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RECOMENDADO EN LAS SIGUIENTES ASIGNATURAS
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Biología
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RESUMEN
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A finales de la década de 1980, la botánica sigue siendo un campo excitante en el que se han puesto grandes esperanzas, como nunca antes, para lograr el bienestar de la humanidad. El rápido crecimiento de la población humana ejerce una enorme presión en la capacidad productiva del ecosistema global. Los seres humanos deben responder a dicha presión construyendo sistemas agrícolas y forestales que sean productivos y estables a lo largo del tiempo para poder mantenerse a sí mismos. En esta cuarta edición, Biología de las plantas sigue siendo fiel a sus objetivos originales: presentar una información básica acerca de los vegetales en una forma compacta, bien ilustrada e interesante. Como en las ediciones anteriores, hemos puesto una atención especial en aquellos temas del libro que creemos que relacionan todos los demás: 1) El cuerpo de las plantas como el resultado dinámico de los procesos de crecimiento y desarrollo mediante interacciones químicas; 2) las relaciones evolutivas como guía para comprender las formas y funciones de los organismos; y 3) la ecología como medio de resaltar nuestra dependencia de las plantas para mantener nuestra propia vida y la de todos los demás organismos. A pesar del título, este libro trata todos los grupos de organismos que tradicionalmente se consideran en las cátedras universitarias de botánica: los virus, las bacterias, algunos protistas seleccionados, los hongos y las propias plantas. Nosotros seguimos considerando que las plantas incluyen solamente a los briófitos y las plantas vasculares, una línea evolutiva coherente derivada de antepasados que, si los conociéramos, podrían clasificarse como algas verdes. No incluimos las algas rojas y pardas entre las plantas porque tales grupos derivaron independientemente de antepasados unicelulares. También hemos incluido las algas verdes en el reino Protista; quizá sea ésta una desición arbitraria, pero permite visualizar más fácilmente el reino Plantae. El reino Fungi se trata, por supuesto, como un grupo completamente independiente. Aunque la mayoría de las caraterísticas de las ediciones anteriores se mantienen, hemos hecho algunos cainbios significativos. Por ejemplo, hemos añadido información acerca de las algas multicelulares, particularmente las algas verdes, y les dedicamos un capítulo entero. También hemos añadido un nuevo capítulo acerca de las plantas y el hombre (el capítulo 30), en el cual describimos la historia de la domesticación de los principales cultivos, exploramos las posibilidades de encontrar nuevas fuentes vegetales de alimentos, energía y productos químicos y analizamos las perspectivas del mejoramiento vegetal mediante la ingeniería genética. Este capítulo se ha puesto junto a los capítulos de la evolución general y la evolución de las plantas con flor con el fin de explicar no solamente la evolución como un proceso sino también el papel que el hombre desempeña en la modificación de dicho proceso. El tratamiento de la ecología fisiológica se ha reforzado y actualizado a lo largo de todo el libro. Además, hemos intentado hacer esta edición de Biología de las plantas más sucinta, más gráfica y más precisa que las anteriores. El libro es un poco más extenso pero no porque los temas que trata sean más amplios o detallados, sino porque 1) se han añadido nuevos diagrama s, dibujos y fotografías (la mayoría de ellos en color); 2) se ha incluido más información acerca de la importancia de las plantas en los aspectos prácticos de la vida del hombre (véase, por ejemplo, la nueva sección que