12 Mar
Aunque la página trata sobre temas vinculados con la ecofisiología de los cultivos, no puede desconocerse que el comportamiento de los cultivos solo puede ser comprendido a través del funcionamiento de una planta, aspecto (como expresé en la página de bienvenida) que es meramente terreno de la fisiología vegetal.
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La funcionalidad de los estomas en los procesos de transpiración y flujo de gases en la hoja, exige su apertura y cierre mediante diversos mecanismos, algunos muy conocidos en cuanto a su efecto pero no tanto en su modo de acción, como la concentración de CO2 en la cámara subestomática, la concentración de ácido abscísico en la hoja, o el potencial hídrico de las células oclusivas en donde intermedia el potasio como catión modificador del potencial osmótico de las mismas. Sin embargo, en los últimos años se lograron importantes avances en el estudio del mecanismo de apertura y cierre de estomas debido a la luz, en la longitud de onda del azul y también por la acción de otros cationes, principalmente el calcio. Algunos comentarios sobre la acción de la luz azul sobre la apertura o cierre de los estomas, los haré en una próxima entrada. Ahora quiero tratar específicamente la acción del calcio.
El mecanismo de ingreso de K+ a las células oclusivas, es lo que permite el ingreso de agua a las mismas, su deformación y consecuente apertura del estoma. Estos ingresos o egresos se realizan a través de canales de K+, debido a que la plasmalema o membrana plasmática de estas células, en sí mismas, son impermeables al K+. Ahora, el ingreso o salida de K+ de las células oclusivas son debidas a diferencias electroquímicas producidas por la acción de proteínas conocidas como ATPasas protónicas (ATPs H+).
Aunque con mayor o menor claridad se conoce la participación del K+, la del calcio era más desconocida hasta hace algunos años, en donde se observó que este elemento actuaría como reguladores de los canales de K+. Por ejemplo, un aumento en la concentración externa de Ca++ cierra los estomas a través de la inhibición de los canales de entrada del K+. Aparentemente, el ácido abscísico induciría el cierre de los estomas a través del incremento en la concentración citoplasmática de Ca++. Por otra parte, es probable que la modificación en la concentración citoplasmática del Ca++ esté mediado por la salida o entrada de calcio en las vacuolas, considerando que en una célula, la mayor concentración se encuentra en vacuolas, a modo de una organela de reserva de calcio. Con respecto al calcio, cada día se conoce más en profundidad su importancia en la fisiología de una planta, siendo esos avances más vinculados con el aspecto cualitativo que el cuantitativo. Al respecto me refiero que aunque es conocida la demanda de una planta al tratarse de un macroelemento, los avances en el conocimiento en los últimos años se vincularon más con el carácter de ´mensajero secundario´ que en su carácter de catión ´estructural´ principalmente ligado a la cementación de las pectinas y oligosacáridos entre las células.
Los iones Ca++ actúan en conjunto con una proteína con cuatro sitios de unión para este elemento que se llama ´calmodulina´. Lo interesante de este tema, es que la concentración de Ca++ se modifica muy rápidamente en respuesta a estímulos como la luz o el ABA.
De manera entonces que los ´viejos´ mecanismos ya conocidos en la fisiología vegetal que operan como reguladores de la apertura o cierre de los estomas sigue vigente, lo que varió (y en gran medida) es como éstos están vinculados entre sí, y como se trató de presentar aquí (espero que haya sido claro) muchos de ellos están intermediados por el calcio.
Donde se puede leer más acerca de este tema? Ir a:
Abscisic acid (ABA) inhibits light-induced stomatal opening through calcium- and nitric oxide-mediated signaling pathways Synergism Between Calcium Ions and Abscisic Acid in Preventing Stomatal Opening
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