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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS Escuela: Ingeniería Agronómica CATEDRA: NUTRICIÓN VEGETAL ING. AGR. JORGE LOAYZA POR: PABLO ERNESTO VILLA GUERRERO CICLO: SEXTO TEMA: TIPOS DE ESTRÉS EN LAS PLANTAS MACHALA – EL ORO – ECUADOR 2013 1

Tipos de Estres

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALAFACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIASEscuela: Ingeniería Agronómica

CATEDRA: NUTRICIÓN VEGETALING. AGR. JORGE LOAYZA

POR: PABLO ERNESTO VILLA GUERREROCICLO: SEXTO TEMA:

TIPOS DE ESTRÉS EN LAS PLANTAS

MACHALA – EL ORO – ECUADOR

2013

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1. INTRODUCCIÓN

Las plantas continuamente se encuentran sometidas a situaciones ambientales

cambiantes, lo que trae como consecuencia una serie de estímulos denominados

estresores, que van a influenciar el desarrollo y crecimiento normal de las plantas.

Los factores estresores pueden ser de origen biótico o abiótico. Entre los bióticos

se incluyen a aquellos que provienen de la acción de organismos vivos, o que

surgen como consecuencia de alguna actividad antropogénica. Los abióticos, que

son los más frecuentes, incluyen las variaciones en las condiciones ambientales

(temperaturas altas o bajas, salinidad excesiva,escasez de agua, cambios en la

intensidad de la luz, carencia de nutrientes, etc.) que afectan en mayor o menor

escala la vida de las plantas.

En el transcurso de su evolución, numerosas plantas han sufrido adaptaciones

estructurales y/o funcionales que les permiten sobrevivir en hábitats que presentan

condiciones ambientales variadas. Las especies adaptadas a dichos hábitats han

desarrollado una serie de estrategias destinadas a contrarrestar las condiciones

de estrés.

La aplicación de estos conceptos no responde por igual en todas las especies

ya que muchas plantas se desarrollan y crecen normalmente en situaciones

aparentemente desfavorables cumpliendo la totalidad de sus ciclos vitales sin

ningún tipo de alteración. Ante esta situación, se propuso que una planta se halla

en situación de estrés cuando ésta debe invertir energía extra en el mantenimiento

de sus funciones vitales.

En el presente trabajo se han planteado los siguientes objetivos:

Conocer los diferentes tipos de estrés que las plantas pueden sufrir

Analizar la importancia, de conocer la reacción de las plantas hacia el

estrés.

Examinar los motivos por los cuales las plantas tienden a estresarse,

para poder solucionar estos problemas.

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2. REVISIÓN LITERARIA

2.1. CONCEPTO DE ESTRÉS

El estrés se identifica como una desviación significativa de las condiciones

óptimas para la vida. Dichas condiciones ocasionan cambios en todo los niveles

funcionales de los organismos. Desde un punto de vista biológico, el estrés tiene

una connotación más amplia, refiriéndose a los cambios ambientales que alteran

al estado fisiológico de las plantas (Larcher, 1995 citado por Basurto, et al., 2008).1

Figura. Concepto general de secuencias de fases y respuestas inducidas en

plantas por exposición al estrés. Las plantas que crecen en condiciones

fisiológicas estándar responderán y combatirán el estrés. Luego de la

remoción del agente de estrés, se pueden alcanzar nuevos estándares

fisiológicos que dependerán tanto del momento de remoción del estrés

como de la duración e intensidad del estrés.

1http://www.uach.mx/extension_y_difusion/synthesis/2009/04/27/Fisiologia_%20del_estres_ambiental_en_plantas.pdf

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El estrés es el conjunto de respuestas bioquímicas o fisiológicas que definen un

estado particular del organismo diferente al observado bajo un rango de

condiciones óptimas.1

Se define la resistencia al estrés como la capacidad de un organismo para

resistir, evitar y escapar a los estímulos ambientales negativos o poder

permanecer bajo un estado particular de estrés sin que su fenotipo se vea

modificado de manera significativa; su estado “ideal” se identifica al ser observado

bajo condiciones óptimas y se denomina “norma” (Benavides, 2002 citado por

Basurto, et al., 2008).1

Son manifestaciones fenotípicas de estrés las deformaciones como el

amarillamiento, manchas, necrosis, etcétera. Otras menos obvias requieren

técnicas especiales para su detección, como la baja asimilación enzimática,

inducción a transmisión de genes, cambios en la composición química, etcétera.

