COMUNICACIÓN CELULAR ENTRE PLANTAS Y
ANIMALES
Claudia Acquisti
A través del
lenguaje las plantas y animales logramos organizarnos para un desarrollo de la
especie, y para ello debemos protegernos de los agentes dañinos
externos. Se ha comprobado que las plantas efectúan determinadas
señales para otras plantas (e incluso dirigidas a
animales) para conservarse a sí mismas.
Así por ejemplo la planta Mata del Pallar, al ser atacada por
acaros tetraníquidos libera al aire una sustancia que hace que
otros acaros depredadores de los tetraníquidos acudan a ella para devorar a sus atacantes.
También, apelando a la comunicación
planta-animal, especies como el maíz, el
algodón o el tabaco liberan una sustancia al aire al ser atacadas por
orugas. Esta sustancia atrae la atención de las
avispas, que son enemigas de las orugas, las cuales al ser atacadas cesan su
acción contra la planta.
No sólo la comunicación se da entre planta-animal, pues las
plantas también se comunican entre sí. Se ha observado que
arboles como sauces, alisos, abedules y alamos emiten
sustancias al ser atacados por hongos, insectos, oídios o cualquier otro
agente dañino, las cuales son captadas por arboles de la misma
especie, que en ese momento ponen en practica un sistema de defensas
contra estos posibles atacantes.
(NC&T) Claudia Acquisti, una investigadora que hace poco se
incorporó al Centro de Genómica Funcional Evolutiva, del
Instituto de Biodiseño en la Universidad Estatal de Arizona, esta
abriendo nuevasperspectivas sobre la disponibilidad de nutrientes en el medio
ambiente y la evolución de la vida.
Ella se unió al grupo de la citada universidad conducido por los
profesores Sudhir Kumar y James Elser, quienes estan usando
métodos para observar en detalle la constelación de
proteínas en nuestras células, y medir el balance de elementos
como nitrógeno, carbono e hidrógeno, presentes en el esqueleto
químico de estos ladrillos de la vida.
La labor mas reciente de Acquisti ha sido la comparación a gran
escala de especies y vastas épocas en la historia geológica de la
Tierra, para encontrar tendencias evolutivas comunes. Sus conclusiones sugieren
que los cambios en el oxígeno atmosférico pueden haber tenido un papel significativo en la evolución
de las proteínas y de los compartimientos necesarios para la
comunicación celular en los organismos superiores.
Acquisti y sus colegas han empleado la correlación entre el contenido de
oxígeno de las proteínas, los niveles atmosféricos de
oxígeno, y la edad evolutiva de los organismos, para proponer la nueva
hipótesis de que las limitaciones en la disponibilidad de oxígeno
contribuyeron al ritmo de la evolución de la comunicación celular
en las células eucariotas.
Citoesqueleto
El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos del citosol que
ocupa el interior de todas las células animales y vegetales. Adquiere
una relevancia especial en las animales, que carecen de pared celular
rígida, pues el citoesqueleto mantiene la estructura y la forma de la
célula. Actúa como bastidor para la
organización de la célula y la fijación de
organulos y enzimas. También es responsable
de muchos de los movimientos celulares. En muchas
células, el citoesqueleto no es una estructura permanente, sino que se
desmantela y se reconstruye sin cesar. Se forma a partir de tres tipos
principales de filamentos proteicos: microtúbulos, filamentos de actinay
filamentos intermedios, unidos entre sí y a
otras estructuras celulares por diversas proteínas.
Mitocondrias y cloroplastos
Las mitocondrias son uno de los organulos mas conspicuos del
citoplasma y se encuentran en casi todas las células
eucarióticas. Observadas almicroscopio, presentan una estructura
característica: la mitocondria tiene forma alargada u oval de varias
micras de longitud y esta envuelta por dos membranas distintas, una
externa y otra interna, muy replegada.
