Movimiento de Las Plantas

FISIOLOGÍA AGROFORESTAL

HORMONAS Y MOVIMIENTO DE LAS PLANTAS

Profesor: Marcelo Rodríguez B. Temuco, 2007.

El movimiento en las plantas • Es pe perf rfec ectam tamen ente te co cono noci cido do po porr tod todos os el qu quee las las flores del girasol ven hacia el Oriente por la mañana y que voltean hacia el Poniente por la tarde, siguiendo los últimos rayos del Sol. • Otro caso es el de la  Mimosa pudica, que tiene hojas pinadas y que al más pequeño roce contrae sus marchitas.

hojas,

aparentando

tenerlas

Girasol, se orienta de acuerdo a los rayos del sol

Mimosa pudica, que al contacto con un objeto, en este caso un dedo se marchitan

Todos estos movimientos de las plantas son provocados por sustancias químicas. • Las Las cé célula lass de del gi giraso soll se se contraen en el sitio en donde incide la luz solar formándose inhibidores de crecimiento en ese punto. El resultado es el de doblar el tallo formando una curva que apunta hacia el Sol.

• Las plantas no sólo necesitan para crecer agua y nutrientes del suelo, luz solar y bióxido de carbono atmosférico. Ellas, como otros seres vivos, necesitan hormonas  para lograr un crecimiento armónico, esto es,  pequeñas cantidades de sustancias que se desplazan a través de sus fluidos (savia bruta) regulando su crecimiento.

Las Hormonas Vegetales • Se entiende por hormonas vegetales aquellas substancias que son sintetizadas en un determinado lugar de la planta y se translocan a otro, donde actúan a muy bajas concentraciones, regulando el crecimiento, desarrollo ó metabolismo del vegetal.

"substancias reguladoras del crecimiento"

Las fitohormonas  pertenecen a cinco grupos conocidos de compuestos que ocurren en forma natural, cada uno de los cuales exhibe propiedades fuertes de regulación del crecimiento en plantas, y cada uno con su estructura  particular y activos a muy  bajas concentraciones dentro de la planta

1. Auxinas 2. Citokininas  3. Giberelinas 4. Etileno 5. Acido abcísico

 AUXINAS • Determina el crecimiento de la planta y favorece la maduración del fruto.

Ácido indolacético (AIA) Ácido Naftalenacético (ANA) Ácido indolbutírico (AIB) 2,4-D 2,4,5-T

Las funciones de las auxinas son las siguientes: 1. Dominancia apical 2. Aumentar el crecimiento de los tallos 3. Promover la división celular en el cambium vascular y diferenciación del xilema secundario 4. Estimular la formación de raíces adventicias 5. Estimular el desarrollo de frutos (partenocárpicos en ocasiones) 6. Fototropismo 7. Promover la división celular 8. Promover la floración en algunas especies 9. Promover la síntesis de etileno (influye en los procesos de maduración de los frutos) 10. Favorece el cuaje y la maduración de los frutos 11. Inhibe la abscisión ó caída de los frutos

Citokininas • Incrementa el ritmo de crecimiento celular y transforma unas células vegetales en otras. • Las citokininas son hormonas vegetales naturales que estimulan la división celular en tejidos no meristemáticos

Los diferentes tipos de citokininas son:

• Zeatina • Kinetina • Benziladenina (BAP) • Las mayores concentraciones de Citokininas se  encuentran en embriones y frutas j  ó  venes en  desarrollo, ambos sufriendo una r á pida divisi ó   n  ó   celular.

Síntesis y transporte: • Las citokininas se sintetizan en los meristemos apicales de las raíces, aunque también se producen en los tejidos embrionarios y en las frutas. Transporte en la planta por vía acropétala, desde el ápice de la raíz hasta los tallos, moviéndose a través de la savia en los vasos correspondientes al xilema.

Funciones: 1. Estimulan la división celular y el crecimiento 2. Inhiben el desarrollo de raíces laterales 3. Rompen la latencia de las yemas axilares 4. Promueven la organogénesis en los callos celulares 5. Retrasan la senescencia ó envejecimiento de los órganos vegetales 6. Promueven la expansión celular en cotiledones y hojas 7. Promueven el desarrollo de los cloroplastos.

Otros efectos generales de las citokininas en plantas incluyen: - estimulación de la germinación de semillas - estimulación de la formación de frutas sin - 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.

semillas

Giberalinas • Las giberalinas son sintetizadas en los primordios apicales de las hojas, en puntas de las raíces y en semillas en desarrollo.

Su principal función es incrementar la tasa de división celular (mitosis).

• Además de ser encontradas en el floema, las giberalinas también han sido aisladas de exudados del xilema, lo que sugiere un movimiento más generalmente bidireccional de la molécula en la planta.

Acido Abcísico • 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.

Etileno • 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.

•

Las funciones principales del etileno se pueden resumir en los siguientes puntos: • 1. Promueve la maduración de los frutos 2. Promueve la senescencia (envejecimiento) 3. Caída de las hojas 4. Geotropismo en las raíces

•

• I) Movimientos de locomoción: • Tactismos • II) Movimientos de crecimiento o curvatura: • Tropismos • III. Movimientos de turgencia: •  Nastismos o nastias • IV. Movimientos autónomos: •  Nutaciones

TACTISMOS • Movimientos de locomoción orientados en respuesta a un estímulo. • 1) Fototactismo: Respuesta a un estímulo luminoso. • Ej.: movimiento de los cloroplastos (fugan de altas intensidades luminosas): Fototactismo • Localización de las algas en zonas iluminadas: Fototactismo +

TACTISMOS 2) Quimiotactismo: Respuesta a un estímulo químico. • Ej.: Anterozoides atraídos por sustancia liberadas por las oosferas : Quimiotactismo + .

