La respuesta a estímulos en las plantas son reguladas por unas sustancias químicas llamadas hormonas vegetales o fitohormonas.
Estas son producidas principalmente en la punta de las raíces y los tallos y transportadas de célula a célula o por medio de los vasos conductores hasta los lugares en donde ejerce su acción o blanco. Las fitohormonas activan receptores específicos en los tejidos o células blanco y regulan actividades como su crecimiento y división.
Los tropismos son cambios permanentes en la dirección de crecimiento de los tejidos de la planta, en respuesta a la acción de las hormonas y su interacción con estímulos ambientales. Un tropismo puede ser positivo, si el crecimiento está dirigido hacia el estímulo, o negativo, si ocurre en el sentido contrario. Los principales tipos son:
Fototropismo
Como el crecimiento de los tallos hacia la luz.Geotropismo
Como el crecimiento de las raíces hacia el centro de la Tierra, en respuesta a la gravedad.Tigmotropismo
Como el crecimiento de plantas enredaderas alrededor de un soporte, respondiendo al contacto.Hidrotropismo
Como el crecimiento de las raíces en dirección a donde se encuentra una mayor concentración de agua.
Las nastias
Las nastias son reacciones temporales en los tejidos de la planta en respuesta a un estímulo externo. Difieren de los tropismos en que no se producen en una dirección determinada, son transitorias y reversibles.Las nastias están basadas en el cambio de turgencia de grupos de células. Esto quiere decir que las células cambian su volumen controlando la cantidad de agua dentro de ellas. Las nastias son de varios tipos, por ejemplo:
Fotonastia
En respuesta a la luz, como la apertura de las flores de Ipomoea violácea o gloria de la mañana al amanecer.Sismonastia
En respuesta al contacto, como el cierre de plantas carnívoras al atrapar insectos o el repliegue de las hojas de la mimosa.Termonastia
En respuesta a variaciones en la temperatura, como el cierre de la flor del tulipán cuando hace frío.
El fotoperíodo
Las respuestas a condiciones desfavorables
Cuando las plantas detectan cambios desfavorables en el medio deben reaccionar para conservar energía. Por ejemplo, puede ocurrir la abscisión o caída de las hojas para reducir la pérdida de agua; o la formación de semillas y frutos a costa del envejecimiento o senescencia del resto de la planta. Además, estructuras como la semilla pueden soportar períodos prolongados de condiciones desfavorables, suspendiendo la actividad celular y el crecimiento, manteniéndose en un estado conocido como dormancia.
El impulso nervioso
Las neuronas transmiten información usando un lenguaje eléctrico. Para tal fin, ellas producen y transmiten impulsos eléctricos o potenciales de acción.
Los potenciales de acción son ondas de descarga eléctrica que viajan a lo largo y a través de la membrana celular de las neuronas. Son creados por el flujo de iones sodio (Na+) y potasio (K+) a través de la membrana, cuyo transporte depende de dos fuerzas: el potencial químico y el potencial eléctrico.
Potencial químico o gradiente de concentración
Es la fuerza que empuja a los iones a moverse hacia el lado de la membrana en el que se encuentran a menor concentración. En una neurona promedio de un mamífero, la concentración intracelular de sodio es aproximadamente 15 mM, mientras que la del exterior es 150 mM. Esto implica que el potencial químico favorece que el sodio atraviese la membrana y entre a la célula para igualar las concentraciones.
Potencial eléctrico
Es la fuerza que actúa sobre los iones empujándolos a moverse hacia el compartimiento que presente una carga neta de signo contrario y surge del hecho de que “las cargas opuestas se atraen”. A lado y lado de la membrana de una neurona, la suma de cargas entre sus cationes (iones positivos) y aniones (iones negativos) resulta en una carga negativa neta del lado intracelular con respecto al lado extracelular. Por esto, el potencial eléctrico sobre un ion Na1 lo empujará hacia adentro de la célula.
