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Tema 14: Reguladores del Crecimiento
Copyright:FranciscoJosGarcaBreijoUnidadDocentedeBotnica.ETSMRE,UPV
BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:2
Generalidades(1)Coneltrminoreguladoresdelcrecimientodelasplantas(PGRs)(llamadostambinfitorreguladores)nosreferimosaaquellassustanciasque,enmuypequeacantidad,afectaneldesarrollodelasplantas.Losprincipalesreguladoresdelcrecimientoenplantassonlasfitohormonas uhormonasvegetales.Hormonasvegetales:
Sonpequeasmolculasqumicasqueafectanaldesarrolloycrecimientodelosvegetalesamuybajasconcentraciones.Sonsintetizados porlasplantas.Enlashormonasanimales,sudefinicinincluyeelhechodequesonsintetizadosenunlugardelorganismoytransportadosaotrodistintodondeejercensuaccin.Enlashormonasvegetalesestonoesnecesariamentecierto.
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:3
Generalidades(2)Enlasplantasslo5tiposdesustanciassereconocenoficialmentecomohormonasvegetales:
Auxinas,Citoquininas,Giberelinas,cidoAbscsico,yEtileno.
TodassonmolculasqueseencuentranenunrangodePMentre28Da(etileno)y346Da(GA).Todassonactivasentre106 y108 M.
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:4
Generalidades(3)Otrassustanciasqueeventualmentepuedenclasificarsecomofitohormonasson:
losbrasinosteroides,elcidosaliclico,losjasmonatos,lasistemina,laspoliaminas,elxidontrico(NO),ylospptidosseal.
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:5
Generalidades(4)Definicindefitohormona:Compuestoorgnicosintetizadoenunapartedelaplantayquesetransloca aotrapartedonde,amuybajasconcentraciones,elicita unarespuestafisiolgica.
Notodaslasfitohormonassonnecesariamentetranslocadas (eletileno,p.e.).Algunoscompuestosinorgnicos(Ca2+,K+)producenrespuestasfisiolgicasypuedenmoverseporlaplantaperopornosersintetizados porellonoseconsideranhormonasvegetales.Lomismopodemosdecirdealgunosfitorreguladores sintticoscomoel2,4D(anlogoauxnico).Lasacarosanoesunahormonaaunquelafabricalaplanta,setransloca yproduceefectoseneldesarrollodebidoaquesenecesitaengrandescantidades.Lomismorespectoaotrosmetabolitos (>1mM 50mM oms)
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:6
Generalidades(y5)Cmoactanlashormonasvegetales?
Dosmecanismosgeneralmenteaceptados:Lahormonaatraviesalamembranacelular delacluladianayalcanzaelcitoplasma.
Allseuneaunamolculaadecuada(receptor)yformauncomplejohormonareceptor.Apartirdeaqu,elcomplejopuededisociarseopuedeentrarenelncleocomotalyafectaralasntesisdelosARNm.Estaefectosobrelatransduccin esloqueproducelarespuestafisiolgica.
Lahormonaseuneaunreceptordemembrana enlacluladiana.Launinhormonareceptorproduceenesteltimouncambioconformacional queconduceaunacascadainternadereaccionescitoplsmicas quepuedenproducirefectosmuyvariados:nuevasactividadesenzimticas,modificacindeprocesosmetablicos,induccindesntesisdeARNm,etc.
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:7
Losbrasinosteroides (1)Losbrasinosteroides (BRs)sonesteroidesvegetalesqumicamentesimilaresalosesteroidesanimales.Elprimeroqueseencontrfueelbrasinlido.
Descubiertoen1973enBrassica napus.Inducaelalargamientodelvstagoylasdivisionescelulares.InicialmentesellamoBrassina.PM:480kD.
Actualmenteseconocenunos70compuestos.
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:8
Losbrasinosteroides (2)
Biosntesis:Apartirdelcampesterol.
Lugaresdesntesis:sindeterminar(todoslostejidos?)
Actaacortadistanciaaunqueesposiblealargadistancia(acropetal).
Funciones
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:9
Losbrasinosteroides (y3)Funciones
Promueven la expansin y el alargamiento de las clulas.Plantas deficientes en estos compuestos sufren enanismo.Presentan un papel confuso en la divisin celular y en laregeneracin de la pared celular.Promueven la diferenciacin vascular.Son necesarios para la formacin y el alargamiento deltubo del polnico.Aceleran la senescencia y la muerte en cultivos celulares detejidos; el retraso de la senescencia en mutantes del BRsugieren que esta accin puede ser biolgicamente relevante.Pueden proporcionar una cierta proteccin a las plantasdurante perodos de estrs por fro y por sequa.Inhiben la abscisin.
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:10
Elcidosaliclico(1)
El cido saliclico (SA) es una fitohormona ubicua en las plantas y que genera un impacto significativo sobre:
el crecimiento y el desarrollo vegetal, la fotosntesis, la transpiracin, el intercambio inico y el transporte, e induce cambios especficos en la anatoma de las hojas y en la estructura del cloroplasto.
Su molcula es un derivado fenlico.
