Mecanismos de Defensa, Tropismos, Ritmos Circadianos y Fitohormonas en Plantas

Mecanismos de Defensa en Plantas

Las plantas, para defenderse de patógenos y herbívoros, han desarrollado una serie de mecanismos de defensa, que se pueden clasificar en:

Mecanismos Inespecíficos (Primera Línea de Defensa)

Constituyen la primera línea de defensa, son de carácter pasivo y permanente. Incluyen:

• Mecanismos constitutivos estructurales: Presencia de gruesas capas de cutícula en la epidermis, pelos o ceras, que dificultan la entrada de patógenos.
• Mecanismos constitutivos químicos: Muchos metabolitos secundarios (compuestos orgánicos que no participan directamente en el crecimiento, desarrollo o reproducción) presentes en el exterior de la planta o en el interior de las vacuolas, actúan como barrera inicial contra la invasión de microorganismos.

Mecanismos Específicos (Segunda Línea de Defensa)

Se trata de la segunda línea de defensa, es activa y consiste en una resistencia inducida. La presencia de un microorganismo patógeno genera cambios en el metabolismo de la planta y la expresión de ciertos genes para la síntesis de compuestos antimicrobianos, como las fitoalexinas. La inducción puede producirse de dos maneras:

• Por la presencia de receptores específicos al patógeno.
• Por las lesiones de los tejidos infectados, que provocan una reacción de hipersensibilidad. Las señales químicas, generalmente volátiles, inducen la resistencia en el resto de la planta e incluso en otras plantas. Esta respuesta se denomina resistencia sistémica adquirida (RSA).

Tropismos en Plantas

Los tropismos son movimientos lentos debidos al crecimiento de la planta, orientados por estímulos externos y que producen deformaciones permanentes. Como las partes diferenciadas de un vegetal carecen de capacidad de movimiento, solo son posibles en las zonas de tallos y raíces con crecimiento activo. Se producen por la distinta velocidad de crecimiento de diferentes partes de la planta, originando deformaciones del tallo o de la raíz. La orientación depende de la dirección del estímulo.

Tipos de tropismos:

• Fototropismo: Estímulo: luz. La regulación se debe a las auxinas (fitohormonas). La luz inactiva la auxina, por lo que la parte del tallo orientada hacia el foco luminoso crece menos y este se curva hacia la luz.
• Geotropismo: Estímulo: gravedad. Regulado por auxinas. En el tallo, el geotropismo es negativo (crece en contra de la gravedad). En la raíz, es positivo (a favor de la gravedad).
• Higrotropismo: Estímulo: humedad. La raíz tiene higrotropismo positivo, dirigiéndose hacia las zonas del suelo ricas en agua.
• Quimiotropismo: Estímulo: sustancias químicas. Las raíces tienen quimiotropismo positivo hacia las sales minerales del suelo.
• Tigmotropismo: Estímulo: contacto con materiales sólidos. Se produce por la interrupción del crecimiento en la parte del tallo que toca el objeto, continuando en el resto.

Ritmos Circadianos en Plantas

La mayoría de estos ritmos están relacionados con periodicidades ambientales, pero hay otros independientes de factores externos que se denominan ritmos endógenos. Estos muestran la capacidad de muchos organismos para medir el tiempo mediante un reloj biológico. Las plantas parecen presentar un reloj biológico interno con un ciclo cercano a 24 horas, por lo que estos ciclos se conocen como ciclos circadianos.

Fitohormonas

Las fitohormonas son sustancias producidas por células vegetales, ubicadas mayormente en las hojas, y que actúan sobre otras células como mensajeros químicos. Son capaces de regular de manera predominante los fenómenos fisiológicos de las plantas.

• Ácido Abscísico (ABA): Desde un punto de vista químico, es un derivado de los lípidos isoprenoides. Se produce en las hojas, tallos, semillas maduras y frutos verdes, y se transporta por toda la planta.
• Etileno (Et): Sustancia gaseosa a temperatura ambiente que funciona como hormona. Se produce en los tejidos de frutos durante su maduración y en las hojas y flores senescentes. Se transporta por difusión.

Nota: La sección de fitohormonas se ha simplificado y solo se mencionan dos ejemplos. Se podría expandir para incluir otras fitohormonas como auxinas, giberelinas y citoquininas para una mayor exhaustividad.