Los cloroplastos son organulos aún mayores y se
encuentran en las células de plantas y algas, pero no en las de animales
y hongos. Su estructura es aún mas compleja que la
mitocondrial: ademas de las dos membranas de la envoltura, tienen
numerosos sacos internos formados por membrana que encierran el pigmento verde
llamado clorofila. Desde el punto de vista de la vida terrestre, los
cloroplastos desempeñan una función aún mas
esencial que la de las mitocondrias: en ellos ocurre la fotosíntesis;
esta función consiste en utilizar la energía de la luz solar para activar la síntesis de
moléculas de carbono pequeñas y ricas en energía, y va
acompañado de liberación de oxígeno. Los cloroplastos
producen tanto las moléculas nutritivas como el
oxígeno que utilizan las mitocondrias.
Membranas internas
Núcleos, mitocondrias y cloroplastos no son los únicos
organulos internos de las células eucarióticas delimitados
por membranas. El citoplasma contiene también
muchos otros organulos envueltos por una membrana única
quedesempeñan funciones diversas. Casi todas guardan
relación con laintroducción de materias primas y la
expulsión de sustancias elaboradas y productos de desecho por
parte de la célula. Por ello, en las células especializadas en la
secreción de proteínas, por ejemplo, determinados
organulos estan muy atrofiados; en cambio, los organulos
son muy numerosos en las células de los vertebrados superiores
especializadas en capturar y digerir los virus y bacterias que invaden el
organismo.
Ribosomas
Son organulos celulares que solo pueden ser descritos por microscopio
electrónico. Son muy pequeños y aparecen como
partículas moderadamente electrodensas con una subunidad grande y otra
pequeña que estan acopladas.
Se encuentran de forma libre por todo el citoplasma (hialoplasma) o formando
acúmulos que se llaman polisomas, que son grupos de 5 a 20 ribosomas
unidos por un filamento de ARN mensajero.
También aparecen asociados a la membrana del retículo
endoplasmatico rugoso y a la membrana nuclear y en el interior de las
mitocondrias. Su función es la síntesis de las
proteinas
Retículo Endoplasmatico Rugoso
Esta formado por una red interconexionada de túmulos membranosos,
vesículas y cisternas.
La mayor parte de su superficie esta ocupada por ribosomas que le van a
dar un aspecto granular o rugoso.
Lo podemos encontrar asociado al aparato de Golgi y sus funciones son
Uno de los saltos evolutivos mas intrigantes fue el realizado desde las
células bacterianas que carecen de núcleo (procariotas) hasta la
aparición de células compartimentadas con un
núcleo (eucariotas), un salto que ocurrió, según se cree,
hace entre 2.100 y 1.800 millones de años.
Unaexplicación es que el oxígeno
atmosférico de la Tierra estuvo muy bajo hasta hace unos 3.000 millones
de años. En aquel momento, los niveles de oxígeno
comenzaron a aumentar, propiciando la aparición
de las células eucariotas. Estos niveles han
permanecido entre el 15 y el 25 por ciento desde entonces.
En el estudio, Acquisti calculó el contenido de
oxígeno para el juego completo de información de las
proteínas, o proteoma, en 19 especies diferentes, una
recopilación que representa miles de proteínas.
Descubrió que las diferencias en el contenido de oxígeno en cada
proteoma iban desde un nivel bajo (bacterias) a uno
alto (plantas y animales).
La presión evolutiva también impulsó la
comunicación a través de membranas impermeables que actúan
como
barreras físicas para mantener separados unos de otros los contenidos de
los compartimentos llenos de fluidos. Este importante rol de comunicación
es ejercido por dos clases de proteínas que actúan como
un puente para pasar información a través de las membranas.
Acquisti dividió las proteínas en las dos
clases y repitió las mediciones de oxígeno, encontrando
resultados significativos. Ella propone que el
oxígeno atmosférico limitó la forma y función de
estas proteínas 'puente'.
Nombre del artículo: La interacción entre evolución y
medio ambiente
Fuente: https://www.solociencia.com/quimica/07030506.htm
Autor
Año: (23-febrero-2010
Fecha y hora en que se consulto: día 16 de octubre del 2012 a las 9:45 pm
Alumna: Blanca Esthela Macías Romero
