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Fototropismo negativo y positivo

fototropismo

El fototropismo es el crecimiento de un organismo que responde a un estímulo de luz. Se observa con mayor frecuencia en las plantas , pero también puede ocurrir en otros organismos, como los hongos . Las células de la planta que están más alejadas de la luz tienen una sustancia química llamada auxina que reacciona cuando se produce fototropismo. Esto hace que la planta tenga celdas alargadas en el lado más alejado de la luz. El fototropismo es uno de los muchos tropismos o movimientos de las plantas que responden a estímulos externos. El crecimiento hacia una fuente de luz se llama fototropismo positivo, mientras que el crecimiento alejado de la luz se llama fototropismo negativo ( skototropismo ).

La mayoría de los brotes de plantas exhiben fototropismo positivo y reorganizan sus cloroplastos en las hojas para maximizar la energía fotosintética y promover el crecimiento. Las raíces generalmente muestran fototropismo negativo, aunque el gravitropismo puede jugar un papel más importante en el comportamiento y el crecimiento de la raíz. Algunas puntas de retoños de vid muestran fototropismo negativo, lo que les permite crecer hacia objetos oscuros y sólidos y subirlos. La combinación de fototropismo y gravitropismo permite que las plantas crezcan en la dirección correcta.

Que es el Fototropismo

 

Una respuesta de luz importante en las plantas es el fototropismo , que implica el crecimiento hacia o desde una fuente de luz. Fototropismo positivo es el crecimiento hacia una fuente de luz; el fototropismo negativo es crecimiento lejos de la luz.
Los brotes, o partes aéreas de las plantas, generalmente muestran fototropismo positivo: se inclinan hacia la luz. Esta respuesta ayuda a que las partes verdes de la planta se acerquen a una fuente de energía de luz, que luego puede usarse para la fotosíntesis. Las raíces, por otro lado, tenderán a crecer lejos de la luz.iniciar superíndice, 1, superíndice final

El fototropismo implica una señal móvil

En 1880, Charles Darwin y su hijo Francis publicaron un artículo en el que describían la inclinación de las plántulas de hierba hacia la luz. Específicamente, examinaron esta respuesta en plantas muy jóvenes que acababan de brotar cuyas hojas y brotes todavía estaban cubiertos por una vaina llamada coleoptilo .

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fuente de luz (dibujada como una vela) y un coleoptilo en una olla. Las imágenes muestran un coleoptilo recto que se inclina hacia la luz a medida que pasa el tiempo. La flexión es causada por celdas más cercanas a la celda que se expanden menos que las celdas de la planta que están alejadas de la luz.
El equipo de padre e hijo analizó la respuesta de flexión utilizando experimentos en los que cubrieron la punta o la parte inferior del coleoptilo.iniciar superíndice, 1, superíndice final A través de estos experimentos, encontraron que la luz se percibía en la punta del coleóptilo. Sin embargo, la flexión de la respuesta, a nivel celular, elongación desigual de las células, tuvo lugar muy por debajo de la punta. Concluyeron que algún tipo de señal debe enviarse hacia abajo desde la punta del coleóptilo hacia su base.

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Fototropinas y auxinas

Hoy en día, sabemos que las proteínas llamadas fototropinas son los principales fotorreceptores responsables de la detección de la luz durante el fototropismo. ¡El nombre es un útil recordatorio de su papel! Al igual que otros fotorreceptores de plantas, las fototropinas se componen de una proteína unida a una molécula orgánica que absorbe la luz, llamada cromóforo. Las fototropinas absorben luz en el rango azul del espectro. Cuando absorben luz, cambian de forma, se vuelven activos y pueden cambiar la actividad de otras proteínas en la célula.
Cuando un coleoptilo se expone a una fuente de luz, las moléculas de fototropina en el lado iluminado absorben mucha luz, mientras que las moléculas en el lado sombreado absorben mucho menos. A través de mecanismos que todavía no se comprenden bien, estos diferentes niveles de activación de fototropina provocan que una hormona vegetal llamada auxina sea transportada de manera desigual por los dos lados del coleoptilo.

