la importancia de los estomas
Las plantas pueden tener una estructura simple externamente, que consiste principalmente en el tallo, las hojas, las flores y las raíces. Sin embargo, internamente hay todo un mundo de mecanismos complejos que trabajan juntos para llevar a cabo las diferentes actividades fisiológicas. La principal fuerza que impulsa el crecimiento de las plantas es el agua. Es el componente principal de la planta, constituyendo hasta el 95% de su estructura en algunas especies., ¿Cómo puede el agua ser responsable del crecimiento de las plantas?
en pocas palabras, es el medio en el que se producen todas las reacciones químicas complejas, además de estar a cargo de la absorción de nutrientes y la translocación. El agua entra en la planta principalmente a través de las raíces y luego es transportada a los diferentes órganos, distribuyendo nutrientes y hormonas por toda la planta. Ya que hemos establecido la importancia del agua para el crecimiento de las plantas, es importante afirmar la importancia de los estomas, los poros que impulsan el crecimiento de las plantas. Entonces, ¿qué son los estomas?,
en pocas palabras, son aberturas en la superficie de las plantas, que se encuentran principalmente en las hojas, pero también en los tallos y otros órganos. Son poros rodeados por células parenquimáticas especializadas, llamadas células protectoras. Los estomas tienen dos funciones principales, a saber, permiten el intercambio de gases que actúan como una entrada para el dióxido de Carbono (CO2) y liberan el oxígeno (O2) que respiramos. La otra función principal es regular el movimiento del agua a través de la transpiración. Los estomas varían en forma y tamaño, pudiendo cambiar para adaptarse a los diferentes factores ambientales, asegurando así condiciones óptimas para la fotosíntesis.,
fuente: Dr. Willem Van Cotthem, Universidad de Gante (Bélgica)
así como los animales respiran, las plantas también lo hacen a través de los estomas. El intercambio gaseoso del que son responsables, facilita la fotosíntesis al dejar entrar el CO2 esencial. El dióxido de carbono se utiliza como combustible para impulsar la fotosíntesis, que genera oxígeno como subproducto, que luego se libera a la atmósfera. Ahora, ¿cómo pueden los estomas facilitar la fotosíntesis? Pueden hacerlo jugando un papel importante en la transpiración., La transpiración se define como la absorción de agua en la planta, su distribución dentro de ella y su liberación final a la atmósfera desde las partes del área. La transpiración a través de los estomas, crea un potencial de agua dentro de la planta, que a su vez, favorece la absorción pasiva de agua en las raíces, que luego serán transportadas por toda la planta por el xilema.
para realizar la fotosíntesis, las plantas necesitan seis moléculas de agua y seis moléculas de CO2 para producir azúcar y oxígeno., Por lo tanto, como se mencionó, los estomas juegan un papel integral en el agua y el CO2, la entrada a la planta, lo que facilita la fotosíntesis.
los estomas regulan la transpiración y la ingesta de CO2 cambiando su tamaño en función de las señales ambientales. En condiciones óptimas, los estomas están abiertos de par en par, lo que permite el intercambio gaseoso con la atmósfera. Las células de guardia son responsables de cambiar el tamaño de los poros, lo hacen expandiéndose o contrayéndose efectivamente abriendo y cerrando estomas., Para la apertura de los estomas, el agua se precipita en las células de protección debido a la ósmosis, que depende de la concentración de potasio en las células. El potasio entra y sale de las células a través del transporte activo, dependiendo de los desencadenantes ambientales. Tales desencadenantes incluyen el intercambio iónico, la temperatura,la luz, la señalización hormonal, la concentración de CO2, etc.
para que los estomas se abran, el potasio se transporta activamente a las vacuolas, lo que aumenta su concentración en las células, impulsando así la entrada de agua debido a la ósmosis, aumentando la turgencia y el tamaño de las células, exponiendo los poros., Lo contrario ocurre para el cierre de los estomas, el potasio se transporta fuera de las células, lo que atrae el agua hacia el exterior, colapsando las células en el poro, cerrándolo efectivamente.
El estrés es la razón principal del cierre de los estomas, ya que la planta produce ácido abscísico (ABA), una hormona vegetal bien conocida por regular muchos procesos clave involucrados en el desarrollo de la planta y la adaptación a tensiones bióticas y abióticas. En el caso del estrés hídrico causado por la sequía o la salinidad, la planta hace frente al estrés evitando la pérdida innecesaria de agua a través de los estomas., Fisiológicamente hablando, la planta produce ácido abscísico (ABA), que señala el cierre de los estomas mediante la unión a proteínas de unión ABA solubles intracelulares en las células protectoras que luego activan segundos mensajeros como ROS, Óxido Nítrico, Ca2+ desencadenando canales iónicos que finalmente hacen que el agua salga de las células protectoras, reduciendo así su tamaño y colapsando en el poro, cerrándolo efectivamente.
de esta manera la planta puede conservar el agua, evitando pérdidas innecesarias, hasta que se reduzca la señal de estrés, disminuyendo así la concentración de ABA y su efecto sobre el cierre de los estomas., Del mismo modo, se ha observado que la planta puede producir ABA como respuesta al ataque de patógenos como Pseudomonas syringae, que puede ingresar a la planta a través de estomas. La planta sintetiza ABA que induce el cierre estomático, evitando cualquier invasión de patógenos.
el estrés afecta negativamente el crecimiento a través del cierre de los estomas, que a su vez interrumpe la fotosíntesis, así como el agua y el movimiento hormonal dentro de la planta, lo que provoca un desequilibrio hormonal que conducirá a un crecimiento atrofiado., Esto se observa ampliamente en el campo, causando inmensas pérdidas agronómicas, tanto en los rendimientos como en la calidad de la fruta. Por lo tanto, controlar el estrés a nivel fisiológico es importante para evitar el cierre de los estomas y las consiguientes pérdidas de producción. Con las condiciones climáticas siempre cambiantes, junto con la escasez de recursos, los productos especializados en combatir el estrés de las plantas están desempeñando un papel más importante en el Alivio efectivo de las pérdidas de producción.,
En resumen, los estomas juegan un papel vital en el desarrollo de las plantas, regulando el intercambio de gases con la atmósfera y controlando la transpiración. Diferentes factores pueden afectar su forma y tamaño, regulando eficazmente la absorción de agua, el transporte y la distribución de nutrientes y señales hormonales en los diferentes órganos de las plantas, controlando así el crecimiento. Mantener la planta libre de estrés es esencial para evitar pérdidas de producción, que podrían ser un efecto directo de la condición de los estomas.
Daszkowska-Golec, A. and Szarejko, I. (2013)., Abrir o cerrar la acción puerta-estomas bajo el Control de fitohormonas en condiciones de estrés por sequía. Frontiers in Plant Science, 4.