Las fitohormonas
Una planta no tiene músculos ni sistema nervioso, pero responde al medio: el tallo de una planta de maíz busca la luz, su raíz busca el agua y los guineos verdes de una finca se ponen amarillos cuando les toca. Todas esas respuestas, lentas pero precisas, las dirigen unos mensajeros químicos: las fitohormonas.
Qué son las fitohormonas
Un girasol sigue al sol, las raíces de un árbol buscan el agua del suelo y un guineo verde se pone amarillo en pocos días dentro de una bolsa de papel en la cocina: ¿cómo coordinan estas respuestas unos seres vivos que no tienen cerebro ni nervios?
Las cinco fitohormonas clásicas son las auxinas, las giberelinas, las citoquininas, el etileno y el ácido abscísico. En las secciones siguientes vas a ver qué hace cada una.
¿Qué es una fitohormona y en qué se diferencia de una hormona animal en cuanto a su lugar de producción, su transporte y sus células diana?
¿Qué es una fitohormona y en qué se diferencia de una hormona animal en cuanto a su lugar de producción, su transporte y sus células diana?
Citá dos fitohormonas (por ejemplo auxinas, giberelinas, citoquininas, etileno o ácido abscísico) y describí el efecto principal de cada una en la planta.
Citá dos fitohormonas (por ejemplo auxinas, giberelinas, citoquininas, etileno o ácido abscísico) y describí el efecto principal de cada una en la planta.
Citá las cinco fitohormonas clásicas (auxinas, giberelinas, citoquininas, etileno y ácido abscísico) y asociá cada una con un proceso característico (alargamiento del…
Citá las cinco fitohormonas clásicas (auxinas, giberelinas, citoquininas, etileno y ácido abscísico) y asociá cada una con un proceso característico (alargamiento del tallo, crecimiento del fruto, división celular, maduración, dormición y cierre de estomas).
Auxinas y tropismos
Si dejás una maceta acostada, en pocos días el tallo se curva hacia arriba y la raíz hacia abajo. ¿Cómo detecta la planta la inclinación y cambia de rumbo?
Hay varios tipos, según el estímulo:
| Tropismo | Estímulo | Ejemplo |
|---|---|---|
| Fototropismo | Luz | El tallo se curva hacia la ventana |
| Gravitropismo (geotropismo) | Gravedad | La raíz crece hacia abajo y el tallo hacia arriba |
| Tigmotropismo | Contacto | Los zarcillos del chilacayote se enroscan en un soporte |
¿Cómo sabe la planta dónde está «abajo»? Las células de la punta de la raíz tienen unos granos de almidón pesados llamados estatolitos. Por gravedad se asientan en la parte baja de la célula y ese cambio avisa a la planta de la posición, sin importar cómo se haya sembrado la semilla. Así la raíz siempre baja y el tallo siempre sube.
Definí tropismo y distinguí fototropismo, geotropismo y tigmotropismo, indicando el estímulo y un ejemplo de respuesta en cada caso.
Definí tropismo y distinguí fototropismo, geotropismo y tigmotropismo, indicando el estímulo y un ejemplo de respuesta en cada caso.
Explicá qué es el fototropismo y razoná por qué es una respuesta lenta de crecimiento diferencial y no un movimiento rápido como el de la Mimosa.
Explicá qué es el fototropismo y razoná por qué es una respuesta lenta de crecimiento diferencial y no un movimiento rápido como el de la Mimosa.
¿Qué es el gravitropismo (geotropismo)? Explicá por qué la raíz crece hacia abajo y el tallo hacia arriba aunque la semilla se siembre en cualquier posición, indicando…
¿Qué es el gravitropismo (geotropismo)? Explicá por qué la raíz crece hacia abajo y el tallo hacia arriba aunque la semilla se siembre en cualquier posición, indicando qué perciben las células (estatolitos con almidón).