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Cerca de la punta del coleoptilo que muestra la hormona vegetal auxina (representada como puntos rojos) concentrada hacia la punta. Cuando la luz golpea un lado del coleoptilo, las fototropinas son más activas en el lado con luz, haciendo que la auxina fluya por el lado sombreado. El lado del coleoptilo con menos auxinas tiene menos células alargadas, y el lado con más auxinas tiene células más alargadas, lo que hace que la punta se doble hacia la luz.
Se transporta más auxina por el lado sombreado, y se transporta menos auxina por el lado iluminado. La auxina promueve el alargamiento celular, lo que hace que la planta crezca más en el lado sombreado y se doble en la dirección de la fuente de luz.

Fotoperiodismo

Algunos tipos de plantas requieren longitudes particulares de día o de noche para florecer, es decir, la transición a la fase reproductiva de su ciclo de vida.
  • Las plantas que florecen solo cuando la duración del día cae por debajo de un cierto umbral se llaman plantas de días cortos . El arroz es un ejemplo de una planta de días cortos.iniciar superíndice, 2, superíndice final
  • Las plantas que florecen solo cuando la duración del día se eleva por encima de un cierto umbral se llaman plantas de días largos . La espinaca y la remolacha azucarera son plantas de día largo.iniciar superíndice, 2, superíndice final
Al florecer solo cuando el día o la noche alcanzan un cierto umbral, estas plantas pueden coordinar su tiempo de floración con los cambios en las estaciones.

Ejemplos de fototropismo

Por ejemplo, algunos tipos de semillas germinarán solo cuando reciban una cantidad suficiente de luz, junto con otras señales. Otras plantas tienen formas de detectar si están a la sombra de las plantas vecinas según la calidad de la luz que reciben. Pueden aumentar su crecimiento ascendente para superar a sus vecinos y obtener una mayor cantidad de luz solar.
Las respuestas de la planta a la luz dependen, lógicamente, de la capacidad de la planta para detectar la luz. La detección de luz en las plantas involucra moléculas especiales llamadas fotorreceptores , que se componen de una proteína unida a un pigmento que absorbe la luz llamado cromóforo . Cuando el cromóforo absorbe la luz, causa un cambio en la forma de la proteína, alterando su actividad e iniciando una vía de señalización. La ruta de señalización da como resultado una respuesta a la señal de luz, tal como un cambio en la expresión génica, el crecimiento o la producción de hormonas.

Hay dos tipos de fototropismo: positivo y negativo. El fototropismo positivo es crecimiento hacia una fuente de luz, y el fototropismo negativo es crecimiento lejos de una fuente de luz. Las raíces de las plantas tienden a exhibir fototropismo negativo, porque necesitan crecer más profundamente en el suelo para la estabilidad de la planta, el agua y los nutrientes. Las raíces de las plantas también exhiben gravitropismo , que es crecimiento en respuesta a la gravedad.

En este artículo, nos centraremos en dos ejemplos de respuestas de la planta a la luz y exploraremos cómo estas respuestas permiten a las plantas unir su crecimiento a su entorno:
  • El fototropismo es una respuesta direccional que permite a las plantas crecer hacia, o en algunos casos alejarse de, una fuente de luz.
  • Otros modelos de fotoperiodismo

    Aunque parece probable que muchas especies de plantas utilicen algún tipo de modelo de coincidencia externa para controlar la floración y otros procesos regulados por el fotoperíodo, las diferentes plantas tienen diferentes genes y “cableado”. Es posible que algunas especies de plantas tengan formas fundamentalmente diferentes de medir el fotoperíodo y relacionar esta información con los cambios en el desarrollo.
    Por ejemplo, un modelo anterior de fotoperiodo, el modelo de reloj de arena fitocromo , no depende de la superposición entre los ritmos circadianos y la longitud del fotoperiodo. En cambio, sugiere que los fitocromos podrían actuar como un reloj para medir la duración de la noche. Aunque este modelo ya no es ampliamente aceptado, podría ser válido para ciertos tipos de plantas.

    Definición de Fototropismo

    El fototropismo es una forma en que una planta puede maximizar su exposición a la luz solar, y debido a que las plantas necesitan luz solar para producir alimentos, esta es una táctica importante de supervivencia.

    Si coloca una planta en una ventana, puede observar que, después de unos días, se ha inclinado hacia esa ventana. Esto se debe a que la planta necesita luz solar para generar energía, por lo que crece hacia la luz. El crecimiento de una planta hacia cualquier estímulo se llama tropismo , y el crecimiento de una planta hacia un estímulo de luz se llama fototropismo : la foto significa luz.