trata la madera en el capítulo 23, Crecimiento secundario); y 3) en todo el libro se han incluido ayudas pedagógicas (tablas, resúmenes, ensayos). Queremos destacar especialmente los nuevos ciclos vitales (páginas 260 y 261, 328 Y 329, 346 Y 347, 366 Y 367, etc.), mucho más grandes y fáciles de seguir, y dibujados todos con el mismo estilo. La presente edición de Biología de las plantas está organizada de manera que los temas puedan estudiarse en el orden que se prefiere. Se ha tenido un cuidado especial en mejorar la utilidad del libro para aquellos cursos que no necesitan tantos detalles o que utilicen solamente algunas partes del libro. Hemos intentado proporcionar a los estudiantes una introducción a la botánica clara e interesante, así como unas referencias bibliográficas actualizadas de aquellos temas que podrían resultarles interesantes y desearan estudiarlos con mayor profundidad. Introduciendo a la gente joven no solamente en lo que se conoce de la botánica sino también en los muchos problemas aún no resueltos, esperamos atraer nuevos talentos y entusiastas que trabajen en la solución de aquello de lo que depende todo nuestro futuro. |
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INDICE
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TOMO 1
CAPÍTULO 1
Introducción a la botánica
La evolución de las plantas
La evolución de las comunidades La aparición de los seres humanos Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
SECCIÓN 1 La célula vegetal
CAPÍTULO 2 Introducción a la célula eucariota
Procariotas y eucariotas
La célula vegetal
Ensayo: Origen de la teoria celular
Membrana citoplasmática
Núcleo
Ensayo: Examinando el mundo microscópico
Plastos
Mitocondrias
Microcuerpos
Vacuolas
Ribosomas
Reticulo endoplasmático
Aparato de Golgi
Microtúbulos
Microfilamentos
Sustancia base o matriz citoplasmática
Gotas lipídicas
Sustancias ergásticas
Flagelos y cilios
La pared celular
Plasmodesmos
División celular
El ciclo celular
Ensayo: Microscopia de inmunofluorescencia de la tubulina y los microtúbulos
Resumen
CAPITULO 3
Composición molecular de las células
Compuestos orgánicos
Hidratos de carbono
Ensayo: Datación por carbono radiactivo
Lípidos
Proteínas
Ácidos nucleicos
Otros derivados de los nucleótidos
Resumen
CAPÍTULO 4 El movimiento de entrada y salida de sustancias en las células
Principios del movimiento del agua
Ensayo: Imbibición
Estructura de las membranas celulares
Transporte a través de las membranas
Endocitosis y exocitosis
Transporte a través de los plasmodesmos
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
SECCIÓN 2 La energía y la célula viva
CAPÍTULO 5 El flujo de energía
Las leyes de la termodinámica
Ensayo: E = mc2
Oxidación-reducción
Enzimas y sistemas vivos
Los enzimas como catalizadores
El centro activo
Cofactores en la acción enzimática
Vías enzimáticas
Regulación de la actividad enzimática
El factor energético: ATP
Resumen
CAPÍTULO 6 Respiración
Glucólisis
Vía aerobia
Otras vías importantes productoras de energía
Ensayo: Bioluminiscencia
Vías anaerobias
Resumen
CAPÍTULO 7 Fotosíntesis
Historia retrospectiva de la fotosíntesis
Las reacciones lumínicas
Ensayo: Luz y vida
Las reacciones oscuras
Ensayo: El ciclo del carbono
Ensayo: Isótopos del carbono en las plantas C3 y C4
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
SECCIÓN 3 Genética
CAPÍTULO 8 La química de la herencia
La química del gen: DNA o proteína
La naturaleza del DNA
¿Cómo trabajan los genes?
Ensayo: DNA levógiro y DNA dextrógiro
Regulación de la transcripción génica
El control del desarrollo en los vegetales
Ensayo: El control de la diferenciación multicelular
Resumen
CAPÍTULO 9 Genética de los organismos eucariotas
Eucariotas frente a procariotas
Estructura de los cromosomas eucarióticos
Meiosis
¿Cómo se determinan los caracteres?
