lunes, 10 de septiembre de 2012

Sistema Endocrino en Vegetales

Sistema endocrino en Vegetales 
Respuesta a estímulos externos 
Los seres vivos se caracterizan por tres funciones básicas: nutrición, reproducción y capacidad de relacionarse. En los vegetales las relaciones que se establecen son de dos tipos: los tropismos y las nastias.
Una respuesta de una planta a estímulos del medio ambiente implica un movimiento de parte de las plantas, el cual se conoce como tropismo. Si la respuesta es hacia el estímulo se dice que es un tropismo positivo, si es en sentido contrario negativo. Estos movimientos son originados por un crecimiento diferencial del órgano o parte del vegetal. 
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Hormonas vegetales (o fitohormonas)
El desarrollo normal de un planta depende de la interacción de factores externos (luz, nutrientes, agua, temperatura) e internos (hormonas).   
Las hormonas vegetales son sustancias sintetizadas en un determinado lugar de la planta y se transportan a otro, donde actúan a muy bajas concentraciones, regulando el crecimiento, desarrollo ó metabolismo del vegetal. El término "sustancias reguladoras del crecimiento" es más general y abarca a las substancias tanto de origen natural como sintetizadas en laboratorio que determinan respuestas a nivel de crecimiento, metabolismo ó desarrollo en la planta. 
Las fitohormonas u hormonas vegetales son sustancias orgánicas, generalmente cristalizables, y de peso molecular medio, producidas por ciertas células vegetales en sitios  de la planta y son capaces regular de manera predominante sus fenómenos fisiológicos. 
Las fitohormonas se producen en pequeñas cantidades en tejidos vegetales. Pueden actuar en el propio tejido donde se generan o bien a largas distancias, mediante transporte a través de los vasos del xilema y del floema.
Las hormonas vegetales controlan un gran número de procesos, entre ellos el crecimiento de las plantas, la caída de las hojas, la floración, la formación del fruto y la germinación. Una fitohormona interviene en varios procesos, y del mismo modo todo proceso está regulado por la acción de varias fitohormonas. Los efectos fisiológicos producidos no dependen de una sola fitohormona, sino más bien de la interacción de muchas de estas sobre el tejido en el cual coinciden. 
Las fitohormonas pueden promover o inhibir determinados procesos. 
Dentro de las que promueven una respuesta existen 4 grupos principales de compuestos naturales, cada uno de los cuales con  propiedades de regulación del crecimiento en plantas. Son: auxinas, giberelinas, citocininas y etileno. 
Dentro de las que inhiben encontramos el ácido abscísico, los inhibidores, morfactinas y retardantes del crecimiento, Cada uno con su estructura particular y activos a muy bajas concentraciones dentro de la planta. 

Auxinas 
El nombre auxina significa en griego 'crecer' y es dado a un grupo de compuestos que estimulan la elongación.  Aunque la auxina se encuentra en toda la planta, la más altas concentraciones se localizan en las regiones meristemáticas en crecimiento activo.  
La auxina es transportada desde el punto apical de la planta hacia su base. Este flujo de auxina reprime el desarrollo de brotes axilares laterales a lo largo del tallo, manteniendo de esta forma la dominancia apical. El movimiento de la auxina fuera de la lámina foliar hacia la base del pecíolo parece también prevenir la abscisión. 
La auxina ha sido implicada en la regulación de un número de procesos fisiológicos.
  • Promueve el crecimiento y diferenciación celular, y por lo tanto en el crecimiento en longitud de la planta,
  • Inhibe el crecimiento de las yemas laterales del tallo.
  • Promueve el desarrollo de raíces laterales.
  • Estimulan el crecimiento y maduración de frutas, la  floración y la senectud.
  • Produce el gravitropismo (crecimiento en función de la fuerza de gravedad), en combinación con los estatocitos (células especializadas en detectar la fuerza de gravedad, por contener amiloplastos).
  • Retardan la caída de hojas, flores y frutos jóvenes
La auxina se dirige a la zona oscura de la planta, produciendo que las células de esa zona crezcan mas que las correspondientes células que se encuentran en la zona clara de la planta. Esto produce una curvatura de la punta de la planta hacia la luz, movimiento que se conoce como fototrofismo.          