Tropismos • Son movimientos que experimentan las plantas cuando necesitan adaptarse a unas condiciones ambientales más favorables. Los movimientos se producen por fenómenos de crecimiento vegetal, no pueden deshacerse y son totalmente involuntarios. Entre estas adaptaciones tenemos:

• -  Fototropismos: O reacciones de las plantas cuando son estimuladas por la luz. • Un ejemplo de fototropismo lo tenemos cuando colocamos un vegetal en una habitación junto a una ventana. Este, poco a poco, se irá doblando en dirección a la luz. Estos movimientos se producen porque las plantas poseen unos receptores especializados, llamados fototropinas, que activan la hormona vegetal auxina.

• a) Fototropismo: Respuesta un estí mulo mulo luminoso. • Tallo : Fototropismo + • Raí z : Fototropismo • Hojas: F. Transversal ó diafototropismo

• Charles Darwin y su hijo estudiaron la conocida reacción de las plantas creciendo hacia la luz: 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

• Experimentos realizados en 1926 por Frits Went, demostró que las  auxinas se mueven  hacia el lado oscuro de la planta, causando que las células en este punto crezcan mas que las que se encuentran en el lado iluminado de la planta.  Esto produce una  curvatura de la punta del tallo que se dirige a la zona iluminada, un movimiento de la planta conocido como fototropismo.

• - Gravitropismo: Es la respuesta de la planta a la gravedad. • Las raíces de la planta presentan un geotropismo positivo, el tallo un geotropismo negativo. • Se pensó que el geotropismo era resultante de la influencia de la gravedad en la concentración de auxina. Las fitohormonas son activadas por los estatolitos, que son granos de almidón móviles ubicados en la punta de la raíz, los cuales son los responsables de la recepción del estímulo.

• La raíz presenta gravitropismo positivo, es decir tiende a crecer en la misma dirección que la fuerza de la gravedad, mientras el tallo presenta gravitropismo negativo, pues busca la dirección opuesta.

TROPISMOS • b) Geotropismo: Respuesta a la fuerza de la gravedad • Tallo: Geotropismo • Raí z principal: Geotropismo + • Raí ces ces laterales primarias: G. Tranversal o plagiogeotropismo

TROPISMOS GEOTROPISMO

•

La raíz crece hacia abajo, sin importar la posición de la semilla.

• Tigmotropismos : Reacciones de las plantas cuando están en contacto con objetos sólidos. • Estos movimientos permiten a ciertas plantas poder trepar al aferrarse, a otras plantas u objetos circundantes como aquellas que poseen zarcillos, tallos volubles o raíces aéreas.

• Zarcillos

TROPISMOS

 NASTIAS • Son movimientos reversibles de turgencia de las células. • No están orientados en respuesta a un estí mulo. mulo. • a) Tigmonastia • b) Fotonastia

TIGMONASTIA • Respuesta a un estímulo mecánico (contacto) • Disminución de la turgencia de los pulvínulos de las bases de las hojas lo que genera un movimiento ocasionado por un marchitamiento de las hojas. • Ej.: Sensitiva ó Mimosa  púdica, Dionaea muscipula (carnívora)

 Mimosa púdica

TIGMONASTIA

• Las variaciones de turgencia son controladas por la [ ]s del K + y Cl - en las células motoras de los pulvinulos.

• Las nastias: son movimientos de las plantas, que responden a estímulos externos, como el contacto. • Estos movimientos, a diferencia de los anteriores no se dirigen en la misma dirección del estimulo y no presentan un aumento de la masa vegetal. Un ejemplo de ello lo tenemos en la  Mimosa pudica, cuyas hojas reaccionan al contacto:

TIGMONASTIA

 Dionaea muscipula

TIGMONASTIA

FOTONASTIA • Respuesta al estímulo luminoso. • Muchas plantas durante el día tienen sus hojas en posición horizontal, pero toman una posición más o menos vertical durante la noche (movimiento de sueño). • Ej.: las hojas de la planta que reza: Maranta .

 NUTACIONES • Se presentan en partes jóvenes de las plantas y no son debidos a factores ambientales, sino más bien a procesos internos de la planta. • Circumnutaciones : zarcillos y tallos volubles

• Ritmos circadianos: son cambios que experimentan las plantas en consonancia con estímulos ambientales y de acuerdo a unos estímulos biológicos predeterminados.

• Dentro de estas tendríamos, por ejemplo, los  movimientos fotoperiódicos y estacionales, que son respuestas de los vegetales a las variaciones de la luz solar entre el día y la noche y entre unas estaciones y otras.

• Estos cambios se manifiestan en la distinta posición de las hojas, en la cerrazón nocturna de las flores, el periodo de floración, la germinación de las semillas, etc.

• Se llevan a cabo porque los vegetales presentan proteínas fotorreceptoras, llamadas fitocromos, que activan hormonas femeninas, siendo entre ellas las auxinas las más importantes.  La luz y la  temperatura parecen ser los estímulos exteriores que más influyen en estos cambios