Download - Unidad 4. Relacion Entre La Fisiologia Animal y Vegetal en La Biotecnologia

Fisiología de Plantas y Animales Programa desarrollado

Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales | Biotecnología 1

Ingeniería en Biotecnología

5° cuatrimestre

Programa de la asignatura

Fisiología de Plantas y Animales

Información general de la asignatura

Clave:

200920520 / 190920520

Universidad Abierta y a Distancia de México



Unidad 4. Relación entre la fisiología animal y vegetal en la

Biotecnología

Presentación de la unidad

Hoy en día, no nos sorprende recibir noticias sobre plantas genéticamente mejoradas, que

pueden dar más fruto que una planta normal, o de medicamentos que son producidos por

bacterias o derivados de sustancias extraídas de vegetales o venenos de animales,

también hemos escuchado sobre procesos de limpieza de agua que emplean algún

elemento de la fisiología vegetal.

También es muy común, en la industria alimenticia, contar con enzimas extraídas de

animales o plantas, ingredientes como azúcares, jarabes y proteínas que fungen como

nutrientes en otros alimentos, que han sido purificados a partir de plantas y animales

Para todos nosotros resulta tan normal, ir al súper y comprar un kilo de jitomate, o

comprar un jarabe para la tos, o fórmula láctea para bebé, un frasco de vitaminas, e

infinidad de productos que llevamos a nuestras casas como parte de nuestro consumo

diario, sin saber que esos productos, entre otros, existen en su presentación actual

gracias a la Biotecnología, esta rama emergente de la ciencia que ha sido capaz de

estudiar, identificar, manipular y mejorar procesos tan complicados como los que ocurren

dentro de la fisiología animal y vegetal, detrás de esos productos biotecnológicamente

mejorados existe un soporte científico importante, producto del estudio e investigación

constante realizada por biotecnólogos, personas como tu, que con su trabajo, están

cambiando al mundo.

En esta unidad podremos integrar la información estudiada a lo largo de las 3 unidades

anteriores de esta asignatura estudiando ejemplos concretos en los cuales por medio de

la biotecnología se ha podido echar mano de algún proceso fisiológico animal o vegetal

para mejorar o innovar en la industria. De esta manera podrás ampliar tu panorama sobre

las posibilidades de la aplicación de estos procesos en la rama de la biotecnología que

desarrolles en tu vida profesional. Bienvenido

Propósito de la unidad

En esta unidad se pretende proveerte de un marco de referencia que te permita integrar la

información planteada en las tres unidades anteriores para que puedas, en un futuro

contar con las bases que te permitan proponer nuevos usos de los procesos fisiológicos

animales y vegetales en la industria en la que te desempeñes profesionalmente.



Competencia específica

Identificar la importancia de la fisiología animal y vegetal mediante el análisis de casos

concretos para inferir sus aplicaciones en el campo de la Biotecnología.

4.1. La Fisiología Animal en la Biotecnología

Como ahora ya sabes, fisiología de un ser vivo, controla todos sus procesos vitales, en

gran medida, a través de elementos como hormonas, proteínas y enzimas, por mencionar

algunos; estos elementos resultan de especial interés en la biotecnología, ya que han

contribuido al desarrollo y mejora de muchos productos empleados en la industria

farmacéutica, en la alimentaria, y hasta en la investigación en varias disciplinas, a

continuación abordaremos algunos ejemplos.

4.1.1. Principales aplicaciones de la fisiología animal en la biotecnología

Las gelatinas existen de mil sabores, formas y colores, es un postre tan versátil que

puede engalanar desde una fiesta infantil hasta un evento de la realeza europea, no

importa si se es un pequeño, o una persona mayor, si se es hombre o mujer, mucho

menos la clase social a la que se pertenezca, a todos nos gusta la gelatina y todos

sabemos como se hace! basta con verter el contenido del sobrecito del sabor preferido

en un poco de agua hirviendo, incorporar un poco, vaciar la mezcla en un molde, esperar

a que cuaje y listo, podremos saborear de un platillo, sencillo, lleno de sabor, rico en

proteínas, minerales y agua. Y por si fuera poco, también existen en presentaciones light.