    Las plántulas de las plantas crecen hacia arriba en ambientes oscuros para alcanzar la luz del sol sobre el suelo. Una vez que atraviesan la superficie, comienzan a inclinarse hacia la luz porque el crecimiento de las células en el lado oscuro es más rápido que las células en el lado de la luz. Sin embargo, si la cantidad de luz es la misma en todos los lados de la planta, continuará creciendo hacia arriba en lugar de doblarse.

    Los primeros experimentos sobre fototropismo

    Los primeros experimentos sobre fototropismo se basaron en la idea de que las plantas se inclinaban hacia el calor de la luz, no necesariamente la luz misma. Charles Darwin realizó muchos experimentos a fines de 1800, y sus resultados mostraron que los fotorreceptores , que son células que detectan la luz en la punta de la planta, se comunican con la parte inferior de la planta que se curva. A partir de esto, llegó a la conclusión de que debe haber una sustancia producida en la punta de la planta que se envía a la parte inferior de la planta, indicándole que se doble.

    El trabajo de Darwin eventualmente llevó al descubrimiento de una hormona vegetal llamada auxina . La auxina es la señal química que hace que las plantas se alarguen y crezcan células más rápido en el lado de la planta más alejado de la luz. Cuando la auxina se acumula en las células en el lado del tallo que está lejos de la fuente de luz, las células de este lado se estimulan para crecer. Esto es lo que causa la curvatura en el tallo hacia la fuente de luz.

    Fototropismo positivo

     La interacción entre la luz y la gravedad es fundamental para determinar la forma final de una planta. Por ejemplo, las actividades competidoras de gravitropismo y fototropismo pueden determinar la orientación final de un tallo o raíz. Los resultados informados aquí indican que, además de la respuesta fototrópica negativa dependiente de la luz azul previamente descrita en las raíces, las raíces de Arahidopsis thaliana (L.) Heynh. mostrar una respuesta fototrópica positiva dependiente de luz roja previamente desconocida. Ambas respuestas fototrópicas en las raíces son considerablemente más débiles que la respuesta gravírica, que a menudo enmascara la curvatura fototrópica. Sin embargo, mediante el uso de cepas mutantes con gravitropismo alterado, pudimos identificar una respuesta fototrópica positiva dependiente de la luz roja en las raíces de Arabidopsis.

    Fototropismo negativo

    El fototropismo negativo es la tendencia de ciertas partes de las plantas a crecer lejos de la luz. Las raíces a menudo demuestran esta característica, haciéndolas crecer más profundamente en el suelo para que puedan aprovechar la humedad y los nutrientes que sostienen la planta.

    Las partes de la planta responden con fototropismo positivo y negativo. Así como las raíces crecen lejos de la luz, las hojas crecen hacia ella. Las hojas muestran fototropismo positivo. Si la naturaleza interrumpe la orientación de la planta, esta característica le ayuda a restablecerse, dentro de ciertos límites, de una manera que permite que las hojas recojan la mayor cantidad de luz solar para la fotosíntesis y las raíces continúen proporcionando las necesidades de la planta, aumentando las posibilidades de supervivencia.

    Las plantas responden a la luz usando moléculas dentro de las células de la planta. Estos receptores responden a la luz azul cambiando la dirección del crecimiento de la planta a través de una serie de pasos. La producción de la hormona auxina toma parte en los pasos. En el fototropismo positivo, la auxina se mueve hacia el lado más oscuro del tallo de la planta y hace que las células se alarguen, girando el tallo hacia la luz.

    Gravitropism también afecta el crecimiento de la planta. La mayoría de las raíces de las plantas crecen hacia la gravedad con gravitropismo positivo mientras que sus hojas crecen lejos de la gravedad con gravitropismo negativo.

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Fototropismo
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El fototropismo es el crecimiento de un organismo que responde a un estímulo de luz. Se observa con mayor frecuencia en las plantas , pero también puede ocurrir en otros organismos, como los hongos . Las células de la planta que están más alejadas de la luz tienen una sustancia química llamada auxina que reacciona cuando se produce fototropismo.
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