Fitohormona para niños
Las fitohormonas, también conocidas como hormonas vegetales, son como los "mensajeros" químicos de las plantas. Son moléculas especiales que las células de las plantas producen para comunicarse entre sí. Aunque se encuentran en cantidades muy pequeñas, estas hormonas son muy poderosas y controlan casi todo lo que sucede en una planta.
Las fitohormonas regulan el crecimiento y desarrollo de las plantas desde que son una pequeña semilla hasta que se convierten en una planta adulta. Ayudan a que las plantas crezcan, a que sus órganos (como hojas y raíces) tengan el tamaño adecuado, a defenderse de enfermedades, a soportar el estrés (como la sequía) y a producir flores y frutos. A diferencia de los animales, que tienen glándulas especiales para producir hormonas, ¡cada célula de una planta puede producir sus propias hormonas!
Estas hormonas se encuentran en todas las plantas, incluso en las algas, donde cumplen funciones parecidas. Algunos microorganismos como hongos y bacterias también producen sustancias similares, pero en ellos no actúan como hormonas.
Contenido
¿Cómo funcionan las hormonas vegetales?
La palabra "hormona" viene del griego y significa "poner en movimiento". Las hormonas vegetales influyen en cómo se expresan los genes de una planta, cómo se dividen sus células y cómo crecen. Las plantas las producen de forma natural. Sin embargo, los científicos también han creado sustancias químicas parecidas que se usan para controlar el crecimiento de plantas cultivadas o de malezas. A estas sustancias artificiales se les llama reguladores del crecimiento de las plantas.
Las hormonas vegetales no son alimento para la planta, sino sustancias químicas que, en cantidades muy pequeñas, impulsan y afectan el crecimiento, desarrollo y la especialización de las células y tejidos. Las plantas no tienen órganos especiales como glándulas para producir y guardar hormonas. En su lugar, usan sustancias químicas sencillas que se mueven fácilmente por sus tejidos. A menudo, se producen y usan en la misma zona de la planta. Incluso, las células pueden producir hormonas que afectan a otras partes de la misma célula.
Las hormonas se mueven dentro de la planta de varias maneras:
- Movimiento localizado: Se mueven dentro de las células y lentamente entre ellas.
- Tejidos vasculares: Se transportan a través del floema (que lleva azúcares de las hojas a las raíces y flores) y el xilema (que lleva agua y minerales de las raíces a las hojas).
No todas las células de una planta responden a las hormonas. Las que sí lo hacen, están preparadas para responder en momentos específicos de su ciclo de crecimiento. Los efectos más grandes ocurren en etapas clave de la vida de la célula. Las plantas necesitan hormonas en momentos y lugares muy precisos. También necesitan "apagar" los efectos de las hormonas cuando ya no son necesarias. La producción de hormonas suele ocurrir en zonas de crecimiento activo, antes de que las células se hayan desarrollado por completo. Después de producirse, a veces se mueven a otras partes de la planta para actuar de inmediato, o se guardan en las células para usarlas más tarde.
Las plantas tienen varias formas de controlar la cantidad de hormonas internas y sus efectos. Pueden regular la cantidad de sustancias que se usan para fabricar las hormonas, guardarlas en las células, inactivarlas o incluso "deshacerse" de las hormonas ya formadas. También pueden descomponer las hormonas químicamente. Las hormonas vegetales a menudo regulan las concentraciones de otras hormonas. Además, las plantas pueden mover las hormonas para diluir sus concentraciones.
La cantidad de hormonas que una planta necesita para responder es muy, muy baja. Por eso, ha sido difícil estudiarlas. Solo desde finales de los años 70, los científicos han podido entender mejor sus efectos y cómo se relacionan con la forma en que las plantas funcionan.
Las hormonas vegetales controlan muchos eventos, como el crecimiento de las raíces, la caída de las hojas, la floración, la formación de frutos y la germinación de las semillas. Una misma hormona puede intervenir en varios procesos, y cada proceso está regulado por la acción de varias hormonas. Las hormonas trabajan juntas, a veces ayudándose (sinergismo) y a veces impidiendo la acción de la otra (antagonismo), lo que permite una regulación muy precisa de las funciones de la planta, ya que no tienen un sistema nervioso.
Las plantas también producen sustancias que disminuyen o impiden el crecimiento, llamadas inhibidores vegetales. Estas sustancias controlan la germinación de las semillas y el crecimiento de las plantas. Los científicos han logrado producir hormonas o reguladores químicos vegetales sintéticos que pueden aumentar o disminuir el crecimiento de las plantas.