La gelatina está hecha de grenetina, todos lo sabemos, pero, ¿qué es la grenetina? De

¿donde se obtiene? Pues bien, la grenetina, componente principal de las gelatinas (y de

otras golosinas como las gomitas) un compuesto coloide formado principalmente

azúcares y por una proteína que forma parte de la matriz extracelular de los tejidos

animales muy conocida, estamos hablando del colágeno, tal vez una de las proteínas más

abundantes en el cuerpo de un cordado (existen alrededor de 21 tipos de colágeno), Esta

proteína tiene la capacidad de polimerizarse formando redes cuya consistencia está

directamente relacionada con la cantidad de agua que presentan (Solomon, 2008).

La grenetina (compuesta por colágena) se extrae en condiciones higiénicas de tejidos de

animales como vacas y cerdos principalmente, esta proteína forma parte estructural de

todos los tejidos, principalmente, piel, cartílago y huesos, y es precisamente de estos

tejidos de donde se obtiene, básicamente los tejidos se tratan a altas temperaturas en

presencia de proteasas y sustancias ácidas que facilitan la liberación de las proteínas de

la matriz extracelular, con lo que se obtiene un líquido espeso que tras filtrarse,



deshidratarse al alto vacío y enfriarse se logra su gelificación, esta masa gelificada se

muele para obtener la grenetina en polvo, que se mezcla con el resto de los ingredientes

de la gelatina comercial como el saborizante y se envasa para su venta. El polvo de

grenetina, al entrar en contacto con el agua caliente se disuelve, regresando a su estado

sólido cuando pierde calor, por efecto termodinámico.

La colágena (o colágeno, ambos nombres son correctos) también es utilizada como

ingrediente de cremas y productos de aseo personal como cremas de belleza, entre otros.

Por ejemplo, para extraer colágena tipo uno a partir de tendón de mamífero, el

procedimiento es como sigue:

Esquema del proceso realizado para obtener colágena tipo 1 a partir de tendón

(Gómez-Lizárraga, 2011)



Al igual que el colágeno, la elastina es otra proteína componente de la matriz extracelular

de los tejidos animales dándoles elasticidad y resistencia a la tensión mecánica; como tu

sabes, esta proteína también es utilizada por la industria cosmética como parte de las

cremas y productos dermatológicos para mantener la elasticidad de la piel humana

(Audesirk, 2008).

Además de los tejidos animales, como el cartílago, tendones, huesos y piel, existen otras

fuentes de donde puede extraerse colágeno, se ha podido comprobar que la secreción de

algunos gasterópodos como la “baba de caracol” es rica en colágeno de alta calidad, esta

situación ha propiciado el desarrollo de criaderos de caracol con la finalidad, en primera

instancia, de cultivar a este animal en masa, para poder extraer la proteína de su

secreción corporal, se ha demostrado que dicho producto tiene efectos benéficos sobre la

piel.

La sangre es un tejido que interviene en varios procesos fisiológicos de los cordados, es

un fluido compuesto por una fase líquida compuesta por agua, denominada plasma o

suero, en la que podemos encontrar en suspensión, lípidos como triglicéridos y colesterol,

electrolitos, vitaminas, infinidad de nutrientes y deshechos del metabolismo y desde luego

proteínas como albúminas e inmunoglobulinas o anticuerpos, por mencionar algunos.

La otra fase de la sangre es la celular, en ella encontramos eritrocitos, células blancas

como linfocitos y macrófagos, células dendríticas, megacariocitos, plaquetas, etc. En

conjunto, ambas fases componentes de la sangre transportan nutrimentos y deshechos

metabólicos, gases como oxígeno y dióxido de carbono, hormonas y en general a todos

los mensajeros químicos (Curtis, 2007).

La sangre es básicamente un tejido, pero también es un producto del metabolismo, para

el caso de los mamíferos, todas las células sanguíneas se producen en la médula ósea de

los huesos largos como el fémur, tibia, peroné, cúbito, radio, húmero y costillas.



