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Cristales de oxalato


Los cristales de oxalato de calcio son compuestos comunes en diversos grupos de plantas y setas.


RAFIDIOS

Rafidios
Rafidios a 600 aumentos

Los rafidios son cristales aciculares (con forma de aguja) de oxalato de calcio, que se encuentran en más de 200 familias de plantas. Son afilados como agujas, pero tienden a serlo más por uno de los extremos que por el otro.

Estos cristales de oxalato de calcio se encuentran en el protoplasma de células vegetales especializadas llamadas idioblastos. Las micrografías electrónicas muestran que los micro-cristales tienen normalmente cuatro caras, forma de H (con una ranura en ambos lados), o una sección transversal hexagonal y algunos con púas. Wattendorf (1976) sugiere que todas las secciones circulares de los rafidios, visibles al microscopio óptico, son probablemente hexagonales en sección transversal.

Los rafidios pueden producir reacciones tóxicas graves. La dosis letal para los ratones es de alrededor de 15 mg/kg y, como tal, se cree que los rafidios son un mecanismo de defensa contra los depredadores de plantas, para cortar y dañar los tejidos blandos de la garganta o el esófago del animal al masticar las hojas de la planta. El proceso venenoso tiene dos etapas: pinchazo mecánico e inyección de enzimas proteasas perjudiciales.

Rafidios en células idioblastos
Rafidios en células idioblastos

Los rafidios normalmente no pueden ser desnaturalizados por ebullición. Para desnaturalizarlos se requieren ambientes ácidos o solventes químicos como el éter. Calentando los materiales vegetales que contienen rafidios (como los tubérculos) se los puede fijar en una matriz de almidón seco, por lo que ya no son móviles y pierden su sabor agrio. Algunas plantas almacenan rafidios en entornos mucilaginosos y tampoco tienen sabor agrio. Sin embargo, generalmente la ingestión de plantas que contienen rafidios, como ciertas plantas ornamentales de interior, puede causar edemas dolorosos, formación de vesículas y disfagia dolorosa acompañada de escozor y ardor en la boca y la garganta, con síntomas que ocurren durante un máximo de dos semanas. En caso de ingestión, es prioritario evaluar las vías aéreas. Si hay exposición de los ojos, es necesaria la irrigación extensa y la toma de analgésicos.

Algunas plantas que contienen rafidios son: Alocasia, Arisaema, Arum, Schefflera, Caladium, Caryota, Colocasia, Dieffenbachia, Epipremnum, Fucsia, Monstera, Philodendron, Spathiphyllum, y Tradescantia.

La presencia de cristales de oxalato de calcio es evidente en forma de polvo blanquecino en la superficie del saco de esporas de algunos hongos, y ha sido verificada en la especie Gaestrum pectinatum usando microscopía electrónica.


DRUSAS

Drusas
Drusas en piel de cebolla

Las drusas son grupos de cristales de oxalato de calcio, silicatos o carbonatos presentes en las plantas. Los cristales de oxalato de calcio (Ca(COO),CaOx) se encuentran en algas, angiospermas, y gimnospermas, en un total de más de 215 familias. Estas plantas acumulan oxalato en un rango que va del 3% al 80% de su peso seco, a través de un proceso de biomineralización en una variedad de formas.

Las aráceas tienen numerosas drusas, multi-cristalinas y con cristales en forma de aguja (rafidios) presentes en el tejido. Las drusas también se encuentran en las hojas y escamas de las yemas de Prunus, Rosas, Allium, Vito, Morus y Phaseolus. Las sustancias venenosas en las drusas son un medio de defensa de las plantas ante los hervíboros.


Cómo se forman las drusas

Hay diversas rutas bioquímicas para la biomineralización del oxalato de calcio en las plantas. Entre ellas se encuentran la ruptura del isocitrato, la hidrólisis de oxalacetato, la oxidación glicolato/glioxilato, y/o la ruptura oxidativa del ácido L-ascórbico. La ruptura del ácido ascórbico es la ruta más estudiada.

El mecanismo específico que controla este proceso no está claro, pero se ha sugerido que una serie de factores influyen en la forma y el crecimiento de los cristales, como las proteínas, los polisacáridos, los lípidos, y las estructuras macromoleculares de la membrana. Las drusas también pueden tener algunos efectos en la regulación del calcio.