Download clase_3_-hormonas_vegetales_1

Hormonas Vegetales (1)
Angela Blanco Balbontín
Auxinas
Auxinas
• Ultima parte del siglo XIX, Ch. Dawin y su hijo
estudiaron el fenómeno del crecimiento de las plantas
que involucran tropismo.
• Estudiaron el fototropismo causado por diferenciales de
crecimiento en coleoptilos, que son muy sensibles a la
luz.
– Al iluminar un lado con baja intensidad de luz, en el transcurso
de una hora, las plantas crecían hacia ella
– La punta del coleoptilo percibia la luz, si la cubrian no crecia.
– La zona de crecimiento se encontraba varios milimetros bajo la
punta
Auxinas
• Concluyeron que una corta señal producida en la punta ,
viaja a la zona de crecimiento y causa un crecimiento
más rápido que en la zona iluminada
• Luego de muchas investigaciones se definió que esto lo
producía una sustancia a la que se le dio el nombre de
auxina, del griego auxein (crecer)
Auxinas
• A mediados de 1930 se determino que la auxina más
abundante y fisiológicamente relevante, es el ácido 3indolacético (AIA)
• Además, su estructura es relativamente simple, por lo
que los laboratorios rápidamente pudieron comenzar a
sintetizarlo
Auxinas naturales
•
Actualmente se sabe que también son naturales el
–
–
–
–
AIB (ácido indol butírico),
ácido feniácetico,
el ácido 4 cloroindolacético y
el ácido indol propiónico (AIP),
Auxinas Sintéticas
• Son auxinas sintéticas:
–
–
–
–
–
–
ANA (ácido naftalenacético),
AIB (ácído indolbutírico),
2,4-D (ácido 2,4 diclorofenoxiacético),
NOA (ácido naftoxiacético)
2,4-DB (ácido 2,4 diclorofenoxibutilico)
2,4,5,-T (ácido 2,4,5 triclorofenoxiacético)
Biosíntesis
• La sintesis de AIA esta asociada con rápida división y
crecimiento de tejidos, especialmente en brotes.
• Los tejidos son capaces de producir bajos niveles de
AIA, pero la síntesis primaria ocurre en los meristemas
apicales de tallos y raíces, hojas jóvenes y frutos en
desarrollo y semillas
• Se le encuentra tanto como molécula libre o en formas
conjugadas inactivas.
• Cuando se encuentran conjugadas, la auxina se
encuentra metabólicamente unida a otros compuestos
de bajo peso molecular.
• El proceso de conjugación parece ser reversible.
• La concentración de auxina libre en plantas varía de 1 a
100 mg/kg peso fresco.
• En contraste, la concentración de auxina conjugada ha
sido demostrada en ocasiones que es sustancialmente
más elevada
Transporte
• Una característica sorprendente de la auxina es la fuerte
polaridad exhibida en su transporte a través de la planta.
• La auxina es transportada por medio del parénquima
que rodea los haces vasculares, sin penetrar en los
tubos cribosos.
• Su movimiento es lento y basípeto, alejándose desde el
punto apical de la planta hacia su base, aún en la raíz, y
requiere energía.
Modo de Acción
• Existe acuerdo en que las auxinas actúan a nivel génico
al desreprimir o reprimir la expresión de los genes.
• No todas las células responden a todas las hormonas.
Estas deben tener un receptor específico.
• EL AIA se liga a un receptor de naturaleza proteica ,
formando un complejo receptor-hormona de carácter
reversible, especifico, con alta afinidad y saturable.
• Este complejo activa un promotor que controla la
expresión de los genes que codifican la síntesis de las
enzimas catalizadoras de los compuestos de la pared
Modo de Acción
• El efecto inicial preciso de la hormona que
subsecuentemente regula este arreglo diverso de
eventos fisiológicos no es aún conocido.
• Durante la elongación celular inducida por la auxina se
piensa que actúa por medio de un efecto rápido sobre el
mecanismo de la bomba de protones ATPasa en la
membrana plasmática, y un efecto secundario mediado
por la síntesis de enzimas
Efectos fisiológicos
• Promueven:
– Elongación celular en coleoptilo y tallos,
– División celular en presencia de citoquinina (Actúan en
la Mitosis)
–
–
–
–
Formación de raíces adventicias en tallos
Dominancia Apical
Herbicida
Partenocarpia
Efectos fisiológicos
• El flujo de auxina reprime el desarrollo de brotes axilares
laterales a lo largo del tallo, manteniendo de esta forma
la dominancia apical.
