TEMA 3
- Procesos de señalización
1. La pared celular proporciona una red informativa que puede operar a nivel de organismo o multicelular (ruta
APOPLÁSTICA (1)). Esta ruta implica el transporte de agua y nutrientes por fuera de las células, a través de las
paredes celulares.
Cuando la vía apoplástica llega a la endodermis, se encuentra con un obstáculo para el transporte por la pared
celular. En esta capa las células tienen suberina en las paredes celulares, cosa que las hace impermeables. Además,
también contienen lignina, que bloquea el transporte apoplástico. Esta estructura se conoce como banda de
Caspary.
Esta barrera al transporte apoplástico hay en zonas de la planta donde no está del todo sintetizada, como en el
ápice de la raíz. También, sobretodo en zonas donde emergen las raíces laterales, hay células de paso (no hay
endodermis).
En angiospermas, además, hay otro obstáculo cerca de la epidermis (por debajo de la rizodermis) → EXODERMIS.
Gracias a la suberina presente en sus paredes celulares se dificulta el acceso de patógenos, se protege a las raíces
frente a inundaciones, etc. Ej.: maíz y girasol plantas que sí la tienen, mientras que muchas leguminosas no.
2. En los tejidos vegetales la coordinación puede alcanzarse mediante:
a. Sistemas de señalización célula-célula receptor-
ligando (ruta TRANSMEMBRANA (3)).
b. Sistemas de comunicación célula-célula mediante
plasmodesmos (PD) (ruta SIMPLÁSTICA (2)).
Esta vía de transporte es importante en la
transferencia de sustancias señalizadoras; implica
la conexión de todos los protoplastos. Esta conexión
permite que las células estén igualmente cargadas,
es decir, la distribución de cargas es idéntica entre
todas ellas.
Esta ruta permite el paso de nutrientes y agua
directamente desde la superficie externa hasta la
estela (tubos del xilema). Esta conexión simplástica
es importante porque a medida que se transportan
iones, los que son tóxicos, nocivos, etc. se pueden ir
acumulando en vacuolas (ej.: sodio en plantas
natrofóbicas).
3. Las comunicaciones entre órganos se consiguen mediante el desarrollo del sistema vascular.
- La señal se transfiere desde la célula acompañante al elemento criboso vía plasmodesmos
En el transporte simplástico, el paso de moléculas entre células contiguas tiene lugar a través de los plasmodesmos,
que tienen un papel fundamental en la regulación de las moléculas que van a ser transferidas.
, ? ¿Los plasmodesmos permiten pasar cualquier
molecula o son selectivos? Tienen en la zona central un
desmotúbulo, que es RE muy compactado, y alrededor
quedan unas cabidades, por donde se transportan las
sustancias. La zona del cuello del plasmodesmo es más
estrecha y estos pueden estar abiertos o cerrados en
función de si están tapados mediante la deposición de
calosa. Esta se hace en función de las tasas de síntesis
y degradación de calosa, que están muy influidas por
los niveles de calcio en el citosol. Si es la normal (100
nM), los plasmodemos no tienen calosa, pero, si sube (1µM), se estimula la síntesis
de calosa y los plasmodesmos se taponan.
Las paredes de los plasmodesmos están recubiertas de receptores de diferentes
sustancias y son los que van a permitir el transporte de determinadas macromoléculas
como proteínas, factores de transcripción, RNA, etc. Por lo tanto, el transporte es
selectivo; se hace en función de si su receptor está presente o no.
- Transporte a larga distancia
El transporte en el xilema siempre es de raíz a ápice de la planta. Permite el
movimiento de agua, nutrientes, hormonas, péptidos que actuan como señales, etc.
Es un transporte mucho más rápido que en el floema debido a que los tubos no
tienen paredes celulares terminales y la transpiración actúa como fuerza impulsora.
El transporte por el floema es un transporte de fuentes a sumideros, puede ser un
transporte bidireccional, ya que unas veces un tejido actuará como fuente y otras
veces como sumidero (ej.: desde una hoja (fuente) a un fruto o desde la raíz hacia
las hojas (sumidero). El transporte se da por conductos diferentes.
Tanto xilema como floema tienen intercambios de iones, productos asimilados,
agua… y es importante porque permite a la planta recuperar el agua y los iones.
? ¿Dónde están estos puntos de intercambio? En la zona de los nudos, el cuello (donde se une el tallo con la raiz),
etc. El contenido xilemtico es mucho más diluido que el floema, por lo tanto, el intercambio desde el xilema al
floema es siempre en contra de gradiente y de floema a xilema a favor de gradiente.
- Carga en el xilema de los nutrientes y del agua
? ¿Cómo tiene lugar la carga de nutrientes en el xilema (salida de nutrientes desde el parénquima xilemático a los
elementos del tubo? Está regulada por factores y hormonas.
El agua entra y los iones están disueltos, estos deben ser absorbidos. Existen, por lo tanto, distintos tipos de
transportadores que facilitan la incorporación de nutrientes. Para cada ión hay un transportador y estos se
clasifican en dos tipos:
1. LATS (Low Affinity Transport System): cuando hay niveles altos de potasio en el exterior, se da una entrada de
potasio en un tipo de canal dependiente de voltaje. Se necesita un gradiente de potencial electroquímico
proporcionado por una ATPasa, que facilitará el transporte.
2. HATS (High Affinity Transport System): trabajan con concentraciones bajas. Con el potasio, por ejemplo,
cuando hay baja concentración entra mediante un simporte con protones. Para el hidrógeno existen un tipo
de transportadores que de forma selectiva introducen los iones, que los transportan a las células del
parénquima xilemático y entonces se produce la carga (se atraviesa la membrana de las células del
parénquima hacia el xilema).
