Explicación sobre cómo se absorbe y transporta el hierro en las plantas

Absorción y transporte del hierro en la planta

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El hierro (Fe) es un micronutriente esencial para las plantas, ya que desempeña un papel crucial en procesos metabólicos como la fotosíntesis, la respiración celular y la síntesis de clorofila. Sin embargo, su disponibilidad en el suelo es limitada debido a su baja solubilidad, especialmente en suelos alcalinos o calcáreos. Por ello, las plantas han desarrollado mecanismos especializados para absorber y transportar el hierro de manera eficiente.

El proceso de absorción del hierro comienza en la rizósfera, donde las plantas transforman el hierro insoluble del suelo en formas que pueden ser asimiladas. Existen dos estrategias principales para la adquisición de hierro: la estrategia I, empleada por dicotiledóneas y monocotiledóneas no gramíneas, y la estrategia II, característica de las gramíneas.

En la estrategia I, las raíces secretan protones (H⁺) a través de bombas de protones en la membrana plasmática para acidificar el entorno de la rizósfera, lo que aumenta la solubilidad del hierro férrico (Fe³⁺). Posteriormente, el hierro férrico es reducido a hierro ferroso (Fe²⁺) por la acción de una enzima denominada férrica reductasa (FRO, por sus siglas en inglés), ubicada en la membrana de las células de la epidermis radicular. Una vez reducido, el hierro ferroso es transportado al interior de las células de la raíz por transportadores específicos como IRT1 (Iron-Regulated Transporter 1).

Por otro lado, en la estrategia II, las gramíneas sintetizan y liberan al suelo compuestos llamados fitoquelatos o sideróforos, que tienen una alta afinidad por el hierro férrico. Estos compuestos forman complejos solubles con el Fe³⁺, que luego son absorbidos por las raíces a través de transportadores específicos como YS1 (Yellow Stripe 1). Este mecanismo permite a las gramíneas acceder al hierro en condiciones de mayor insolubilidad.

Una vez dentro de las células de la raíz, el hierro es almacenado temporalmente en vacuolas o transportado hacia los tejidos aéreos de la planta. El transporte del hierro dentro de la planta se realiza en forma de complejos con moléculas quelantes, como ácidos orgánicos (citrato) o nicotianamina. En el xilema, el hierro es movilizado hacia las hojas, donde se utiliza principalmente en cloroplastos para la fotosíntesis o en mitocondrias para la respiración.

Además, el hierro debe ser distribuido de manera precisa para evitar toxicidad, ya que en exceso puede generar radicales libres a través de reacciones redox. Para esto, las plantas cuentan con proteínas especializadas en el almacenamiento y transporte intracelular de hierro, como la ferritina, que almacena hierro de manera segura, y transportadores como NRAMP (Natural Resistance-Associated Macrophage Protein), que facilitan su movilización hacia los órganos donde se necesita.

En resumen, la absorción y el transporte del hierro en las plantas son procesos complejos y altamente regulados que combinan estrategias químicas, enzimáticas y moleculares para superar las limitaciones de su disponibilidad en el suelo. Esto asegura que el hierro sea adquirido y distribuido de manera eficiente para satisfacer las demandas metabólicas de la planta.

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