A

B

A) Linaje de las células sanguíneas producidas a través de las células madre de la médula

espinal (B)

La sangre, como tejido resulta de vital importancia para mantener el metabolismo de un

ser vivo, sin embargo, este precioso fluido también es de sumo interés en la investigación

en diferentes ramas de la biología, por ejemplo, en el estudio del cáncer, para el cultivo de

tejidos o líneas celulares animales, e incluso en el área de la farmacología donde se

cultivan, protozoarios patógenos como Entamoeba histolytica, Plasmodium sp,

Trypanosoma sp, Giardia lamblia, entre otros. En estás áreas de investigación, un

elemento de la sangre es indispensable vital para poder llevar a cabo los experimentos,

estamos hablando del suero.

El suero, como ya mencionamos, es la fracción líquida libre de células de la sangre, esta

contiene una enorme cantidad de nutrimentos, minerales, proteínas y factores de

crecimiento celular, en conjunto, estos elementos, al ser agregados a un medio de cultivo

donde se propagarán células eucariontes (células de la piel, cartílago, musculares y hasta

protozoarios) favorecen el crecimiento de dichas células en cultivo, situación que sería

muy difícil de mantener sin agregar este aditivo tan eficaz y ampliamente usado por toda

la comunidad científica internacional. El suero más utilizado es el de bovino, puede ser de

un animal adulto o de un feto, la composición varía entre ambos tipos y su elección

dependerá del tipo de investigación a realizar; existen ranchos y criaderos dedicados a la

producción de este recurso que cuentan con toda la infraestructura necesaria para

extraer, purificar, y garantizar la esterilidad del suero con los más altos estándares de

calidad.



Imagen de una presentación comercial de suero fetal bovino ocupado para enriquecer medios de

cultivo celular de diferentes especies, el suero también puede provenir de animales adultos.

Otro elemento de la sangre ampliamente utilizado en la investigación científica son los

anticuerpos. Estos elementos son proteínas, los linfocitos B se encargan de su

producción como respuesta a una infección por un patógeno o por el ingreso de una

sustancia extraña, como una toxina hacia el organismo (Campbell, 2007).

Los anticuerpos tienen la enorme ventaja de ser específicos, esto quiere decir que solo

reconocen al agente patógeno que originó su producción, por ejemplo, imagina que eres

picado por una abeja, su veneno contiene sustancias que son tóxicas para el organismo,

el sistema inmune es capaz de detectarlas y como respuesta se induce la producción de

anticuerpos específicos anti veneno de abeja por parte de los linfocitos B. Si eres picado

por un mosco o un alacrán o avispa, estos anticuerpos anti veneno no servirán contra

estos venenos ya que son específicos contra el veneno de la abeja, si vuelves a ser

picado por una abeja los anticuerpos entrarán en acción desencadenando una respuesta

inmune muy fuerte, orientada a la eliminación del veneno.

En la investigación científica se explota la capacidad que tiene el sistema inmune de

producir anticuerpos específicos contra cualquier sustancia deseada, por ejemplo.

Imagina que tu eres un investigador que estudia la neumonía y deseas hacer una vacuna,

para lograrlo cultivas en tu laboratorio al estreptococo causante de dicha enfermedad,

cuando tienes una cantidad considerable del estreptococo, lo fraccionas en pedazos

microscópicos y lo inyectas a una animal, por ejemplo, un cerdo, un caballo o un bovino,

estos animales pueden responder a la inyección de estreptococo produciendo millones de

anticuerpos específicos contra el patógeno, estos anticuerpos se pueden recuperar



recolectando y filtrando la sangre del animal para purificar los anticuerpos que te van a

servir para el estudio de la neumonía.

Especificidad de los anticuerpos, como puedes ver un mismo organismo, como el ser humano

puede producir infinidad de anticuerpos como los específicos para los venenos de algunos

insectos, el caballo de tu experimento también es capaz de producir anticuerpos específicos

contra el estreptococo causante de la neumonía (imagen desarrollada por el experto).

En la industria alimenticia, también se emplean este tipo de productos, un caso con

impacto a nivel mundial es el de la producción de fórmulas lácteas infantiles. En este

caso, la materia prima que sirve como base para la fabricación de estos productos es la

leche de vaca.

Esta, contiene agua, proteínas, grasas, minerales como el calcio, entre otros nutrientes.

