Tema 12 (parte IV)

HORMONAS VEGETALES

Las hormonas vegetales son sustancias sintetizadas en un determinado lugar de la planta y se transportan a otro a través del xilema o del floema, donde actúan a muy bajas concentraciones, regulando el crecimiento, desarrollo ó metabolismo del vegetal.

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.

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.

Una diferencia con las hormonas animales es que no se sintetizan en órganos específicos (glándulas), sino en células especializadas.

AUXINAS Y GIBERELINAS

Activan el crecimiento de la planta. Aceleran la formación de flores y frutos.

Inducen la división y diferenciación celular.

Retardan el crecimiento y la caída de las hojas.

CITOQUININAS

Inhibe el crecimiento provocando un estado de letargo.Provoca el cierre de los estomas evitando la transpiración.

ÁCIDO ABSCÍSICOETILENO

Acelera la maduración de los frutos.

Acelera la caída de las hojas.Acelera los procesos de

envejecimiento en las flores tras la fecundación.

Charles Darwin y su hijo estudiaron la reacción de las plantas creciendo hacia la luz: el fototropismo. Los Darwin descubrieron que las puntas de la planta se curvan primero y que la curvatura se extiende gradualmente hacia abajo a lo largo del tallo. Cubriendo las puntas con papel de estaño previnieron la curvatura de la punta. Concluyeron que algún factor se transmitía desde la punta de la planta a las regiones inferiores causando la curvatura de la misma.

Fue Went en 1926 quien demostró que en el ápice de las gramíneas existía una sustancia que estimulaba el crecimiento, y la llamó auxina.

Fitohormona Lugar de formación Proceso que activan Proceso que inhiben

AuxinasMeristemos, hojas y

embriones.

Crecimiento en longitud y grosor de

tallos.Crecimiento y

maduración de frutos.

Desarrollo de ramas laterales.

GiberelinasMeristemos

primarios, semillas en germinación.

Germinación.Alargamiento del

tallo.Floración.

Maduración de frutos.

Citoquininas Meristemos. División celular. Letargo de semillas

Ácido abcísico Semillas, tallos, hojas y frutos.

Abscisión de frutos.Cierre de los

estomas.Germinación.

Etileno Frutos y hojas.Caída de las hojas.Maduración de los

frutos.Senescencia de la flor tras la fecundación.

Alargamiento de la raíz

AUXINAS

Efectos de la auxina:• Inhibe el crecimiento de las

yemas laterales del tallo.• Promueve el desarrollo de

raíces laterales.• Promueve el crecimiento del

fruto.• 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).

• Retrasa la caída de las hojas.• Puede actuar como herbicida.

Regulan el ciclo celular, estimulando la división celular. Se han encontrado en órganos con tejidos que se dividen de forma activa: semillas, frutos y raíces.

Efectos:

• En combinación con la auxina, regula la morfogénesis (formación de tejidos) en cultivos de tejidos.

• Retrasan la senescencia (envejecimiento de las hojas) al retrasar la inactivación del ADN, permitiendo la síntesis de clorofila.

CITOQUININAS

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.

• 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).

ETILENO

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.

Producido en hojas y frutos. Está relacionado con la capacidad de ciertas plantas para restringir su crecimiento o su capacidad reproductora en épocas desfavorables.

• 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.

ÁCIDO ABSCÍSICO

• 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.

• Inducen la floración en algunas plantas en roseta.

• Estimulan la germinación del polen y pueden producir frutos partenocárpicos (frutos sin fertilizar).

GIBERELINAS

Se encuentran en todos los órganos, pero sobre todo en las semillas inmaduras. La más conocida es el ácido giberélico.

Papel de las giberelinas en la germinación de las semillas

GerminaciónCrecimientovegetativo Floración Polinización Fecundación

Formación y madurez de los frutos Senescencia

FITOHORMONAS

Promueve: Alargamiento celular y Crecimiento apical Formación de frutos TropismosInhibe: Crecimiento de yemas axilares

Auxinas

Inhibe: Crecimiento Germinación Desarrollo de las yemas

Ácido Abcísico

Inhibe el crecimientoPromueve:Abscisión de hojas y frutosMaduración

Etileno

Promueve: División celular Crecimiento de brotes Inhibe: Envejecimiento Caída de las hojas

Citocininas

Promueve: Alargamiento del tallo Formación de flores y frutos Germinación de la semilla

Giberelinas

Los estímulos que perciben las plantas

Luminosos Gravitacionales Mecánicos

Químicos Térmicos Hídricos

Radiaciones luminosas o variación de la intensidad

Fuerza de la gravedad Golpes, roces o presión

Presencia de sustancias químicas o variaciones de su concentración

Cambios en la temperatura Cantidad de agua en el suelo o humedad atmosférica

RESPUESTA VEGETAL A LOS ESTÍMULOS

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:

• tropismos • nastias

Nastia es una respuesta pasajera de determinados órganos de un vegetal frente a un estímulo de carácter externo y difuso, basada en procesos de crecimiento o en el cambio de turgencia de grupos de células que varían su volumen mediante el control de la entrada y salida del agua; el movimiento resultante no está influido por la dirección del estímulo.

