Elongación celular
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Elongación celular
Ocurre en dos fases, una primera fase de toma osmótica de agua a través de la membrana plasmática y una segunda fase en la que se produce la extensión de la pared celular. Por tanto, el crecimiento de las células vegetales es un equilibrio entre fuerzas de empuje y reacción.
La elongación celular es una respuesta adaptativa que facilita la separación de los largos brazos de las cromátidas a partir del plano de escisión.
Sumario
La elongación celular en el crecimiento
El crecimiento se define como un incremento irreversible en tamaño o volumen. Esto significa que el crecimiento de las plantas se produce, fundamentalmente a través del alargamiento o expansión celular. Es decir, si no hay procesos de expansión celular, no hay crecimiento.
El crecimiento continuado de las plantas, requiere, con muy pocas excepciones, una asociación espacio-temporal de divisiones y expansiones celulares. No obstante, la división celular nunca es, por sí misma, un mecanismo de crecimiento ya que no conduce necesariamente, a un incremento en el tamaño global de la estructura implicada. Por el contrario, la expansión de las células individuales siempre produce crecimiento.
La expansión celular es un proceso polarizado debido a que durante el crecimiento las células se expanden siguiendo una dirección predeterminada, es decir, se elongan debido a la disposición altamente organizada de las fibrillas de celulosa, y como consecuencia de dicha disposición, el crecimiento se produce en dirección perpendicular.
Las estructuras a las cuales pertenecen las células, van a ir incrementándose de tamaño. Esto implica que existan mecanismos capaces de establecer la polaridad celular antes de que se inicie el proceso de elongación.
El crecimiento de las células vegetales está condicionado por la rigidez de la pared celular. Durante la elongación, la pared primaria pierde parte de su rigidez y se extiende gracias a la fuerza generada por la presión de turgencia. La entrada de agua concomitante permite que se incremente el volumen celular. La irreversibilidad del proceso está asegurada por una nueva ganancia de rigidez de la pared celular. La elongación celular está regulada por diversos factores y hormonas vegetales. Aunque el factor determinante del proceso es la activación de las expansinas, proteínas presentes en las paredes celulares de los órganos en crecimiento que promueven la pérdida de rigidez.
Fases de la elongación celular
- Primera fase: toma osmótica de agua a través de la membrana plasmática y
- Segunda fase: se produce la extensión de la pared celular.
Por tanto, el crecimiento de las células vegetales es un equilibrio ere fuerzas de empuje y reacción. La fuerza de empuje se correspondería con la fuerza que genera el protoplasto sobre la pared celular, presión de turgencia que actúa como una fuerza conductora. La segunda fuerza seria la rigidez de la pared celular que constituye una barrera que se opone al aumento de volumen del protoplasto.
Solo la pared celular primaria permite la elongación ya que es la única que es capaz de disminuir su rigidez permitiendo así su extensión por acción de la presión de turgencia. Que solo se produzca cuando con pared celular primaria se puede pensar que hay uno o varios componentes de la pared celular primaria que son susceptibles de modificarse se les conoce como red extensible.
La pared celular además de permitir o no que se produzca la elongación va a determinar la dirección en la que está se produce la elongación debido a la orientación de las fibrillas y que la presión de turgencia no se ejerce de igual modo en todas las direcciones.
Para que se produzca la elongación celular la pared celular tiene que pasar de ser rígida a estar extendida, para ello tiene que ocurrir una pérdida de rigidez por la modificación de sus componentes pasando de un estado rígido a uno de pared celular potencialmente extensible.
Una vez en el estado de potencialmente extensible entra agua como resultado de la pérdida de turgencia y se obtiene una pared celular extendida, es en este momento cuan do se sintetizan nuevos componentes de forma reversible.
Procesos relacionados con la elongación celular
La elongación celular es un fenómeno que está relacionado con muchos procesos del crecimiento y desarrollo de las plantas.
- Embriogénesis: Durante la primera fase de embriogénesis hay una fase inicial de elongación que sufre el zigoto después de la fertilización en la cual se forma el proembrión lineal, la célula que sufre elongación será la célula basal elongada que dará lugar al suspensor (conducto de nutrientes desde el tejido materno al embrión) mientras que la célula apical formará el embrión.
- Germinación de las semillas. en este caso las giberelinas junto con la longitud del día y periodo de frío dan lugar a la síntesis de endo-β-mananasa y α-galactosidasa las cuales producen hidrólisis de enlaces en la cubierta del fruto provocando que pueda emerger la radícula y los tejidos envolventes salen al exterior. Eso se produce mayoritariamente por elongación, aunque también existe mitosis.
- Crecimiento. Solo con un proceso de división celular las células vegetales no aumentan de volumen. En los meristemos apicales se produce elongación para producirse la diferenciación de las células meristemáticas.
- Tropismos. La elongación celular dará lugar por ejemplo a la curvatura fototrópica o gravitrópica de las plantas. En la curvatura fototrópica se produce división celular y elongación en el lado contrario a que se va a producir la curvatura (hacia la luz el tallo y alejándose la raíz) en esa zona porque aumenta la concentración de axinas (AIA). La curvatura va a ser resultado de la elongación diferencial de los lados. La curvatura gravitrópica también es resultado de la elongación celular también se producirá la elongación en el lado contrario al que se produce la curvatura al igual que ocurre en el caso del fototropismo.
- Maduración del fruto. Hay una fase que ya recibe el nombre de fase de elongación celular (fase III) en la cual ocurre sobre todo elongación celular cesando las divisiones celulares en esta fase se suele alcanzar el tamaño y forma definitivo. La fuente de las hormonas puede provenir del tejido materno o puede sintetizarlas el embrión estas hormonas son auxinas y giberelinas. En esa fase se puede aumentar el tamaño hasta 100 veces, la duración es de 7 días a 3 meses. la forma del fruto va a depender de las orientaciones de las divisiones celulares y eso va a condicionar la dirección de la elongación.