La leche de vaca, evidentemente sirve para nutrir a un becerro, y es muy diferente en su

composición a la leche materna humana, principalmente difieren en la concentración de

grasas y la relación entre caseína (una proteína de peso molecular mediano) y proteínas

del suero de la leche. De las proteínas totales de la leche materna, la caseína abarca

alrededor del 40%, mientras que en la leche de vaca, la caseína ocupa un 80%.

Esta relación proteínas-caseína resulta de vital importancia para la salud de un neonato,

ya que si es alimentado con leche de vaca, su carga renal (que es la capacidad que tiene

el riñón para filtrar) aumenta, a causa de la mayor cantidad de caseína, forzando los

riñones y esto puede ocasionar un daño serio si la salud del pequeño no es la óptima.

Para evitar este problema, el suero de la leche de vaca es manipulado y filtrado para

invertir esta relación de proteínas hasta hacerla igual a la de la leche materna, de este

modo, el neonato recibirá la cantidad y el tipo de proteínas adecuadas para su edad y su

fisiología renal.



Las fórmulas infantiles emplean como materia prima la leche de vaca, la cual modifican en su

concentración proteica para hacerla accesible a la fisiología del neonato.

De unos años a la fecha, en todos los medios de comunicación, así como en libros,

revistas y material de divulgación de la ciencia, se habla sobre los ácidos grasos omegas,

como elementos importantes en la nutrición humana, principalmente como antioxidantes,

aunque como ácidos grasos, también pueden intervenir en otros procesos, como en la

formación de las membranas celulares, al ingerir estos ácidos, el metabolismo celular los

incluye en la membrana celular dándole mayor fluidez y resistencia, principalmente a la

oxidación por radicales libres a la membrana celular.

Entre los ácidos omegas más importantes a nivel nutrimental, encontramos al ácido

docohexanóico o DHA y al ácido araquidónico o ARA. Gracias a la biotecnología estos

ácidos grasos tan importantes se pueden extraer en cantidades industriales a partir del

metabolismo de organismo como Crypthecodinium cohnii un protozoario dinoflagelado

del que se extrae DHA (recordarás que los protozoarios son animales unicelulares,

aunque difieren mucho de los cordados, en los cuales nos hemos centrado, resulta

interesante conocer el alcance que la biotecnología ha tenido en cuanto a la manipulación

o aprovechamiento de procesos fisiológicos animales se trata).

En la nutrición infantil el DHA es de vital importancia para el adecuado desarrollo del

sistema nervioso central del neonato, se ha demostrado que dicho proceso se lleva a

cabo de mejor forma cuando se adicionan estos elementos a la dieta, mejorándose

procesos como el aprendizaje y la memoria (Sanhueza, et. al 2004) Es por esto que las

fórmulas infantiles para neonatos incluyen importantes cantidades de este ácido extraído



del dinoflagelado anteriormente mencionado para reforzar el desarrollo del cerebro de los

bebés. Obviamente, la leche materna siempre será una mejor opción para alimentar a un

neonato.

A manera de breviario cultural y con la finalidad de enriquecer tu conocimiento sobre la

importancia de los ácidos grasos en la dieta humana, se ha observado que el ARA influye

de manera importante en el desarrollo de la vista (Pinazo-Durán, 2008), en este sentido el

ácido araquidónico con el que se suplementan algunas fórmulas infantiles se extrae del

hongo Mortierella alpina.

Actividad 1. Reciclaje extremo Todos saben que los abonos son utilizados para las plantas, algo contienen que resulta benéfico a las plantas, pero ¿Sabes a ciencia cierta que es? ¿Por qué una planta abonada crece mejor que una no abonada? Existen varios tipos de abono, algunos son producidos industrialmente pero también existen abonos orgánicos. ¿Cuál crees que sea mas eficiente y porqué? Con esta actividad podrás conocer una vertiente comercial sobre el uso de productos del metabolismo animal aplicados en la industria, para llevarla a cabo se te pide lo siguiente.

