Transporte de Nutrientes y Respuestas de Crecimiento en Plantas: Una Mirada a la Fisiología Vegetal

El transporte del zumo elaborado: translocación

Los nutrientes fabricados por fotosíntesis deben repartirse desde las zonas verdes de las plantas (hojas y tallos herbáceos) hasta las partes no fotosintéticas (raíces, tallos leñosos, flores, yemas, frutos y semillas). Los productos transportados son nutrientes orgánicos (básicamente sacarosa y aminoácidos disueltos en agua), que constituyen el zumo elaborado. El proceso por el que los mencionados nutrientes son transportados recibe el nombre de translocación. Dicho transporte se lleva a cabo en los tubos cribosos o vasos liberianos del floema. El transporte se realiza por medio de un mecanismo denominado flujo de presión. Para comprenderlo, tomemos dos puntos de la planta: uno será el constituido por las células fotosintetizadoras de las hojas, que actuarán como fuente de producción, y otro por las células de la raíz, que actuarán como fuente de consumo de materia orgánica. El transporte va de la fuente de producción a la de consumo. Las células fuente de las hojas acumulan grandes cantidades de sacarosa y la envían a los tubos cribosos del floema mediante transporte activo; desde allí la sacarosa se traslada hasta las raíces por la diferencia de concentración, donde se va a consumir. Los tubos del floema se disponen en paralelo a los del xilema a lo largo de todo su recorrido, permaneciendo ambos en continuo contacto a través de sus paredes. En los tubos del floema de las hojas, al cargarse de sacarosa, se crea una solución hipertónica, que va a provocar que absorban agua por ósmosis de los tubos del xilema que están en contacto. En las raíces se produce el fenómeno opuesto, al consumir la sacarosa las células de las raíces, en los tubos del floema se crea una solución hipotónica (pierden sacarosa), lo que provoca que el agua pase del floema al xilema, también por ósmosis. Esto origina una corriente de agua desde las hojas (productoras) a las raíces (consumidoras) que impulsa el zumo elaborado por los tubos del floema. La velocidad de circulación del zumo elaborado varía de 30 a 120 cm/h. En otoño e invierno se reduce considerablemente debido a que en las placas cribosas de los tubos del floema se acumula calosa. En primavera, la calosa se elimina y vuelve a aumentar el flujo.

Tropismos

Se trata de movimientos de crecimiento que están provocados y dirigidos por un estímulo. Son positivos si el crecimiento es hacia el estímulo y negativos si el crecimiento es en sentido opuesto. Los tropismos producen cambios permanentes en las plantas y pueden ser de varias clases, dependiendo del estímulo que los provoque.

Causas de los tropismos

Es fundamental la hormona auxina. Altas concentraciones de esta hormona provocan el alargamiento de las células del tallo. En la raíz ocurre lo contrario, bajas concentraciones de auxina provocan el alargamiento de sus células. Si iluminamos lateralmente una planta, las auxinas tienden a acumularse en el lado no iluminado. Si disponemos de una planta horizontal, las auxinas se acumulan en la mitad inferior del tallo y de la raíz debido a la gravedad.

Nastias

Son movimientos que realizan ciertos órganos del vegetal, provocados por algún agente externo. A diferencia de los tropismos, en las nastias no influye la dirección del estímulo, y la deformación no es permanente, sino transitoria. Dependiendo del tipo de estímulo, las nastias se clasifican en:

• Fotonastias: El estímulo es la luz. Produce la apertura y cierre de algunas flores, como por ejemplo, en el dondiego de día y el dondiego de noche.
• Termonastias: Las plantas son estimuladas por la temperatura. Así, algunas flores, como los tulipanes, se abren o se cierran en función de la temperatura.
• Sismonastias: Las plantas responden a estímulos táctiles y reaccionan ante un contacto más o menos leve. Este tipo de nastia constituye la reacción más parecida a la sensibilidad y al movimiento de los animales. Como ejemplos característicos podemos citar a la Mimosa pudica, cuyas hojas compuestas se contraen al menor contacto, o a las plantas carnívoras, que atrapan los insectos que se posan en sus hojas cerrándolas (Dionaea muscipola) o doblando los pelos que las recubren (Drosera).

Las hormonas vegetales o fitohormonas

El crecimiento y desarrollo de una planta no depende solo de las condiciones del medio, de las sustancias minerales absorbidas y de los productos de la fotosíntesis, sino que también está controlado por las hormonas vegetales o fitohormonas. Las hormonas vegetales o fitohormonas son sustancias de composición química variada que regulan y coordinan las funciones vitales de las plantas. Se trata de moléculas de pequeño tamaño que pueden atravesar la pared celular. Tienen como función regular el crecimiento y desarrollo de la planta, la especialización de los tejidos y los ciclos de reproducción (formación, maduración y caída de los frutos; formación y caída de las hojas; floración, etc.). Se sintetizan en diversas zonas de la planta (meristemos, hojas, raíces, frutos, etc., dependiendo del tipo de hormona) y son transportadas, de célula a célula o por los vasos conductores, hasta el lugar en el que llevan a cabo su efecto (células blanco o diana), donde ejercen una acción más o menos específica. Son activas en pequeñas cantidades, por lo que se fabrican y consumen continuamente para evitar su acumulación. Por lo general, no actúan de forma aislada, sino que su efecto se ve contrarrestado o potenciado por la acción de otras hormonas, dependiendo de la concentración de cada una de ellas. Aumentan o disminuyen su concentración estacionalmente. Se clasifican según su composición química y su función específica. Las plantas no tienen órganos especializados en la síntesis de hormonas vegetales, pero cada una de ellas se produce especialmente en una zona de la planta (en la raíz, en las hojas, en los ápices de los tallos, en las semillas, etc.). Las fitohormonas actúan como verdaderos mensajeros químicos y son transportadas a las zonas de la planta en las que realizan su acción (desarrollo de las hojas, de los tallos, de las flores, de los frutos, caída de las hojas y de las flores, maduración y caída de los frutos, inhibición del crecimiento de los tallos y de las raíces, etc.). La acción equilibrada de las fitohormonas coordina la maduración de los frutos, la caída de las hojas, la floración, el crecimiento de tallos y raíces, etc.