Múltiples factores ambientales inducen estados de estrés en las plantas. El estrés

hídrico es la principal barrera para incrementar la producción y la calidad; en

conjunto con las plagas y enfermedades y la dinámica nutrimental forman parte del

objetivo de los sistemas de producción tecnificado (Cornejo, 2002 citado por

Basurto, et al., 2008).1

2.2. CLASIFICACIÓN DEL ESTRÉS

Atendiendo a su origen los factores de estrés, también llamados estresores,

pueden dividirse en dos grandes grupos: abióticos o ambientales y bióticos o

biológicos, incluyendo dentro de estos últimos a los de origen antropogénico. 2

2.1.1. Estrés abiótico o ambiental

El estrés abiótico incluye desde deficiencias o excesos de agua y nutrientes

minerales, pasando por altos contenidos salinos de los suelos, altas o bajas

temperaturas extremas, excesiva radiación solar (PAR, UVB), excesiva

alcalinización o acidificación de los suelos y factores mecánicos (compactación de

2 http://digital.csic.es/bitstream/10261/29768/9/prado.pdf

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los suelos, viento, nieve, granizo) hasta la presencia de contaminantes químicos

en los suelos (metales pesados, agentes xenobióticos, etc.) o en el aire (SO2, O3,

óxidos de nitrógeno (NOx), HF, nitrato de peroxiacetilo, etc.). A pesar de que éstos

últimos se incluyen dentro de los factores abióticos, son generados en la mayoría

de los casos por la actividad humana.2

Figura 1. Diagrama de los factores de estrés abiótico a los que pueden estar

expuestas las plantas C4 y CAM

2.1.2. Estrés biótico o biológico

El estrés biótico comprende desde agentes patógenos (virus, bacterias,

hongos), pasando por animales herbívoros, competencia e interacciones

alelopáticas hasta actividades antropogénicas (incendios, deforestación,

sobrepastoreo, actividades industriales, gases contaminantes, polución urbana,

lluvia ácida, etc.).2

Esta división no es del todo absoluta ya que algunas veces resulta bastante

dificultoso establecer el verdadero origen del factor estresante; por ejemplo, en

algunos casos de incendios forestales la elevación de la temperatura en zonas

cercanas al foco del siniestro llega a ser lo suficientemente alta para afectar la vida

de las plantas, sin haber sido el fuego por si mismo el real causante del estrés. Por

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otra parte, en la naturaleza las situaciones estresantes raramente se presentan en

forma aislada e independiente, ya que, por lo general, las mismas involucran a

diversos estresores que interactúan de manera más o menos compleja según la

situación presentada; así por ejemplo, la acidez del suelo puede potenciar la

fitotoxicidad del aluminio en aquellas zonas ricas en este elemento. Del mismo

modo, la salinidad y las bajas temperaturas pueden inducir severos déficits

hídricos.2

2.3. TIPOS DE ESTRÉS

De acuerdo a Basurto, et al., 2008, indican que existen los siguientes tipos de

estrés2:

Estrés ambiental:

Estrés hídrico.

Estrés por alta y baja temperatura.

Estrés por alta y baja irradiación.

Estrés por alta y baja radiación ultravioleta (UV).

Estrés por salinidad.

Estrés nutrimental.

Estrés por toxicidad de metales pesados.

Estrés fisiológico:

Estrés hormonal (ABA, fitocromo, etileno, AG, etcétera).

Cambios en las estructuras celulares (estomas, cloroplastos,

mitocondrias, etcétera).

Respuestas estomáticas.

Tasas de asimilación de CO2

Tasas de fotorrespiración.

Estrés bioquímico:

22 http://digital.csic.es/bitstream/10261/29768/9/prado.pdf

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Estrés por factores abióticos.