- Procesos de señalización
1. La pared celular proporciona una red informativa que puede operar a nivel de organismo o multicelular (ruta
APOPLÁSTICA (1)). Esta ruta implica el transporte de agua y nutrientes por fuera de las células, a través de las
paredes celulares.
Cuando la vía apoplástica llega a la endodermis, se encuentra con un obstáculo para el transporte por la pared
celular. En esta capa las células tienen suberina en las paredes celulares, cosa que las hace impermeables. Además,
también contienen lignina, que bloquea el transporte apoplástico. Esta estructura se conoce como banda de
Caspary.
Esta barrera al transporte apoplástico hay en zonas de la planta donde no está del todo sintetizada, como en el
ápice de la raíz. También, sobretodo en zonas donde emergen las raíces laterales, hay células de paso (no hay
endodermis).
En angiospermas, además, hay otro obstáculo cerca de la epidermis (por debajo de la rizodermis) → EXODERMIS.
Gracias a la suberina presente en sus paredes celulares se dificulta el acceso de patógenos, se protege a las raíces
frente a inundaciones, etc. Ej.: maíz y girasol plantas que sí la tienen, mientras que muchas leguminosas no.
2. En los tejidos vegetales la coordinación puede alcanzarse mediante:
a. Sistemas de señalización célula-célula receptor-
ligando (ruta TRANSMEMBRANA (3)).
b. Sistemas de comunicación célula-célula mediante
plasmodesmos (PD) (ruta SIMPLÁSTICA (2)).
Esta vía de transporte es importante en la
transferencia de sustancias señalizadoras; implica
la conexión de todos los protoplastos. Esta conexión
permite que las células estén igualmente cargadas,
es decir, la distribución de cargas es idéntica entre
todas ellas.
Esta ruta permite el paso de nutrientes y agua
directamente desde la superficie externa hasta la
estela (tubos del xilema). Esta conexión simplástica
es importante porque a medida que se transportan
iones, los que son tóxicos, nocivos, etc. se pueden ir
acumulando en vacuolas (ej.: sodio en plantas
natrofóbicas).
3. Las comunicaciones entre órganos se consiguen mediante el desarrollo del sistema vascular.
- La señal se transfiere desde la célula acompañante al elemento criboso vía plasmodesmos
En el transporte simplástico, el paso de moléculas entre células contiguas tiene lugar a través de los plasmodesmos,
que tienen un papel fundamental en la regulación de las moléculas que van a ser transferidas.
, ? ¿Los plasmodesmos permiten pasar cualquier
molecula o son selectivos? Tienen en la zona central un
desmotúbulo, que es RE muy compactado, y alrededor
quedan unas cabidades, por donde se transportan las
sustancias. La zona del cuello del plasmodesmo es más
estrecha y estos pueden estar abiertos o cerrados en
función de si están tapados mediante la deposición de
calosa. Esta se hace en función de las tasas de síntesis
y degradación de calosa, que están muy influidas por
los niveles de calcio en el citosol. Si es la normal (100
nM), los plasmodemos no tienen calosa, pero, si sube (1µM), se estimula la síntesis
de calosa y los plasmodesmos se taponan.
Las paredes de los plasmodesmos están recubiertas de receptores de diferentes
sustancias y son los que van a permitir el transporte de determinadas macromoléculas
como proteínas, factores de transcripción, RNA, etc. Por lo tanto, el transporte es
selectivo; se hace en función de si su receptor está presente o no.
- Transporte a larga distancia
El transporte en el xilema siempre es de raíz a ápice de la planta. Permite el
movimiento de agua, nutrientes, hormonas, péptidos que actuan como señales, etc.
Es un transporte mucho más rápido que en el floema debido a que los tubos no
tienen paredes celulares terminales y la transpiración actúa como fuerza impulsora.
El transporte por el floema es un transporte de fuentes a sumideros, puede ser un
transporte bidireccional, ya que unas veces un tejido actuará como fuente y otras
veces como sumidero (ej.: desde una hoja (fuente) a un fruto o desde la raíz hacia
las hojas (sumidero). El transporte se da por conductos diferentes.
Tanto xilema como floema tienen intercambios de iones, productos asimilados,
agua… y es importante porque permite a la planta recuperar el agua y los iones.
? ¿Dónde están estos puntos de intercambio? En la zona de los nudos, el cuello (donde se une el tallo con la raiz),
etc. El contenido xilemtico es mucho más diluido que el floema, por lo tanto, el intercambio desde el xilema al
floema es siempre en contra de gradiente y de floema a xilema a favor de gradiente.
- Carga en el xilema de los nutrientes y del agua
? ¿Cómo tiene lugar la carga de nutrientes en el xilema (salida de nutrientes desde el parénquima xilemático a los
elementos del tubo? Está regulada por factores y hormonas.
El agua entra y los iones están disueltos, estos deben ser absorbidos. Existen, por lo tanto, distintos tipos de
transportadores que facilitan la incorporación de nutrientes. Para cada ión hay un transportador y estos se
clasifican en dos tipos:
1. LATS (Low Affinity Transport System): cuando hay niveles altos de potasio en el exterior, se da una entrada de
potasio en un tipo de canal dependiente de voltaje. Se necesita un gradiente de potencial electroquímico
proporcionado por una ATPasa, que facilitará el transporte.
2. HATS (High Affinity Transport System): trabajan con concentraciones bajas. Con el potasio, por ejemplo,
cuando hay baja concentración entra mediante un simporte con protones. Para el hidrógeno existen un tipo
de transportadores que de forma selectiva introducen los iones, que los transportan a las células del
parénquima xilemático y entonces se produce la carga (se atraviesa la membrana de las células del
parénquima hacia el xilema).
