MATERIAL DE BOTANICA

HORMONAS VEGETALES
Las hormonas vegetales, son otro de los mecanismos internos, que permite el crecimiento de las plantas. En forma característica la hormona es sintetizada en una parte de la planta y traslocada hacia otra región donde en cantidades muy ínfimas será utilizada. La identidad química de ésta sustancia, fue determinada en 1939, cuando fue determinado que ésta sustancia es el ácido Indolacético (IAA), una sustancia orgánica de fórmula C10 H9 O2 N.
Actualmente se puede verificar el efecto de éstas sustancias, por medio de técnicas de bio-ensayo. Un bioensayo muy utilizado para IAA, es en coleoptilo de Avena (Avena Sativa).
La hormona que se trata de probar, se reúne en un pequeño bloque de Agar, el cual se coloca en la parte lateral del coleoptilo decapitado de Avena.
La sustancia de crecimiento baja a los tejidos inmediatamente por debajo del bloque de Agar, y estimula el alargamiento de las células de ésta región. Esto produce una curvatura en el coleoptilo, siendo que el grado de curvatura indica en cierta medida la actividad hormonal, puesto que la respuesta del tejido vivo del coleoptilo es directamente proporcional a la cantidad de hormona.
Varios tipos de sustancias que intervienen en el crecimiento han sido aisladas en diferentes plantas. Alguna de estas sustancias se comportan como el IAA, generando la curvatura del coleoptilo de avena y junto con el IAA, se llaman AUXINAS.
Otro grupo de sustancias favorecen el agrandamiento tisular, son las GIBERELINAS.
Un tercer grupo de compuestos influyen en la diferenciación de los tejidos y la división celular, son las CITOCININAS.
La DORMINA, favorece la latencia, es importante en la estimulación de la abscisión de la hoja, así como de la flor y el fruto, mientras que el ETILENO, favorece la absición foliar y la maduración del fruto.

AUXINAS: esta hormona, se sintetiza principalmente en las partes jóvenes y fisiológicamente activas de la planta, tales como los retoños, el ápice y las raíces. En estas regiones el triptófano es convertido enzimáticamente en IAA, e inmediatamente traslocado hacia otras regiones de la planta.
El transporte de Auxinas es polarizado, se mueve alejándose de los ápices radicales y caulinares, pero no puede moverse en el otro sentido.
Uno de los fenómenos celulares afectados por las auxinas, es la alteración estructural de la pared celular, para permitir una mayor absorción de agua y aumentar su volumen celular.

PROCESOS REGULADOS POR LAS AUXINAS
1-Regulan el crecimiento de los tejidos y de los órganos. El crecimiento de las yemas, el agrandamiento de los primordios foliares, el crecimiento de las yemas florales, el crecimiento del cambium, el crecimiento de las raíces.
2-La división celular de los tejidos, el crecimiento del cambium, es estimulado por las auxinas, que son transportadas hacia abajo en tallos y yemas. La aplicación de hormonas en el ápice de los tallos decapitados, acelera la división de las células cambiales situadas en las partes basales del tallo.
3-La abscisión de hojas, flores y frutos es controlada por las auxinas. En el caso de las hojas la abscisión es resultado en parte de una disminución en el suministro de las hormonas que se mueven desde los limbos foliares hacia abajo, a través de los pecíolos. Si un limbo es cortado de su pecíolo, y se aplica una preparación hormonal en el mismo se retarda la abscisión del mismo. Si se rocían los frutos jóvenes con soluciones de sustancias de crecimiento, su caída se ve retardada.
4-El desarrollo de frutos a partir de ovarios de las flores, o el desarrollo de óvulos en semillas maduras después de la fecundación, están controladas en parte por las auxinas. Si rociamos ovarios de orquídeas con un extracto acuoso de granos de polen, en lugar del polen mismo, el ovario se desarrollaba, como si hubiese sido fecundado, pero sin semillas.
5-Fenómenos de correlación son efectos inducidos por las auxinas. Por ejemplo en muchos tallos la yema terminal es dominante, es decir crece más rápido que el resto, por lo que es fisiológicamente más activa que las yemas laterales y su dominancia impide o retarda el funcionamiento de las otras yemas. Este fenómeno se conoce como inhibición yemal. En los tallos aéreos, el desarrollo de la yema apical se conoce como dominancia apical, mientras está la yema apical las yemas laterales se desarrollan muy lentamente o permanecen inhibidas. La eliminación de la yema apical estimula el desarrollo de las yemas laterales.
6-Muchos de los movimientos de crecimiento llamados tropismos, son producidos por las auxinas. Los tropismos son respuestas de crecimiento a estímulos unidireccionales, es decir que afectan más a una parte de la planta que a otras. Como los tropismos se designan en función del estímulo que los genera, consideramos entre ellos al fototropismo, el geotropismo, el quimiotropismo, agregando la consideración de positivo o negativo, si la estructura se aleja o acerca a la fuente del tropismo. Los diversos estímulos pueden afectar la velocidad de manufactura de auxinas en las diversas porciones de los tejidos que las producen, lo que indirectamente afecta a las cantidades acumuladas en los lugares de reacción vecinos o que podrían afectar los fenómenos de translocación, modificando así las velocidades de acumulación en los lugares de reacción. Por ejemplo, la acumulación excesiva en uno de los lados del tallo, produce por regla general el alargamiento más rápido de ese lado del tallo y se traduce en una inclinación del tallo hacia el lado de menor concentración. Sin embargo concentraciones más abundantes pueden tener efecto inhibitorio para algunos tejidos, como en el caso de las raíces, y traducirse en un crecimiento mayor en las zonas de menores concentraciones.