Acumulación de metabolitos nitrogenados.

Síntesis de polioles.

Absorción y compartimentalización de iones.

Cambios en la permeabilidad del agua.

Estrés por factores bióticos.

Genes de resistencia.

Resistencia sistemática adquirida (SAR).

Resistencia sistemática inducida (RSI).

Choque oxidativo.

Plantas transgénicas con mayor resistencia al estrés oxidativo.

Bases transgénicas resistentes a oxidación.

Aumento del fenotipo resistente al estrés oxidativo.

2.2. ESTRÉS AMBIENTAL

2.2.1. Estrés hídrico

Las plantas, a lo largo de su vida, se ven sometidas a un gran número de

condiciones ambientales adversas, como el déficit de agua en su entorno; y esto

no resulta una limitante para su distribución en las diferentes condiciones

climáticas de la superficie terrestre. Esta amplia distribución se da gracias a que

las plantas cuentan con mecanismos muy eficientes para hacer frente a los

factores ambientales adversos (Pérez-Molphe y Ochoa, 1990).1

Las plantas cultivadas se ven sometidas a diferentes grados de estrés en

alguna etapa de su crecimiento, los cambios generados son una respuesta a la

sobrevivencia de la planta misma; el efecto del estrés por sequía generalmente es

reflejado en una disminución de la producción y del crecimiento total; esto con

respecto al grado de reducción de factores, como la etapa de crecimiento y el

11http://www.uach.mx/extension_y_difusion/synthesis/2009/04/27/Fisiologia_%20del_estres_ambiental_en_plantas.pdf

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agotamiento de agua, así como el tiempo de duración de las condiciones de

sequía (Kramer, 1983). 1

Es probable que el estrés esté asociado con un déficit hídrico y sea este uno de

los problemas más comunes entre los plantas cultivadas y la comunidades

naturales (Benavides, 2002). La pérdida de agua por el dosel vegetal es algo

inevitable, ya que esto forma parte del proceso natural de transpiración de las

plantas como un mecanismo de enfriamiento. Por otra parte, la asimilación de

CO2, a través de los estomas, origina una pérdida natural de agua para mantener

un ritmo de crecimiento. Por ejemplo, las plantas C-3 pierden un kilo de agua por

cada 1-3 gr de CO2 fijado y las plantas C4 ganan 2-5 gr de CO2 por kilo de agua

transpirada y las plantas CAM fijan de 10-40 gr de CO2 por kilo deagua

transpirada (Benavides, 2002).1

A causa de su papel esencial en el metabolismo de las plantas, el déficit de

agua afecta rápidamente los procesos que van desde la fotosíntesis hasta la

respiración. El agua es un agente químico que imparte orden y estructura en las

biomoléculas y ayuda a la interacción entre estas, además de ser una fuente de

protón-electrón.1

Dentro de los procesos biofísicos más afectados por la carencia de agua, se

encuentra la expansión celular y el crecimiento; desórdenes que afectan a otros

procesos biofísicos (Pugnaire y otros, 1994).1

Las plantas han desarrollado estrategias para tolerar el déficit hídrico1:

1. Respuesta fisiológica o de modulación, que se caracteriza por manifestarse

como modificación rápida reversible y con acción de corto plazo; por

ejemplo, el cierre estomático.

2. Respuesta de aclimatación que involucra cambios rápidos reversibles o

incluso irreversibles y con acción a mediano plazo; por ejemplo, el ajuste

11http://www.uach.mx/extension_y_difusion/synthesis/2009/04/27/Fisiologia_%20del_estres_ambiental_en_plantas.pdf

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osmótico, derivado de la acumulación de solutos, cambios en la elasticidad

de la pared celular y algunos morfológicos.

3. Adaptaciones. Estrategias a largo plazo que incluyen patrones fijos

(genéticamente dependientes) de reparto de biomasa (raíz/follaje);

modificaciones anatómicas que se heredan entre generaciones,

mecanismos fisiológicos complejos como el metabolismo CAM,

crecimientos reducidos para optimizar el uso del agua y la captura de

energía (Pugnaire y otros, 1994).