Los tropismos son los movimientos permanentes de la planta o de algún órgano, como respuesta a un estímulo externo que actúa en una sola dirección, de modo que la planta crece hacia el estímulo.

CONCEPTO QUE ES QUE HACE

TropismoMovimiento de las plantas como respuestas a estímulos externos, que puede ser positivo o negativo

Orientar el movimiento de las plantas o sus órganos hacia o en contra a la dirección del estímulo

Tropismo Positivo

Cuando el órgano o parte de la planta se orienta hacia el estímulo

Tropismo Negativo

Cuando el órgano o parte de la planta se orienta de manera contraria a la dirección del estímulo

Nastia movimientos pasajero de la planta o de algún órgano, como respuesta a un estímulo externo.

La planta no crece hacia el estímulo.

CONCEPTO QUE ES QUE HACE PORQUÉ

Fototropismo Movimiento de las plantas por la luz (foto)

Los tallos y hojas positivo

La raíz negativo

Las hojas requieren de la luz para realizar la fotosíntesis

Hidrotropismo Movimiento estimulado por el agua La raíz positivo

Las raíces se dirigen hacia los sitios de mayor humedad para absorber el agua presente en la tierra

Quimiotropismo

Movimiento a sustancias químicas que se encuentran disueltas en el agua que llegan a las partes de la planta

La raíz positivo

Las raíces se dirigen hacia los sitios de mayor humedad para tomar sus nutrientes

Geotropismo

Movimiento por orientación del crecimiento de un órgano de la planta en dirección al centro de la tierra o gravedad

La raíz positivo El tallo, negativo

Las raíces requieren penetrar el medio en el cual encontrarán el agua y nutrientes que necesitan para subsistir

Haptotropismo o Tigmotropismo

Movimiento causado por sensibilidad del órgano o planta al contacto con el estímulo

Sirve a las plantas trepadoras para agarrarse a los apoyos que encuentren

El contacto con el estímulo hace que la planta aproveche la oportunidad

FOTOTROPISMO

El estímulo es la luz.

+

_

GEOTROPISMO

El estímulo es la gravedad.

_+

TIGMOTROPISMO

El estímulo es el contacto.

HIDROTROPISMO

Provocado por el agua.

PRINCIPALES TIPOS DE TROPISMOS

1. Fotonastia: respuesta a la luz, como la apertura de ciertas flores al amanecer o al anochecer.

2. Sismonastia producida cuando el estímulo es un golpe o la sacudida del vegetal, como el movimiento de las plantas carnívoras o algunas mimosas.

3. Haptonastia o tigmonastia: respuesta por contacto, como los zarcillos de numerosas plantas. La mayor diferencia con la sismonastia es la forma en que se produce la reacción al estímulo: en ésta se produce un mayor crecimiento del flanco opuesto al contacto, en cambio en la sismonastia el movimiento de los órganos vegetales se produce por cambios en la turgencia, siendo éstos mucho más rápidos que aquellos.

4. Hidronastia: respuesta a la humedad del ambiente, como en la apertura de los esporangios en los helechos.

5. Quimionastia: respuesta a agentes químicos, como variaciones en el pH, actividad de agua, etc.

6. Nictinastia: cuando el estímulo es la sucesión día-noche y la respuesta es la posición de las hojas.

7. Termonastia: respuesta a las variaciones de temperatura, como el cierre de la flor del tulipán.

PRINCIPALES TIPOS DE NASTIAS

Nastias Son respuestas transitorias de cierto órganos de la planta que se producen en la misma dirección

Flores de dondiego

Plantas carnívoras

Tulipanes

Mimosa sensitiva

Se abren al anochecer y se cierran de día

Cierran sus hojas al posarse un

insecto

Se abren o cierran según la

temperatura

Repliegan sus hojas al ser

tocadas

La Dionaea muscipula es una planta carnívora que cierra las hojas cuando en ellas se posa un insecto.

FOTONASTIAS SISMONASTIAS

Son respuestas a la luz. Son respuestas cuando el estímulo es el contacto o una sacudida.

Los girasoles se orientan perpendicularmente al sol cambiando la posición a lo largo del día.