Factores de Crecimiento en Plantas

Hormonas vegetales - Factores de crecimiento vegetal

Los factores de crecimiento vegetal son mensajeros químicos fabricados en pequeñas cantidades por diversos tejidos repartidos por todo el cuerpo de la planta y no células especializadas dentro de glándulas como las hormonas animales.

Los factores de crecimiento se transportan a través de la savia del floema o del xilema o pueden difundirse entre las células directamente para dirigirse a las células cercanas. El resultado es una respuesta relacionada con el crecimiento, como el alargamiento celular, que afecta a la dirección del crecimiento de la planta. Existen esencialmente dos tipos de factores de crecimiento vegetal: las auxinas, de las que el ácido indolacético (AIA) es el más importante, y las giberelinas.

Las giberelinas

Las giberelinas se producen en todo el cuerpo de la planta en altas concentraciones en las hojas jóvenes y las semillas. Estos factores intervienen esencialmente en la regulación de la germinación de las semillas y en el control de la elongación del tallo.

Las giberelinas son producidas en las primeras fases de la germinación por el embrión naciente de la planta y estimulan a las células para que sinteticen amilasa , que es crucial para obtener la energía necesaria para el crecimiento del embrión.

Las giberelinas también están presentes en los tallos de las plantas, donde son esenciales para determinar su crecimiento y la altura de la planta, al estimular la división celular y el alargamiento celular dentro del tallo.

Ácido indolacético

El ácido indolacético (IAA) es la auxina más importante que producen las plantas. Este factor de crecimiento se produce en las puntas en división o meristemos de raíces y brotes y controla su crecimiento influyendo en el alargamiento de las células vegetales.

La acción de los IAA provoca el alargamiento de las células vegetales porque aumenta la plasticidad de la pared celular de las células vegetales jóvenes, permitiendo su expansión. La hipótesis del crecimiento ácido presenta una posible explicación de este mecanismo. Según esta hipótesis, el IAA aumenta la plasticidad de la pared celular de la planta estimulando a las células diana para que aumenten el transporte activo de iones de hidrógeno del citoplasma celular a la pared celular. Esto acidifica la pared y afloja los enlaces de su estructura, permitiendo que se estire y se alargue.

Tropismos

Un tropismo es un tipo de respuesta diferencial del crecimiento vegetal a los estímulos, que permite a las plantas aprovechar al máximo sus condiciones ambientales.

Hay varios tipos de tropismos según la naturaleza del estímulo que los origina, pero todos los tropismos provocan el crecimiento direccional de una parte del cuerpo de una planta, como sus brotes o raíces. Los tipos de tropismos incluyen:

• Fototropismo (estímulos luminosos)
• Geotropismo/gravitropismo (estímulos gravitatorios)
• Quimiotropismo (estímulos químicos)
• Tigmotropismo (estímulos táctiles)

Este crecimiento puede dirigirse hacia el estímulo (respuesta positiva) o alejarse del estímulo (respuesta negativa), lo que significa que la dirección de la respuesta (crecimiento) depende de la dirección del estímulo. A continuación se muestran dos ejemplos de las respuestas de tropismo más relevantes en las plantas: el fototropismo y el gravitropismo.

Fototropismo

El fototropismo es el crecimiento direccional de las partes del cuerpo de las plantas, como los brotes o las raíces, que depende de la dirección de los estímulos luminosos.

Cuando las plantas crecen en condiciones de luz total, ya sea intensa o escasa, y de gravedad normal, tienden a crecer en línea recta hacia arriba; en condiciones de escasa luz, las plantas tienden a crecer hacia arriba más y más deprisa que en condiciones de luz intensa. Sin embargo, el fototropismo se produce cuando las plantas están expuestas a una luz unilateral o más brillante en un lado que en otro. Cuando las plantas se exponen a estas condiciones de luz, el fototropismo hace que los brotes crezcan hacia la fuente de luz (o el lado más luminoso) y que las raíces crezcan alejadas. Como los brotes crecen en la dirección del estímulo, tienen un fototropismo positivo, mientras que las raíces que crecen alejándose tienen un fototropismo negativo. Estas respuestas de la planta ayudan a garantizar la supervivencia, asegurando que los brotes reciban tanta luz como sea posible para realizar la fotosíntesis, y que las raíces permanezcan enterradas en el suelo, alejándose de la luz si emergen del suelo.

El fototropismo negativo y positivo es el resultado de la exposición de la parte del cuerpo de la planta a la luz y su flexión hacia la fuente de luz o alejándose de ella. Esta respuesta de flexión se produce debido a las distribuciones desiguales de IAA por todo el cuerpo de la planta causadas, en este caso, por estímulos luminosos.

Como ya se ha mencionado, la IAA es una auxina que se produce en las puntas de crecimiento de brotes y raíces y se distribuye uniformemente por toda la parte del cuerpo de la planta en un escenario de iluminación normal. Sin embargo, los estímulos de distribución desigual de la luz provocan la acumulación de IAA en el lado más sombreado de la parte expuesta del cuerpo de la planta. En los brotes, las células del lado sombreado con más IAA empezarán a alargarse más e inclinarán toda la estructura hacia la luz. En las raíces, sin embargo, ocurre lo contrario, porque las concentraciones más altas de IAA inhibirán el alargamiento celular, lo que significa que el lado luminoso de las raíces se alargará más rápidamente que el lado sombreado, haciendo que la raíz se doble hacia el suelo.

Gravitropismo

Además de la luz, las plantas también son susceptibles a la gravedad, que influye en su dirección de crecimiento mediante el gravitropismo. Como todo lo demás en la Tierra, las plantas reciben el mismo estímulo gravitatorio unidireccional que nos arrastra hacia el núcleo de la Tierra.

Las respuestas a los estímulos gravitatorios son importantes para controlar el crecimiento de las plantas. Por ejemplo, los brotes que crecen alejándose de la atracción gravitatoria hacia la luz son negativamente gravitrópicos, mientras que las raíces de la planta crecen hacia la atracción gravitatoria hacia el suelo y, por tanto, son positivamente gravitrópicas.

Los efectos del gravitropismo son quizá más evidentes en las plantasde crecimiento horizontal. En las plantas de crecimiento horizontal, las raíces siguen mostrando gravitropismo positivo y los brotes, gravitropismo negativo. De forma similar al fototropismo, la gravedad influye en la distribución del IAA en las plantas. Cuando crecen lateralmente, el IAA se acumula en el lado inferior de la parte del cuerpo (raíz o brote), es decir, el lado más cercano al suelo. En los brotes, la acumulación de IAA promueve el alargamiento celular, lo que significa que las células del lado inferior se alargan, y la estructura se dobla y crece hacia arriba, como lo haría si la planta estuviera vertical. Mientras que en las raíces, la acumulación de IAA inhibe el alargamiento celular, lo que significa que las células del lado opuesto se alargarán más, y la estructura se doblará y crecerá hacia abajo.