Las hormonas regulan procesos de correlación. Esto significa que, si un órgano recibe un estímulo, las hormonas lo amplifican, lo interpretan y generan una respuesta en otra parte de la planta. Interactúan entre sí de varias maneras:
- Sinergismo: La acción de una sustancia se ve favorecida por la presencia de otra.
- Antagonismo: La presencia de una sustancia impide la acción de otra.
- Balance cuantitativo: La acción de una sustancia depende de la concentración de otra.
Tipos principales de fitohormonas
Las hormonas vegetales se clasifican en diferentes grupos según su estructura química. Dentro de cada grupo, las sustancias pueden variar, pero todas tienen efectos similares en la planta. Al principio, se identificaron cinco grupos principales: ácido abscísico, auxinas, citoquininas, etileno y giberelinas. Más tarde, se añadieron los brasinoesteroides, jasmonatos, ácido salicílico y estrigolactonas como hormonas vegetales importantes.
Ácido abscísico (ABA)
El ácido abscísico es uno de los inhibidores más importantes del crecimiento de las plantas. Se produce en las hojas, especialmente cuando la planta está bajo estrés (por ejemplo, por falta de agua). Generalmente, actúa como un freno, afectando el crecimiento de las yemas y manteniendo las semillas y yemas en estado de reposo.
El ABA ayuda a que las yemas y semillas no crezcan durante el invierno, evitando que mueran por el frío. Cuando los niveles de ABA bajan, el crecimiento comienza. También se acumula en las semillas mientras el fruto madura, impidiendo que la semilla germine dentro del fruto o antes del invierno. El ABA se degrada lentamente con las bajas temperaturas o al ser lavado por el agua, liberando a las semillas y yemas de su reposo.
El ABA está en todas las partes de la planta. Su concentración en cada tejido parece controlar sus efectos. Cuando una planta sufre estrés por falta de agua, el ABA ayuda a cerrar los estomas (pequeños poros en las hojas) para que la planta no pierda más agua.
Auxinas
Las auxinas son sustancias que favorecen el crecimiento de las células, la formación de yemas y el inicio de las raíces. También promueven la producción de otras hormonas y, junto con las citoquininas, controlan el crecimiento de tallos, raíces y frutos, y la transformación de tallos en flores. Fueron las primeras hormonas de crecimiento descubiertas.
Las auxinas impiden el crecimiento de las yemas más bajas en los tallos (fenómeno conocido como dominancia apical) y promueven el desarrollo de raíces laterales. La caída de las hojas comienza cuando el punto de crecimiento de una planta deja de producir auxinas. Las auxinas en las semillas regulan la producción de proteínas específicas, lo que hace que la flor desarrolle un fruto después de la polinización.
En grandes cantidades, las auxinas pueden ser tóxicas para las plantas. Son más tóxicas para las dicotiledóneas (plantas con dos hojas embrionarias) que para las monocotiledóneas (plantas con una hoja embrionaria). Por esta razón, se han desarrollado herbicidas sintéticos basados en auxinas para controlar las malezas. Las auxinas también se usan comúnmente para estimular el crecimiento de raíces en esquejes de plantas. La auxina más común en las plantas es el ácido indol-3-acético (AIA).
Brasinoesteroides
Los brasinoesteroides son un tipo de hormonas vegetales basadas en esteroides. Controlan el alargamiento y la división celular, la respuesta a la gravedad (gravitropismo), la resistencia al estrés y la especialización del xilema. También impiden el crecimiento de las raíces y la caída de las hojas. La brasinoesteroide más conocida es la brasinoesteroide, que se descubrió en el polen de colza en 1979.
Estas hormonas actúan de forma similar a las hormonas esteroides en los animales, promoviendo el crecimiento y desarrollo. En las plantas, son importantes para el alargamiento celular. Las plantas que producen brasinoesteroides correctamente crecen más que las que tienen problemas para producirlas.
Citoquininas (CK)
Las citoquininas son un grupo de sustancias químicas que influyen en la división celular y la formación de brotes. También ayudan a retrasar el envejecimiento de los tejidos, regulan el transporte de auxinas y afectan la longitud de los tallos y el crecimiento de las hojas. Las citoquininas y las auxinas a menudo trabajan juntas, y sus proporciones afectan la mayoría de los períodos de crecimiento importantes de una planta. Las citoquininas contrarrestan la dominancia apical causada por las auxinas. Junto con el etileno, promueven la caída de las hojas y el desarrollo de flores y frutos.
Las citoquininas también pueden ayudar a las plantas a defenderse de bacterias dañinas. Las plantas con más citoquininas suelen ser más resistentes a los patógenos. La citoquinina más conocida es la zeatina.
