La Fisiología Vegetal es una asignatura fundamental y obligatoria que se inscribe en el marco científico de la moderna Biología Vegetal e introduce al estudiante en el funcionamiento de las plantas, en sus actividades bioquímicas y funcionales, en los procesos que explican el crecimiento y desarrollo de las plantas, en su regulación y control -desde que nacen hasta que mueren-, así como en los mecanismos de relación y comunicación con el medio que las rodea.

Es una disciplina joven muy relacionada con otras materias biológicas que tratan diferentes niveles de complejidad, ya sea atómico, molecular y celular o de individuo, poblaciones y sistemas, tanto in vivo como in vitro y de aspectos fundamentales o aplicados. La Fisiología Vegetal, a nivel docente e investigador, presenta cada vez mayor cantidad de interconexiones con otras disciplinas porque la intensidad de flujo entre materias, actualmente, está aumentando. 

La adquisición de conocimientos básicos y competencias de Fisiología Vegetal constituye un paso necesario en el Grado de Biología, de cara a la enorme aplicación de dichos conocimientos a la producción agrícola sostenible, a la farmacia, a la biotecnología y a la bioeconomía.  La razón de ello es que la Fisiología de las plantas es una disciplina que afecta de manera notable al bienestar de la población mundial, desde los siguientes puntos de vista: la búsqueda de nuevos medicamentos derivados de plantas y de nuevos metabolitos promotores de salud en alimentos vegetales, la búsqueda de materias vegetales energéticas para obtener biocombustibles, la predicción del efecto del cambio climático sobre las plantas y los ecosistemas, la contribución de los vegetales en la preservación del medio ambiente y, finalmente, la mejora en la producción vegetal que garantice alimentos para una población mundial estimada de 9 mil millones en 2030. Por tanto, la asignatura proporcionará a los estudiantes las bases de conocimiento de distintas aplicaciones que en el futuro les permitirá desarrollar múltiples aspectos de la profesión recogidas por la ANECA en el Libro Blanco del Título de Grado en Biología.

• Adquirir els fonaments de la terminologia i del funcionament dels vegetals.
• Comprendre les bases de la regulació de les funcions vitals de les plantes a través de factors interns i externs i identificar mecanismes d'adaptació al medi i les relacions dels components del medi físic (hídric, atmosfèric i terrestre) amb la fisiologia de les plantes.
• Estudiar l'estructura i funció dels metabòlits vegetals, primaris i secundaris, i comprendre'n la funció.
• Analitzar l'estructura i funció dels sistemes vegetals i identificar les principals vies metabòliques en plantes.
• Analitzar l'anatomia i morfologia vegetal i interpretar el creixement i el cicle biològic de les plantes.
• Saber planificar, dissenyar i executar recerques pràctiques. Saber cercar, analitzar, comprendre, interpretar, avaluar, processar i sintetitzar dades i informació, a més de redactar textos, sobre fisiologia vegetal i comunicar-los per escrit i oralment.
• Treballar amb seguretat al laboratori, reconèixer i implementar bones pràctiques científiques de mesura i experimentació en fisiologia vegetal i fer diagnòstics fisiològics.

Objetivos específicos:

• Promover el interés sobre cómo funcionan los vegetales, incentivando actitudes positivas hacia la Fisiología Vegetal como ciencia   
  

• Estudiar los procesos básicos que explican el funcionamiento de las plantas

•           Aprender a aplicar el método científico en Fisiología Vegetal
•           Desarrollar destrezas y habilidades en métodos y técnicas propias de la disciplina
•           Adquirir y desarrollar la capacidad de resolución de problemas fisiológicos vegetales

Breve descripción: Introducción a la Fisiología Vegetal. El agua y la nutrición vegetal. Metabolismo primario y secundario. Fisiología en condiciones adversas.

CONTENIDOS TEÓRICOS

MODULO I: INTRODUCCIÓN

TEMA 1. FISIOLOGÍA VEGETAL. LAS CÉLULAS VEGETALES

Concepto y aportaciones de la fisiología vegetal. El origen de las plantas vasculares. Las células vegetales. La pared celular.

MODULO II: EL AGUA Y LA NUTRICIÓN VEGETAL

TEMA 2. RELACIONES HIDRICAS

Importancia del agua en los vegetales. Potencial hídrico y sus componentes. Características osmóticas de la célula vegetal. Flujo de agua en las plantas.

TEMA 3. ABSORCIÓN Y TRANSPORTE DEL AGUA

El agua del suelo y su disponibilidad para la planta. Absorción y transporte del agua por las raíces. Vía del xilema. Teoría de la cohesión. Intercambios hídricos entre el xilema y otros tejidos.

TEMA 4. TRANSPIRACIÓN

Las células oclusivas. Flujos iónicos en las células oclusivas. Factores externos e internos que afectan a la apertura estomática. Naturaleza de la transpiración. Funciones de la transpiración. Antitranspirantes.

TEMA 5. NUTRICIÓN MINERAL

Historia y generalidades. Elementos esenciales y accesorios. Soluciones nutritivas. Metabolismo y función de los elementos minerales. Relaciones entre nutrición mineral y crecimiento. Deficiencias minerales.

TEMA 6. ABSORCIÓN Y TRANSPORTE DE NUTRIENTES POR LA RAÍZ

La raíz como órgano de absorción. Transporte vía apoplasto y simplasto. Fuerzas que actúan sobre los iones. Mecanismo de transporte. Absorción foliar.