1. Realiza una investigación bibliográfica, basándote en al menos tres bibliografías especializadas sobre la generación de abonos orgánicos

Haz énfasis en los siguientes puntos:

Características de un abono

Diferencias (en su producción, composición, calidad, usos), entre un abono industrial y uno orgánico.

Origen de los abonos orgánicos

Aplicaciones de los abonos orgánicos

2. Con la información obtenida ingresa a la base de datos y atiende lo que se te pide

3. Participa en el foro titulado Reciclaje extremo donde se abordará la relación entre los componentes de la materia fecal de los consejos en la industria del abono y atiende a lo que se te solicita. Se te recomienda que previo a tu ingreso al foro consultes la Rúbrica de participación en foros, que se encuentra en la pestaña Material de apoyo.



4.2. La fisiología vegetal en la biotecnología

Desde siempre, las plantas han sido nuestras grandes proveedoras; de alimento, materias

primas para construcción, como combustible, como medio de transporte, entre otros,

nuestras vidas, nuestra supervivencia está estrechamente ligada a las plantas, a lo que

hacen por nosotros y a lo que nos dan.

El avance de la ciencia nos ha permitido explotar y manipular a las plantas y su fisiología,

hoy en día, somos capaces de extraer metabolitos secundarios con diferentes

aplicaciones, principalmente médicas, incluso hasta hemos sido capaces de modificar su

genoma incorporando a su genoma, genes de otras especies convirtiéndolos en

transgénicos, o modificando la expresión de sus propios genes para hacer más efectiva

su producción, algo muy útil en el caso de las plantas comestibles.

El provecho que los avances biotecnológicos nos ha permitido obtener de las plantas ha

sido simplemente increíble, a continuación abordaremos algunos ejemplos que gracias a

la biotecnología han cambiado nuestra vida.

4.2.1. Principales aplicaciones de la fisiología vegetal e n

la Biotecnología

Si e pregunto, menciona algún fármaco para eliminar el dolor de cabeza, seguramente

pensaste en la aspirina. En el Egipto antiguo ya se utilizaba la aspirina para aliviar

algunos dolores y fiebre, desde luego, esta aspirina se utilizaba en su presentación más

primitiva, la corteza del sauce blanco Salix alba. Este árbol de amplia distribución, en su

corteza concentra cantidades importantes de un metabolito secundario que hoy

conocemos como ácido salicílico, en cantidades suficientes como para aliviar algunas

neuralgias si se tomaba el producto de la decocción de su corteza, un tecito te aspirina.

El ácido salicílico, como se le llamó por primera vez fue aislado de la corteza del sauce

blanco en 1828 por el químico alemán Johann Buchner. Hoy en día el ácido

acetilsalicílico, comercializado bajo el nombre de marca Aspirina de la farmacéutica Bayer

es el analgésico más usado en el mundo, no solo por su potencia para aliviar la fiebre y

dolor, además de su capacidad como analgésico se ha descubierto que el ácido

acetilsalicílico es capaz de inhibir la agregación plaquetaria, es decir impide que las

plaquetas se aglutinen para formar coágulos, esta capacidad ha servido para fortalecer

las terapias de pacientes con afecciones cardiacas, así como de pacientes que han

sufrido infartos cerebrales ocasionados por la obstrucción del flujo sanguíneo a causa de

un coágulo, por mencionar algunas patologías.



A B

A) Reacción química que se lleva a cabo para producir ácido acetil salicílico de manera

sintética.

B) Estructura tridimensional del ácido acetil salicílico.

(5α,6α)-7,8-didehidro-4,5-epoxi-17-metilmorfinan-3,6-diol. Este complicado nombre

químico no te dice nada, sin embargo hace referencia a un metabolito de una planta

conocida como dormidera (Papaver somniferum) de esta planta se extrae una mezcla de

metabolitos vegetales conocida como opio, que contiene altas concentraciones de

morfina, un alcaloide producido por esta planta.

Los alcaloides son metabolitos secundarios vegetales producidos a través de la

modificación de aminoácidos por parte de la propia planta, el tener como base un

aminoácido les confiere la capacidad de tener efectos potentes a bajas concentraciones

en la fisiología del ser humano.

