curso para estudiantes de agronomía y biologia sobre las plantas. Fundamental para conocer la fotosíntesis

1. ING. M.SC. FERNANDO S. GONZALES HUIMAN
FISIOLOGÍA VEGETAL
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARÍA DE LA SELVA
TINGO MARÍA
SEMESTRE 0 – 2023.

2. LA CÉLULA
La célula es el componente básico de todos los
seres vivos. El cuerpo humano está compuesto
por billones de células. Le brindan estructura al
cuerpo, absorben los nutrientes de los
alimentos, convierten estos nutrientes en
energía y realizan funciones especializadas. Las
células también contienen el material hereditario
del organismo y pueden hacer copias de sí
mismas.

3. Las funciones que desempeñan y al tipo de metabolismo que
poseen. La célula vegetal cuenta con estructuras distintivas que
le permiten llevar a cabo el proceso de fotosíntesis.
Todos los organismos pertenecientes al reino vegetal son
fotoautótrofos, es decir, son capaces de sintetizar su propio
alimento mediante la fotosíntesis. Durante este proceso, a
partir de materia inorgánica (agua, dióxido de carbono) y el
aprovechamiento de la energía del sol, las plantas
elaboran materia orgánica (glucosa) que utilizan o almacenan, y
oxígeno, que liberan a la atmósfera. A diferencia de los vegetales,
los animales son heterótrofos, por lo que necesitan alimentarse
de otros seres vivos para obtener su fuente de materia orgánica.
A pesar de esta diferencia en la forma en la que obtienen
su alimento, tanto las células vegetales como las animales
realizan la respiración celular, proceso por el cual obtienen
energía (ATP) a partir de la oxidación de materia orgánica.

4. 4
TIPOS DE CELULAS
Las células son los bloques estructurales básicos de los seres
vivos. Todas las células se pueden clasificar en dos grupos:
eucariotas y procariotas. Las eucariotas tienen núcleo y orgánulos
envueltos por una membrana, mientras que las procariotas no.
Las plantas y los animales están constituidas por un gran número
de células eucariotas, mientras que muchos de los microbios,
como las bacterias, son células individuales. Se estima que el
cuerpo adulto de un humano contiene entre 10 y 100 billones de
células.Las células procariotas son más simples y primitivas (se
cree que aparecieron antes que las eucariotas). El prefijo pro
significa primitivo y el sufijo cario hace referencia al núcleo, son
células que carecen de un núcleo verdadero, ya que no tienen
una membrana nuclear que rodee al ADN.
Las células eucariotas son más complejas y más recientes. El
prefijo eu significa verdadero, son células que presentan un
núcleo bien diferenciado ya que poseen una membrana nuclear
que rodea al ADN.

5. Estudian las células. Microscopía óptica
Al microscopio óptico podemos observar células vivas o células
muertas fijadas y coloreadas. Se pueden observar células vivas
sin someterlas a ningún tipo de manipulación, manteniéndolas
durante su estudio en el medio adecuado.
La microscopía óptica nos permite conocer la microestructura
de muestras biológicas e inorgánicas mediante la interacción con
un haz de luz (fotones). Los aumentos en MO vienen dados por el
producto del la magnificación de los oculares con la de las lentes-
objetivos.
Los métodos de estudio de la célula, nos han permitido
descubrir y observar tanto la composición como las estructuras de
las unidades más pequeñas capaces de vivir por si mismas, las
células. La Biología celular se inició gracias al desarrollo de una
herramienta imprescindible como fue el microscopio óptico. Sin
estas técnicas de estudio hubiera sido imposible su
conocimiento.

6. Microscopía óptica

7. •Root anatomy and root endophytes in
Podocarpus parlatorei.

8. El descubrimiento de la célula
Las células vegetales se descubrieron por primera vez en el
siglo XVII por el científico Robert Hooke, un genio cuyas
contribuciones a la ciencia fueron amplias y diversas. En 1665,
publicó el libro titulado "Micrographia" que contenía los dibujos y
las descripciones de los objetos se habían observado a través
del microscopio. Este libro contenía el primer uso histórico de la
palabra "célula" para describir la unidad básica de la vida.
2. Siglo XVII
1664. R. Hooke donde describe la primera
evidencia de la existencia de las células.
Estudió el corcho y vio una disposición en
forma de panal de abeja. A cada camarita la
llamó celdilla o célula. Aunque no intuyó que
aquellas celdas eran la unidad funcional de
los seres vivos, la denominación de célula
ha permanecido para nombrar a lo que
había dentro de esas camaritas y luego se
aplicó también para los descubrimientos en
los animales.
Dibujo hecho por R. Hooke que
representa a láminas de corcho vistas
al microscopio. A cada una de las
estructuras huecas que forman el
entramado a modo de panal de abeja
les llamó celdillas o células. 1664.

10. F. V.
Raspai
Dibujo de tejido graso
que aparece
en Chemie organique
fondé sur des
méthodes nouvelles
d'observation por F. V.
Raspail (1833).
Siglo XIX
1820-1830. La gestación de la teoría
celular comenzó en Francia con H. Milne-
Edwards y F. V. Raspail, que observaron una
gran cantidad de tejidos de animales diferentes
y publicaron que los tejidos estaban formados
por unidades globulares, pero con desigual
distribución. Incluyeron a los vegetales y
además dieron a estas vesículas un contenido
fisiológico. R. J. H. Dutrochet, también francés,
escribió "si uno compara la extrema simplicidad
de esta estructura chocante, la célula, con la
extrema diversidad de su contenido, está claro
que constituye la unidad básica de un estado
organizado, en realidad, todo es finalmente
derivado de la célula“.

