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Todo esto es posible gracias a las células madre o meristemos de lasplantas . Las células madre son células no especializadas que pueden diferenciarse (desarrollarse) en cualquier nuevo tipo de tejido orgánico: hojas, tallos, raíces, flores, ¡lo que quieras! Una vez que los humanos somos adultos, ya no tenemos este tipo de células madre. Así pues, vamos a saber más sobre el meristemo, su función, los tipos que existen y algunos datos sobre él.
Definición del meristemo
El meristemo es un tipo de tejido vegetal formado por células indiferenciadas capaces de dividirse indefinidamente. Estas células meristemáticas son esencialmente células madre que se agrupan y pueden desarrollarse en todos los demás tipos de tejidos y órganos vegetales.
Para saber más sobre la diferenciación celular y las células madre, consulta nuestros artículos.
Los tejidosmeristemáticos son regiones de células vegetales capaces de dividirse y crecer.
Las célulasmeristemáticas son células indiferenciadas, que se encuentran en el tejido meristemático y pueden dividirse en células similares o dar lugar a tejidos y órganos vegetales diferenciados.
Las célulasmadre son un tipo de célula a partir de la cual se generan todas las demás células especializadas con funciones específicas.
Las células meristemáticas son células madre totipotentes. Esto es lo que las hace tan únicas.
Las célulastotipotentes tienencapacidad de autorrenovación y pueden convertirse en cualquier tejido vegetal especializado.
Las células meristemáticas vegetales pueden dividirse y desarrollarse durante toda la vida de la planta. Esto permite a las plantas seguir creciendo y reparándose hasta que mueren, a diferencia de la mayoría de los animales.
Fig. 1.Si observas el tejido meristemático al microscopio, probablemente verás algunas de las células sometidas a mitosis.
Una rápida recapitulación sobre la división celular La mitosis produce dos células hijas idénticas a partir de una única célula madre.
Lamayor parte de la división celular humana se produce a través de la mitosis , excepto para la producción de gametos.
- Una célula se prepara para dividirse. Los cromosomas del núcleo de la célula se replican, se engrosan y se enrollan.
- La membrana nuclear se desintegra. Los cromosomas se alinean en pares correspondientes en el centro de la célula.
- Los pares se separan y son arrastrados hacia lados opuestos de la célula.
- Se forman nuevos núcleos. El citoplasma se divide entre las dos células y éstas se dividen.
Estas nuevas células pueden utilizarse para crecer o repararse.
Para saber más sobre la división celular y la mitosis, ¡consulta nuestro artículo sobre la Mitosis y el Ciclo Celular!
Tipos de meristemos
Los tejidos meristemáticos se clasifican según su ubicación en la planta. Los meristemos apicales se encuentran en las puntas de las raíces y los brotes. También hay tejidos meristemáticos laterales en el centro de la planta. Normalmente, los meristemos apicales favorecen el crecimiento vertical, mientras que los meristemos laterales favorecen el ensanchamiento de la planta.
Pero cabe señalar que hay un par de excepciones a esta regla, ¡como la hierba!
La hierba sigue creciendo incluso después de haber sido segada y haberse cortado el meristemo apical del brote. Esto se debe a que la mayor parte del crecimiento de una planta de hierba procede de sus tejidos meristemáticos laterales. Lasbriznas de hierba crecen desde el centro y no desde arriba.
Meristemos apicales
Durante el desarrollo se forman meristemas tanto de raíz como de brote. Las células de esta región se alargan y dividen para favorecer el crecimiento y desarrollo de nuevas células meristemáticas. Estas nuevas células se diferenciarán después en las células especializadas necesarias.
Fig. 2: Los meristemos apicales se encuentran en la punta de los brotes y las raíces, unsplash.com
Meristemo radical
El meristemo radical es una pequeña región de células madre en la punta de una raíz. Estas células pueden dividirse y formar nuevo tejido radicular. Una parte exterior de células de parénquima, conocida como capuchón radicular, protege el meristemo apical dentro del suelo de los estresores ambientales externos.