Un tallo iluminado desde un lado se curva hacia la luz, como muestra el esquema (los puntos violetas son auxinas). Explicá ese fototropismo positivo del tallo a nivel…
Un tallo iluminado desde un lado se curva hacia la luz, como muestra el esquema (los puntos violetas son auxinas). Explicá ese fototropismo positivo del tallo a nivel hormonal: qué les ocurre a las auxinas en la zona de sombra y cómo esa distribución desigual produce la curvatura.
Diferenciá nastias y tropismos, poniendo como ejemplos el cierre de los foliolos de la Mimosa pudica* al tacto y el fototropismo del girasol, e indicá qué las distingue…
Diferenciá nastias y tropismos, poniendo como ejemplos el cierre de los foliolos de la Mimosa pudica al tacto y el fototropismo del girasol, e indicá qué las distingue en velocidad y permanencia de la respuesta.
El experimento de Went demostró la existencia de la auxina. Describí su montaje (puntas de coleoptilo sobre bloques de agar, aplicación asimétrica del bloque a tallos…
El experimento de Went demostró la existencia de la auxina. Describí su montaje (puntas de coleoptilo sobre bloques de agar, aplicación asimétrica del bloque a tallos decapitados) y explicá qué conclusión permitió: la señal del crecimiento es una sustancia química difusible.
Giberelinas, citoquininas y etileno
El etileno y la maduración
Los frutos climatéricos (guineo, tomate, mango, aguacate) siguen madurando después de cosechados: producen etileno y su respiración sube de golpe. Como el etileno estimula que se produzca más etileno (retroalimentación positiva), una vez que arranca la maduración se acelera. Los no climatéricos (naranja, uva, fresa) casi no maduran tras la cosecha, así que se recogen ya maduros.
Por eso el guineo se cosecha verde y se transporta frío. En las cámaras de atmósfera controlada se reduce el oxígeno y se retira el etileno, y la maduración se retrasa. En una bolsa de papel pasa lo contrario: el gas se acumula y el fruto madura más rápido.
El frío solo no alcanza: si en un contenedor hay frutos que ya liberan etileno, el gas se acumula y arranca la retroalimentación positiva en toda la carga. Por eso se usan dos medidas. Los filtros con permanganato de potasio oxidan el etileno del aire y lo eliminan, de modo que los frutos no reciben la señal. El 1-metilciclopropeno (1-MCP) se une a los receptores de etileno de las células y los bloquea: aunque haya gas, el fruto no responde.
Dos usos agrícolas frecuentes: las auxinas sintéticas ayudan a enraizar esquejes, y las giberelinas permiten frutos sin semillas (partenocarpia). Otra auxina sintética, el 2.4-D, es herbicida: en dosis altas provoca un crecimiento descontrolado y desordenado que mata a las plantas de hoja ancha y respeta a los cereales como el maíz. Sirve para controlar malezas, pero su uso inadecuado puede dañar cultivos vecinos y contaminar el agua.
En fruticultura se usan fitohormonas para obtener frutos sin semillas (partenocarpia) y para enraizar esquejes. Explicá qué fitohormona interviene en cada aplicación y…
En fruticultura se usan fitohormonas para obtener frutos sin semillas (partenocarpia) y para enraizar esquejes. Explicá qué fitohormona interviene en cada aplicación y qué ventaja comercial o agrícola aporta.
Distinguí frutos climatéricos (guineo, manzana, tomate) de no climatéricos (naranja, uva, fresa): qué ocurre con el etileno y la respiración en cada grupo, qué implica…
Distinguí frutos climatéricos (guineo, manzana, tomate) de no climatéricos (naranja, uva, fresa): qué ocurre con el etileno y la respiración en cada grupo, qué implica para su recolección y cómo las cámaras de atmósfera controlada retrasan la maduración.
