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10 jul 2020

Regulación y Coordinación en Plantas

La regulación es el conjunto de procesos biológicos que mantienen el estado de equilibrio en los organismos, reajustando y coordinando sus procesos internos. En las plantas, tanto la regulación como el desarrollo se producen mediante la acción de las hormonas vegetales. Asimismo, tienen capacidad para percibir cambios en las condiciones del medio que les rodea en forma de estímulos, como son: la gravedad, la temperatura, la humedad, o la dirección de la luz; y de elaborar respuestas adecuadas.

Hormonas Vegetales o Fitohormonas

Para Zamora, P. (2012) menciona que las hormonas vegetales o fitohormonas  “son sustancias sintetizadas por las plantas, que estimulan o inhiben el crecimiento y la diferenciación de las células vegetales, coordinando el desarrollo, el crecimiento y la senescencia de las diferentes partes de la planta”. En relación a esto, las fitohormonas son aquellas que regulan de manera predominante los fenómenos fisiológicos de las plantas, y actúa sobre los tejidos de la misma. Además, tiene como función el crecimiento de las plantas, las caídas de hojas, la floración, la formación y maduración de los frutos y la germinación.

Tipos

1) Auxina: Son hormonas vegetales que influyen en el crecimiento de del tallo, las hojas y raíces; además influye en el desarrollo de las ramas laterales y frutos, estimulando la elongación o alargamiento de ciertas células e inhibiendo el crecimiento de otras, y esto es debido en función de la cantidad de auxina en el tejido vegetal y su distribución. Cabe destacar que las auxinas son fotosensibles a la luz solar.

2) Giberelinas: Son las que sintetizan los meristemos apicales y otros tejidos jóvenes de la planta; su función primordial es el crecimiento longitudinal del tallo, estimulando la división de las células; sin embargo, también estimulan la floración y el desarrollo de frutos sin necesidad de polinización. Por otra parte,  intervienen también en la germinación de las semillas, promueven la síntesis de etileno e inhiben la senescencia. 

3) Citoquininas: Estas hormonas son de estructura químicas complicada y se producen en las raíces, entre sus funciones se encuentra la determinación de la función que llevará acabo el tejido sobre el que está actuando (organogénesis), también intervienen en la dominancia apical e impide la caída de las hojas (senescencia), retrasando así la descomposición de sus componentes. Por otro lado, estimulan la germinación de las semillas, la formación de semillas, la ruptura del letargo de las semillas y la inducción de la formación de brotes. 

Cabe destacar, que cuando hay muchas citoquininas y pocas auxinas las plantas originan hojas; cuando hay poca citoquininas y muchas auxinas se estimula la producción de raíces, y cuando se encuentran en concentraciones iguales se forman tanto hojas como raíces. Además en los tallos las citoquininias estimulan el crecimiento de las yemas laterales, de forma que su función es contraria a la de las auxinas, mientras que en las raíces sucede todo lo contrario, las auxinas estimulan el crecimiento de las raíces secundarias y las citoquininas la raíz principal.

4) Ácido Abscísico (ABA): Es antagónica de las giberelinas, debido a que, es una hormona simple que se sintetiza  en las hojas, tallo y cofia de las raíces, su función primordial es el impedimento de la pérdida de agua en casos de estrés hídrico, reduciendo el número de hojas; también impide que la semilla germinen si se hallan en condiciones adversas.

5) Etileno: Es la única hormona gaseosa de las plantas que estimula la maduración de los frutos; esto debido a que induce la transformación de almidón y los ácidos  contenidos en ellos en azúcares que les dan el característico sabor dulce; además, facilita la degeneración de la clorofila, que le da el característico color verde a los frutos inmaduros, y la síntesis de pigmentos de otros colores. 

Además, intervine también en la caída de las hojas, ya que cuando las cantidades de auxinas y citoquininas en la hoja disminuyen, permite que las células de las hojas comiencen a decaer y el punto de unión con el tallo se prepare para dejarla caer, mientras que las cantidades de etileno aumentan.

6) Florígeno: Es una hormona que emplean las plantas para florecer; asimismo, se trata de una partícula que viaja desde la hoja hasta el tejido embrionario vegetal para dar la orden de la floración. Pero solamente estimula la floración de algunas plantas.

Los Movimientos de las Plantas

Las plantas pueden reaccionar frente a determinados estímulos externos mediante movimientos que afectan a algunas zonas de la planta, a este fenómeno se denomina tropismos a los movimientos lentos debidos al crecimiento de la planta, que son orientados por estímulos externos que producen deformaciones permanentes, y por ello, se producen en las zonas con crecimiento activo.