El meristemo radical permite que las raíces crezcan más, maximizando el acceso al agua, los nutrientes y los minerales del suelo.
Meristemo de brote
Los meristemos de brote (también conocidos como yemas terminales) se encuentran en los extremos de todas las ramas y tallos. Estas zonas pueden crecer y desarrollarse indefinidamente, y poseen la capacidad de transformarse en hojas, ramas, flores y frutos. El tejido del meristemo del brote ayuda a la reproducción y maximiza el acceso a la luz solar para la fotosíntesis.
Meristemos laterales
Algunos tejidos meristemáticos se encuentran en el centro de la planta, en lugar de en los extremos.
Un ejemplo es el cambium. Este tejido meristemático lateral se encuentra entre el xilema y el floema en el tallo de una planta. Permite que el tallo se ensanche y forme tejido leñoso, fortaleciendo la planta.
La función de los meristemos
El tejido meristemático desempeña múltiples funciones en la planta.
Crecimiento primario
La elongación y la división celular desencadenan el crecimiento primario.
El crecimientoprimario es el aumento de la altura de una planta o de la longitud de sus raíces.
¿Cómo beneficia esto a la planta?
Aumentode la altura: la planta se hace más alta. Esto permite un mejor acceso a la luz solar para la fotosíntesis.
Mayor longitud delas raíces: la planta tiene mayor capacidad para acceder al agua, los minerales y los nutrientes del suelo.
Reparación de heridas
Las células meristemáticas pueden formarse en el interior de los tejidos lesionados, diferenciándose en células nuevas no dañadas para controlar la cicatrización de las heridas.
Producción de hormonas
Tres tipos diferentes de hormonas vegetales controlan la elongación y división de las células meristemáticas. Las hormonas se resumen en esta tabla.
| Hormona | Función |
| Giberelina | Favorece la elongación del tallo |
| Citocinina | Promueve la división celular |
| Auxina | Favorece la elongación celular |
Tabla 1: Las hormonas y su función en el crecimiento y desarrollo de las plantas.
La giberelina no se produce en el tejido meristemático, pero sí la citoquinina y la auxina.
Laspuntas de los brotes y las raíces son el lugar de producción de la auxina, una importante hormona vegetal. La auxina estimula la elongación celular. Esto suele ocurrir en el lado "más oscuro" del tallo de la planta que mira en dirección opuesta a una fuente de luz. Las células más largas en el lado más oscuro del tallo permiten que la planta se incline hacia la luz. Además, la auxina controla ladominancia apical. Si se elimina el ápice del brote (y, por tanto, el lugar del meristemo apical), deja de producirse auxina. Esto provoca que los meristemos laterales empiecen a crecer.
Las citoquininas son otra hormona vegetal vital producida en los meristemos apicales. Promueven la división celular.
Producción de plantas idénticas
Los tejidos de los meristemos pueden diferenciarse en cualquier tipo de célula vegetal. Comoresultado, estas células pueden utilizarse para producir clones de plantas enteras. Este método es una forma rápida y barata de evitar la extinción de especies raras. Además, este método de clonación puede utilizarse para cultivar plantas idénticas con rasgos positivos como la resistencia a las enfermedades o un alto rendimiento.
Ejemplo de meristemo: Usos
Lascélulas meristemáticas pueden utilizarse para clonar plantas de forma rápida y económica. ¿Cómo funciona?
En primer lugar, las células meristemáticas se extraen de una planta y se cultivan en un cultivo de tejidos.
El cultivo de tejidos es el crecimiento de células fuera de un organismo.
El cultivo de tejidosse realiza en un medio de cultivo que contiene
Agar : un material gelatinoso derivado de las algas marinas, utilizado como soporte
Nutrientes : para el crecimiento y la reparación
Hormonas vegetales : para estimular el crecimiento y la división celular
Esmucho más rápido producir nuevas plantas por clonación que recolectando y sembrando semillas.
