Hormonas vegetales, Apuntes de Fisiología de las Plantas

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TEMA 1: HORMONAS VEGETALES

FISIOLOGÍA VEGETAL

CURSO 2011-

CONCEPTO DE FISIOLOGÍA VEGETAL

Etimológicamente, Fisiología Vegetal es el conocimiento (logos) físicode las plantas

La

FISIOLOGÍA VEGETAL

es la

ciencia que estudia los procesos que

tienen lugar en las plantas

. Estudia cómo funcionan las plantas y explica los

fundamentos físicos de dicho funcionamiento sobre bases estructurales adiferentes niveles: molecular, celular, de tejidos, de órganos y de plantaentera. Explica los mecanismos de crecimiento y desarrollo de las plantas ysus respuestas a los agentes externos.

1. PERCEPCIÓN Y TRANSMISIÓN DE LAS SEÑALES EN LAS PLANTAS

RESPUESTA

•^

FISIOLOGÍA

•^

MORFOLOGÍA

•^

DESARROLLO

Etapa del desarrollo

Experiencia ambiental previa - Relojes internos

(que especifican el

momento del año o del día en que se encuentran)

BIOQUÍMICA / FISIOLÓGICA

(para las CÉLULAS MADURAS)

MORFOLÓGICA DE

DESARROLLO

(para las CÉLULAS EN

CRECIMIENTO)

ALTERACIONES

INFORMACIÓN

CÉLULAS VEGETALES

1. PERCEPCIÓN Y TRANSMISIÓN DE LAS SEÑALES EN LAS PLANTAS

SEÑALES EXTERNAS QUE

AFECTAN AL CRECIMIENTO YDESARROLLO DE LA PLANTA

SEÑALES INTERNAS QUE MODIFICANEL METABOLISMO Y EL CRECIMIENTO

DE LA CÉLULA VEGETAL

2.2. Características diferenciales de las hormonas vegetales^ CONCEPTO DE HORMONA EN FISIOLOGÍA ANIMAL Y VEGETAL

COMPONENTES

SISTEMA HORMONAL

HORMONAS ANIMALES

HORMONAS VEGETALES

SITIO DE SÍNTESIS

LOCALIZADA EN UN TIPO DE TEJIDO(glándula u órganos especializados)

SÍNTESIS EN DIVERSOS TEJIDOS Y ÓRGANOS

MOVIMIENTO O

TRANSPORTE DE LA

HORMONA

Las hormonas se transportan A LARGA

DISTANCIA A TRAVÉS DEL SISTEMA

CIRCULATORIO

NO REQUISITO

IMPRESCINDIBLE. Son transportadas de diversas formas principalmente por el SISTEMA VASCULAR (FLOEMA

Y XILEMA).

SITIO DE ACCIÓN

Las hormonas ejercen su acción en un

TEJIDO ESPECÍFICO regulando

actividades bioquímicas y fisiológicasespecíficas (RESPUESTA ESPECÍFICA)

EFECTOS PLEIOTRÓPICOS

CONCENTRACIÓN Y

SENSIBILIDAD

RESPUESTA CORRELACIONADA CON

CAMBIOS EN CONCENTRACIÓN

HORMONAL

El control de la respuestahormonal se lleva a cabo através de CAMBIOS EN LA CONCENTRACIÓN HORMONAL y en LA SENSIBILIDAD de los

tejidos a las hormonas

2.2. Características diferenciales de las hormonas vegetales

EFECTOS PLEIOTRÓPICOS

SENSIBILIDAD (CURVAS DOSIS-RESPUESTA)

SENSIBILIDAD

Curva estándar

⇑ [

hormona endógena

]

⇓

Receptividad

⇓

Afinidad

⇓

Capacidad derespuesta

.

2.4. Clases de hormonas vegetales

AUXINAS

GIBERELINASCITOQUININAS

ETILENO

ÁCIDO ABSCÍSICO

POLIAMINAS

OXILIPINAS (JASMONATOS)

BRASINOSTEROIDES

SALICILATOS (Ác. SALICÍLICO)

ÓXIDO NÍTRICO

ESTRIGOLACTONAS OLIGOPÉPTIDOS

(SISTEMINA Y

OLIGOSACARINAS)