Las plantas presentan principalmente dos mecanismos de respuesta frente al

déficit hídrico, como la evitación o escape y la tolerancia (Kramer, 1983). La

evitación se entiende como el uso de ciclos de crecimiento muy rápidos o de

madurez temprana, permitiendo el aprovechamiento rápido de la disponibilidad de

agua y evitando así la pérdida o sequía. Las plantas pueden desarrollar

mecanismos, tanto morfológicos como fisiológicos, al ser sometidas a un estrés

por sequía (Turner, 1986; Padilla-Ramírez, 1994).1

Entre las plantas tolerantes se encuentran aquellas que evitan la deshidratación

utilizando mecanismos morfofisiológicos complejos como hojas pequeñas y

cerosas; estructuras que facilitan la captación del rocío o bien, raíces muy

profundas (plantas freatófilas), reducción del número y tamaño de los estomas,

modificación de la estructura del dosel, cambios anatómicos en la epidermis,

ubicación de los estomas en cavidades, cutículas gruesas y cerosas en

combinación con tejidos suculentos, metabolismos CAM etcétera (Frensch, 1997).1

Un efecto del estrés hídrico se manifiesta con una notable disminución del

contenido de giberelinas, las cuales están directamente ligadas a una serie de

procesos fisiológicos en la planta (Looney, 1997). La aparición de una sequía corta

o prolongada durante el ciclo de vida en un cultivar agrícola cualquiera origina casi

en forma inmediata un cierre de los estomas, como un mecanismo de protección

y/o resistencia de esa adversidad. Este fenómeno ha sido ligado a incrementos en

11http://www.uach.mx/extension_y_difusion/synthesis/2009/04/27/Fisiologia_%20del_estres_ambiental_en_plantas.pdf

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los niveles endógenos de ácido abscísico (ABA), en la gran mayoría de especies

investigadas (Rojas Garcidueñas y Ramírez, 1996).1

2.2.2. Estrés por salinidad

Un hábitat salino se define por la presencia de un contenido normalmente muy

alto de sales solubles, si consideramos que los lagos y estanques salinos, así

como los océanos, son ambientes acuáticos salinos. Algo semejante se presenta

en los suelos salinos y especialmente en las regiones áridas y húmedas. En estas

últimas, los suelos se tornan salinos mediante las exposiciones a brisas marinas

(cargadas de sal) depositadas sobre estos (pueden llegar a más de 100 km) o al

ser inundados por el mar o al estar en contacto directo o indirecto de depósitos

salinos.1

Solamente en los océanos, las concentraciones de sales son constantes y se

ubican en rangos de 480 mM de Na+ y de 560 mM de C, en cambio, en la zona de

intermareas, la salinidad se ubica entre 290 y 810 mM de Na+, en comparación

con los pantanos salinos, la concentración de Na+ es de 600 a 1000 mM (Flowers,

1985).1

Durante la temporada de crecimiento, las sales se acumulan en el dosel de las

plantas, después de que las hojas mueren y caen al suelo para descomponerse.

Las sales que contenían son en ocasiones lavadas por el agua de lluvia o por la

de riego, pero en ambos casos, finalmente, las sales se acumulan en el suelo, las

cuales se ven incrementadas muy fuertemente en las áreas desérticas, donde la

tasa anual de evaporación del suelo supera la cantidad de agua proveniente de las

precipitaciones (Benavides, 2002).1

Una problemática de los suelos en regiones áridas muy común es la

acumulación de sales básicas cloruros, sulfatos y bicarbonatos de sodio,

magnesio y calcio, con pH altos y yeso. Esto proporciona una característica típica

11http://www.uach.mx/extension_y_difusion/synthesis/2009/04/27/Fisiologia_%20del_estres_ambiental_en_plantas.pdf