El medio interno y su equilibrio
A nivel microscópico, las células viven en un ambiente en el que se desarrollan y cumplen sus funciones. Cada célula de los animales pluricelulares está rodeada de un líquido proveniente de los vasos sanguíneos. Este líquido es llamado líquido intersticial o tisular y constituye el medio interno.
Su función es proveer a las células con nutrientes y recibir sus desechos. El líquido intersticial contiene algunos aminoácidos, azúcares, ácidos grasos, enzimas, hormonas, neurotransmisores, sales minerales y productos de desecho de las células. Sin embargo, su composición cambia de acuerdo con la función de las células; si la composición de moléculas o la cantidad de líquido en el medio interno no son reguladas, esto conduce a desórdenes en la salud e incluso la muerte. Por ejemplo, en el ser humano, la concentración del ion sodio.
Las células necesitan ciertas condiciones para su adecuado funcionamiento. Por esto, existe un rango dentro del cual deben permanecer los parámetros que definen el medio interno. A este rango se le conoce como equilibrio interno y se debe mantener estable para asegurar la supervivencia y el funcionamiento de células y tejidos. Por ejemplo, parámetros como la concentración de sodio debe mantenerse entre 136 y 145 mEq/L para que ocurran con normalidad las reacciones químicas en las células y se mantenga la presión osmótica.
Debido a la importancia de controlar los parámetros en el valor de equilibrio, los organismos han desarrollado un sistema de autorregulación que se encarga de controlar el equilibrio interno.
Acción de pensamiento y producción:
Comprende la forma en que los seres vivos responden a estímulos.
La autorregulación
Para mantener el equilibrio interno, los organismos utilizan un conjunto de mecanismos de control en constante comunicación con el medio interno o el ambiente, llamado sistema de autorregulación uhomeostasis.
Por medio de la homeostasis, los organismos vivos mantienen el equilibrio interno regulando su metabolismo para compensar los cambios en su entorno. La regulación de la temperatura y del balance entre acidez y alcalinidad (pH) son ejemplos de procesos homeostáticos. La homeostasis hace parte de la función vital conocida como función de relación, en la que se obtiene información del ambiente para sobrevivir. Así, la función de relación actúa por medio de un proceso llamado respuesta a estímulos que conduce a la generación de acciones tanto internas (homeostasis) como externas (perseguir una presa).
La respuesta a estímulos
Los seres vivos responden a los cambios del ambiente, sea este interno o externo. Este proceso es llamado respuesta a estímulos, que puede ser positiva o negativa. Hay varias estructuras y mecanismos implicados en la respuesta a los estímulos, estos son: la sensibilidad, la naturaleza del estímulo, los receptores y lostipos de respuesta.
La sensibilidad
La sensibilidad es la capacidad que tienen todos los seres vivos para captar estímulos internos y externos. Esta carácterística varía de un organismo a otro, pues depende de la complejidad de los mecanismos o los receptores que detectan tales cambios. Así, no todos los cambios físicos o químicos del medio son estímulos para todos los organismos. Un elefante, por ejemplo, es capaz de detectar sonidos de muy baja frecuencia que los seres humanos y muchos otros animales no pueden detectar. La sensibilidad también varía con el desarrollo del organismo. Esto se debe a que las presiones y las necesidades que enfrenta un individuo varían a medida que crece y a que la composición celular cambia con la edad. Por ejemplo, la capacidad auditiva de un bebé es mucho mayor a la de un adulto mayor, porque los adultos mayores van perdiendo las células en su oído interno responsables de la audición.
Los estímulos
Un estímulo es una señal, un cambio capaz de generar una reacción en una célula o un conjunto de células de un organismo. Son clasificados como internos, si provienen del cuerpo del individuo, o externos, si provienen del ambiente. Además, según la naturaleza del estímulo, pueden ser físicos, químicos o biológicos.
Físicos:
como la luz, la temperatura, el sonido.