Los clones serán genéticamente idénticos a la planta original que proporcionó las células meristemáticas. Esto es útil para el cultivo a gran escala de cultivos con rasgos deseables, como la tolerancia a la sequía.
Además, la clonación de plantas en cultivo de tejidos es una forma fácil y eficaz de producir nuevos individuos, lo que ayuda a preservar las especies vegetales en peligro de extinción.
Tejido Meristemático: Algunos datos
He aquí algunos datos sobre el tejido meristemático:
Los tejidos meristemáticos son fundamentales para la supervivencia humana. Esencialmente, contienen los planos de los combustibles que quemamos, los alimentos que comemos y el oxígeno que respiramos.
Clonar plantas utilizando su tejido meristemático es un método de propagación habitual. Los tejidos meristemáticos se han utilizado para clonar patatas, maíz, caña de azúcar y plátanos.
Las estructuras celulares y moleculares de los tejidos meristemáticos son muy similares en muchas especies de plantas diferentes.
Los tejidos meristemáticos permiten que algunos árboles vivan miles de años.
El árbol más viejo del mundo es un pino bristlecone de California. El árbol de Matusalén debe su nombre a un personaje bíblico que vivió casi un milenio. El árbol deMatusalén tiene casi 5000 años. En comparación, el vertebrado más antiguo del mundo es el tiburón de Groenlandia. Viven una media de 400 años.
Las células meristemáticas de las plantas no pueden utilizarse en la salud humana. Sin embargo, poseen propiedades antioxidantes y antiinflamatorias, a menudo utilizadas en productos para el cuidado de la piel.
Meristemo - Puntos clave
Los tejidos meristemáticos son regiones de células vegetales capaces de dividirse y crecer. Estas células son totipotentes, lo que significa que pueden diferenciarse en cualquier tipo celular especializado.
Los meristemos apicales se encuentran en los brotes y las raíces de una planta, mientras que los meristemos intercalares y laterales están situados en el centro de la planta.
Las hormonas giberelina y auxina controlan la elongación celular, mientras que las citoquininas promueven la división celular.
El tejido del meristemo se utiliza para el crecimiento primario, la reparación de heridas, la producción de hormonas y la clonación de plantas.
Referencias
- CGP, GCSE AQA Combined Science Revision Guide, 2021
- Edexcel, Salters-Nuffield A level Biología, 2015
- Kara Rogers, Mitosis, Britannica, 2020
- M.J. Farabee, Hormonas vegetales, nutrición y transporte, 2007
- Melissa Petruzzello, Meristemo, Britannica, 2020
- Universidad Estatal de Oregón, Mecanismos de crecimiento, 2022
- Pratima Bajpai, Manual de pasta y papel de Biermann (tercera edición), 2018
- Reinhard Renneberg, Biotecnología para principiantes (Segunda edición), 2017
- Robin McKie, El árbol de Matusalén y los secretos de los organismos más antiguos de la Tierra, The Guardian, 2020
- Srishti Aggarwal, Las células madre vegetales y sus aplicaciones: especial énfasis en sus productos comercializados, Biotech, 2020
- Susan T. Rouse, Meristemos, Enciclopedia.com, 2022
- Thomas Greb, Células madre vegetales, Current Biology, 2016
- Fig. 1. Etapas mitóticas en el meristemo apical de la punta de la raíz de Allium 400x (https://www.flickr.com/photos/146824358@N03/23581050748/in/album-72157684892968976/) por Berkshire Community College Bioscience Image Library, Dominio público.
- Fig. 2. Imagen (https://unsplash.com/photos/ZgY-zd7rH9g) de Gaudenis G. (evergreensanddandelions), uso libre bajo la Licencia Unsplash (https://unsplash.com/license)
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