11. Antony van Leeuwenhoek (Delft, 1632-1723). Fue Anton van Leeuwenhoek,
un comerciante holandés que a finales del siglo XVII descubrió la vida
microscópica. Sin estudios universitarios, Leeuwenhoek fue el primero en
ver animales unicelulares, bacterias, glóbulos rojos y espermatozoides. Y
todo con sus microscopios caseros, y una curiosidad insaciable, como únicos
instrumentos. Observar algunas células como protozoos y glóbulos rojos.
Dibujos de bacterias y protozoos observados por Leeuwenhoek

12. En 1838, Schleiden y Schwann:
Plantas y animales están
compuestos de grupos de células y
que éstas son la unidad básica de
los organismos vivos..
12
En 1880, August Weismann:
todas las células actuales
tienen sus orígenes en células
ancestrales.
En 1855, Rudolph Virchow
establece que sólo se formaban
células nuevas a partir de una
célula preexistente (no se forman
por generación espontánea).

13. 13
En 1902, fue nombrado director del
"Laboratorio de Investigaciones Biológicas", un
centro de investigación fundado por orden de
Su Majestad el Rey Alfonso XIII con motivo de
la concesión en 1900 del Premio Moscú a
Santiago Ramón y Cajal. Este laboratorio
nacional dio origen al Instituto Cajal en 1922,
que luego se incorporó al CSIC el 24 de
noviembre de 1939.
Santiago Ramón y Cajal es a menudo
nombrado "padre de la neurociencia moderna"
por sus estudios sobresalientes sobre la
anatomía microscópica del sistema nervioso,
sus observaciones sobre la degeneración y
regeneración del sistema nervioso y por sus
teorías sobre la función, el desarrollo y la
plasticidad de prácticamente todo el sistema
nervioso.

14. LA TEORÍA CELULAR
Que, los seres vivos están compuestos por una o más células,
que la célula es la unidad básica de la vida y surgen a partir de
células ya existentes. Es una teoría que se encarga de describir
todas las propiedades básicas de todas las células.
Estos estudios y los realizados posteriormente permitieron
establecer en el siglo XIX lo que se conoce como Teoría Celular,
que dice lo siguiente:
•La teoría celular afirma que los seres vivos están compuestos
por una o más células, que la célula es la unidad básica de la
vida y surgen a partir de células ya existentes.
•Es una teoría que se encarga de describir todas
las propiedades básicas de todas las células.
•Indica que las células son portadoras de material genético el
cual se transmite a las células hijas por medio de la división
celular.

15. •En las células donde suceden todas las reacciones
bioquímicas fundamentales para la vida.
•Establece que las células tienen la capacidad
de nutrirse, de relacionarse y de reproducirse.
•La teoría celular es un postulado parte de
la biología que indica que la célula es
la estructura básica de todo ser vivo, en otras
palabras, establece que todos los seres ya sean
plantas, animales u hongos, se componen de células
como unidades básicas pero éstas al mismo tiempo
son diferentes y únicas. En este aspecto es
importante recordar que la célula es
la estructural y funcional de los seres vivos.

16. LA CÉLULA

17. Es una ciencia que estudia el
funcionamiento a nivel celular y a nivel de
comunidad, analizando los procesos y
funciones que gobiernan su crecimiento y
desarrollo de las plantas debido a los
cambios en el medio ambiente que los
rodea.
Citoplasma, compartimentado por
membranas, destacando la existencia de
un núcleo celular organizado, limitado por
una envoltura nuclear, en el cual está
contenido el material hereditario, que
incluye al ADN y ATP.

18. La Célula vegetal, contiene plastidios, estructuras
rodeadas por una membrana, que sintetizan y
almacenan los alimentos de la célula, es un sistema
muy complejo que se encarga de intercambios intenso
de energía y que presenta áreas extensas de la
interfase. Su formas y tamaños suelen ser muy
variados.
Todas las partes de los vegetales están por células. Los
vegetales como la levadura, diatomeas, y otros están
constituidos por una sola célula capaz de llevar una vida
independiente y realizan, por tanto, todas las funciones
vitales. Son vegetales unicelulares. Otros están
formados por varias células que dependen de su
integración con otras células para vivir. Estos vegetales
pluricelulares constituyen la mayor parte de las especies
existentes.

19. RELACIONES CON OTRAS CIENCIAS

20. Etimológicamente, Fisiología Vegetal es el
conocimiento (logos) físico de las plantas. Todo
proceso de las plantas tiene una base físico-
molecular.
La Fisiología Vegetal estudia los procesos que
tienen lugar en las plantas. Estudia cómo funcionan
las plantas y explica los fundamentos físicos de
dicho funcionamiento sobre bases estructurales a
diferentes niveles: molecular, celular, de tejidos, de
órganos y de planta entera. Explica los mecanismos
de Explica los mecanismos de crecimiento y
desarrollo de las plantas y sus respuestas a los
agentes externos.

21. LOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN.
Cuando hablamos de vida se nos hace realmente imposible pensar en la gran
variedad de seres que pueden ser considerados como vivos por presentar
características y elementos propios de este grupo. Podemos encontrar
organismos vivos con formas, tamaños y funciones diferentes, lo cual nos
permite deducir que cada uno de ellos desempeña acciones complejas y como
tal la manera en que se desarrollano constituyen es también diferente a la de
los otros seres. Sin embargo para comprender un poco mas a fondo la
inmensa variedad de misterios que esconden los organismos vivos, es
necesario detallar la estructura organizad en grados de interrelación que
forman parte de los seres vivos y esto se logra analizando mas a fondo la
ordenación interna y externa de cada ser viviente.
Los átomos y moléculas se organizanpara formar células, las moléculas para
formar las células, las células para formar los tejidos, los tejidos para formar
órganos, los órganos para formar aparatos y sistemas, y éstos forman el total
llamado ser vivo. Un grupo de individuos que comparten las mismas
características genéticas (una especie) forma una población, un grupo de
poblaciones diferentes constituyen una comunidad, lascomunidades actúan
recíprocamente con su ambiente para constituir un Bioma, la suma de todos
ecosistemas y comunidades en la Tierra es la Biosfera.

24. LA CAPICIDAD DE CRECIENTER EN FISIOLOGÍA VEGETAL
Desde que germina la semilla, a medida que pasa el tiempo, la planta
va creciendo. Sus células se dividen y multiplican y luego se alargan; el
efecto, por supuesto, es que la planta aumenta en tamaño y peso. Sin
embargo, el crecimiento no es uniforme en toda la planta. Se encuentra
localizado en las zonas meristemáticas, las que producen células que
formarán nuevos tejidos y órganos. Estas zonas se encuentran
ubicadas en los ápices tanto del tallo como de la raíz, en las axilas de
las hojas, en la base de las hojas de gramíneas, y en los tallos, lo que
les permite crecer en grosor. El hecho de que existan los meristemas en
los vegetales permite establecer diferencias con el crecimiento de los
animales: a) El crecimiento de los vegetales es indefinido o
indeterminado. El vegetal continúa creciendo durante toda la vida del
individuo o al menos mientras las condiciones ambientales permitan. En
el animal el tamaño es definido por la especie y menos susceptible a
cambios por factores externos. b) El crecimiento se produce en áreas
localizadas, los meristemas.
En animales, el crecimiento se produce en el organismo todo en etapas
tempranas hasta que cesa y únicamente se produce división celular
para reemplazar células viejas.

26. CITOPLÁSMA
El citoplasma está compuesto por el hialoplasma o citosol,
disolución acuosa de moléculas orgánicas e iones, y los
orgánulos citoplasmáticos, como los plastos, mitocondrias,
ribosomas, aparato de Golgi, retículo endoplasmático y
vacuolas. En las células meristemáticas (células
indiferenciadas), las membranas del retículo endoplásmico son
relativamente escasas y están enmascaradas por los
numerosos ribosomas que llenan el citosol. El gran desarrollo
del retículo endoplásmico durante la diferenciación celular se
relaciona con la intensa hidratación que experimenta el
citoplasma. Este proceso da lugar a enormes vacuolas que se
llenan de líquido que se suelen unir entre sí. Como resultado, el
citosol en ocasiones queda reducido a una fina capa debajo de
la membrana plasmática.

27. CITOSOL, HIALOPLASMA O MATRIZ CITOPLASMÁTICA:
El citosol o matriz citoplasmática es el líquido alojado dentro de
las células, constituyendo la mayor cantidad de fluido
intracelular. Su estructura está dividida por membranas en
compartimientos, como por ejemplo la matriz mitocondrial, la cual
separa a la mitocondria en múltiples partes.
Su estructura está dividida por membranas en compartimientos,
como por ejemplo la matriz mitocondrial, la cual separa a la
mitocondria en múltiples partes.
En las células eucariotas, el citosol es líquido de la matriz que
rodea a los organelos, ubicado por dentro de la membrana celular
separado del citoplasma. En células procariotas el citosol es el
medio en el cual se desencadenando reacciones químicas del
metabolismo.
ORGANELAS: Estructuras estables del citoplasma que cumplen
una función específica. El citosol no tiene una función
determinada o única, sino que es un medio en el que se producen
una gran cantidad de procesos celulares.

29. Ribosoma
Los ribosomas son orgánulos citoplasmáticos no
delimitados por la membrana del ácido ribonucleico (ARN)
y proteínas ribosómics, que constituyen una máquina
molecular presente en todas las células (excepto en
los espermatozoides). Son los centros celulares de
traducción que hacen posible la expresión de los genes. Es
decir, son los encargados de la síntesis de proteínas a partir
de la información contenida en el ADN, que llega transcrita a
los ribosomas en forma específicamente de ARN
mensajero (ARNm).
Las células eucariotas (núcleo definido), los
ribosomas tienen la importante función de sintetizar o
traducir la información para la producción de proteínas.
Células vegetales Las células vegetales tienen una
membrana plasmática y alrededor de esta una pared celular.

