metodología basada en la teoría de sistemas. • Enfoque tiene en cuenta no sólo los componentes del organismo, sino sobre todo, su interacción con el medio y con otros organismos.
BIOLOGÍA DE SISTEMAS • El estudio de un organismo contemplado como una red integrada de genes, proteínas y reacciones bioquímicas que interaccionan y caracterizan al organismo vivo. • Será posible establecer modelos que permitan predecir el comportamiento de las plantas durante su ciclo vital y frente a diferentes factores externos.
BIOTECNOLOGÍA VEGETAL • BIOTECNOLOGÍA. - Conjunto de técnicas que utilizan organismos vivos o partes de ellos para obtener productos o modificarlos, para mejorar plantas o animales o para desarrollar microoganismos con fines bien determinados.
APLICACIÓN DE LA BIOTECNOLOGÍA VEGETAL • Elaboración de cerveza por los babilonios (6 000 años A. C. ) • Fabricación de nuevas medicinas • Terapia génica • Producción de plantas transgénicas gracias al desarrollo de la ingeniería genética.
ALGO DE HISTORIA www. agrobiomexico. org. mx • 8 000 A. C. El hombre domestica al ganado y los cultivos. Cultivo de papa • 4000 -2000 A. C. Producción de pan y cerveza usando levaduras (Egipto y Mesopotamia) • 100 D. C. Primer insecticida natural a partir del crisantemo en China.
MÁS HISTORIA • • 1590 Jansen inventa el microscopio 1663 Hooke descubre las células 1830 Descubrimiento de las proteínas 1833 Descubrimiento y aislamiento de la primera enzima • 1835 -1855 Schneiden y Schwan proponen que todos los organismos se componen de células. Viichow declara que “toda célula viene de otra célula”
CONTINUA LA HISTORIA • 1857 Pasteur identifica a los microbios como causa de la fermentación • 1859 Le evolución se convierte en el principio unificador fundamental de la biología. Charles Darwin “La Selección Natural” • 1865 Nacimiento de la genética como ciencia. Gregor Mendel descubre las leyes de la herencia
AÚN HAY MÁS HISTORIA • 1870 -1890 Los mejoradores vegetales realizan cruzamientos de plantas de algodón y desarrollan variedades. • Se inoculan pro vez primera, los campos con bacterias fijadoras de nitrógeno. • Se produce el primer maíz híbrido experimental
MÁS DESCUBRIMIENTOS • 1928 Descubrimiento de las propiedades antibióticas de la penicilina: Alexander Fleming. • Desarrollo de la metodología de hibridación vegetal: Laibach • 1944 Se demuestra que el ADN porta información genética • 1953 Descubrimiento de la doble hélice del ADN: Watson y Crick
MÁS HISTORIA • 1970 –Hasta nuestros días siguen los avances en la biología molecular • 1989 Inicio del proyecto GENOMA VEGETAL • 1995 Primera aprobación de comercialización de un alimento biotecnológico en México: tomate de maduración retardada
CULTIVOS TRANSGÉNICOS • Introducción de un DNA foráneo en el genoma de las células de las plantas. • Este DNA se expresa y confiere a la planta caractéres nuevos que antes no poseía.
BENEFICIOS • Mejora genética de las plantas. • Investigación de los mecanismos que controlan su desarrollo y sus respuestas a factores de estrés biótico y abiótico.
INGENIERÍA GENÉTICA • Conjunto de técnicas que permiten manipular el DNA, es decir, aislar genes, descifrarlos, modificarlos y devolverlos a una célula viva del mismo tipo o distinto del original. • Descubrimiento de la estructura del DNA en 1953 por Watson y Crick → Desarrollo de la ingeniería genética en los 70’s → nueva o moderna biotecnología.
BENEFICIOS • Sector salud humana y animal: producción de vacunas, medicinas. • Agricultura: mejoramiento de cultivos resistentes a enfermedades, con mayor vida de almacenamiento. • Alimentación: conocimiento sobre propiedades funcionales, inocuidad alimentaria.
MITOS Y REALIDADES DE LA BIOTECNOLOGÍA • El maíz genéticamente modificado NO afecta a las mariposas monarca • Los alimentos transgénicos aprobados son inocuos • El maíz transgénico en México siempre ha estado bajo fuerte selección artificial y no natural, i. e. , desde hace más de 6000 años por los primeros pobladores
PROMULGACIÓN DE LA LEY DE BIOSEGURIDAD Y ORGANISMOS GENÉTICAMENTE MODIFICADOS EN MÉXICO • 4 DE MAYO DEL 2011 • Importante instrumento para lograr el tránsito de una nación generadora de conocimiento hacia un país productor de tecnología y de material biológico. • Ley inmersa en gran polémica.
INSTITUCIONES PARTICIPANTES • • UAM UNAM IPN CINVESTAV CICY INSTITUTOS TECNOLÓGICOS Ud. G
EJEMPLOS • El hallazgo de un compuesto anticoagulante en la saliva de los vampiros. • Microorganismos capaces de degradar una amplia gama de compuestos contaminantes como grasas, detergentes, plásticos, plaguicidas. • Elaboración de compuestos antiveneno alacránico, anticrotálicos, vacunas.
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