REACCIONES EN LAS PLANTAS A CONDICIONES ADVERSAS DE HUMEDAD

• Jun. 16, 2021
• Herbicida, Humedad

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REACCIONES EN LAS PLANTAS A CONDICIONES ADVERSAS DE HUMEDAD

 

El intercambio de energía en la hoja de la planta resulta más eficiente cuando la planta se encuentra en condiciones óptimas de humedad. El agua evaporada desde las células del mesófilo enfría las superficies foliares mientras que la corriente transpiratoria también favorece el transporte de nutrientes inorgánicos procedentes del suelo y de solutos orgánicos, aminoácidos y fitohormonas desde la raíz a los órganos en transpiración, aunque se destaca que el transporte por el xilema también ocurre en ausencia de transpiración

Componente vital de las plantas, el agua interviene en la regulación de los procesos biológicos. En ellas juega un papel crucial que cumple en los procesos fisiológicos y por la gran cantidad que requieren. El agua comprende 80 a 90% de la biomasa de tejidos vegetales, presente en varias formas: como constituyente del protoplasma; como agua de hidratación asociada con iones, disolviendo sustancias orgánicas y macromoléculas, llenando espacios entre estructuras finas del protoplasma y la pared celular, almacenada en las vacuolas y, finalmente, como agua intersticial que actúa como medio transportador en los espacios intercelulares y en los tejidos de conducción del xilema y el floema. A su vez, el agua es el mejor disolvente conocido, lo que es fundamental para la nutrición, y es imprescindible para muchas reacciones biológicas. Sin embargo es  un  constituyente temporal en la planta ya que está siendo continuamente tomado del suelo y liberado a la atmósfera. En una hora una hoja puede intercambiar con el aire hasta un 100% de su agua, y durante su ciclo puede perder un volumen de agua equivalente a 100 veces su masa.

Dicho proceso de pérdida de agua es reconocido como la transpiración y permite mantener un organismo vivo dentro de los límites de temperatura aptos para su funcionamiento. La capacidad de absorber calor, o calor específico del agua, es lo que asegura suaves fluctuaciones de temperatura. Es interesante destacar que en términos de evolución, no es una casualidad el hecho de que la hoja sea a la vez el órgano encargado de la respiración y la  fotosíntesis. La absorción de agua del suelo es a la vez el único medio de importar minerales de la solución del suelo. Podríamos decir que la planta es una columna de retención, por la que deben pasar muchos litros de agua para poder interceptar los nutrientes necesarios.

Por su polaridad, el agua actúa como solvente universal, disolviendo gran cantidad de iones y metabolitos orgánicos polares, como azúcares, aminoácidos y proteínas, compuestos críticos para el metabolismo. A nivel de la planta completa, el agua es el medio que transporta carbohidratos, nutrientes y fitohormonas indispensables para el metabolismo vegetal. En condiciones de alta concentración de solutos, las células ejercen presión de turgencia contra las paredes celulares, lo que soporta el crecimiento celular. Cuando las células pierden turgencia, no llevan a cabo el alargamiento y expansión y, si esto ocurre por periodos largos de tiempo, la planta se deshidrata y muere. El movimiento de agua en tejidos vegetales es de importancia crucial para el crecimiento de la planta y ocurre básicamente a través de tres rutas: el apoplasto, el simplasto y la ruta transcelular. Esta última es definida como el transporte de agua a través de cada célula, a través del plasmalema y tonoplasto de cada célula sin involucrar plasmodesmos.

Las raíces de la mayoría de angiospermas poseen endodermis, tejido con una estructura impermeable al agua, que es la banda de Caspary ubicada en las paredes radiales de las células. El  córtex es permeable al  agua  y ésta puede moverse por el apoplasto y el simplasto hasta llegar a la endodermis, donde se mueve simplásti- camente en raíces jóvenes y apoplásticamente en raíces adultas. En el córtex y la estela, las células están conectadas por plasmodesmos y el movimiento de agua puede ser vía el simplasto, el apoplasto, transcelular o por una combinación de estas rutas.

SUPERVIVENCIA Y DESARROLLO DE LAS PLANTAS EN CONDICIONES ATMOSFÉRICAS CAMBIANTES

Para sobrevivir y desarrollarse de forma normal, las plantas perciben constantemente cambios en el ambiente circundante y responden a través de una variedad de mecanismos moleculares. Los procesos por los cuales las células vegetales son sensibles a modificaciones extracelulares son de importancia crucial para la supervivencia vegetal y, en consecuencia, para el mantenimiento de la vida animal. Uno de los estreses abióticos más importantes para la productividad de los cultivos se relaciona con la deshidratación vegetal bajo niveles de alta salinidad, sequía y condiciones de baja temperatura. Cada uno de estos factores genera estrés hiperosmótico, caracterizado por el  incremento  en la concentración de solutos en la célula y el descenso en la presión de turgencia por pérdida de agua. La deshidratación de las células induce  la   biosíntesis, la descompartimentalización y el transporte de la fitohormona ácido absícico (ABA), que induce el cierre de los estomas para reducir la transpiración. El uso de componentes comunes y vías de respuesta vegetal relacionadas con estreses permite a las plantas responder parcialmente a un rango de condiciones adversas después de ser expuestas a un tipo de estrés específico. Aun cuando la irrigación no esté disponible, el conocimiento de las relaciones hídricas puede contribuir al diseño y propuesta de estrategias de manejo de cultivos, en los que la resistencia a la sequía pueda ser un rasgo importante para seleccionar. Este conocimiento también provee elementos para el manejo de los cultivos y asegura que el estrés hídrico sea minimizado en fases críticas del crecimiento. Cada vez que el contenido de agua cambia durante la hidratación o la deshidratación, o cuando el contenido de solutos se incrementa o disminuye, ocurren cambios en la concentración de solutos en el citosol bajo el control  regulatorio  de la célula. La  respuesta  pasiva es definida como ajuste osmótico y la respuesta completa es denominada osmorregulación. Inicialmente, se pensó que el ajuste osmótico ocurría tan  sólo  en  plantas sometidas a  altas salinidades, pero después se estudiaron casos en los que las plantas crecían en suelos secos y se realizaron muchos trabajos para determinar el efecto del estrés hídrico sobre el crecimiento vegetal.

El agua es con constituyente mas abundante en el planeta, 85 – 95%

El ajuste osmótico proporciona un medio de mantenimiento del contenido de agua en la célula, importante para la actividad celular. Debido a que la pérdida de agua puede incrementar la concentración de solutos en la célula, las moléculas que regulan el metabolismo pueden ser afectadas. Así, algunos iones inorgánicos, tales como potasio, calcio, magnesio y cloro, no pueden ser metabolizados o incorporados dentro de la estructura celular y se acumulan en situaciones de deshidratación. Ya que estos iones juegan papeles de regulación de enzimas, la actividad enzimática puede verse afectada; de esta forma, las enzimas que requieran K+ pueden ser afectadas si la concentración de este ión se incrementa. Además de los efectos de la pérdida de agua sobre su concentración, las plantas expuestas a altas salinidades externas presentan un problema extra de altas concentraciones de NaCl, y muchas enzimas se verán inhibidas por altas concentraciones de sal, aun en plantas halófitas.

Cuando el contenido de agua dentro de la célula cambia, es decir durante la hidratación o la deshidratación, tambien ocurren modificaciones en ella.

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