30. Los ribosomas se caracterizan por estar presentes en la gran
mayoría de las células de todos los seres vivos. Tanto en células
procariotas (núcleo indefinido) y células eucariotas (núcleo
definido), los ribosomas tienen la importante función de sintetizar
o traducir la información para la producción de proteínas.
Células vegetales Las células vegetales tienen una membrana
plasmática y alrededor de esta una pared celular. Al igual que la
célula animal contiene: Aparato de Golgi, lisosomas,
mitocondrias, retículo endoplasmático liso y rugoso, vacuolas,
ribosomas y núcleo diferenciado.
Los ribosomas son los encargados de producir las proteínas y
participan en el control genético de la célula. Para esto, el
ribosoma sigue los siguientes pasos:
1.Obtiene y lee la información del ARN mensajero.
2.Traduce dicha información a una secuencia de aminoácidos.
3.Se crean los bloques que forman a las proteínas, que no se
acomodan al azar, sino que ocurre de forma predeterminada y
ordenada.

32. Todas las proteínas están formadas por aminoácidos. Entre los seres
vivos se han descubierto hasta ahora 20 aminoácidos. En el código
genético, cada aminoácido está codificado por uno o varios codones.
En total hay 64 codones que codifican 20 aminoácidos y 3 señales
de parada de la traducción. Esto hace que el código sea degenerado
y que haya varios codones diferentes para un mismo aminoácido.
Por ejemplo, en el citoplasma de una célula eucariota, el proceso
con la secuencia de ARN mensajero que se indica sería este:3
•AUG le indica que tiene que empezar a ensamblar la proteína. Es
un codón de iniciación. Ensambla una metionina.
•GCC es alanina. Toma una alanina y la une a la metionina.
•AAC es asparagina, lo une con la alanina.
•GGC es glicina, lo ensambla a la asparagina.
•AUG era el símbolo de iniciación, pero el proceso ya ha
comenzado. Une una metionina con la glicina anterior.
•CCU es prolina. Ensambla la prolina a la metionina.
•ACU es treonina. Ensambla la treonina con la prolina.
•UAG es el codon de terminación. Deja de ensamblar la proteína.

33. ES SU FUNCIÓN:
•Los ribosomas son responsables de la síntesis de proteínas, en
un proceso conocido como traducción. El ARN de transferencia
lleva los aminoácidos a los ribosomas donde se incorporan al
polipéptido en crecimiento.
•En cualquier caso, ¿cuál es la función del ribosoma en la célula
procariota?
•La función más importante del ribosoma es la síntesis de las
proteínas, elemento esencial para el funcionamiento general de
todos los seres vivos. En el caso de los ribosomas de
las células procariontes, el ribosoma traduce la información del
ARN mensajero (ARNm o mRNA) directa e inmediatamente.
•En la célula eucariota, las subunidades que forman los
ribosomas se sintetizan en el nucleolo. Una vez formados, estas
subunidades atraviesan los poros nucleares y son funcionales
solo en el citoplasma cuando se unen las dos subunidades a un
molécula de ARN. Los ribosomas son máquinas para la
traducción.

34. El retículo endoplásmico rugoso y liso. También es parte
del retículo endoplásmico y se encuentra tanto en
células vegetales como animales. Se caracteriza por la presencia
de ribosomas. Entonces, tiene una apariencia rugosa.
El retículo endoplásmico liso es una estructura muy tubular y
forma parte del retículo endoplásmico. Está presente tanto en
células animales como vegetales y se caracteriza por la ausencia
de ribosomas. Entonces, tiene una apariencia suave. Su función
principal es el metabolismo de los lípidos y las hormonas
esteroides. También almacena estas moléculas y juega un papel
importante en su empaque en forma de vesículas para luego
transferirlas a diferentes partes. Por tanto, el retículo
endoplásmico liso se encuentra en abundancia en las células que
se ocupan de la producción de lípidos, por ejemplo, las células de
las glándulas. También juega un papel en la desintoxicación del
cuerpo de las drogas y los desechos que se producen durante las
diferentes actividades metabólicas.

36. PEROXISOMAS
Los peroxisomas son paquetes unidos a membranas de
enzimas oxidativas. En las células vegetales, los peroxisomas
desempeñan una variedad de funciones, incluida la conversión
de ácidos grasos en azúcar y la asistencia a los cloroplastos en
la fotorrespiración.
En las plantas, los peroxisomas juegan un papel importante en
la germinación y fotosíntesis de las semillas. Durante la
germinación de las semillas, las reservas de grasa se movilizan
para reacciones anabólicas que conducen a la formación de
carbohidratos. Esto se denomina ciclo del glioxalato y comienza
con la β-oxidación y también con la generación de acetil CoA.
En las hojas, los peroxisomas previenen la pérdida de energía
durante la fijación fotosintética del carbono mediante el reciclaje
de los productos de la fotorrespiración. Una enzima crucial
llamada ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa / oxigenasa
(RuBisCO) es necesaria para la fotosíntesis, que cataliza la
carboxilación de ribulosa-1,5-bisfosfato (RuBP).