En este sentido, el Tropismo, es la respuesta producida por un vegetal frente a un estímulo externo y producido por la acción de las hormonas vegetales. Asimismo, son movimientos lentos que las plantas realizan para adaptarse a las mejores condiciones en el medio donde viven, esto sucede por el crecimiento de la planta. Pero, pueden ser positivos si la planta se dirige hacia el estimulo, o negativo si se aleja de él. Por otra parte, existentes diferentes tipos de tropismo, entre los cuales tenemos:

a) Fototropismo: Se basa en la acumulación de auxinas en la plantas, provocando que cambie su dirección de crecimiento normal cuando ocurren cambios en la luz, es decir, que la planta se curva hacia la fuente lumínica.

b) Geotropismo: También llamado gravitropismo, y es de especial importancia durante la germinación de las semillas, puesto que se refleja en un crecimiento en respuesta a la aceleración de la gravedad; el cual permite el crecimiento orientado de las raíces, que deben hundirse en el suelo para su correcto funcionamiento, y el crecimiento de los tallos hacia el medio aéreo.

c) Hidrotropismo: Es el crecimiento direccional de las raíces de las plantas con relación a la disponibilidad de agua, es decir, que corresponde a un movimiento de los vegetales hacia las zonas húmedas.

d) Quimiotropismo: Es el movimiento orientado del vegetal, provocado por la presencia de sustancias químicas como sales disueltas, anhídrido carbónico, oxígeno, entre otros.

e) Tigmotropismo: Es el movimiento de crecimiento orientado bajo la influencia del contacto físico. Asimismo, este efecto ocurre cuando la planta tiende a crecer alrededor de una superficie sólida, como un muro, una valla o incluso otra planta; es por ello, que algunas especies trepadoras han desarrollado órganos como los zarcillos y uncinos para adherirse al objeto que les sirve de soporte.

Además, este efecto hace que la planta pueda alterar su velocidad de crecimiento, cambiar la morfología, evitar barreras, controlar la germinación, apoyarse en estructuras, facilitar la polinización, acelerar el movimiento del polen, esporas o semillas, y capturar presas.

Nastia

Según Zamora (ob. Cit.) dice que “se denominan nastias a los movimientos provocados por estímulos externos, son pasajeros y no guardan relación con la dirección en que actúa dicho estímulo”. Se puede decir, que la nastia es la respuesta de determinadas zonas de un vegetal frente a un estímulo de carácter externo y difuso; además, son movimientos asociados a reacciones ambientales que no requieren el crecimiento de la planta. Por otro lado, existentes diferentes tipos de nastia, entre las cuales tenemos:

a) Fotonastias: Es la respuesta a la luz, como la apertura de ciertas flores al amanecer o al anochecer. Ejemplo los Girasoles.

b) Sismonastias: Son producidas cuando el estímulo es el contacto o la sacudida del vegetal, como por ejemplo el movimiento de las plantas carnívoras, que se cierran sobre las presas al menor contacto, o algunos tipos de mimosas que mueven su follaje al ser tocadas o expuestas al calor.

c) Termonastias: Son las respuestas a las variaciones de temperaturas, como el cierre de la flor de tulipán.

d) Hidronastias: Son aquellas respuestas a la humedad del ambiente, como por ejemplo, en la apertura de los esporangios en los helechos.

e) Traumonastias: Es la respuesta producida por una herida o como consecuencia de esta.

f) Nictinastias: Es una respuesta reversible a estímulos lumínicos que implica movimientos de las hojas, las cuales se encuentran extendidas durante el día y plegadas durante la noche; y han sido denominadas movimientos del sueño, un ejemplo es la planta de vinagrillo perteneciente al género Oxalis. Además, se ha postulado que ocurren para evitar pérdidas de calor cuando disminuye la radiación; y se da sobre todo en leguminosas tropicales, que sufren grandes oscilaciones térmicas.

Termoperiodo y Fotoperiodo

Zamora (ob. Cit.) menciona que existen determinados factores externos, como la temperatura y la luz, que tienen efectos sobre algunos aspectos del desarrollo de las plantas, entre ellos la germinación y la floración.

Termoperiodo

Entre los efectos que la temperatura tiene en las plantas destacan:

  • Estratificación: Es da cuando la germinación de las semillas en algunas plantas se induce al ser expuestas al frío durante un periodo de tiempo más o menos largo. 
  • Vernalización: Es la que se induce la floración exponiendo la planta a bajas temperaturas.

Fotoperiodo

Según el fotoperiodo, se pueden diferenciar tres tipos de plantas:

a) Plantas de Día Corto: Para florecer necesitan un número máximo de horas diarias de luz, o un periodo largo de oscuridad. Es por ello, que detectan que los días se acortan y las noches se alargan. Ej: fresas, arroz, entre otros.

b) Plantas de Día Largo: Para florecer necesitan un número mínimo de horas diarias de luz, o una duración de la noche igual o menor a un número determinado de horas. Son las plantas que florecen cuando los días se alargan y las noches se acortan. Ej: trigo, lechuga, trébol, entre otros.

c) Plantas de Día Neutro: La floración no está relacionada con la duración del día o la noche. Ej: las orquídeas, caña de azúcar, entre otros.

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Autor

Prof. Arnaldo Rodríguez

Educación mención Biología

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