Pelo de raíz
Parte de la raíz de la planta
Punta de la raíz, que muestra pelos radiculares jóvenes

Los pelos radicales o pelos absorbentes son excrecencias de células epidérmicas, células especializadas en la punta de la raíz de una planta . Son extensiones laterales de una sola célula y rara vez están ramificadas. Se encuentran en la región de maduración, de la raíz. Las células de los pelos radicales mejoran la absorción de agua de la planta al aumentar la relación entre la superficie de la raíz y el volumen, lo que permite que la célula del pelo radical absorba más agua. La gran vacuola dentro de las células de los pelos radicales hace que esta absorción sea mucho más eficiente. Los pelos radicales también son importantes para la absorción de nutrientes, ya que son la principal interfaz entre las plantas y los hongos micorrízicos .

Función

La función de todos los pelos radicales es recolectar agua y nutrientes minerales en el suelo para enviarlos a toda la planta. En las raíces, la mayor parte de la absorción de agua ocurre a través de los pelos radicales. La longitud de los pelos radicales les permite penetrar entre las partículas del suelo y evita que los organismos bacterianos dañinos ingresen a la planta a través de los vasos del xilema. [1] Aumentar el área de superficie de estos pelos hace que las plantas sean más eficientes en la absorción de nutrientes e interacción con microbios. [2] Como las células de los pelos radicales no realizan la fotosíntesis , no contienen cloroplastos .

Importancia

Los pelos radicales forman una superficie importante, ya que son necesarios para absorber la mayor parte del agua y los nutrientes que necesita la planta. También están directamente involucrados en la formación de nódulos radiculares en las plantas leguminosas . Los pelos radicales se enroscan alrededor de las bacterias, lo que permite la formación de un hilo de infección en las células corticales en división para formar el nódulo. [3]

Imagen fluorescente confocal de Calcofluor White de una raíz de tomate en desarrollo
Imagen de fluorescencia confocal de pelos radiculares de Arabidopsis

Al tener una gran superficie, la absorción activa de agua y minerales a través de los pelos radiculares es muy eficiente. Las células de los pelos radiculares también secretan ácidos (por ejemplo, ácido málico y cítrico ), que solubilizan los minerales al cambiar su estado de oxidación , lo que hace que los iones sean más fáciles de absorber. [4]

Formación

Las células de los pelos radicales varían entre 15 y 17 micrómetros de diámetro y entre 80 y 1.500 micrómetros de longitud. [5] Los pelos radicales se encuentran solo en la zona de maduración, también llamada zona de diferenciación. [6] No se encuentran en la zona de elongación, posiblemente porque los pelos radicales más viejos se cortan a medida que la raíz se alarga y se mueve a través del suelo. [7] Los pelos radicales crecen rápidamente, al menos 1 μm/min, lo que los hace particularmente útiles para la investigación sobre la expansión celular. [8] Justo antes y durante el desarrollo de las células de los pelos radicales, hay una actividad elevada de la fosforilasa . [9]

Interacción con hongos

Los pelos radicales son esenciales para la nutrición saludable de las plantas, especialmente a través de sus interacciones con hongos simbióticos . Los hongos simbióticos y los pelos radicales producen simbiosis micorrízicas como la micorriza arbuscular , formada por hongos AM, y la ectomicorriza , formada por hongos EM. [10] Estas son muy comunes, [11] ocurriendo en el 90% de las especies de plantas terrestres, [12] debido a los beneficios que aportan tanto al hongo como a la planta.

La formación de esta relación para los hongos EM comienza con la colonización de los pelos radiculares. Este proceso comienza cuando el hongo EM se adhiere a los pelos radiculares desde el suelo. [13] Luego, el hongo secreta factores difusibles, a los cuales los pelos radiculares son muy sensibles, lo que permite que las hifas penetren en las células epidérmicas y creen una red de Hartig en las primeras capas de la corteza de la raíz. [13] Esta estructura altamente ramificada sirve como una interfaz entre los dos organismos a medida que las células fúngicas se adaptan a los intercambios que ocurren entre la planta y el hongo. [14] Este proceso es similar a cómo los hongos AM colonizan los pelos radiculares, pero en lugar de factores difusibles, secretan hidrolasas para relajar la pared celular, lo que permite que las hifas ingresen, y no hay red de Hartig. [13]

Varios efectos de la colonización fúngica en los pelos radicales muestran que esta relación es beneficiosa tanto para las especies de plantas como para las de hongos, pero el efecto principal es sobre el crecimiento de los pelos radicales. Los hongos en realidad afectan el crecimiento de los pelos radicales si hay deficiencia de agua o nutrientes. [13] Dado que ambos organismos requieren nutrientes y agua, su cooperación es esencial para su supervivencia mutua. Al detectar la deficiencia, se desencadena la respuesta de estrés por sequía de la planta, lo que provoca el crecimiento de los pelos radicales. [12] Las micorrizas del hongo luego utilizan su sistema extendido para ayudar a la planta a encontrar el área correcta de nutrición, señalando la dirección en la que deben crecer las raíces. [13] Esto hace que el crecimiento de las raíces sea más eficiente, preservando energía para otros procesos metabólicos, lo que a su vez beneficia al hongo que se alimenta de esos productos metabólicos.