Mutaciones
Organización de los genes
Determinación del fenotipo
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
SECCIÓN 4 Diversidad
CAPÍTULO 10 Clasificación de los seres vivos
El sistema binomial
Grupos principales de organismos
Relaciones entre los eucariotas
Clasificación de los organismos
Reproducción sexual
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
CAPÍTULO 11 Bacterias
Caracteristicas generales de las bacterias
Ensayo: Las bacterias y el combustible fósil
Ensayo: El cáncer de los cítricos
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
CAPÍTULO 12 Virus
Naturaleza de los virus
Estructura de las particulas víricas
Replicación de los virus
Diversidad de los virus
Enfermedades víricas de plantas
Viroides y otras partículas infecciosas
Virus y cáncer
Origen de los virus
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
CAPÍTULO 13 Hongos
Biología de los hongos
Evolución de los hongos
Reproducción fúngica
Los grandes grupos de hongos
Ensayo: Fototaxis en hongos
Ensayo: Ergotismo
Ensayo: Hongos depredadores
Micorrizas
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
CAPÍTULO 14
Protistas unicelulares, mohos acuáticos, mohos mucilaginosos, quitridiomicetes y algas unicelulares
Ecología de los protistas unicelulares
La simbiosis y el origen de los cloroplastos
Caracteristicas de las divisiones
Divisón Oomycota
Ensayo: Control hormonal de la sexualidad en un moho acuático
División Chytridiomycota
División Acrasiomycota
División Myxomycota
Crisófitos: División Chrysophyta
Los dinoflagelados: División Pyrrhophyta
Ensayo: La mitosis en los dinoflagelados
Los euglenófitos: División Euglenophyta
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
CAPÍTULO 15 Protistas multicelulares: algas rojas, pardas y verdes
Caracteristicas de las algas rojas, pardas y verdes
Algas rojas: División Rhodophyta
Algas pardas: División Phaeophyta
Ensayo: Usos económicos de las algas
Algas verdes: División Chlorophyta
Ensayo: Algas verdes simbióticas
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
CAPÍTULO 16 Briófitos
Características de los briófitos
Hepáticas: Clase Hepaticae
Ensayo: Liberación de esporas en hepáticas
Antoceros: Clases Anthocerotae
Musgos: Clase Musci
Dispersión de esporas de musgos por insectos
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
CAPÍTULO 17 Plantas vasculares sin semillas
Organización del cuerpo vegetativo de las plantas vasculares
Sistemas reproductivos
División de las plantas vasculares sin semilla
División Rhyniophyta
División ZosterophyIlophyta
División Trimerophyta
División Psilophyta
División Lycophyta
División Sphenophyta
División Pterophyta
Ensayo: Plantas de la edad del carbón
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
CAPÍTULO 18 Plantas con semillas
Progimnospermas
Gimnospermas
Las angiospermas
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
TOMO II
SECCIÓN 5 El cuerpo de las Angiospermas: Estructura y desarrollo
CAPÍTULO 19 Desarrollo inicial del cuerpo vegetal
El embrión maduro y la semilla
La formación del embrión
Ensayo: El trigo
Requerimientos para la germinación de la semilla
Del embrión a la planta adulta
Resumen
CAPÍTULO 20 Células y tejidos del cuerpo vegetal
Los sistemas de tejidos
Los tejidos y sus componentes celulares
Resumen
CAPÍTULO 21 La raíz: Estructura y desarrollo
Sistemas de raíces
Origen y crecimiento de los tejidos prímarios
Estructura primaria
Origen de las raíces laterales
Raíces aéreas
Adaptaciones para el almacenamiento de alimento
Resumen
CAPÍTULO 22 El vástago: Estru¡:tura primaria y desarrollo
Origen y crecimiento de los tejidos primarios del tallo
Estructura primaria del tallo
Relación entre los tejidos vasculares del tallo y de la hoja
Morfología de la hoja
Estructura de la hoja
Ensayo: Plantas, contaminación atmosférica y lluvia ácida
Las hojas de gramíneas
Desarrollo de la hoja
Abscisión foliar
Transición entre los sistemas vasculares de la raíz y el vástago
Desarrollo de la flor