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a los suelos: cuando se humedecen se tornan pegajosos y una vez secos se

endurecen y forman costras.1

Desde un punto de vista agronómico, la salinidad se expresa en términos de

conductividad eléctrica; normalmente es determinado en extracto de pasta

saturada suelo:agua (ECe), realizado en suelo tomado de la región de la raíz,

promediado sobre profundidad y tiempo, extraído mediante vacío y posterior

filtrado.1

El efecto de las sales en la planta se presenta cuando es sometida a altas

concentraciones de una sal, lo que afecta la retención osmótica del agua, y de los

efectos iónicos que esto ocasiona, muy específicamente sobre el citoplasma y las

membranas de las células.1

Los sistemas enzimáticos de la glicólisis, ciclo de Krebs y la fotofosforilación

son especialmente sensibles a las soluciones salinas, y dan como resultado una

menor disponibilidad de energía, adquisición de nutrientes y una disminución del

crecimiento de la planta y germinación de la semilla (Larcher, 1995).1

2.2.3. Tolerancia a salinidad

La tolerancia o resistencia a la salinidad es generalmente expresada en

términos de la habilidad inherente de las plantas para resistir los efectos de las

altas cantidades de sales en la zona radical o en los tejidos foliares sin que

presenten efectos adversos. Otros autores demostraron que la salinidad causaba

una mayor reducción en el crecimiento de las raíces de la acelga que en las hojas,

mientras que en la cebolla la reducción en el crecimiento de los bulbos fue menor

que el observado en las hojas. Adicionalmente, consideran que la resistencia o

tolerancia a la salinidad es un carácter cuantitativo muy complejo controlado por

muchos genes (Benavides, 2002).1

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2.3. ESTRÉS NUTRIMENTAL

Un elemento se considera esencial cuando la planta no logra completar su ciclo

vital en ausencia de aquel, así como cuando se encuentra directamente

involucrado en el metabolismo. La ausencia solo se corrige cuando se aporta el

elemento en cuestión (Kant y Kafkari, 2001).1

Basándose en este criterio, se han determinado 16 elementos esenciales:

Carbono (C), Hidrogeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K),

calcio (Ca), magnesio (Mg), azufre (S), hierro (Fe), manganeso (Mn), zinc (Zn),

cobre (Cu), boro (B), molibdeno (Mo), cloro (Cl) y sodio (Na).1

Algunos otros elementos son descritos como benéficos, siempre en

concentraciones muy bajas, pero no esenciales como el silicio (Si), selenio (Se),

vanadio (V), bromo (Br), cromo (Cr), cobalto (Co) y níquel (Ni).1

Los elementos minerales se clasifican como macronutrientes y son aquellos que

se encuentran en rangos de concentraciones de 1 a 150 gr por kilogramo de

materia seca, y estos son N, P, K, Ca, Mg y S; en cambio, los micronutrientes son

aquellos que son contenidos en un rango de 0.1 a 100 miligramos por kilogramo

de materia seca. Estos son Fe, Zn, Mn, Cu, B, Mo, Cl y Na. El cloro aunque es

esencial en muy pequeñas cantidades, puede acumularse alcanzando altas

concentraciones cuando la solución del suelo presenta un nivel alto de dicho

elemento (Benavides, 2002).1

Todos los nutrientes esenciales son requeridos por las plantas en proporciones

balanceadas. Las desviaciones de esta situación resultan en desórdenes

nutricionales que se manifiestan como carencias o exceso inducidos.1

11http://www.uach.mx/extension_y_difusion/synthesis/2009/04/27/Fisiologia_%20del_estres_ambiental_en_plantas.pdf

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2.6. ESTRÉS FISIOLÓGICO

El comportamiento de una especie resulta de la interacción entre ésta y el

ambiente en el que se desarrolla. El comportamiento así como la actividad

fotosintética resultan tanto de procesos fisiológicos básicos (mecanismos

moleculares) como de una estructura morfológica subyacente (anatomía interna o

geometría de la hoja); es decir, hay una estricta relación estructura-función.

