Auxina
Definición de auxina
Una auxina es una hormona vegetal derivada del aminoácido triptófano. Una auxina puede ser una de muchas moléculas, pero todas las moléculas de auxina están involucradas en algún tipo de regulación celular. Las moléculas de auxina son uno de los cinco tipos principales de hormonas vegetales. Los otros grupos principales son las giberelinas, citoquininas, etileno y ácido abscísico. La auxina fue el primero de estos grupos en ser identificado y fue aislado químicamente en la década de 1930.
La auxina más extendida es el ácido indolacético, o simplemente IAA. IAA es una auxina que es muy importante en el crecimiento y desarrollo de los tejidos vegetales. Al estudiar las moléculas de auxina, los científicos han podido recrear estructuras similares, llamadas reguladores de crecimiento sintéticos. Estas auxinas «falsas» también estimulan el crecimiento de las plantas y se han utilizado en muchas aplicaciones agrícolas y comerciales.
Función de las auxinas
El grupo de hormonas auxinas tiene una amplia gama de usos en una planta. Las moléculas de auxina se encuentran en todos los tejidos de una planta. Sin embargo, tienden a concentrarse en los meristemos, centros de crecimiento que están a la vanguardia del crecimiento. Estos centros liberan moléculas de auxina, que luego se distribuyen hacia las raíces. De esta forma, la planta puede coordinar su tamaño y el crecimiento y desarrollo de diferentes tejidos en función del gradiente de concentración de auxinas.
La auxina afecta a muchos procesos celulares diferentes. A nivel molecular, las moléculas de auxina pueden afectar el flujo citoplásmico, el movimiento de los fluidos dentro de una célula e incluso la actividad de varias enzimas. Esto le da a la auxina control directo sobre el crecimiento, desarrollo y proliferación de células individuales dentro de la planta. El gradiente de auxina afecta directamente procesos como la iniciación de la flor, el desarrollo de la fruta e incluso la formación de tubérculos y bulbos. Incluso a diario, los niveles de auxinas afectan procesos como el fototropismo., lo que permite que la planta siga al sol y obtenga la mayor cantidad de energía. La auxina controla este proceso al concentrarse en el lado de la planta alejado del sol. Esto provoca cambios en las células, que inclinan la planta hacia la luz. Esto se puede ver en la siguiente imagen.
Otra característica importante que proporcionan los gradientes de auxina a muchas plantas es la dominancia apical. La dominancia apical se forma cuando un solo meristemo crece más rápido y de manera más eficiente. Eventualmente, la auxina liberada de este meristemo inhibe que brotes nuevos brotes debajo de él. Si se corta el tallo, surgirán muchos brotes nuevos debajo del tallo, ya que el gradiente de auxina se ha interrumpido y el sistema debe crear un nuevo brote principal. El gradiente de auxina, cuando se establece, determina qué tan rápido crecen los entrenudos, lo que determina la altura de la planta. Cuando se habla de la función de las moléculas de auxina en una planta, es casi más fácil discutir las cosas que no controlan.
Algunos científicos incluso han analizado el sistema de transporte de auxinas polares como una versión vegetal del sistema nervioso. La forma en que las moléculas de auxina se mueven de una célula a otra es muy similar a cómo se envía una señal nerviosa a través del cuerpo de un animal. La molécula de auxina afecta a varios tejidos y generalmente se convierte en otra auxina. Entonces se puede generar una «señal de retorno». De esta manera, utilizando las muchas versiones diferentes de auxina y las otras hormonas vegetales, una planta podría tener un sistema nervioso factiblemente robusto para responder a los estímulos externos.
Estructura de auxina
Las moléculas de auxina nativas normalmente se derivan del aminoácido triptófano. Este aminoácido tiene un anillo de carbono de seis lados, unido a un anillo de cinco lados que contiene carbono. Este anillo de 5 lados tiene un grupo adjunto. La única diferencia entre la mayoría de las moléculas de auxina y el triptófano es lo que está unido a este anillo. La auxina común IAA se puede ver a continuación.
Para crear esta molécula, se necesitan dos enzimas para actuar sobre el triptófano. Primero, una aminotransferasa elimina un nitrógeno y un hidrógeno de la cadena lateral unida al anillo de 5 lados. Luego, una enzima descarboxilasa elimina el grupo carboxilo, dejando solo COOH. Un ion cloruro se adhiere al anillo de seis lados y nace IAA. La mayoría de las auxinas son una derivación de esta molécula.
Análogos de auxina sintéticos
Después de estudiar la estructura de las moléculas de auxinas naturales, los científicos pudieron producir fácilmente moléculas similares a las auxinas naturales. Estos análogos de auxina sintéticos tienen muchas aplicaciones. Se pueden utilizar para estimular el crecimiento de determinadas plantas. El tratamiento con auxinas sintéticas se utiliza en muchos esquejes de plantas para inducir procesos de enraizamiento. De esta manera, el científico puede hacer clones de plantas tomando esquejes y haciendo crecer los esquejes en plantas enteras.
El ácido 1-naftalenacético (NAA) es una sustancia química de enraizamiento que se avecina y una auxina sintética. Esta auxina falsa se comercializa para jardineros habituales. Si bien existen algunos problemas de seguridad y manipulación, las moléculas de auxina falsas se han utilizado desde la década de 1940 para estimular el crecimiento de esquejes. El científico también descubrió que las moléculas de auxina también podrían tener propiedades anti-crecimiento.
La auxina sintética 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético) es un herbicida común. La molécula similar a la auxina afecta solo a las especies de malezas de hoja ancha. Esto significa que se puede aplicar alrededor de césped, pastizales y otras plantas de jardín sin afectarlas. Sin embargo, en las plantas de hoja ancha provoca un crecimiento rápido en todos los lugares equivocados. Las plantas mueren rápidamente. Hay muchos otros compuestos de auxina sintéticos, que tienen una variedad de usos comercializados.
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