Ensayo: Dimorfismo foliar en las plantas acuáticas
Modificaciones del tallo y las hojas
Ensayo: Convergencia evolutiva
Resumen
CAPÍTULO 23 Crecimiento secundario
El cámbium vascular
Efecto del crecimiento secundario sobre el cuerpo vegetal primario
Madera: Xilema secundario
Ensayo: Densidad y peso especifico de la madera
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
SECCION 6 Regulación y respuestas del crecimiento
CAPÍTULO 24 Regulación del crecimiento y del desarrollo: las hormonas vegetales
Las auxinas
Las citocininas
Ensayo: Hormonas vegetales, cultivos de tejidos y biotecnologia
El etileno
El ácido abscisico
Las giberelinas
Resumen
CAPITuLO 25 Los factores externos y el crecimiento vegetal
Los tropismos
Ritmos circadianos
Fotoperiodicidad
Base química de la fotoperiodicidad
El control hormonal de la floración
El letargo o período de reposo
El frío y la respuesta floral
Movimientos násticos
El giro al sol
Conclusiones
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
SECCION 7 La captación y el transporte de nutrientes en las plantas
CAPÍTULO 26 Nutrición de las plantas y suelo
Requerimientos nutricionales generales
Funciones de los nutrientes inorgánicos en las plantas
El suelo
Ensayo: El ciclo del agua
Ciclos de los nutrientes
El nitrógeno y el ciclo del nitrógeno
Ensayo: Micorrizas y nutrición de las plantas
Ensayo: Plantas carnívoras
El ciclo del fósforo
Efectos de las actividades humanas en los ciclos de los nutrientes
Suelos y agricultura
Ensayo: Abono de mezcla (compost)
Investigación de la nutrición de las plantas
Resumen
CAPITULO 27 El movimiento del agua y los solutos en las plantas
Movimiento del agua a través del cuerpo de la planta
Movimiento de nutrientes inorgánicos a través del cuerpo de la planta
Translocáción: El movimiento de sustancias en el floema
Ensayo: Marcadores radiactivos y autorradiografía en la investigación de las plantas
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
SECCION 8 Evolución
CAPÍTULO 28 El proceso de la evolución
El comportamiento de los genes en las poblaciones
Respuesta a la selección
Ensayo: Reproducción vegetatíva: Algunos caminos y recursos
La divergencia de las poblaciones
Ecotipo y variación clinal
El papel evolutivo de la hibridación
Ensayo: Radiación adaptativa de la sub tribu Mediinae (Asteraceae) en Hawaii
Origen de los principales grupos de organismos
Resumen
Sugerencias para lecturas adicionales
CAPÍTULO 29 La evolución de las plantas con flores
El origen de las angiospermas
La evolución de la flor
Ensayo: Las angiospermas primitivas y sus flores
Ensayo: Autoincompatibilidad gen ética
La diversidad de los frutos
Coevolución bioquímica
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
CAPÍTULO 30 Las plantas y el hombre
La revolución agrícola
Ensayo: El origen del maíz
El crecimiento de la población humana
La agricultura en el futuro
Ensayo: La conservación de las plantas
Resumen
Sugerencias para lecturas posteriores
SECCIÓN 9 ECOLOGÍA
CAPÍTULO 31 Dinámica de las comunidades y los ecosistemas
Interacciones entre organismos
Ensayo: Los plaguicidas y el ecosistema
Ciclo de nutrientes
Niveles tróficos
Ensayo: Defensas vegetales en las solanáceas
Desarrollo de las comunidades y los ecosistemas
Resumen
CAPÍTULO 32 Los biomas
La vida sobre la tierra
Pluviisilvas
Ensayo: Alexander von Humboldt
Ensayo: Polinización de plantas tropicales por roedores
Sabanas y bosques caducifolios tropicales
Desiertos
Praderas
Bosques templados caducifolios
Bosques templados mixtos y de coníferas
Matorral mediterráneo
Taiga
Tundra ártica
Resumen
Sugerencias para lecturas adicionales
APÉNDICE A Fundamentos de química
Átomos
Enlaces y moléculas
Agua y enlaces por puentes de hidrógeno
El agua como disolvente
Ácidos y bases
Reacciones químicas
APÉNDICE B Tabla métrica
Escala de conversión de temperaturas
APÉNDICE C Clasificación de los organismos
APÉNDICE D Eras geológicas
GLOSARIO
AGRADECIMIENTOS A LAS ILUSTRACIONES
ÍNDICE ALFABÉTICO
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