La morfina, nombrada así haciendo alusión al dios de sueño Morfeo, tiene un potente

efecto analgésico y sedante, efectos ampliamente utilizados en la medicina en la profilaxis

de padecimientos como el cáncer y afecciones cardiacas, y otras enfermedades

terminales.

Actividad 2. Aceite de plantas

Entre los metabolitos secundarios de las plantas más explotados desde hace siglos se

encuentran los aceites esenciales, básicamente se componen de elementos aromáticos,

es por esta característica que este producto ha llamado tanto la atención del ser humano,

desde la era sumeria del año 3500 A.C. pasando por el antiguo Egipto, la Francia del

siglo XVI hasta nuestros días, los aceites esenciales han sido de particular interés para la

industria del perfume. ¿Te has preguntado, como es que un perfume puede oler a

lavanda, rosa o a maderas? Con esta actividad podrás responder esta pregunta, a la par

de que conocerás el proceso de extracción de este producto vegetal, que es, en realidad

más sencillo de lo que te imaginas.

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1.- Realiza una investigación bibliográfica, basándote en al menos, tres bibliografías

científicas (libros especializados en química, o artículos científicos formales) Sobre los

aceites esenciales vegetales y su proceso de extracción tomando en cuenta los

siguientes puntos.

a) Definición de aceite esencial.

b) Composición química de un aceite esencial.

c) Proceso de extracción de un aceite esencial (recolección de las plantas, tratamientos,

consideraciones a observar de la técnica).

d) Fundamento de la técnica de extracción (relación entre la estructura química de los

componentes del aceite y la técnica utilizada).

2.- Con la información obtenida, en un documento de Word con extensión .doc elabora

un diagrama de flujo sobre la extracción de aceites vegetales explicado a profundidad

dicho proceso, desde la cosecha de las plantas hasta su obtención final abarcando los

puntos mencionados en los incisos a, b, c y d.

3.-Puedes reforzar tu trabajo con imágenes y ejemplos que enriquezcan tu contenido

Guarda tu trabajo con la nomenclatura FPA_U4_A2_XXYZ

Envía el archivo a tu Facilitador(a) mediante la sección de Tareas para su revisión y

retroalimentación.

Papaver somniferum

Estructura química de la morfina



La morfina, por su potencia y los efectos que ocasiona sobre el sistema nervioso central

ha sido empleada como droga, es por esta situación que su manejo está restringida solo

para personal médico altamente calificado.

A lo largo de tu vida, seguramente has consumido varios gramos de otro alcaloide, la

1,3,7-trimetil- 1H-purina- 2,6(3H,7H)-diona 1,3,7-trimetilxantina, mejor conocida como

cafeína, producida por Coffea arabica o cafeto. Sus efectos estimulantes y vigorizantes

son bien conocidos, actualmente, la industria alimenticia produce grandes cantidades de

este alcaloide para adicionarlo a productos como las bebidas energetizantes entre otros.

La industria farmacéutica también emplea a la cafeína como potencializador de los

efectos de algunos fármacos, el ejemplo más claro es la combinación de cafeína con

ácido acetilsalicílico para incrementar el efecto analgésico de este fármaco, algunos

medicamentos antihistamínicos incluyen dentro de su formulación a la cafeína para

fortalecer el efecto de los analgésicos que contienen.

Existen otros alcaloides consumidos en masa por el ser humano como la nicotina,

proveniente del tabaco y el tetrahidrocannabinol alcaloide presente en la marihuana,

ambos con efectos dañinos sobre la salud humana.

¿Has oído hablar a cerca de la paradoja francesa? “Se refiere a la aparente

compatibilidad de una dieta elevada en grasas con una reducida incidencia de la

ateroesclerosis coronaria, lo cual se atribuye al consumo regular por los franceses de vino

tinto o jugo de uvas, productos con un elevado contenido de flavonoides. A estos

flavonoides y taninos como el resveratrol, entre otras sustancias fenólicas que contiene el

vino tinto se le atribuyen propiedades antioxidantes, que reducen la oxidación de las

lipoproteínas de baja densidad (LDL) y con ello la disminución del riesgo de

enfermedades aterogénicas.Otros ejemplos son el proceso de envejecimiento del

organismo humano y las correlaciones halladas entre los procesos de iniciación,

promoción y progresión del cáncer, con el incremento de la generación de radicales libres

y sus metabolitos, lo que ha inducido el consumo de productos antioxidantes como

agentes quimiopreventivos” (Núñez, 2011).