Giberelinas 
Las giberelinas son sintetizadas en los primordios apicales de las hojas, en las puntas de las raíces y en semillas en desarrollo. Esta hormona no muestra el mismo transporte fuertemente polarizado como el observado para la auxina, aunque en algunas especies existe un movimiento basipétalo en el tallo. Su principal función es incrementar la tasa de división celular (mitosis). 
Además de ser encontradas en el floema, las giberelinas también han sido aisladas de exudados del xilema, lo que sugiere un movimiento más generalmente bidireccional de la molécula en la planta.
  • Producen un incremento en el crecimiento del vástago.
  • Estimulan la división celular y afectan a hojas y tallos.
  • Inducen la germinación de las semillas.
  • En plantas con morfología juvenil diferente de la adulta, modifican esta última y vuelve a la juvenil.
Citoquininas 
Las citoquininas son hormonas vegetales naturales que estimulan la división celular en tejidos no meristemáticos. Son producidas en las zonas de crecimiento, como los meristemas en la punta de las raíces. Las mayores concentraciones de citoquininas se encuentran en embriones y frutas jóvenes en desarrollo, ambos sufiendon una rápida división celular. La presencia de altos niveles de citoquininas puede facilitar su habilidad de actuar como un fuente demandante de nutrientes. Las citoquininas también se forman en las raíces y son translocadas a través del xilema hasta el brote. Sin embargo, cuando los compuestos se encuentran en las hojas son relativamente inmóviles. 
Otros efectos generales de las citoquininas en plantas incluyen:
  • estimulación de la germinación de semillas
  • estimulación de la formación de frutas sin semillas
  • ruptura del letargo de semillas
  • inducción de la formación de brotes
  • mejora de la floración
  • alteración en el crecimiento de frutos
  • ruptura de la dominancia apical.
Ácido abscísico 
El inhibe el crecimiento celular y la fotosíntesis. El ácido acido abscisico (ABA), conocido anteriormente como dormina o agscisina, es un inhibidor del crecimiento natural presente en plantas. Químicamente es un terpenoide que es estructuralmente muy similar a la porción terminal de los carotenoides: 
El ácido abscísico es un potente inhibidor del crecimiento que ha sido propuesto para jugar un papel regulador en respuestas fisiológicas tan diversas como el letargo, abscisión de hojas y frutos y estrés hídrico, y por lo tanto tiene efectos contrarios a las de las hormonas de crecimiento (auxinas, giberelinas y citocininas). El ácido abscísico se encuentra en todas las partes de la planta; sin embargo, las concentraciones más elevadas parecen estar localizadas en semillas y frutos jóvenes y la base del ovario. 
  • Induce la latencia de yemas y semillas, en climas fríos.
  • Inhibe el crecimiento de los tallos.
  • Induce la senescencia de las hojas.
  • Controla la apertura y cierre de los estomas, previniendo la pérdida de agua por transpiración.
Etileno
El etileno, siendo un hidrocarburo, es muy diferente a otras hormonas vegetales naturales.  
En el s. XIX se observó que el gas que escapaba de las farolas de iluminación producía la defoliación de los árboles de las calles. Es un gas liberado por los tejidos de la planta. Es activado por altas concentraciones de auxinas, o por ambientes estresantes como heridas, polución atmosférica, encharcamiento, etc. La exposición de plántulas a ese gas produce reducción de la elongación del tallo, incrementa  el crecimiento lateral, y produce un anormal crecimiento horizontal de la plántula.  Aunque se ha sabido desde principios de siglo que el etileno provoca respuestas tales como geotropismo y abscición no fue sino hasta los años 1960s que se empezó a aceptar como una hormona vegetal. Se sabe que el efecto del etileno sobre las plantas y secciones de las plantas varía ampliamente. Ha sido implicado en la maduración, abscisión, senectud, dormancia, floración y otras respuestas. El etileno parece ser producido esencialmente por todas las partes vivas de las plantas superiores, y la tasa varía con el órgano y tejido específicos y su estado de crecimiento y desarrollo.  
Ya que el etileno está siendo producido continuamente por las células vegetales, debe de existir algún mecanismo que prevenga la acumulación de la hormona dentro del tejido. A diferencia de otras hormonas, el etileno gaseoso se difunde fácilmente fuera de la planta. Esta emanación pasiva del etileno fuera de la planta parece ser la principal forma de eliminar la hormona. Técnicas como la ventilación y las condiciones hipobáricas ayudan a facilitar este fenómeno durante el periodo poscosecha al mantener un gradiente de difusión elevado entre el interior del producto y el medio que lo rodea. Un sistema de emanación pasivo de esta naturaleza implicaría que la concentración interna de etileno se controla principalmente por la tasa de síntesis en lugar de la tasa de remoción de la hormona.
  • Acelera la maduración de los frutos.
  • Promueve la caída de hojas, flores y frutos (abscisión).
  • Produce curvatura de las hojas hacia abajo (epinastia).
  • Induce la formación de raíces en hojas, tallos y pedúnculos florales.
  • Induce la feminidad en flores de plantas monoicas (las que tienen flores masculinas y femeninas sobre el mismo individuo)
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