37. PEROXISOMAS

38. Las mitocondrias, conocidas a veces como condriosomas, son
organelos muy especializados que se encuentran en el
citoplasma de las células eucariotas, tanto animales,
vegetales, hongos y protistas. Son unidades pequeñas dentro de
la célula y que llevan a cabo funciones específicas para el
desarrollo de las mismas.
La mitocondria es uno de los organelos más importantes de la
célula eucariota. Dentro de ella se llevan importantes procesos en
una exacta maquinaria en la que intervienen diferentes proteínas,
moléculas, canales y membranas. Es tan avanzada, que incluso
se ha postulado que fue originada a partir de una célula
procariota que engulló a una bacteria aeróbica hace millones de
años. En este artículo de Ecología Verde hablaremos sobre
las mitocondrias, su función y su estructura.
El número de mitocondrias varía según su tipo de célula.
MITOCONDRIAS

39. Más bien estamos hablando de las funciones de dicho organelo
celular. Por lo tanto, ocurren dos importantes procesos.
La función principal de la mitocondria como organelo celular es la
respiración celular mediante el uso de oxígeno y, además, la
producción de energía química necesaria para que la célula lleve
a cabo sus reacciones bioquímicas. A continuación, vamos a
verlos más detalladamente.
Respiración celular mediante el uso de oxígeno: son el ciclo
de Krebs, una ruta metabólica en la que se libera energía por la
oxidación del acetil coenzima A, el ya mencionado proceso de
fosforilación oxidativa y la cadena de transporte de electrones.
Producción de energía química: se guarda en forma de ATP o
adenosintrifosfato, ya que este fosfato genera un enlace de gran
energía. Este ATP es catalizado con ayuda de la enzima
transmembranal ATP sintasa, a partir de la oxidación de
aminoácidos, ácidos grasos y azúcares, y es esto a lo que se le
conoce como fosforilación oxidativa.

40. MITOCONDRIAS

41. La envoltura nuclear, membrana nuclear, nucleolema o
carioteca, es una estructura de doble unidad de membrana
lipídica con poros, que delimita el núcleo característico de
las células eucariotas. La membrana nuclear consta de dos
unidades de bicapa lipídica con proteínas: la membrana nuclear
interna (Inner Nuclear Membrane (INM), en inglés) y la membrana
nuclear externa (Outer Nuclear Membrane (ONM), en inglés) era
vista en el pasado como membrana nuclear única y simple. El
espacio entre las membranas se llama espacio o #Cisterna
perinuclear, mide ~40 nanómetros (nm) de ancho y se continúa
con el lumen interior del retículo endoplásmico, del que la
envoltura nuclear procede. La membrana nuclear tiene muchos
pequeños orificios llamados poros nucleares que permiten que las
moléculas se muevan hacia dentro y hacia fuera del núcleo. El
agua y los solutos se mueven mediante difusión simple, en tanto
que las proteínas son transportadas.
ENVOLTURA NUCLEAR:

44. La condensación de ADN se refiere al proceso de
compactar moléculas de ADN in vitro o in vivo . Los
detalles mecanicistas del empaquetamiento del ADN
son esenciales para su funcionamiento en el proceso de
regulación génica en los sistemas vivos. El ADN
condensado a menudo tiene propiedades
sorprendentes, que no se podrían predecir a partir de
los conceptos clásicos de soluciones diluidas. Por tanto,
la condensación de ADN in vitro sirve como sistema
modelo para muchos procesos de la física , la
bioquímica y la biología .
El diámetro del ADN es de aproximadamente 2 nm,
mientras que la longitud de una sola molécula estirada
Envoltura Nuclear Retículo endoplasmático:

45. Organelos celulares
Organelos Celulares (y sus funciones) Los organelos u
orgánulos celulares son las estructuras que están en el
interior de toda célula. Varían en morfología y se
diferencian entre sí por la función que cada uno
cumple dentro de la célula. Por ejemplo: las
mitocondrias, el aparato de Golgi, los ribosomas.
Los organelos están presentes en las
células eucariotas y procariotas. El tipo y número de
organelos que una célula posee depende directamente
de su función y estructura. Por ejemplo: las células
vegetales poseen el organelo cloroplasto (que se
ocupa de la fotosíntesis).

46. The McGraw-Hill Companies
© 2009 McGraw-Hill Interamericana Editores. Se requieren permisos de parte de los editores para reproducir o proyectar.

47. LAS SOLUCIONES
La fisiología vegetal describe y explica las funciones de cada
órgano, tejido, célula y organelo celular de las plantas, así como
la de cada constituyente químico: ión, molécula y macromolécula.
Si se considera que los procesos y funciones son dependientes y
sufren modificaciones por factores externos la fisiología vegetal
permite describir y explicar la forma en que los procesos y
funciones responden a esos cambios.
Por factores externos se hace referencia a aquellos como la luz,
la temperatura, la humedad y otros que modifican las condiciones
en que se desarrollan las plantas. Es la actividad natural de
cualquier parte de la planta, un proceso es una secuencia
continua y natural de eventos en plantas vivas, tales como
fotosíntesis, respiración, traslocación, transpiración, floración, etc.
Es una ciencia muy completa dado que los métodos que aplica se
basan en muchas otras ciencias, aunque las principales
aportaciones vienen por el lado de la química y la física.

