Raíz del pelo

Los pelos radiculares , o pelos absorbentes , son prolongaciones de las células epidérmicas, células especializadas en la punta de la raíz de la planta . Son extensiones laterales de una sola célula y rara vez se ramifican. Se encuentran en la región de maduración de la raíz. Las células de los pelos radiculares mejoran la absorción de agua de la planta al aumentar la relación superficie-volumen de la raíz, lo que les permite absorber más agua . La gran vacuola dentro de las células de los pelos radiculares hace que esta absorción sea mucho más eficiente. Los pelos radiculares también son importantes para la absorción de nutrientes, ya que son la principal interfaz entre las plantas y los hongos micorrícicos .

La función de todos los pelos radiculares es recolectar agua y nutrientes minerales del suelo para distribuirlos por toda la planta. En las raíces, la mayor parte de la absorción de agua ocurre a través de los pelos radiculares. La longitud de los pelos radiculares les permite penetrar entre las partículas del suelo y evita que organismos bacterianos dañinos entren en la planta a través de los vasos del xilema . ^{[ 1 ]} Aumentar la superficie de estos pelos hace que las plantas sean más eficientes en la absorción de nutrientes e interacción con los microbios. ^{[ 2 ]} Como las células de los pelos radiculares no realizan la fotosíntesis , no contienen cloroplastos .

Los pelos radiculares forman una superficie importante, ya que son necesarios para absorber la mayor parte del agua y los nutrientes que necesita la planta. También participan directamente en la formación de nódulos radiculares en las leguminosas . Los pelos radiculares se curvan alrededor de las bacterias, lo que permite la formación de un hilo de infección en las células corticales en división para formar el nódulo. ^{[ 3 ]}

Debido a su gran superficie, la absorción activa de agua y minerales a través de los pelos radiculares es muy eficiente. Las células de los pelos radiculares también secretan ácidos (por ejemplo, ácido málico y cítrico ), que solubilizan los minerales al cambiar su estado de oxidación , facilitando así la absorción de los iones. ^{[ 4 ]}

Las células de los pelos radiculares varían entre 15 y 17 micrómetros de diámetro y entre 80 y 1500 micrómetros de longitud. ^{[ 5 ]} Los pelos radiculares se encuentran únicamente en la zona de maduración, también llamada zona de diferenciación. ^{[ 6 ]} No se encuentran en la zona de elongación, posiblemente porque los pelos radiculares más viejos se desprenden a medida que la raíz se alarga y se mueve a través del suelo. Los pelos radiculares crecen rápidamente, al menos 1 μm/min, lo que los hace particularmente útiles para la investigación sobre la expansión celular. ^{[ 2 ]} Justo antes y durante el desarrollo de las células de los pelos radiculares, hay una actividad elevada de fosforilasa . ^{[ 7 ]}

Los pelos radiculares son esenciales para una nutrición saludable de las plantas, especialmente a través de sus interacciones con hongos simbióticos . Los hongos simbióticos y los pelos radiculares producen simbiosis micorrícicas como la micorriza arbuscular , formada por hongos AM, y la ectomicorrizas , formada por hongos EM. ^{[ 8 ]} Estas son muy comunes, ^{[ 9 ]} presentes en el 90% de las especies de plantas terrestres, ^{[ 10 ]} debido a los beneficios que aportan tanto al hongo como a la planta.

La formación de esta relación para los hongos ectomicorrícicos (EM) comienza con la colonización de los pelos radiculares. Este proceso se inicia cuando el hongo EM se adhiere al pelo radicular desde el suelo. ^{[ 11 ]} El hongo secreta factores difusibles, a los que los pelos radiculares son altamente sensibles, lo que permite que las hifas penetren en las células epidérmicas y creen una red de Hartig en las primeras capas de la corteza radicular. ^{[ 11 ]} Esta estructura altamente ramificada sirve como interfaz entre los dos organismos a medida que las células fúngicas se adaptan a los intercambios que ocurren entre la planta y el hongo. ^{[ 12 ]} Este proceso es similar a cómo los hongos micorrícicos arbusculares (AM) colonizan los pelos radiculares, pero en lugar de factores difusibles, secretan hidrolasas para relajar la pared celular, lo que permite la entrada de las hifas, y no hay red de Hartig. ^{[ 11 ]}

Diversos efectos de la colonización fúngica en los pelos radiculares muestran que esta relación es beneficiosa tanto para la planta como para el hongo, pero el efecto principal se observa en el crecimiento de los pelos radiculares. Los hongos afectan el crecimiento de los pelos radiculares si existe deficiencia de agua o nutrientes. ^{[ 11 ]} Dado que ambos organismos requieren nutrientes y agua, su cooperación es esencial para su supervivencia mutua. Al detectar la deficiencia, se activa la respuesta de estrés hídrico de la planta, lo que provoca el crecimiento de los pelos radiculares. ^{[ 10 ]} Las micorrizas del hongo utilizan entonces su extenso sistema para ayudar a la planta a encontrar la zona de nutrición adecuada, indicando la dirección en la que deben crecer las raíces. ^{[ 11 ]} Esto hace que el crecimiento de las raíces sea más eficiente, conservando energía para otros procesos metabólicos, lo que a su vez beneficia al hongo que se alimenta de esos productos metabólicos.

Cuando crece una nueva célula pilosa radicular, secreta una hormona que inhibe el crecimiento de pelos radiculares en las células cercanas. Esto garantiza una distribución uniforme y eficiente de los pelos radiculares en dichas células.

El trasplante de una planta puede provocar que las células de los pelos radiculares se desprendan, posiblemente en gran medida, lo que puede causar marchitamiento. ^{[ 13 ]}

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