La «enfermedad del tallo tonto» del arroz (bakanae) hacía crecer a las plantas enfermas de forma desproporcionada. Explicá qué descubrió su estudio y citá dos…
La «enfermedad del tallo tonto» del arroz (bakanae) hacía crecer a las plantas enfermas de forma desproporcionada. Explicá qué descubrió su estudio y citá dos aplicaciones agrícolas de las sustancias descubiertas, indicando en qué se basan.
El herbicida 2.4-D es una auxina sintética que mata dicotiledóneas respetando los cereales. Explicá por qué una hormona de crecimiento en dosis altas mata a la planta…
El herbicida 2.4-D es una auxina sintética que mata dicotiledóneas respetando los cereales. Explicá por qué una hormona de crecimiento en dosis altas mata a la planta (crecimiento descontrolado y desordenado) y razoná qué ventaja y qué riesgo tiene usar hormonas como herbicidas.
Ácido abscísico: dormición y abscisión
La dormición es un reposo en el que la semilla o la yema no se desarrollan aunque haya agua. El ABA la mantiene y las giberelinas la rompen. Su valor adaptativo es evitar germinar o brotar en una época desfavorable, como una estación fría o seca.
La abscisión es la caída de hojas, flores o frutos. No es un apagado pasivo: es un proceso programado. Baja la auxina que llega desde la hoja, sube el etileno y se forma una capa de abscisión que corta la unión con el tallo. Antes de caer, la planta recupera buena parte de los nutrientes de la hoja. En El Salvador la ves en la época seca, de noviembre a abril, en árboles como el maquilishuat, que pierde parte de sus hojas antes de florecer.
Definí la dormición de las semillas y de las yemas, y explicá qué fitohormonas la mantienen (ácido abscísico) y cuáles la rompen (giberelinas), así como su valor…
Definí la dormición de las semillas y de las yemas, y explicá qué fitohormonas la mantienen (ácido abscísico) y cuáles la rompen (giberelinas), así como su valor adaptativo (evitar germinar en otoño).
Explicá qué es la abscisión y qué papel juegan el etileno y la caída de auxinas en la formación de la capa de abscisión que hace caer las hojas en otoño.
Explicá qué es la abscisión y qué papel juegan el etileno y la caída de auxinas en la formación de la capa de abscisión que hace caer las hojas en otoño.
El ácido abscísico es la «hormona del estrés hídrico». Explicá cómo se produce en la raíz cuando el suelo se seca, qué orden lleva a las hojas (cierre de estomas) y qué…
El ácido abscísico es la «hormona del estrés hídrico». Explicá cómo se produce en la raíz cuando el suelo se seca, qué orden lleva a las hojas (cierre de estomas) y qué ventaja tiene para la planta anticiparse a la deshidratación aunque cierre la llave del $\text{CO}_2$.
Un contenedor marítimo cargado de guineos verdes y aguacates llega a puerto completamente sobremadurado y podrido, a pesar de que el sistema de frío funcionó…
Un contenedor marítimo cargado de guineos verdes y aguacates llega a puerto completamente sobremadurado y podrido, a pesar de que el sistema de frío funcionó correctamente a 12 °C durante toda la travesía. a) Explicá la base hormonal de este problema identificando la fitohormona responsable, su mecanismo de retroalimentación positiva y por qué los frutos climatéricos conllevan este riesgo. b) La naviera baraja dos medidas preventivas: instalar filtros con permanganato de potasio o tratar la fruta con 1-metilciclopropeno (1-MCP). Justificá el efecto fisiológico que tendría cada una de estas opciones sobre la conservación de la carga. c) Si en lugar de guineos el cargamento hubiese sido de naranjas, ¿se habría desencadenado el mismo colapso de maduración masiva? Razoná tu respuesta distinguiendo ambos tipos de frutos.
Volvé al principio: el tallo busca la luz por la auxina, la raíz baja guiada por la gravedad y el guineo madura en la bolsa por el etileno. Sin cerebro ni nervios, las plantas se coordinan con mensajeros químicos.