GIBERELINAS: la observación de esta hormona se dio primeramente en el Japón y se atribuyó a un hongo en forma de saco. Luego de la segunda guerra se prestó mayor atención a éste factor y sus efectos en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Se ha visto que el efecto más corriente es un alargamiento extremo del tallo. Sobre una base experimental, la giberelina fue utilizada para estimular el crecimiento cambial, para inhibir el desarrollo de las yemas florales y vegetativas, para abreviar el período de latencia de las semillas. Uno de los efectos más sorprendentes es el florecimiento de las plantas de período largo - día, que se encuentran en un fotoperíodo de día – breve.
La giberelina parece actuar como un inductor de la síntesis de proteínas durante la germinación de la semilla, la enzima alfa – amilasa es necesaria para la descomposición del almidón durante la germinación de los granos de cereales. Es el embrión el que pone en marcha la formación de alfa – amilasa, liberando giberelinas a las células especializadas. El almidón descompuesto aporta los nutrientes para el embrión en desarrollo.
CITOCININAS: es un tercer elemento a considerar en el crecimiento de los vegetales. Actúan de modos diversos para influir en el crecimiento y desarrollo, su efecto más llamativo es la inducción de la división celular, y la promoción de la diferenciación hística. Pueden actuar también en la inducción del alargamiento celular, pero éste efecto es débil, y en muchas circunstancias inhiben el alargamiento. La citocinina puede inducir el desarrollo de raíces y retoños de masas de parénquima cultivados en caldos estériles, pero inhiben la generación de raíces en plantones. También ejercen influencia de control sobre la translocación de elementos nutricios de plantas y tejidos intactos, pueden incluso retardar los procesos de degradación en las hojas y pueden aumentar la tolerancia de las plantas en condiciones adversas de temperatura, favorece la síntesis y empleo de ARN y proteínas.

DORMINAS: también llamado ácido abcísico, es una sustancia de crecimiento, estrechamente asociada al período de latencia. Induce la senescencia en las hojas y formación de escamas en las yemas, e induce la caída de las hojas y la latencia de las semillas y de los meristemos apicales. Podría explicarse el efecto de las dorminas, por medio de la inhibición de las auxinas y giberelinas.

ETILENO: se produce normalmente durante el metabolismo celular y posee cierto efecto en el crecimiento. Estimula la respiración y maduración de los frutos verdes, ha sido utilizado comercialmente para estimular la maduración de los frutos una vez cortados. El etileno reprime el desarrollo de las yemas y favorece la abscisión foliar.
La acción hormonal no se manifiesta directamente, sino que sus funciones se relacionan con otros procesos fisiológicos de los que también dependen. La actividad de la auxina se relaciona con los procesos respiratorios que liberan de los alimentos la energía necesaria para el crecimiento. El crecimiento celular necesita de carbohidratos como la celulosa y azúcares, así como de proteínas, que son utilizadas en la síntesis de paredes celulares y del protoplasma. En ausencia de éstos materiales, los procesos regulados por hormonas no se llevan a cabo.