Los granos de almidón en cícadas
Sonia Galicia1, Olinda Velázquez2 y A.P. Vovides1
Los granos de almidón son un producto final de la fotosíntesis y es un sistema de almacenamiento de carbohidratos en los órganos de las plantas como raíces, frutas, semillas o tubérculos. Es una fuente importante de energía en la dieta de los animales y de nuestra dieta. Las cícadas almacenan almidón en la corteza gruesa de sus tallos y en las semillas.
Palabras clave: almidón, cícadas
El almidón es un de los carbohidratos más abundante en la naturaleza y es la principal fuente de almacenamiento de energía en las plantas. Se encuentra en la mayoría de los tejidos vegetales y particularmente en los órganos de almacenamiento como raíces, tubérculos como la papa, bulbos, tallos, semillas y en algunos frutos como la manzana donde son muy abundantes. Los granos de almidón están formados por dos polisacáridos de glucosa, la amilosa y la amilopectina. Las plantas los sintetizan mediante la fotosíntesis, proceso en el cual la energía del sol, más dióxido de carbono (CO2) y agua se convierte en energía química en forma de carbohidratos, los cuales son almacenados en los órganos arriba mencionados. En las cícadas los granos de almidón se encuentran en las raíces, en la médula y la corteza de los tallos y en el gametofito femenino de las semillas. La morfología de los granos de almidón en las cícadas es mayormente isodiamétrica, es decir esférica.
Una de las principales propiedades ópticas de los granos de almidón es su birrefringencia debido a su cadena molecular de polisacáridos repetidos. La birrefringencia o doble refracción es una propiedad de ciertos materiales en romper un rayo de luz incidente en dos rayos diferentes entre sí; el rayo ordinario que obedece la ley de Snell y vibra en todos los planos de 360o, y el rayo polarizado extraordinario que no obedece la ley de Snell y vibra en un solo plano. Esta propiedad de los granos de almidón hace posible que se observen bajo un microscopio óptico con luz polarizada, presentando dos bandas oscuras que forman una cruz conocida como la cruz Malta (Fig.1). El microscopio de luz polarizada es un microscopio compuesto de observación con dos dispositivos añadidos; el polarizador que está colocado en un aro abatible abajo del condensador y un analizador también abatible que está colocada entre el objetivo y el ocular. Se hace observaciones con estos polarizadores cruzados, o sea que haya extinción que resulta en un campo totalmente oscuro. Cualquier objeto birrefringente en la muestra se observa brillante con un fondo de campo oscuro. Tanto el polarizador como el analizador son láminas PolaroidTM.
Granos de almidón del tallo de Cícadas bajo luz polarizada. A) Ceratozamia euryphydilla, B) Zamia splenders
Imagen: Olinda Velázquez
Consideraciones evolutivas
En la evolución de la vida vegetal, en las formas inferiores, la absorción de dióxido de carbono, la evolución del oxígeno y la formación de almidón en forma de gránulos dentro de la clorénquima de los tejidos verdes es el primer paso hacia un importante sistema de almacenamiento de alimentos. El almidón se almacena en los órganos en forma de cadenas largas de polisacáridos en tubérculos, frutos, raíces y rizomas, así como en tejidos corticales, tejidos en plantas paquicaules (tallos gruesos) como en los tallos de las cícadas. Estos polisacáridos que luego se descomponen y se utilizan en el metabolismo es un importante paso evolutivo en la vida vegetal.
Se ha observado diferencias en los tamaños de los granos de almidón entre las cícadas del Neotrópico (hemisferio norte) y las del hemisferio sur, Sudáfrica y Australia. Siendo las del hemisferio sur más pequeñas.
Referencias
- Harder, R., Schumacher, F., Firbas, F., Von Denffer, D., 1965. Strasburger’s Text Book of Botany. Longman, Green & Co. Ltd., London, p. 846.
- Vovides, A.P., S. Galicia, M.A. Pérez-Farrera, O. Velázquez. 2022. A bimodal size in stem starch grains of cycads. Flora 297, https://doi.org/10.1016/j.flora.2022.152183
1 Red de Biología Evolutiva, Instituto de Ecología, A.C.
2 Red de Estudios Moleculares Avanzados, Instituto de Ecología, A.C.
Slider: Colección Nacional de Cícadas. Crédito: Andrew Vovides
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