48. Son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos
estados de agregación. La concentración de una solución
constituye una de sus principales características.
Esá compuesto por un soluto y un solvente.
Las soluciones verdaderas se diferencian de las soluciones
coloidales y de las suspensiones en que las partículas del soluto
son de tamaño molecular, y se encuentran dispersas entre las
moléculas del solvente.
Las soluciones nutritivas representan un medio excelente para
regular la cantidad y la proporción relativa de la sales minerales
suministradas a las plantas en cualquier experimento. En una
solución de cultivo típica, las plantas se mantienen con las raíces
sumergidas en la solución que contiene los elementos nutritivos.
Es necesario que la solución se mantenga oxigenada
mediante burbujeo de aire, los nutrientes y el pH de la solución
dentro d niveles adecuados y otras condiciones como luz y
temperatura.

49. Solubilidad en agua según Temperatura
Prof. S. Casas-Cordero E.

51. LA IMPORTANCIA DE LA SOLUCIÓN
NUTRITIVA EN LA HIDROPONÍA
En hidroponía, gran parte del éxito es utilizar la solución nutritiva
adecuada, ya que los sustratos y el agua no aportan los nutrientes
necesarios para el óptimo desarrollo de las plantas.
Una solución nutritiva, es un conjunto de sales minerales disueltas
en el agua, esta mezcla debe estar balanceada y equilibrada a partir
de un análisis de la especie vegetal a cultivar, su etapa fenológica,
del agua y de las condiciones ambientales que se tengan.
Para que un nutriente se considere esencial para la planta, debe
cumplir con tres requisitos: debe ser vital para completar su ciclo de
vida, sus funciones no podrán ser sustituidas por otro elemento y
éste debe estar directamente involucrado en su metabolismo.
Las fuentes de los diversos minerales son fertilizantes solubles que
normalmente aportan varios nutrientes, como el ácido fosfórico
(H3PO4) y sulfato de potasio (K2SO4). Para que la mayoría de los
elementos esenciales estén disponibles, la solución nutritiva se debe
tener un pH entre 5.5 y 6.

52. Solubilidad y Temperatura
Prof. S. Casas-Cordero E.

53. Concentración de las soluciones.
•La concentración de una solución expresa la
cantidad de soluto presente en una cantidad dada
de solución.
•Los términos concentrado y diluido son meramente
expresiones relativas, en donde ninguna de las dos
nos da una indicación de la cantidad exacta del
soluto presente. Por lo tanto se necesitan métodos
cuantitativos exactos que expresen la
concentración.

54. Prof. S. Casas-Cordero E.

55. Es un sistema formado por dos fases en este caso por un
medio continuo y un dispersante.
Los coloides se clasifican en: 1. Dispersiones coloidales:
Sustancias insolubles agrupadas en masas que contienen
muchas moléculas individuales.
Los coloides fueron por primera vez descritos por el químico
ingles Thomas Grahan, en 1860.
Sustancias que no filtran a atraves de una membrana
semipermeable (proceso denominado DIÁLISIS).
Diálisis separa componentes que no pueden ser filtrados.
Es un sistema formado por dos fases en este caso por un medio
continuo y un dispersante. Los coloides se clasifican en: 1.
Dispersiones coloidales: Sustancias insolubles agrupadas en
masas que contienen muchas moléculas individuales.
SISTEMAS COLODALES

56. Los coloides se clasifican en:
1. Dispersiones coloidales: Sustancias insolubles agrupadas en masas que
contienen muchas moléculas individuales.
2. Soluciones macromoleculares: Como soluciones acuosas de proteínas,
polisacáridos o altos polímeros en solventes orgánicos (gomas, resinas, nylon).
Los coloides en la industria farmacéutica e industrial.
Las industrias se aplican coloides para la preparación de tintura de lana, el curtido y
tintura de piel, blanqueo de papel, colorantes y aromas para la industria alimentaria,
pinturas, desodorantes, colorantes, barnices, depuración de gases y aguas, síntesis
química.

57. ES UN COLOIDE
Coloide es una sustancia cuyas partículas pueden
encontrarse en suspensión en un líquido, merced al
equilibrio coloidal; dichas partículas no pueden
atravesar la membrana semi-permeable de un
osmómetro.
Se basa en el tamaño de las partículas que lo
forman, llamadas micelas. Poseen un tamaño
bastante pequeño, tanto que no pueden verse con
los mejores microscopios ópticos, aunque son
mayores que las moléculas ordinarias.
Poseen un tamaño bastante pequeño, tanto que no
pueden verse con los mejores microscopios ópticos.

58.  Las diminutas partículas de arcilla, grava, arena y
limo que componen el suelo reciben el nombre de
coloides. Las plantas obtienen sus nutrientes de los
minerales disueltos en el agua del suelo. Estos
nutrientes, que poseen iones de carga positiva o
“cationes”, son atraídos por la superficie de los
coloides, cargada negativamente, partículas no
pueden atravesar la membrana semi-permeable de
un osmómetro.
 Las partículas que forman los sistemas coloidales
tienen un tamaño comprendido entre 50 y 2.000 Aº
 Los cationes de los nutrientes, de carga positiva, se
pegan a la superficie de los coloides, de carga
negativa, para conseguir el estado neutro.

