¡Descarga Hormonas vegetales y más Apuntes en PDF de Fisiología solo en Docsity!
TEMA 1: HORMONAS VEGETALES
Las células vegetales reviven constantemente bombardeos de información a la que deben reaccionar. Ese bombardeo va a depender muchas veces de la etapa de desarrollo de las células vegetales y también de relojes internos que permiten saber a las plantas en que momento del día, estación del año etc... están.
Hay señales externas que van a afectar al crecimiento y desarrollo de la planta, que van a ser captadas por estas y van a responder a ellas. Ejemplo gravedad, temperatura…
También hay señales internas que van a modificar el metabolismo y el crecimiento de la célula vegetal. Ej: señales eléctricas, péptidos, azúcares, aminoácidos, temperatura, patógenos (hongos, bacterias, virus) y reguladores del crecimiento y fitohormonas (hormonas vegetales). Son percibidos por células diana y disparan un sistema de transducción de señales. Todas estas señales internas serán detectadas por las células diana de manera que se producirá una señal que provocará cambios en la dinámica iónica (en el flujo iónico), regulación de las ruyas metabólicas, regulación de la expresión génica y cambios en el citoesqueleto que van a modificar el metabolismo y crecimiento de la célula vegetal.
Componentes del sistema hormonal en vegetales:
A medida que el organismo se hace más complejo requiere que esa señal se transmita a larga distancia. En el caso de los animales tenemos sistema nervioso y hormonal. Los vegetales no tienen sistema nervioso pero si hormonal en los que participan mensajeros químicos que son las fitohormonas. Hay un lugar de síntesis donde se van a sintetizar las hormonas va a haber un mecanismo de transporte desde la fruente hasta el lugar de acción y finalmente habrá un sitio de acción de la hormona en tejidos diana.
Fisiología vegetal
El etileno es una hormona gaseosa que tiene varios tejidos donde se sintetiza pero al ser un gas actúa en esos mismos lugares, no se transporta alargas distancias como las hormonas animales. Otra diferencia es el lugar de acción. Las animales son muy específicas. Las vegetales tienen efectos pleiotropicos, esto quiere decir que todas las hormonas vegetales pueden ejercer estos efectos en muchos procesos. Una hormona no es responsable de una respuesta fisiológica concreta. Ej: en el proceso de germinación de semilla participan giberelinas, ácido abscísico y asimismo las giberelinas también actúan en la elongación del tallo. Los efectos que producen estas hormonas también son diferentes. Ej: en arabidopsis las giberelinas participan en procesos de floración y en otra especie produce otros efectos. Esos efectos también son diferentes dentro de la misma especie dependiendo del estado de desarrollo en el que se encuentre la planta. Los receptores sin embargo siempre tienen la misma estructura. La percepción de la señal y sistema de percepción de la señal es el mismo. Ej: en la gertminación de la semilla y floración. Las giberelinas participan en ambos procesos y el receptor que las va a recibir es el mismo,m tiene la misma estructura. Lo que va a variar es la transcripción de genes para la germinación de semilla o floración. Otro ejemplo son las auxinas, que promueven la elongación en tallos y coleoptilos pero en raíces la inhiben (dentro de la misma planta)
La sensibilidad de unas células por las hormonas depende del número de recveptores, de cambios en la afinidad de hormonas por esos receptores que puede deberse a la presencia de otras homronas vegetales. En resumen, la respuesta hormonal puede estar modulada oir cambios en la sensibilidad de los tejidos a las hormonas. Ej: las dlores y los frutos aumentan la sensibilidad al etileno conforme van madurando.
Causas de estos cambios en la sensibilidad:
- Cambios en el nº de receptores
- Cambios en la afinidad de los receptores
- Cambios en la cadena de sucesos
La sensibilidad varía con el genotipo, el tejido. La edad, la fase del desarrollo de la planta, las condiciones ambientales y la presencia o ausencia de otras hormonas vegetales.