2.5. Control hormonal múltiple

La mayoría de las hormonas animales pueden ejercer unos efectos fisiológicos

muy específicos, sin embargo, LAS FUNCIONES REGULADORAS DE LAS

HORMONAS VEGETALES SE SOLAPAN AMPLIAMENTE

Cualquier proceso de crecimiento o

desarrollo está controlado por la interacción de dos o más hormonas

LA PROPORCIÓN O

BALANCE HORMONAL

LOS EFECTOS

OPUESTOS DE LAS

HORMONAS

El control de cualquier proceso puede

estar determinado por:

LA ALTERACIÓN DELA CONCENTRACIÓNEFECTIVA DE UNA

HORMONA POR OTRA

1. PERCEPCIÓN DE LA SEÑAL: RECEPTORES

PERCEPCIÓN DE LA SEÑALPERCEPCIÓN DE LA SEÑAL

A UN RECEPTOR PROTEICO ESPECÍFICODE SUFICIENTE FUERZAALTA AFINIDADREVERSIBLECAPACIDAD FINITAESPECÍFICA

UNIÓN

TIPOS DE RECEPTORES DE SUPERFICIE

LOCALIZACIÓN RECEPTORES

RECEPTORES ASOCIADOS A PROTEINAS G

RECEPTORES ASOCIADOS A CANALES IÓNICOS

RECEPTORES CON ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

SISTEMAS DE DOS COMPONENTES

PROTEINASLIGADAS AMEMBRANA

RECEPTORES INTRACELULARES

1. PERCEPCIÓN DE LA SEÑAL: RECEPTORES

RECEPTORES ASOCIADOS A PROTEINAS G

Son receptores transmembrana que se unen a moléculas en el exterior

de la célula y al hacerlo activan dentro de la célula la transducción

de señales que dará lugar a diferentes respuestas celulares

•^

PRESENTAN DOMINIOS

HIDROFÓBICOS E HIDROFÍLICOS^ •

SIETE DOMINIOS O REGIONES

TRASMEMBRANA

•^

SITIO DE UNIÓN A LIGANDOS EN EL

DOMINIO EXTRACELULAR

• SITIO DE UNIÓN A PROTEÍNA G EN

EL LOOP 3 INTRACELULAR

1. PERCEPCIÓN DE LA SEÑAL: RECEPTORES

RECEPTORES CON ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

Son proteínas

transmembrana con undominio citoplasmático que bien está íntimamenteasociado a una enzima o

bien actúa directamente

como enzima Generalmente son PROTEIN-QUINASAS

A.

GUANILATOS CICLASAS

B.

CON ACTIVIDAD TIROSINA-FOSFATASA

C.

CON ACTIVIDAD SERINA/TREONINA-QUINASA

D.

ASOCIADOS A PROTEÍNAS CON ACTIVIDAD TIR-QUINASA

1. PERCEPCIÓN DE LA SEÑAL: RECEPTORES

RECEPTORES ASOCIADOS A CANALES IÓNICOS

Son receptores acoplados a canales que se abren

cuando se une el ligando al receptor.

Algunos están localizados en membranas internas Los más conocidos unen 2

os

mensajeros (IP

, etc…) 3

2. GENERACIÓN Y TRANSMISIÓN DE LA SEÑAL (TRANSDUCCIÓN)

La TRANSDUCCIÓN DE LA SEÑAL conlleva:

-^

ACTIVACIÓN DE UNA CASCADA DE PROTEINAS QUINASAS^ -

SÍNTESIS O LIBERACIÓN DE SEGUNDOS MENSAJEROS

RECEPTORINACTIVO

HORMONA

TRANSDUCEN

LA SEÑAL

DETECTANLA SEÑAL

LA CADENA DE TRANSDUCCIÓN GENERADA

DEPENDE DEL TIPO DE RECEPTOR

2. GENERACIÓN Y TRANSMISIÓN DE LA SEÑAL (TRANSDUCCIÓN)^ RECEPTORES CON ACTIVIDAD ENZIMÁTICA: PROTEIN QUINASA

INDUCCIÓN DE

ACTIVIDAD QUINASA

DEL RECEPTOR

LA CADENA DE TRANSDUCCIÓN DE LASEÑAL TIENE LUGAR A TRAVÉS DE UNA

CASCADA DE PROTEINAS-QUINASAS QUE

SE FOSFORILAN SECUENCIALMENTE

FAMILIA DE LAS MAP-QUINASAS

(MAPKKK

MAPKK

MAPK)

Pueden regulan la transcripción mediante: Fosforilación

proteínas

Fosforilación factores

de transcripción

RESPUESTA: Transcripción de un gen