59. En las dispersiones coloidales se distinguen dos
partes:
•a. Fase dispersa: las llamadas micelas.
•b. Fase dispersante: en las que están dispersas las
partículas coloidales.
TIPOS DE SISTEMAS COLOIDALES:
En la actualidad se sabe que cualquier sustancia,
puede alcanzar el estado coloidal, ya que la fase
dispersante como la fase dispersiva, pueden ser una
gas, un líquido o un sólido, excepto que ambos no
pueden estar en estado gaseoso, son posibles ocho
sistemas coloidales:

60. SÓLIDOS CRISTALINOS O VERDADEROS
1. Iónicos:
 Nodos: iones
alternados
 Fuerzas coulómbicas:PF
PE
 Conducción e- :
 T° amb NO
 fundidos SI
NaCl, KCl, Na NO3, K2 SO4
2. Moleculares:
 Nodos:
 moléculas: CO2; H2O
 Átomos: Ar; He
o Fuerzas de V.der W: PF
o Deformables
o No conducen e-
 Con Retículo
 Forma geométrica definida
 PF definido

61. Factor de estructura y morfología de las
micelas
Otra forma de controlar la estructura de las micelas es
a traveś del factor estructura F. El factor de estructura
se define como F= Vo/ao.lc donde Vo y lc son el
volumen y el largo crítico de la cadena alifática del
surfactante y ao es el área efectiva del grupo polar del
surfactante, cuya magnitud depende de las
repulsiones entre los grupos polares del surfactante
en la micela.

62. PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS
COLOIDADES
Las propiedades esenciales de las dispersiones coloidales
pueden atribuirse al hecho de que la relacin entre la superficie
y el volumen de las partculas es muy grande. En una solucin
verdadera, el sistema consiste de una sola fase, y no hay
superficie real de separación entre las partculas moleculares del
soluto y del solvente.
Propiedades cinéticas:
- movimiento de browniano
. Propiedades ópticas:
- dispersión de la luz(efecto de tyndall)
. Propiedades eléctricas:
- las partículas coloidales están cargadas eléctricamente con
respecto al medio dispersante.

63. LOS COLOIDES
El radio de las partículas de la fase dispersa está
comprendido entre 0,001 µm y 0,1 µm (1nm a 1.000
nm). En su sedimentación es muy baja, por lo que se
consideran los coloides como mezclas estables; aunque
suelen tener un aspecto turbio.
Los coloides tienen un conjunto de características
propias, tales como el efecto Tyndall. Este consiste en
que las partículas de la fase dispersa son capaces de
dispersar la luz en todas direcciones.
Los coloides, debido a su afinidad por el agua, se
clasifican en hidrofílicos e hidrofóbicos. Además, de
estos, existe para ellos la siguiente clasificación:
emulsión, emulsión sólida, sol, gel, espuma, espuma
sólida, aerosol líquido y aerosol sólido.

64. a) Suspensiones. Ofrecen las siguientes características:
- Con toda propiedad pueden ser considerados como
suspensiones finísimas de polvo, lo que nos indica de que las
partículas de la fase dispersa son sólidas.
- Son coloides casi siempre artificiales, es decir, productos
sintéticos de laboratorio.
- Se llama también coloides inestables, coloides hidrófobos y
coloides micelares.
b) Emulsiones. Estos presentan las siguientes características:
- Pueden ser consideradas como suspensiones de gotitas
finísimas de agua lo que nos indica que las partículas de la fase
dispersa son liquidas.
- Son coloides naturales.
- Se llaman también:
Estables: En virtud de que no se alteran fácilmente.
Hidrófilos: Se llaman así a causa de que las partículas de la
fase dispersa tienen la propiedad de que en presencia del agua
se hidratan e hinchan e imbiben.

65. PREPIEDES DEL COLODIDES
Absorción: Es el coloidales tienen una relación
área/masa extremadamente grande, Van der Waals.
Efecto Tyndall: Hace visible cuando atraviesa un
sistema coloidal.
Movimiento browniano: En 1827, mientras estudiaba
con el microscopio el comportamiento de los granos de
polen suspendidos en agua. El movimiento browniano
impide que las partículas coloidales se asienten o
formen sedimentos el comportamiento de los granos de
polen suspendidos en agua. El movimiento browniano
impide que las partículas coloidales se asienten o
formen sedimentos. (N2, O2, Ar, Cr2, etc.).

66. Electroforesis: Las partículas coloidales
absorben iones en su superficie cargándose
positiva o negativamente, aunque todo el sistema
coloidal es eléctricamente neutro, estas
partículas viajan hacia los electrodos (cátodo y
ánodo) mediante fuerzas eléctricas de atracción.
Diálisis. La diálisis no es una propiedad
exclusiva de los coloides, puesto que ciertas
soluciones también se pueden dializar. Se utilizan
como membranas dialíticas, el celofán y las
membranas de origen animal.

67. Sedimentación. Las partículas coloidales
se mantienen en suspensión, pero es
posible su sedimentación (floculación)
cuando se someten a un fuerte campo
gravitatorio.
Elevada viscosidad. Las dispersiones
coloidales son muy viscosas porque
contienen moléculas de gran tamaño; su
viscosidad se incrementa a medida que
aumenta la masa molecular o el número de
partículas coloidales.