MODULO III. METABOLISMO PRIMARIO Y SECUNDARIO

TEMA  7. CLOROPLASTOS Y PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS

El espectro de radiación solar. Estructura de los cloroplastos. Organización estructural de los tilacoides. Estructura y distribución de los pigmentos fotosintéticos.

TEMA  8. CAPTACIÓN DE ENERGÍA LUMINOSA

Historia y generalidades. Fotoexcitación de los pigmentos fotosintéticos. Sistema fotosintético de transporte de electrones: el esquema en Z. La fotolisis del agua. Fotofosforilación. Estrés fotooxidativo.

TEMA 9. FIJACIÓN DE DIÓXIDO DE CARBONO, BIOSÍNTESIS DE FOTOASIMILADOS Y FOTORRESPIRACIÓN

Fijación y reducción del CO2: Ciclo de Calvin. Síntesis de sacarosa y su regulación. Síntesis de almidón y su regulación. Fotorrespiración.

TEMA 10.  MECANISMOS DE CONCENTRACIÓN DEL CO2

Plantas C4. Anatomía de Kranz. Ciclo de Hatch y Slack. Significado fisiológico del ciclo C4. Plantas  y ciclo CAM. Plantas intermedias. Otros mecanismos de concentración de CO2.

TEMA 11. FACTORES QUE REGULAN LA FOTOSÍNTESIS.

Influencia de la radiación. Influencia del anhídrido carbónico y del oxígeno. Influencia de la temperatura y del agua. Factores internos.

TEMA 12. TRANSPORTE POR EL FLOEMA.

El floema como conductor de los solutos: fuentes y sumideros. Naturaleza de las sustancias transportadas. Características del transporte. Carga y descarga del floema. Mecanismos de transporte. Factores ambientales.

TEMA 13. ASIMILACIÓN DE NITRÓGENO Y  AZUFRE.

El ciclo del nitrógeno y las plantas. Fijación biológica de nitrógeno. La simbiosis rizobio-leguminosa. Reducción asimiladora de nitrato. El ciclo del azufre. Reducción asimiladora de sulfato. Función y metabolismo del glutatión.

TEMA 14. RESPIRACIÓN DE LOS VEGETALES.

El proceso respiratorio. Glucólisis y fermentación. Mitocondrias vegetales. Ciclo de Krebs. La cadena de transporte de electrones. Fosforilación oxidativa. Respiración resistente al cianuro. Ciclo de las pentosa fosfato. Factores que afectan a la respiración.

TEMA 15. METABOLISMO ESPECIALIZADO.

Metabolismo primario y secundario. Terpenos.  Fenoles. Lípidos. Alcaloides. Aplicaciones de los metabolitos secundarios.

MODULO IV. FISIOLOGÍA EN CONDICIONES ADVERSAS

TEMA 16. FISIOLOGÍA EN CONDICIONES ADVERSAS. 

Fases inducidas por el estrés. Agentes que producen estrés. Respuestas de la planta frente a los estreses. Estrés abiótico y biótico.  

CONTENIDOS PRÁCTICOS

PRÁCTICAS LABORATORIO

Práctica 1. Determinación mediante distintos métodos del potencial hídrico de un tejido vegetal

Práctica 2. Determinación mediante distintos métodos del potencial osmótico de un tejido vegetal

Práctica 3. Transporte de agua en la planta: medida de la intensidad de la transpiración y determinación de la apertura y cierre de estomas

Práctica 4. Efectos del agua y de los elementos minerales en el crecimiento y desarrollo de las plantas

Práctica 5. Determinación de pigmentos fotosintéticos

Práctica 6. Determinación de almidón: dependencia de la luz

Práctica 7. Influencia de factores ambientales en la permeabilidad de las membranas vegetales y metabolismo secundario

PROBLEMAS

Práctica de problemas: se discutirá la resolución por parte de los alumnos de una serie de problemas representativos relacionados con los contenidos de teoría.

TUTORÍAS EN GRUPO. Se realizarán las actividades propuestas por los profesores.

La evaluación será continua o final. La evaluación continua (50%) consistirá en pruebas teórico-prácticas de tipo test y/o de desarrollo, que tendrán lugar a lo largo del semestre. El examen final representa el 50 % de la calificación si la evaluación es continua y el 100% si la evaluación es final.

La asistencia a las prácticas es obligatoria. En el caso de tener tres o más faltas de asistencia será necesario realizar un examen final de prácticas que se calificará con Apto o No apto, siendo Apto la condición necesaria pero no suficiente para aprobar la asignatura.

El examen final:

La realización del examen final es obligatoria para aprobar la asignatura. Si la suma de la puntuación obtenida en la evaluación continua y en el examen final no supera el 50% del total, el alumno tendrá que acudir a la prueba de la convocatoria extraordinaria.

El examen final, tanto en la convocatoria ordinaria como en la extraordinaria, constará de preguntas tipo test y varias preguntas de desarrollo, sobre teoría y prácticas.

Al finalizar el semestre, tendrá lugar la prueba de la convocatoria ordinaria. En la prueba de la convocatoria extraordinaria el alumno podrá decidir si conserva la puntuación de evaluación continua obtenida en el curso o no; si decide conservarla, la ponderación de la prueba será del 50% y si decide no conservarla, la prueba representará el 100% de la evaluación.

La puntuación de evaluación continua o final no se guarda de un curso para otro.