Meristemos y crecimiento de las plantas
Las plantas crecen a partir de meristemos —reservorios autorrenovables de células madre en sus puntas y flancos— que permiten a una planta añadir nuevos órganos y extenderse a lo largo de su vida, una estrategia de crecimiento ilimitado a diferencia de la de los animales.
Definition
Los meristemos son regiones de células indiferenciadas y en división que generan nuevos tejidos y órganos, y el crecimiento de las plantas es el aumento en tamaño y número de células producido a través de su actividad continuada.
Scope
Este tema abarca los meristemos apicales del vástago y de la raíz, así como los meristemos laterales, la organización y el mantenimiento de los nichos de células madre de las plantas, la formación de patrones en la iniciación de órganos, incluida la filotaxis, y cómo la división y expansión celular impulsan el crecimiento de las plantas.
Core questions
- ¿Cómo se organizan los meristemos apicales del vástago y de la raíz?
- ¿Cómo se mantiene un reservorio estable de células madre mientras las células también se utilizan para el crecimiento?
- ¿Cómo los meristemos organizan la disposición regular de las hojas y otros órganos?
Key theories
- Mantenimiento del nicho de células madre
- Un bucle de retroalimentación entre un centro organizador y las células madre suprayacentes mantiene el meristemo en equilibrio, reemplazando las células perdidas por diferenciación para que el meristemo persista indefinidamente.
- Crecimiento indeterminado y abierto
- Debido a que los meristemos se retienen, las plantas crecen de forma indeterminada y modular, añadiendo unidades repetidas y ajustando su arquitectura en respuesta al entorno.
Mechanisms
El meristemo apical del vástago se organiza en una zona central de células madre de división lenta, una zona periférica donde se inician los órganos y un centro organizador subyacente; la señalización entre el centro organizador y las células madre estabiliza su número. El transporte direccional de auxina y los campos inhibitorios posicionan los primordios de órganos sucesivos, generando las espirales y verticilos regulares de la filotaxis. El crecimiento en sí combina la división celular orientada con la expansión celular anisotrópica impulsada por la turgencia contra la cesión controlada de la pared celular. Las colecciones de mutantes en plantas modelo han sido fundamentales para identificar los reguladores de la función del meristemo.
Clinical relevance
La biología de los meristemos sustenta la propagación hortícola y el cultivo de tejidos: el cultivo de puntas de meristemo produce plantas libres de enfermedades, y el control de la ramificación y la arquitectura a través de la actividad meristemática es un objetivo para mejorar el rendimiento y la forma de los cultivos.
History
La anatomía clásica describió los meristemos apicales y su zonificación; experimentos microquirúrgicos posteriores y, de manera decisiva, la genética molecular en plantas modelo revelaron la señalización que mantiene el nicho de células madre y los patrones de iniciación de órganos.
Key figures
- Katherine Esau
- Ian Sussex
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Seminal works
- taiz2015
- raven2013
Frequently asked questions
- ¿Qué es un meristemo?
- Un meristemo es una región de células indiferenciadas y en continua división; los meristemos apicales en las puntas del vástago y de la raíz impulsan el alargamiento, mientras que los meristemos laterales añaden grosor, permitiendo que las plantas crezcan a lo largo de sus vidas.
- ¿Por qué las hojas crecen en patrones regulares?
- Los nuevos primordios foliares se forman en posiciones establecidas por campos inhibitorios, que involucran en gran medida a la hormona auxina, alrededor del ápice del vástago, produciendo las espirales regulares y otras disposiciones conocidas como filotaxis.