Ejercicios: Las fitohormonas

¿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?

Cita dos fitohormonas (por ejemplo auxinas, giberelinas, citoquininas, etileno o ácido abscísico) y describe el efecto principal de cada una en la planta.

Define tropismo y distingue fototropismo, geotropismo y tigmotropismo, indicando el estímulo y un ejemplo de respuesta en cada caso.

Cita las cinco fitohormonas clásicas (auxinas, giberelinas, citoquininas, etileno y ácido abscísico) y asocia cada una con un proceso característico (alargamiento del tallo, crecimiento del fruto, división celular, maduración, dormición y cierre de estomas).

Explica qué es el fototropismo y razona por qué es una respuesta lenta de crecimiento diferencial y no un movimiento rápido como el de la Mimosa.

¿Qué es el gravitropismo (geotropismo)? Explica 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).

Define la dormición de las semillas y de las yemas, y explica qué fitohormonas la mantienen (ácido abscísico) y cuáles la rompen (giberelinas), así como su valor adaptativo (evitar germinar en otoño).

Explica 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.

Un tallo iluminado desde un lado se curva hacia la luz, como muestra el esquema (los puntos violetas son auxinas). Explica 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.

Diferencia nastias y tropismos, poniendo como ejemplos el cierre de los foliolos de la Mimosa pudica al tacto y el fototropismo del girasol, e indicando qué las distingue en velocidad y permanencia de la respuesta.

En fruticultura se usan fitohormonas para obtener frutos sin semillas (partenocarpia) y para enraizar esquejes. Explica qué fitohormona interviene en cada aplicación y qué ventaja comercial o agrícola aporta.

El experimento de Went demostró la existencia de la auxina. Describe su montaje (puntas de coleoptilo sobre bloques de agar, aplicación asimétrica del bloque a tallos decapitados) y explica qué conclusión permitió: la señal del crecimiento es una sustancia química difusible.

Distingue frutos climatéricos (plátano, 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. Explica qué descubrió su estudio (las giberelinas producidas por un hongo) y cita dos aplicaciones agrícolas de las giberelinas (uvas de mesa más grandes y sin pepitas, maltería de cebada).

El ácido abscísico es la «hormona del estrés hídrico». Explica cómo se produce en la raíz cuando el suelo seca, qué orden lleva a las hojas (cierre de estomas) y qué ventaja tiene para la planta anticiparse a la deshidratación aunque cierre el grifo del $\text{CO}_2$.

El herbicida 2,4-D es una auxina sintética que mata dicotiledóneas respetando los cereales. Explica por qué una hormona de crecimiento en dosis altas mata a la planta (crecimiento descontrolado y desordenado) y razona qué ventaja y qué riesgo tiene usar hormonas como herbicidas.

Diseña un experimento controlado para demostrar que el fototropismo depende de la luz unilateral: material, grupo de control, variables que mantendrías constantes y resultados esperados en cada grupo, incluyendo una variante con el ápice del tallo cubierto.

Los plátanos verdes maduran antes si se guardan junto a manzanas. Explica qué fitohormona es responsable, cómo actúa en la maduración del fruto y cómo aprovecha la industria ese conocimiento para programar la maduración durante el transporte.

Cuando se poda el ápice de una planta, las yemas laterales brotan con fuerza. Explica el fenómeno de la dominancia apical y la interacción entre auxinas y citoquininas que lo controla, y aplícalo a las técnicas de poda ornamental.

Diseña un experimento para demostrar que la señal del fototropismo se percibe en el ápice del tallo pero actúa en la zona de alargamiento. a) Indica los tratamientos (cubrir el ápice, cubrir la zona media, eliminar el ápice, control intacto) bajo luz unilateral. b) Predice el resultado de cada grupo. c) Explica qué concluirías si solo se curvan las plantas con el ápice descubierto y qué paso adicional (bloque de agar) demostraría la naturaleza química de la señal.

Un viverista quiere setos densos y copas de frutales abiertas. a) Explica la dominancia apical y el equilibrio entre auxinas (que la mantienen) y citoquininas (que activan yemas laterales). b) Razona qué ocurre con ese equilibrio en cada yema cuando se poda el ápice. c) Aplícalo para justificar por qué las podas de formación dan copas abiertas y los desmochados, setos compactos.

La agricultura moderna regula la fisiología de los cultivos con fitohormonas (partenocarpia en pepino, enraizado de esquejes, maduración uniforme para cosecha mecanizada, deshojado previo del algodón). a) Explica qué fitohormona interviene en dos de esos usos. b) Analiza las ventajas productivas y los posibles riesgos o límites (residuos, dependencia, etiquetado). c) Discute si el consumidor debería conocer esos tratamientos y en qué se diferencian de un pesticida.

Cuando una oruga ataca una hoja, la planta produce señales (ácido jasmónico) que inducen defensas en toda ella. a) Explica qué son las fitohormonas de defensa y qué respuestas desencadenan (toxinas, proteínas antidigestivas). b) Describe cómo algunas plantas emiten compuestos volátiles que atraen a parasitoides de la oruga o «avisarían» a plantas vecinas. c) Razona qué ventaja evolutiva tiene la comunicación química entre plantas y qué aplicaciones se investigan (biofumigación, plantas «cebo»).

La caída de la hoja en otoño es un proceso programado, no una muerte pasiva. a) Describe la cascada de señales (acortamiento del fotoperiodo, descenso de auxinas, etileno y ácido abscísico) que forma la capa de abscisión. b) Explica qué ocurre con los nutrientes de la hoja antes de caer (reabsorción de nitrógeno y fósforo hacia el tronco) y por qué las hojas cambian de color. c) Razona el balance coste-beneficio de perder las hojas frente a mantenerlas (heladas, nieve; y qué hacen en cambio los perennifolios mediterráneos).