¿Sabéis quiénes son las auxinas? ¿Sabías que las plantas tienen hormonas? Pues, en este artículo descubrimos las hormonas de las plantas, las auxinas, que se encuentran en estos seres vivos regulando numerosos procesos.
¿Qué son las auxinas?
Las auxinas son un grupo de fitohormonas u hormonas vegetales (ver definición) que actúan como reguladoras del crecimiento vegetal. Esencialmente provocan la elongación de las células, es decir, la capacidad para crecer.
Se sintetizan en las regiones más arriba o apicales de los tallos. Concretamente parten de las regiones meristemáticas, es decir, que crecen siendo el análogo del tejido meristemático de los animales. Aunque se sintetizan allí, se desplazan desde allí hacia otras zonas de la planta, principalmente hacia la base, estableciéndose así un gradiente de concentración de estas hormonas.
Este movimiento mediante un gradiente de concentración de la hormona se realiza a través del parénquima que rodea a los haces vasculares. Los haces vasculares son como los vasos sanguíneos para nuestro cuerpo. El tejido que rodea a esos vasos o haces vasculares son los que acumulan la hormona como ocurre en muchos casos en las hormonas animales.
Hormonas del crecimiento
Las auxinas y su rol en el crecimiento vegetal fueron descritas por primera vez por Frits Warmolt Went. Las auxinas se han identificado en diversos organismos como plantas superiores, hongos, bacterias y algas, y casi siempre está relacionada con etapas de intenso crecimiento.
En efecto, gracias a este descubrimiento, las hormonas de las plantas, y su presencia en los organismos vegetales, microorganismos y hongos, llevaron a considerar muchos estudios de estas. Sobre las auxinas hay una amplia y profunda información científica que supera ampliamente el conocimiento que se tiene de otras hormonas, lo que ha permitido comprender con más precisión cómo actúan las hormonas en las plantas. Junto con otras fitohormonas como las giberelinas y las citocininas, las auxinas regulan múltiples procesos fisiológicos en las plantas, aunque no son los únicos compuestos con esa capacidad.
Su representante más abundante en la naturaleza es el ácido indolacético (AIA), derivado del aminoácido triptófano. El triptófano es el precursor de la serotonina, de la cual ya hemos hablado en otro artículo.
Las auxinas también son usadas por los agricultores para acelerar el crecimiento de las plantas, para promover la iniciación de raíces adventicias (esquejes de plantas), para promover la floración y la maduración de frutos, y para evitar la caída prematura de los frutos.
Síntesis de auxinas
El precursor de la forma activa de la auxina es el ácido indolacético (AIA) que proviene del aminoácido L-triptófano. Por otro lado, el grupo indol permanece constante, pero para alcanzar la forma de ácido indolacético debe sufrir una descarboxilación y una desaminación, que puede ocurrir por dos vías. La primera se da en todas las plantas superiores. La segunda es el L-triptófano transfiere su grupo amino a una molécula de 2-oxoglutarato, dando glutamato e indol-piruvato-indol-piruvato es una molécula muy inestable que no tarda en descarboxilarse. En conclusión, el producto de esta hormona es el crecimiento.
En la Figura 3, vemos las rutas metabólicas que conducen a la biosíntesis de auxina (AIA).
- Vía triptófano-dependiente en plantas y bacterias.
- Vía triptófano-independiente en plantas.
¿Qué necesitan las auxinas?
Las auxinas requieren energía metabólica (sensible a la eliminación de O2 e inhibidores metabólicos). La velocidad del transporte es de hasta 5-20 cm/h, mayor que la de difusión y menor que la de translocación por el floema. El floema es como las arterias de nuestro sistema vascular o sanguíneo.
De forma general, el transporte se realiza célula a célula con forma de polarización preferentemente por el tejido parenquimático vascular de tallo y hojas. En las sintéticas varía un poco. En la raíz, la mayor parte del transporte hacia el ápice (acrópeta) se produce vía floema y el transporte desde el ápice al resto de la raíz (basípeto) tiene lugar por epidermis y córtex (tejidos no vasculares).
Tipos de auxinas
Los tipos de auxinas que existen en el tejido vegetal son muy variadas, siendo el ácido indolacético (AIA) la más relevante en cuanto a cantidad y actividad. Por otra parte, hay otros como el ácido indolacetilinico o la indolacetamida que están presentes en menor cantidad y tienen poca actividad en relación con el AIA.
Las auxinas pueden estar libres o bien unidas a azúcares, ésteres, amidas; las moléculas unidas a otro compuesto no son activas pero pueden serlo si se liberan. De modo que, la mayor parte de las auxinas provienen del aminoácido triptófano.
Finalmente otro elemento esencial en de las auxinas es el zinc (Zn) es un elemento crítico para que ocurra lo anterior, la sintomatología visual de falta de zinc (Zn) en realidad es una falta de auxina para estimular crecimiento.
Aplicaciones
Las auxinas, por tanto, son las hormonas de crecimiento mayormente empleadas en agricultura, en particular en hojas jóvenes y en semillas en desarrollo. Especialmente en los procesos de desarrollo asexual como esquejes son muy usadas.
Las auxinas son esenciales para la formación de flores, la maduración, formación y caída de los frutos, siendo esenciales también en la reproducción sexual de las plantas. Por ello, son tan usadas en la agricultura. Aunque en condiciones de estrés hay una baja en la síntesis de auxina y un aumento en la presencia de auxinas ‘unidas’ o almacenadas, para épocas más favorables.
El exceso de las auxinas es malo, no obstante, ya que la aplicación de auxinas a una planta induce la síntesis de auxinas lo que puede llegar a altas dosis pudiendo estimular la síntesis de etileno y causar efectos negativos de crecimiento hasta la muerte de tejido.
Movimiento de las auxinas en el tejido
El transporte de las auxinas producidas en las raíces tiene un flujo opuesto al de la parte vegetativa, mostrando ser hacia ‘arriba’. Produciéndose mayoritariamente en las puntas de los tallos y las ramas.
En el esquema de la Figura 5, se ve que el AIA se encuentra transportado mediante canales iónicos y por gradiente de concentración entre las distintas células, atravesando la membrana celular y la pared de las células vegetales, que son esenciales para poder generar como se puede ver, una activación de la producción del ATP (adenosín trifosfato).
El transporte de las auxinas producidas en las raíces tiene un flujo opuesto al de la parte vegetativa, mostrando ser hacia ‘arriba’. Produciéndose mayoritariamente en las puntas de los tallos y las ramas.
Conclusión
Las auxinas son las fitohormonas responsables de los movimientos o crecimientos de las plantas. Además, participan en una gran variedad de fenómenos dentro de la planta: crecimiento de las plantas, producción de las flores, producción de semillas, producción de esquejes, reproducción sexual y asexual en plantas, germinación, etc. Como vemos el abanico de procesos gobernados por las auxinas es muy variado. Sin embargo, su mecanismo de acción no se conoce con certeza, todavía.
En conclusión, aun siendo una de las fitohormonas más estudiadas y la primera que nos descubrió que las plantas tienen hormonas y mecanismos muy interesantes, sin duda, podemos decir, que queda mucha ciencia por hacer en este campo.
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Este artículo lo podéis encontrar en Microbacterium.Os animo a aprender más sobre las plantas en el Glosario de botánica, micología y algas.
Gracias por leer. Que la ciencia y la fuerza os aco
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