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:11
Elcidosaliclico(y2)El SA se reconoce como seal endgena, mediando en mecanismos de defensa de la planta contra patgenos.
Induce la produccin de protenas relacionadas con la patogenia (PRPs). Est implicado en resistencia sistmica adquirida [SAR] en las cuales un ataque patgeno contra hojas ms viejas causa el desarrollo de la resistencia en hojas ms jvenes.
El SA es una sustancia calorignica que causa termognesis en flores de Arum.
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:12
Losjasmonatos(1)Los jasmonatos (JAs) son un grupo de hormonas vegetales que ayudan a regular el crecimiento de las plantas y su desarrollo. Los jasmonatos incluyen el cido jasmnico (JA) y sus steres, como el metil jasmonato (MeJa).Biosntesis:
Son derivados de la ciclopentanona que derivan biosintticamente de los cidos grasos. Son biosintetizados a partir del cido linolnico por la va octadecanoida.
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:13
Losjasmonatos(2)
El nivel de JAs en las plantas vara en funcin:del tipo de clulas y tejidos, etapa de desarrollo, y en respuesta a diferentes estmulos ambientales. Los niveles de JAs tambin aumentan rpidamente en respuesta a situaciones de estrs biticos y abiticos.
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:14
LaSistemina
El
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:15
Laspoliaminas
El
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:16
Elxidontrico
El
Diapositivan:17
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:18
Brasinosteroides
Brasinlido (PM:480kD)
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:19
Elcidosaliclico
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:20
LosJasmonatos
cidoJasmnico (JA) Metil Jasmonato(MeJa)
Membrana plasmtica
Ncleo
Ca2+
VesculaReceptor de IP3
Canal de Ca2+cerrado
Protein quinasa
Protein fosfatasa
Factor de transcripcin
Receptor hormonal Fosfolipasa C
Seal qumica (Hormona)
Lpidos
IP3 Otros productos
Ca2+Ca2+
ATP
Factor de transcripcin fosforilado
ARNm
Otras seales
P
Canal de Ca2+abierto
P
Factor de transcripcin
Gen
Cmo actan las hormonas vegetales?
ADPP
P
Lasauxinasyelcidogiberlico quesonsintetizadosporlashojasyyemasjvenessedesplazanporeltalloparacontrolarlaelongacin.
Elcidogiberlico controlaladivisincelularenlareginsubapical.
AIAyAG
AG
Laauxinaregulaladiferenciacin. AIA
Elcidoabscsico queseproduceenlashojasenrespuestaaldficithdricocierralosestomasyasreducelaprdidadeaguaporlaplanta.
ABA
Lascitoquininas quesonproducidasporlosfrutosjvenessonnecesariasparaelcrecimiento
CQ
Eletilenoseacumulaenlosfrutosmadurosparainducirlamaduracin.
Laauxinasedesplazahaciaelextremodelaraz.
AIA
AIA
Elestmulodelafloracinsedesplazadelashojasalasyemasparainiciarlafloracin.
Lascitoquininas sedesplazandelasracesalashojasparamantenerenequilibrioelcrecimientodelasracesylaplanta.Lasauxinasyelcidogiberlico promuevenlaactividaddelcmbium enlaformacindelostejidosvascularessecundarios.
Eletilenoyelcidoabscsicoqueseproducenenlashojassenescentespromueveneldesarrollodelazonadeabscisin.
EtilenoyABA
Elcidogiberlico ylascitoquininassintetizadasenlasracessedesplazanhacialashojasyeltallo.
AGyCQ
Unfactorproducidoporlacofiadelarazcontrolaelgeotropismodeestaltima.
Esquemaquemuestraalgunasdelasinterrelacioneshormonalestpicasentrelosdiferentesrganosdelaplanta.
CQ
Estimulalaelongacindelostallos.Dominanciaapical.Fototropismoygeotropismo.
Diferenciacinvascular.Inhibicindelaabscisin.Estimulacindelasntesisdeetileno.Estimulaeldesarrollodelosfrutos.Induceracesadventicias
enesquejes.
Estimulaladivisincelular.Invierteladominanciaapical.Crecimientodeltallo.Retrasodela
senescenciafoliar.
Estimulalamaduracindelosfrutos(especialmentelosclimatricos).Inducesenescenciaenhojasyflores,ascomola
abscisin.
Estimulanlafloracinenplantasdedalargoyenbienales.Elongacindelbrote.Regulala
produccindeenzimashidrolticas ensemillas.
Cierredeestomas.Abscisinylatencia.
Meristemosdeyemasapicales.Embrionesdesemillas,hojasjvenes.
Sintetizadaenracesytransportadaaotros
rganos.
Yemasapicalesyraces(meristemos),hojasjvenes,embriones.
Frutosenmaduracin.Nudosdetallos.Hojasyfloressenescentes.
Hojas,tallosyfrutosverdes
AUXINAS.
CITO
KINI
NAS
GIBER
ELINAS
ETILEN
O
CIDOABSCSICO
HORM
ONASVEG
ETALES
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BiologayBotnica.Tema14Diapositivan:24
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