• El movimiento de la auxina fuera de la lámina foliar
hacia la base del pecíolo parece también prevenir la
abscisión.
Efectos fisiológicos
• Senectud,
• Geotropismo,
• Retardan la caída de hojas, flores y frutos
jóvenes
• Graviotropismo
• Diferenciación de xilema
• Regeneración del tejido vascular en tejidos
dañados
• Inhibición del crecimiento radical en
concentraciones bajas
• Las auxinas asperjadas sobre las hojas, en
concentraciones bajas, pueden ser absorbidas, penetran
en los elementos cribosos, pero posteriormente se
trasladan al parénquima vascular
• Las auxinas sintéticas, aplicadas en altas
concentraciones, se trasladan por floema, junto a los
fotoasimilados.
Aplicaciones en la Agricultura
•
•
•
•
•
•
•
Herbicidas (2,4-D, 2,4-DB) y arbusticidas (2,4,5-T)
Enraizamiento de estacas leñosas (IBA, ANA)
Evitar la caída de frutos (ANA, 2,4-DP)
Raleo de frutos (ANA)
Partenocarpia
Inhibición de brotación lateral en forestales (ANA)
cultivo in vitro de tejidos
Citoquininas
Citoquininas
• En 1913, Haberlandt descubre un compuesto
desconocido que estimula la división celular
(citoquinesis)
• Las citoquininas son hormonas vegetales naturales que
derivan de adeninas sustituidas y que promueven
la división celular en tejidos no meristemáticos.
• Existen citoquininas en musgos, algas café, rojas y en
algunas Diatomeas
Citoquininas
• Se encuentran en tejidos que se dividen de forma activa
como meristemas, semillas en germinación, frutos en
maduración y raíces en desarrollo
• Interactúan con las auxinas, ya que estimulan el
desarrollo de las yemas laterales, contrarrestando la
dominancia apical
• Retrasan la senescencia foliar al estimular la
movilización de nutrientes y la síntesis de clorofila.
Biosíntesis
• Son producidas en los órganos en crecimiento y en el
meristema de la raíz.
• Se sintetizan a partir del isopentenil adenosina fosfato
• Que por perdida de un fosfato, eliminación hidrolítica de
la ribosa y oxidación de un protón origina la zeatina
• Zeatina: es una citocinina natural que se encuentra en
el maíz (Zea mays L.) de allí su nombre.
Traslado
• Las citocininas se trasladan muy poco o nada en la
planta
• Sin embargo se las identifica en xilema (cuando se
sintetizan en la raíz) y floema.
• Sin embargo, cuando los compuestos se encuentran en
las hojas son relativamente inmóviles
Modo de acción
• Como derivan de una purina:
–
–
–
–
–
Se unen a la cromatina del núcleo
Efecto promotor sobre el ARN y las enzimas.
Estimulan el estado de transición del estado G2 en la mitosis
Actúan en la traducción del ARN.
Incrementan la rapidez de síntesis de proteínas
Efectos Fisiológicos
• Estimulan la división celular.
• Estimulan la morfogénesis (iniciación de tallos/formación
de yemas)
• Retardo de la senescencia (por alta división celular)
• Desarrollo de yemas laterales.
• Floración de plantas de días corto.
• Reemplazo de luz roja en germinación de semillas
fotoblásticas
• Estimula la formación de tubérculos en papas
• Eliminación de la dormancia que presentan las yemas y
semillas de algunas especies.
• Estimulación de la pérdida de agua por transpiración.
Aplicaciones en la Agricultura
• Retardo de la senescencia de flores y hortalizas de
hojas, manteniendo por mas tiempo el color verde
• En manzanos, rosas o claveles promueve la
ramificación lateral
• En combinación con giberelinas controla forma y tamaño
de algunos frutos (manzano)
• Inducen partenocarpia en algunos frutos
Aplicaciones a la Agricultura
• Reemplazan la necesidad de luz roja en semillas de
lechuga
• Interrumpen dormancia en vid
• Disminuyen contenido de alcaloides en plantas del
género Datura
• Promueven la formación de vástagos en el cultivo in
vitro