Supervivencia

Cuando una nueva célula de pelos radiculares crece, segrega una hormona que inhibe el crecimiento de pelos radiculares en las células cercanas. Esto garantiza una distribución uniforme y eficiente de los pelos reales en estas células. [ cita requerida ]

Trasplantar o replantar una planta puede provocar que se desprendan las células de los pelos de la raíz, quizás en una medida significativa, lo que puede causar marchitamiento. [15]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Balance hídrico en las plantas". La maravilla de la ciencia . Consultado el 16 de noviembre de 2021 .
  2. ^ Grierson, C.; Schiefelbein, J. (2002). "Root Hairs" (Pelos de la raíz). El libro de Arabidopsis . 1 : e0060. doi :10.1199/tab.0060. PMC 3243358 . PMID  22303213. 
  3. ^ Mergaert, Peter; Uchiumi, Toshiki; Alunni, Benoît; Evanno, Gwenaëlle; Cherón, Angélique; Catrice, Olivier; Mausset, Anne-Elisabeth; Barloy-Hubler, Frédérique; Galiberto, Francisco; Kondorosi, Adán; Kondorosi, Eva (28 de marzo de 2006). "Control eucariota del ciclo celular bacteriano y diferenciación en la simbiosis Rhizobium-leguminosas". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 103 (13): 5230–5235. Código bibliográfico : 2006PNAS..103.5230M. doi : 10.1073/pnas.0600912103 . PMC 1458823 . PMID  16547129. 
  4. ^ Gerke, Jörg; Romer, Wilhelm; Jungk, Albrecht (1994). "La excreción de ácido cítrico y málico por raíces proteoides de Lupinus albus L.; efectos sobre las concentraciones de fosfato, hierro y aluminio en la solución del suelo en la rizosfera proteoide en muestras de un oxisol y un luvisol". Zeitschrift für Pflanzenernährung und Bodenkunde . 157 (4): 289–294. doi :10.1002/jpln.19941570408.
  5. ^ Dittmar, citado en Esaú, 1965
  6. ^ https://www.colby.edu/biology/BI237/roots.pdf [ URL básica PDF ]
  7. ^ "Raíces | Biología sin límites". courses.lumenlearning.com . Consultado el 16 de noviembre de 2021 .
  8. ^ Grierson, Claire; Schiefelbein, John (1 de enero de 2002). "Root Hairs". The Arabidopsis Book . 1 : e0060. doi :10.1199/tab.0060. PMC 3243358 . PMID  22303213. 
  9. ^ Dosier, Larry W.; Riopel, JL (1977). "Actividad enzimática diferencial durante la diferenciación de tricoblastos en Elodea canadensis". American Journal of Botany . 64 (9): 1049–1056. doi :10.1002/j.1537-2197.1977.tb10794.x.
  10. ^ Ezawa, Tatsuhiro; Smith, Sally E.; Smith, F. Andrew (1 de julio de 2002). "Metabolismo y transporte de P en hongos AM". Planta y suelo . 244 (1): 221–230. doi :10.1023/A:1020258325010. hdl : 2115/637 . ISSN  1573-5036. S2CID  25801972.
  11. ^ Parniske, Martin (octubre de 2008). "Micorriza arbuscular: la madre de las endosimbiosis de las raíces de las plantas". Nature Reviews Microbiology . 6 (10): 763–775. doi :10.1038/nrmicro1987. PMID  18794914. S2CID  5432120.
  12. ^ ab Frary, Amy (2015). "Fisiología y desarrollo de las plantasFisiología y desarrollo de las plantas editado por Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger, Ian Max Moller y Angus Murphy. 2014. ISBN 978-1-60535-255-8 $123,96 (encuadernado); $80,58 (hojas sueltas). Sinauer Associates Inc., Sunderland, MA". Rhodora . 117 (971): 397–399. doi :10.3119/0035-4902-117.971.397. ISSN  0035-4902. S2CID  85738640.
  13. ^ abcde Zou, Ying-Ning; Zhang, De-Jian; Liu, Chun-Yan; Wu, Qiang-Sheng (30 de octubre de 2018). "Relaciones entre micorrizas y pelos radiculares". Revista pakistaní de botánica . 51 (2). doi :10.30848/pjb2019-2(39). ISSN  0556-3321. S2CID  91581074.
  14. ^ Nehls, U. (16 de febrero de 2008). "Dominar la simbiosis ectomicorrízica: el impacto de los carbohidratos". Journal of Experimental Botany . 59 (5): 1097–1108. doi : 10.1093/jxb/erm334 . ISSN  0022-0957. PMID  18272925.
  15. ^ "2.2: Las regiones de la raíz". Biology LibreTexts . 2021-06-03 . Consultado el 2024-06-27 .
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