El resveratrol es uno de los metabolitos secundarios de las plantas que más ha cobrado

auge entre las industrias alimenticia, farmacéutica y en la investigación científica, se sabe

que tiene importantes efectos como potente antioxidante, además de intervenir en el

metabolismo energético y de asimilación de ácidos grasos, se ha comprobado que tienen

efectos como agente anticancerígeno y como cardio protector, como antibacteriano y

como antiprotozoario, cada día hay más científicos interesados en descubrir nuevos

efectos para esta droga, al parecer, la industria farmacéutica y la investigación científica y

biotecnológica orientadas a la salud han centrado su atención en los metabolitos

secundarios de las plantas ya que tanto alcaloides, como taninos y polifenoles como el



resveratrol ejercen muchos efectos interesantes para combatir algunas enfermedades

como el cáncer, infecciones bacterianas, padecimientos metabólicos, procesos

neurodegenerativos, entre otros.

Además del resveratrol, existen otros compuestos polifenólicos que han despertado el

interés de los investigadores y biotecnólogos, los flavonoides son compuestos

polifenólicos presentes en todas las plantas y comprenden la familia más grande de

metabolitos secundarios vegetales. Al igual que los alcaloides, los flavonoides son

derivados de aminoácidos, en particular de aminoácidos aromáticos como el triptófano y

la fenilalanina.

Estos compuestos entre los que se encuentran, la epicatequina, kaempferol, quercetina,

han demostrado tener potentes efectos como antioxidantes, anitibacterianos,

antiprotozoarios, en particular contra patógenos como Plasmodium sp. Giardia lamblia,

Trypanosoma sp, Entamoeba histolytica, entre otros (Ramírez M, 2010).

También se ha demostrado que son potentes agentes anticancerígenos, en este sentido,

los esfuerzos de los investigadores se han enfocado en estudiar este último efecto de los

flavonoides por el impacto a nivel de salud mundial que podrían tener.

Actividad 3. Fábrica de medicamentos

Como pudiste apreciar, las plantas se han convertido en una basta fuente de sustancias

con potencial curativo, en este sentido la biotecnología ha producido nuevas alternativas

para atender desde un dolor de muelas hasta el Cáncer y el SIDA. Las plantas son, hoy

en día, verdaderas fábricas de medicamentos, muchos de ellos están a la espera de ser

descubiertos, tal vez por ti. En esta actividad podrás ampliar tu conocimiento sobre los

metabolitos secundarios vegetales y su uso en la medicina, para lo cual se te pide lo

siguiente.

1.- Realiza una investigación bibliográfica, basándote en al menos 4 bibliografías

especializadas en fisiología vegetal, farmacología, fitoterapia o medicina sobre los

flavonoides y alcaloides tomando en cuenta lo siguiente:

Definición de flavonoide y alcaloide (clasificación de cada uno y estructura

química principal)

Semejanzas y diferencias entre flavonoides y alcaloides

Flavonoides y alcaloides utilizados en la medicina con fines terapéuticos (al

menos 5 ejemplos de cada uno sin contemplar en tu trabajo los ejemplos

abordados en esta unidad)

Planta de donde se obtiene

Efecto terapéutico que presentan que ha sido de interés por la comunidad médica



2.- Con la información que has obtenido elabora un resumen de al menos 3 cuartillas en

formato WORD con letra arial tamaño 11 con interlineado 1.5. Sobre la aplicación de

metabolitos de plantas en la industria farmacéutica tomando en cuenta los puntos

señalados anteriormente para cada ejemplo que utilices (tipo de metabolito, estructura

química, planta de origen, efecto terapéutico, patologías en las que se emplea), recuerda

incluir la bibliografía que utilizaste.

3.- Guarda tu trabajo con la nomenclatura FPA_U4_A3_XXYZ

4.- Envía el archivo a tu Facilitador(a) mediante la sección de Tareas para su revisión y

retroalimentación.

