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Fototropismo y fotoperiodicidad (¿Que es fototropismo? - es una respuesta…
Fototropismo y fotoperiodicidad
¿Que es fototropismo?
- es una respuesta direccional que permite a las plantas crecer hacia, o en algunos casos en dirección contraria de, una fuente de luz.
El fototropismo positivo es el crecimiento hacia una fuente de luz (los brotes); el fotoropismo negativo es el crecimiento en la dirección contraria a la fuente de luz (las raicez).
Charles Darwin y su hijo Francis publicaron un documento en el que describían la inclinación de plántulas de pasto hacia la luz
examinaron esta respuesta en plantas que apenas habían brotado, cuyas hojas y brotes todavía estaban cubiertos por una envoltura llamada
coleoptilo
Hicieron experimentos donde cubrieron la punta o la parte baja, encontraron que la luz se percibe en la punta del coleoptilo. Sin embargo, la flexión ocurre muy por debajo de la punta
Concluyeron que se debe enviar algún tipo de señal hacia abajo desde la punta del coleoptilo hacia su base.
En 1913, el fisiólogo danés Peter Boysen-Jensen continuó este trabajo y confirmó que una señal química producida en la punta era responsable de la respuesta de flexión:
Cortó la punta de un coleoptilo, lo cubrió con un bloque de gelatina y reemplazó la punta :arrow_right: fue capaz de doblarse con normalidad al exponerse a la luz.
Cuando intentó el experimento otra vez usando una hojuela impermeable de mica, el coleoptilo perdió la capacidad de doblarse en respuesta a la luz :red_cross:
Mediante una variación de este experimento, Boysen-Jensen también fue capaz de demostrar que la señal móvil viajaba en el lado sombreado de la plántula
Fototropismos y auxinas
las proteínas llamadas fototropinas son los principales fotorreceptores responsables de detectar la luz durante el fototropismo :arrow_right: se componen de una proteína unida a una molécula orgánica que absorbe luz, llamada cromóforo.
Las fototropinas absorben luz en el intervalo azul del espectro. Cuando absorben luz, cambian de forma, se vuelven activas y pueden modificar 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 una gran cantidad de luz, mientras que las moléculas en el lado sombreado absorben mucha menos :arrow_right: estos diferentes niveles de activación de fototropinas causan que una hormona vegetal llamada auxina se transporte de forma desigual por los dos lados del coleoptilo.
La auxina promueve la elongación celular y, en consecuencia, la planta crece más en el lado sombreado y se inclina en dirección de la fuente de luz.
¿Que es fotoperiodicidad?
- es la regulación de la fisiología o desarrollo en respuesta a la duración del día. El fotoperiodo permite que algunas especies de plantas floreen, es decir cambien al modo reproductivo, solo en ciertos momentos del año.
Algunos tipos de planta requieren una duración particular del día o la noche para florecer, es decir, hacer la transición a la fase reproductiva de su ciclo de vida.
Las plantas que florecen solo cuando la longitud del día es inferior a cierto umbral se conocen como plantas de
día corto
(arroz)
:star: Florecen cuando el día es corto y la noche es larga :star:No florecen cuando el día es largo y la noche corta. :star:No florecen cuando se interrumpe la noche larga con un breve periodo de luz. :star: No florecen cuando se interrumpe el día largo con un breve período de oscuridad.
Las plantas de día corto miden la duración de la noche —el periodo de oscuridad continua— y no la del día —el período continuo de luz
Las plantas que florecen solo cuando la longitud del día es superior a cierto umbral se llaman plantas de
día largo
. (La espinaca y el betabel)
Las plantas de día largo necesitan que el período de oscuridad sea más corto o igual a una duración crítica.
Se dice que las plantas de día largo que miden la duración de la noche son regidas por oscuridad, porque lo importante para la floración es el período de oscuridad continua.
¿Cómo determina la planta la duración del día o de la noche?
Este modelo se conoce como
modelo de coincidencia externa del fotoperiodismo
. Su nombre resalta que la señal externa -la duración del día- tiene que coincidir de cierta manera con los ritmos internos de la planta para provocar la floración.
Estos ritmos son ritmos circadianos, patrones en la expresión génica o la fisiología que se repiten en un ciclo de 24 horas y que son determinados por el reloj interno de la planta.
La forma en que funciona el modelo ha dilucidado con mayor claridad en la planta de día largo Arabidopsis. En esta planta, la concentración de un ARNm específico que codifica una proteína que induce la floración sube y baja en un ciclo circadiano, donde la concentración del ARNm aumenta notoriamente al anochecer
Cuando no hay luz al anochecer, la alta concentración del ARNm no le sirve de mucho a la planta. Eso es porque la proteína que induce la floración suele degradarse en cuanto se produce. Sin embargo, si hay luz cuando debería anochecer —un día largo—, los fotoreceptores se activan y salvan a la proteína de la degradación. Así, la proteína puede acumularse y desencadenar la floración.
Otros modelos de fotoperiodicidad
Diferentes plantas tienen diferentes genes y diferente "programación". Es posible que algunas especies de plantas tengan formas fundamentalmente diferentes de medir el fotoperiodo y de vincular esta información con cambios en el desarrollo.
Por ejemplo, un antiguo modelo de fotoperiodicidad, el
modelo de reloj de arena de fitocromos
, no depende del traslape entre los ritmos circadianos y la duración del fotoperiodo. En cambio, sugiere que los fitocromos podrían actuar como un reloj para medir la duración de la noche.