Fisiología vegetal
(el 2,4-D era un herbicida a altas concentraciones que se prohibió)
En los últimos años se han aislado sustancias que pueden clasificarse como hormonas basándose en sus efectos sobre el desarrollo: poliaminas, oxilipinas (jasmonatos), brasinosteroides, salicilatos (ácido salicílico) óxido nítrico y otro que falta.
La mayoría de las hormonas animales pueden ejercer unos efectos fisiológicos muy específicos, son 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. El control de cualquier proceso puede estar determinado por:
- La proporción o balance hormonal: la diferenciación de yemas y raíces depende del balance de auxinas y citoquininas
- Los efectos opuestos de las hormonas: antagonistas. Ej: AIA, etileno. Una misma hormona puede ejercer efectos opuestos en tejidos distintos. Según los niveles de una hormona u otra se va a ejercer el efecto de la que haya más concentración.
- La alteración de la concentración efectiva de una hormona por otra. Altas [AIA] induce la síntesis de etileno.
A diferencia de las hormonas animales no son producidas en glándulas u órganos especializados, sino en diversas partes de la planta, La respuesta dependerá de la condición de tejido sobre el cual actúe (sensibilidad) y su efecto dependerá de la concentración de hormona en el sitio activo
Normalmente actúan en combinación con tras hormonas y su síntesis está controlada por condiciones ambientales y estado de desarrollo de la planta
Son transportadas de diversas formas, principalmente por el sistema vascular (xilema, floema)
Solo son activas en un rango de concentraciones (típicamente el orden de 10^-6 o 10^-9 M) (falta)
Mecanismo de acción hormonal:
- Percepción de la señal
- (^) Generación y transmisión de la señal (transducción) por segundos mensajeros en el citoplasma
- Activación de un cambio bioquímico
Fisiología vegetal
Las células vegetales tienen receptores de naturaleza proteica capaces de reconocer hormonas. Estos receptores deben cumplir dos propiedades fundamentales:
- Unión especifica
- Que sea reversible a la hormona
♦ Receptores acoplados a proteínas G, ya estudiados:
♦ Receptores con actividad enzimática: dimerización del receptor y fosforilación. La hormona se une al sitio de unión en el dominio extraelular y se produce la dimerización y fosforilación desencadena una cascada de nuevas fosforilaciones proteicas.
♦ Receptores asociados a canales ionicos : ejemplo receptor para IP3 que está localizado en las mb del tonoplasto y RE. La unión del IP3 al receptor provocva la apertura de los canales de calcio. No son receptores de hormonas suelen ser rc para segundos mensajeros debido a la accon de una hormona.
Fisiología vegetal
- Activación de una cascada de proteínas quinasas
- (^) Síntesis o liberación de segundos mensajeros (canales iónicos, rc acoplados a proteínas G)
La cadena de transducción generada depende del tipo de receptor. Hay interacciones entra las cadenas de transducción.
Ej: rc acoplados a proteínas G produce la liberación de segundos mensajeros por las enzimas efectoras la AC, PLC, PLA, GMPc, o canales iónicos que liberaran calcio etc… y activan segundos mensajeros.
En los proteín kinasa, se producía la autofosforilación que activaba una cadena de transducción de la señal produciendo fosforilaciones sucesivas (MAPK) al final esto se va a dar la fosforilación de proteínas que van a producir la trascripción de un gen.
El calcio es muy importante en el desarrollo de las plantas porque va a activar por ejemplo la calmodulina, que va a producir la traducción de algunos genes.
Es importante la concentración de calcio en las plantas porque va a activar muchas cosas, a nivel citosolico esa concentración de calcio es muy baja, como consecuencia de que se incrementen esos niveles de calcio en citoplasma, se va a producir la compartimentalización y movilización del calcio en distintas partes en la planta.
Las respuestas no se deben a la acción de una única hormona.
Fisiología vegetal
Fisiología vegetal