Autoevaluación

En esta actividad pondrás a prueba los conocimientos adquiridos durante la unidad

resolviendo un crucigrama que te ayudará a afirmar algunos conceptos clave.



Evidencia de aprendizaje. Reciclaje extremo II

Como producto de la alimentación de los cordados y posterior metabolismo de los alimentos se generan grandes cantidades de Nitrógeno que deben ser excretadas en forma de ácido úrico ó urea, este nitrógeno resulta ser un nutrimento esencial para las plantas quienes tienen mecanismos especiales de fijación de este elemento químico. Este proceso de reciclaje químico que inicia con la ingesta de alimentos, pasando por su digestión, excreción y asimilación por parte de las plantas tiene también implicaciones ecológicas, además de metabólicas.



Con esta actividad podrás identificar la relación ecológica que existe entre el metabolismo de los mamíferos y el metabolismo del nitrógeno de las plantas, para ello se te pide lo siguiente.

1.- Realiza una investigación bibliográfica basándote en 3 bibliografías especializadas

sobre fisiología animal y vegetal sobre los siguientes aspectos.

Metabolismo de nitrógeno en mamíferos (puedes tomar como ejemplo un

herbívoro como una vaca y un carnívoro como un león, un perro o al ser humano)

Excreción de nitrógeno en las especies que hayas elegido

Aspectos ecológicos de la fijación de nitrógeno

2.- Con la información que has obtenido elabora un resumen de al menos 3 cuartillas en

formato WORD con letra arial tamaño 11 con interlineado 1.5 sobre la relación entre el

proceso de excreción de nitrógeno de mamíferos en la fabricación de abonos y el

proceso de fijación de nitrógeno en las plantas con la información que has leído formula

una conclusión sobre las implicaciones ecológicas de ambos procesos.

3.- Guarda tu trabajo con la nomenclatura FPA_U4_EA_XXYZ

4.- Envía el archivo a tu Facilitador(a) mediante la sección de Tareas para su revisión y

retroalimentación.

Autorreflexiones

Además de enviar tu evidencia de aprendizaje, ingresa al foro Preguntas de auto

reflexión y consulta la actividad que tu facilitador(a) te presente, realiza la actividad y a

partir de esta, elabora tu auto reflexión en un archivo de texto llamado

FPA_U4_ATR_XXYZ donde complementarás la actividad realizada. Posteriormente

envía tu archivo mediante la herramienta Auto reflexiones

Cierre de unidad

Felicitaciones, acabas de concluir la cuarta unidad y la materia de Fisiología de plantas y

animales, a lo largo de esta asignatura pudiste adentrarte en el estudio de los principales

procesos fisiológicos de estos organismos, apreciaste las semejanzas y diferencias entre

estos y el impacto que la evolución ha tenido en el modelado de estas estrategias de

sobrevivencia. Resulta imposible abarcar el estudio fisiológico de plantas y animales en



una unidad, sin embargo ahora cuentas con bases sólidas que te permitirán profundizar

en el estudio de los procesos fisiológicos que te interesen profesionalmente con una

visión crítica y contractiva.

Este estudio te habilitará para formular hipótesis y nuevas aplicaciones de estos procesos

en las diversas ramas de la biotecnología que abordes a lo largo de tu vida profesional,

existen muchos aspectos fisiológicos ya descritos, sin embargo, no son nada comparado

con los descubrimientos que faltan por hacer, los cimientos están construidos, sobre ellos,

con base en tus investigaciones contribuirás con el crecimiento de esta rama de la cienca,

te exhortamos a que continúes esforzándote, preparándote, pero sobre todo, a

cuestionarte, a plantearte preguntas y problemas que podrán culminar, cuando las

respondas en grandes descubrimientos. Adelante.

Para saber más

Para conocer otros aspectos sobre la fisiología vegetal puedes leer el artículo que

a continuación se te presenta y comentar tus puntos de vista con tus compañeros

en un blog.

Pardo A., Giménez M., Perona A y Pardo J. (2008). Utilización de fibra de kenaf

Hibiscus cannabinus L.) en la elaboración de sustratos específicos para cultivo de

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