Podemos afirmar que una es el reflejo de la otra, y que ambas se perfeccionaron a

lo largo de la evolución.3

En general se acepta que las hojas con muchos estomas por unidad de

superficie poseen a su vez un buen mecanismo de refrigeración (hojas del

desierto) y una buena asimilación (hojas de alta y media montaña). Todos

sabemos que una hoja está en peligro permanentemente, pues debe abrir sus

estomas e incorporar anhídrido carbónico, pero simultáneamente puede perder

agua por la transpiración. Si este proceso no hubiese sido controlado a lo largo de

la evolución, las plantas perderían tanta agua que se deshidratarían y morirían.

Sin embargo, en un juego de mecanismos morfológicos y fisiológicos, la planta

supo ajustar su estructura (externa e interna) a las funciones necesarias para su

supervivencia (transpiración y toma de gases).3

El estudio de las hojas resulta de gran utilidad al momento de enfrentar un

estudio de estrés. La hoja es un órgano de fácil acceso y su anatomía es

relativamente sencilla y manipulable. Como es el órgano por excelencia donde se

realiza la fotosíntesis, es el ejemplo de una maquinaria molecular, estructural y

funcional. De esta manera, si aceptamos que la inter-acción genotipo-medio

ambiente produce una estructura con una función determinada, podemos pensar

que cualquier ruido en el sistema va a afectar tanto a la estructura como a la

función. Por lo tanto, cualquier estrés tendrá una consecuencia estructural,

morfológica o funcional. Desde este punto de vista se facilita el estudio del estrés,

pues lo podemos abordar tanto desde el aspecto morfológico como funcional, y así

33 http://www.rlc.fao.org/es/agricultura/produ/cdrom/contenido/libro05/cap2.htm

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con técnicas y métodos adecuados, podemos obtener elementos de razonamiento

para dilucidar como está funcionando una especie en un ambiente determinado.3

Un esquema anatómico de hoja nos permite visualizar sus partes. Básicamente

presenta dos epidermis: inferior y superior, con cutículas, estomas en la epidermis,

un tejido fotosintético, parénquima en empalizada de células alargadas dispuestas

en capas, un parénquima esponjoso básicamente de almacenamiento, y

numerosos espacios aéreos entre las células. Esta estructura cambia

drásticamente ante factores como el estrés hídrico, salino, lumínico, térmico o

contaminante, los cuales desarrollaremos más adelante.3

Por lo general cuando las plantas crecen en un ambiente de baja temperatura

producen hojas pequeñas, lo cual implica una alta radiación UVB visible. Por otro

lado, la disponibilidad de agua también afecta a las hojas al igual que ciertos

nutrientes. El número de estomas es una variable dependiente tanto de la

radiación visible como de la historia hídrica durante el desarrollo de la planta. El

número de hojas, tamaño de la planta, relación entre la materia seca producida y

el área de las hojas también cambian según el factor estresante.3

Figura. Esquema del corte transversal de la hoja

33 http://www.rlc.fao.org/es/agricultura/produ/cdrom/contenido/libro05/cap2.htm

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La asimilación fotosintética depende de la temperatura, radiación, estrés hídrico

y presión de gases, entre otros factores. Por otro lado, el efecto de los distintos

factores estresantes también se manifiesta a nivel bioquímico, y según sea la

influencia del factor, numerosos compuestos se sintetizan, por ej. prolina o

azúcares soluble sencillos por efecto del frío o falta de agua; flavonoides por

efecto de radiación UVB; y mayor cantidad de carotenoides por efecto de alta

intensidad de luz. De esta manera que el estudio de las láminas foliares por si solo

bajo aspectos moleculares, fisiológicos y morfológicos nos puede proporcionar una

buena pista para el estudio del estrés.3

2.7. ESTRÉS BIOQUÍMICO

2.7.1. Compartimentalización en la vacuola

Cuando las plantas se encuentran en presencia de sales en el suelo, y la

selectividad no es la suficiente, ingresan abundantes cantidades de iones a las

células. La síntesis proteica requiere concentraciones citoplasmáticas de K+ de

alrededor de 100 mM y de Na+ entre 5 y 10 mM. Las plantas tolerantes a

salinidad, que exitosamente acumulan estos iones por encima de valores críticos,

lo logran gracias a la compartimentalización de los mismos en la vacuola. La

acumulación de Na+ en la vacuola es una estrategia muy importante, y efectiva

para el ajuste osmótico en cuanto al costo energético, y también tiene la ventaja