68. * Elevada adsorción. La adsorción es la
capacidad de atracción que ejerce la superficie de
un sólido sobre las moléculas de un líquido o un
gas. El poder adsorbente de las partículas
coloidales facilita la verificación de reacciones
químicas.
* Diálisis. Esta membrana permite el paso de
moléculas de pequeño tamaño (sales minerales,
iones) y de agua, e impide el de las
macromoléculas o partículas coloidales. La
membrana celular actúa como una membrana de
diálisis que permite el intercambio de sustancias
entre el interior y el exterior celular, e impide la
salida de las macromoléculas que quedan en el
interior.

69. LOS COLOIDES PROTECTORES
Son hidrófilos y su acción estabilizadora se debe por la
formación de una capa mono molecular la cual rodea a las
gotas del coloide hidrófobo.
La parte hidrocarbonada esta dirigida hacia dentro atraídas por
las moléculas del aceite; y los grupos polares, están dirigidos
hacia la superficie atraídos por el conjunto de moléculas de
agua.
•La dispersión coloidal ha sido definida tradicionalmente como
una suspensión de pequeñas
•partículas en un medio continuo. Los coloides son sustancias
que consisten en un medio,
•homogéneo y de partículas dispersadas en dicho medio. Estas
partículas se caracterizan por,
•ser mayores que las moléculas pero no lo suficientemente
grandes como para ser vistas en el
•microscopio.

70. SOLUBILIDAD
La solubilidad es la capacidad de un cuerpo o de una
sustancia determinada (llamada soluto) de disolverse en un
medio determinado (llamado solvente); es decir, es la cantidad
máxima de un soluto que un solvente puede recibir en
determinadas condiciones ambientales. El soluto es la sustancia
que se disuelve en un determinado solvente.
El disolvente o solvente es la sustancia en la que se disuelve un
determinado soluto. El solvente se encuentra en mayor cantidad
que el soluto en una disolución.
La solubilidad se puede expresar mediante unidades de
concentración, como la molaridad o la molalidad, por ejemplo.
La concentración molar (referida a la molaridad) se define como
la cantidad de moles de soluto por litro de disolución (o unidad
equivalente).

71. FASES
SOLIDOS LIQUIDAS GASEOSA
Sólida líquida gaseosa
medio dispersor -- -- --
sólido
Vidrio,
Cerámica y roca
Terrenos húmedos,
Tejidos blandos estructurados
por células.
Materiales porosos,
Adsorbentes, pan.
líquido
Soles
Geles
Emulsiones
Espumas
Líquidos hirviendo
gaseoso
Aerosol
humos
Aerosol
Nieblas
Atmósfera

72. En física y química un coloide, sistema coloidal,
suspensión coloidal o dispersión coloidal es un
sistema conformado por dos o más fases,
normalmente una fluida (líquido) y otra dispersa
en forma de partículas generalmente sólidas muy
finas, de diámetro comprendido entre 10-9 y 10-5
m.
un coloide es una dispersión de partículas de
tamaño inferior a 1 micra formada por una fase
fluida y una fase dispersa. Ejemplos de coloides:
Polvo flotando en el aire, humo de combustión,
niebla, aerosol, espuma de cerveza, espuma de
afeitado, nata, piedra pómez, leche.

73. Un coloide, sistema coloidal, suspensión
coloidal o dispersión coloidal es un sistema fisicoquímico
formado por dos o más fases, principalmente: una continua,
normalmente fluida, y otra dispersa en forma de partículas; por
lo general sólidas. La fase dispersa es la que se halla en
menor proporción. Normalmente la fase continua es un líquido,
pero pueden encontrarse coloides cuyos componentes se
encuentran en otros estados de agregación.
Una de las principales propiedades de los coloides es su
tendencia espontánea a agregar o formar coágulos.
Los coloides se clasifican según la magnitud de la atracción
entre la fase dispersa y la fase continua o dispersante. Si esta
última es líquida, los sistemas coloidales se catalogan
como ”soles” y se subdividen en:
•Liófobos, poca atracción entre la fase dispersa y el medio
dispersante.
•Liófilos, gran atracción entre la fase dispersa y el medio
dispersante.

75. PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS COLOIDALES:
Coloides orgánicos e inorgánicos: de acuerdo a su composición
química, los coloides se pueden clasificar en orgánicos e inorgánicos,
Coloides esféricos y laminares: de acuerdo a la forma de la partícula que
los formas, los coloides se clasifican principalmente en coloides esféricos y
coloides lineales.
Coloides moleculares y micelares: también se pueden estudiar los
coloides de acuerdo al tamaño de sus partículas como coloides moleculares
y coloides micelares, a su vez estos coloides pueden ser orgánicos o
inorgánicos, o fibrosos o laminares.
Coloides liofóbicos y liofílicos: las partículas de muchos coloides
contienen grupos de átomos los cuales se disocian en iones, estos grupos
ionizantes hacen que la partícula este eléctricamente cargada.
Liofóbico significa “no gustar de o temer a un líquido”; en los soles
liofóbicos no hay afinidad entre las partículas y el solvente, la estabilidad de
estos depende principalmente de la carga de las partículas. Si el agua es el
solvente, se utiliza el nombre hidrófobo.
Liofílico significa “gustar de un líquido”, en este tipo de coloides hay
interacción entre las partículas y el solvente.