Giberelinas (GAs)
Las giberelinas son una amplia gama de sustancias químicas que se producen de forma natural en plantas y hongos. Se descubrieron cuando investigadores japoneses notaron que una sustancia producida por un hongo causaba un crecimiento anormal en las plantas de arroz. Más tarde se vio que las propias plantas también producen giberelinas, y que controlan muchos aspectos del desarrollo a lo largo de su vida.
Las giberelinas son muy importantes para la germinación de las semillas. En las plantas jóvenes y adultas, promueven fuertemente el alargamiento celular. También impulsan el cambio del crecimiento vegetativo (hojas y tallos) al reproductivo (flores y frutos), y son necesarias para que el polen funcione durante la fertilización. Las giberelinas rompen el reposo en semillas y yemas, y ayudan a que la planta crezca en altura.
Jasmonatos (JAs)
Los jasmonatos son hormonas basadas en lípidos que se aislaron por primera vez del aceite de jazmín. Son especialmente importantes en la respuesta de la planta a los ataques de animales que se alimentan de ellas (herbívoros) y de ciertos patógenos. El jasmonato más activo en las plantas es el ácido jasmónico.
El ácido jasmónico puede transformarse en metil jasmonato (MeJA), que es un compuesto volátil. Esto significa que el MeJA puede actuar como una señal en el aire para comunicar el ataque de herbívoros a otras hojas de la misma planta, e incluso a plantas vecinas. Además de su función de defensa, los jasmonatos también participan en la germinación de semillas, el almacenamiento de proteínas en las semillas y el crecimiento de las raíces.
Ácido salicílico (SA)
El ácido salicílico es una hormona con una estructura similar al fenol. Se aisló originalmente de la corteza del sauce blanco. En las plantas, el ácido salicílico y sus derivados, los salicilatos, son cruciales para defenderse de ciertos patógenos.
Al igual que los jasmonatos, el ácido salicílico también puede volverse volátil (metil salicilato) y actuar como una señal a larga distancia para advertir a las plantas vecinas sobre ataques de patógenos. Además de su papel en la defensa, el ácido salicílico también ayuda a las plantas a responder al estrés ambiental, como la sequía, temperaturas extremas, metales pesados y estrés osmótico. También influye en la germinación de semillas, el crecimiento celular, la respiración, el cierre de estomas y la resistencia al calor.
Etileno
El etileno es un gas muy simple, formado por solo seis átomos. Se produce por la descomposición de la metionina, un aminoácido presente en todas las células. El etileno no se acumula mucho dentro de la célula, sino que se difunde y escapa de la planta. Su efectividad como hormona depende de qué tan rápido se produce y qué tan rápido escapa a la atmósfera.
El etileno se produce más rápido en las células que crecen y se dividen rápidamente, especialmente en la oscuridad. Los brotes nuevos y las plántulas recién germinadas producen más etileno del que puede escapar, lo que impide que las hojas se expandan. Cuando el brote se expone a la luz, la producción de etileno disminuye, permitiendo que las hojas se abran.
El etileno afecta el crecimiento y la forma de las células. Si un brote o una raíz en crecimiento choca con un obstáculo bajo tierra, la producción de etileno aumenta mucho, lo que impide que se alargue y hace que el tallo se hinche. Un tallo más grueso es más fuerte y es menos probable que se doble al empujar contra el objeto. Si el brote no llega a la superficie y el estímulo de etileno continúa, afecta la forma en que el tallo crece hacia arriba, permitiéndole crecer alrededor del objeto. El etileno también afecta la maduración de la fruta. Cuando las semillas están maduras, la producción de etileno aumenta y se acumula en la fruta, lo que provoca un cambio rápido en la fruta justo antes de que las semillas se dispersen.
Estrigolactonas (SL)
Las estrigolactonas se descubrieron al estudiar la germinación de una maleza parásita. Se vio que la germinación de esta maleza era estimulada por una sustancia que las raíces de su planta huésped liberaban. Más tarde, se demostró que las estrigolactonas que se liberan al suelo también promueven el crecimiento de hongos beneficiosos para las plantas (hongos micorrízicos arbusculares).
Más recientemente, se descubrió que las estrigolactonas también impiden que los brotes se ramifiquen demasiado. Este descubrimiento aumentó mucho el interés en estas hormonas. Desde entonces, se ha demostrado que las estrigolactonas son importantes en el envejecimiento de las hojas, la respuesta a la falta de fosfato y la tolerancia a la sal, entre otras cosas.
Otros reguladores vegetales
Además de las hormonas mencionadas, se están estudiando otros compuestos que también regulan el desarrollo de las plantas:
- Poliaminas
- Oxilipinas
- Oligosacarinas
- Óxido nitroso
- Triacontanol
- Karrikinas
Véase también
En inglés: Plant hormone Facts for Kids
