16.5: Etileno
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- Relacionar la estructura química del etileno con su modo de transporte.
- Identificar las ubicaciones de síntesis y acciones del etileno.
- Describir las aplicaciones comerciales del etileno.
El etileno se diferencia de otras hormonas vegetales en que es una molécula más pequeña y simple que es un gas volátil (Figura\(\PageIndex{1}\)). Hace cientos de años, cuando se instalaron farollas de gas en las calles de la ciudad, los árboles que crecieron cerca de los postes de las lámparas desarrollaron troncos retorcidos, engrosados y arrojaron sus hojas antes de lo esperado. Estos efectos fueron causados por la volatilización del etileno de las lámparas. Los tejidos envejecidos, como los que se marchitan o maduran, y los nodos de los tallos producen etileno.
Acciones del Etileno
El etileno tiene muchas funciones, y sus principales funciones están asociadas con la senescencia o envejecimiento. Esto incluye la maduración de los frutos, el marchitamiento de las flores y la abscisión de hojas y frutos. El etileno también promueve la germinación en algunos cereales y la brotación de bulbos y papas. Se encarga de la caída de las hojas y brotación de brotes de papa. En plantas monoicas, el etileno promueve la producción de flores femeninas donde como ácido giberélico promueve la producción de flores masculinas. El etileno media la triple respuesta, lo que hace que los brotes de las plántulas que están enterradas bajo escombros crezcan cortos y anchos así como se doblen horizontalmente. Esto hace posible que el disparo empuje a través de los escombros. El etileno provoca elongación del tallo en el arroz y otras plantas que están sumergidas en agua. Promueve la descomposición del ácido abscísico (ABA) y así alivia la inhibición de ABA del ácido giberélico.
Maduración de la fruta
A medida que se acercan a la madurez, muchos frutos (por ejemplo, manzanas, naranjas, aguacates) liberan etileno. Durante la maduración del fruto, el etileno estimula la conversión de almidón y ácidos en azúcares. Algunas personas almacenan la fruta inmadura, como los aguacates, en una bolsa de papel sellada para acelerar la maduración; el gas liberado por la primera fruta en madurar acelerará la maduración del fruto restante.
Abscisión
El etileno induce la abscisión de hojas, frutos y pétalos de flores. Cuando los niveles de auxina disminuyen, el etileno desencadena la senescencia y finalmente la muerte celular programada en el sitio de unión de la hoja al tallo. Una capa especial de células —la capa de abscisión (zona de abscisión )— se forma en la base del pecíolo o tallo del fruto (Figura\(\PageIndex{2}\)). En pecíolos de algunas plantas, hay dos partes de la capa de abscisión: la capa de separación más distal y la capa protectora más proximal. Antes de que ocurra la abscisión, los nutrientes se absorben en el tallo para que no se pierdan con la hoja. A medida que la capa de separación se descompone, la hoja se libera en este punto y la hoja cae al suelo de manera controlada sin dañar el resto de la planta. La capa protectora, que fue reforzada con suberina, sirve como sello.
La abscisión foliar es particularmente importante para los árboles caducifolios templados en otoño. Esta es una respuesta vital al inicio del invierno cuando el agua subterránea está congelada -y por lo tanto no puede soportar la transpiración- y la carga de nieve amenazaría con romper cualquier rama aún en hoja.
En condiciones de sequía, la respuesta inmediata es el cierre de estomas (ver Ácido Abscísico). Sin embargo, debido a que los estomas cerrados impiden el intercambio de gases, las plantas morirán si los estomas permanecen cerrados durante demasiado tiempo. Así, si una sequía persiste por demasiado tiempo, la planta comenzará a sacrificar ciertas áreas al permitir que las hojas o tallos mueran en regiones localizadas. Este proceso puede ser regulado por etileno, que puede inducir la muerte celular localizada bajo ciertas condiciones.
Mecanismo de Acción del Etileno
A nivel celular, el etileno puede inhibir o promover la división celular. A veces inhibe la expansión celular. En otras circunstancias, estimula la expansión celular lateral. La presencia de etileno es detectada por receptores transmembrana en el retículo endoplásmico (ER) de las células. La unión del etileno a estos receptores desata una cascada de señalización que conduce a la activación de los factores de transcripción y al encendido de la transcripción génica.
Aplicaciones Comerciales de Etileno
El etileno es ampliamente utilizado en la agricultura. Fruticultores comerciales pueden comprar equipos para generar etileno para que su cosecha madure rápida y uniformemente. Los horticultores inhiben la caída de hojas en plantas ornamentales mediante la eliminación de etileno de los invernaderos mediante ventiladores y ventilación.
Atribuciones
Curada y autoría de Melissa Ha de las siguientes fuentes:
- 30.6 Sistemas sensoriales de plantas y respuestas de biología 2e por OpenStax (licenciado CC-BY). Accede gratis en openstax.org.
- Hormonas Vegetales y Sistemas Sensoriales por Biología 1520 Introducción a la Biología Orgánica (licenciado CC BY-NC-SA)
- 16.5A Ácido abscísico (ABA), 16.5B Auxina y 16.5D Etileno de Biología por John. W. Kimball (licencia CC-BY)