de reducir la concentración de Na+ en el citosol. El secuestro de Na+ en la vacuola

depende de la expresión y actividad del transportador de membrana antiporte

Na+/H+, como así también de la H+-ATPasa de la vacuola y la H+-PPasa. Estas

fosfatasas son las responsables del gradiente de protones necesario para la

actividad del antiporte Na+/H+. La misma presencia de sales, tales como el NaCl

accionan el mecanismo Na+/H+ antiportador del tonoplasto, y así ocurre dicha

compartimentalización. El potencial osmótico del citoplasma se mantiene por la

acumulación de solutos orgánicos compatibles con la actividad enzimática. 4

3 http://www.rlc.fao.org/es/agricultura/produ/cdrom/contenido/libro05/cap2.htm44 http://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/5765/tesisUPV3030.pdf

16

En plantas de Arabidopsis y de arroz, se observó que el gen NHX1 del

antiportador vacuolar Na+/H+ se induce tanto por salinidad como por incrementos

de ABA. Una mayor tolerancia al estrés salino en plantas transgénicas de

Arabidopsis sobreexpresando el gen NHX1; y algo similar ocurrió en tomate y en

colza.4

2.7.2. Fotosíntesis y Respiración: alteración enzimática

Como se mencionó anteriormente, la fotosíntesis se inhibe cuando altas

concentraciones de Na+ y/o de Cl- se acumulan en los cloroplastos. Sin embargo,

se conoce que el transporte de electrones del aparato fotosintético es

relativamente insensible a la salinidad, con lo cual se deduce que los mecanismos

afectados podrían ser el metabolismo del carbono o la fotofosforilación. 4

La ribulosa 1,5-bifosfato carboxilasa/oxigenasa (RubisCO), una enzima

bifuncional con la capacidad de utilizar competitivamente CO2 y O2, es la enzima

clave responsable de la fijación de CO2 durante la fotosíntesis. Hay estudios que

afirman que la salinidad puede disminuir la actividad de esta enzima, como así

también la actividad de la fosfoenolpiruvato carboxilasa (PEPC). Plantas

sometidas a estrés poseen mayor fotorrespiración, lo cual se considera un proceso

de gasto innecesario involucrado en la liberación de CO2 y NH3. Está bien

demostrado que la actividad oxigenasa de la RubisCO cataliza el primer paso de

la fotorrespiración, y que ésta a su vez consume hidratos de carbono

estructurales, llegando en algunos casos a utilizar como sustrato hasta el 50% de

los mismos.4

44 http://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/5765/tesisUPV3030.pdf

17

Figura. Etapas de la fotosíntesis con las principales moléculas y procesos

que intervienen en ellas.

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3. CONCLUSIÓN

El conocimiento de las posibles causas de los estrés en las plantes nos

permitirá un adecuado manejo de los cultivos para lograr el incremento de

su producción y por otra parte el buen uso de nuestros tan preciados

recursos naturales para su conservación, así como la comprensión de las

limitaciones de las plantas para su adecuado crecimiento y desarrollo, como

una respuesta a las condiciones ambientales, favorables y/o adversas a las

cuales son sometidas.

Las plantas a menudo están expuestas a eventos de estrés repentinos o a

largo plazo los cuales reducen la actividad celular y el crecimiento de las

plantas al mínimo, a pesar de su capacidad para una rápida aclimatación de

los flujos metabólicos y otros tipos de respuestas de adaptación más lentas

así como ciertos mecanismos de tolerancia al estrés.

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4. BIBLIOGRAFÍA

Universidad Autónoma de Chihuahua - ORGULLO DE SER UACH." Universidad

Autónoma de Chihuahua . recuprado el 02 de febrero 2013, de la pagina

web:http://www.uach.mx/extension_y_difusion/synthesis/2009/04/27/Fisiolo

gia_%20del_estres_ambiental_en_plantas.pdf

Cultivos Andinos FAO - INTRODUCCION. Oficina Regional de la FAO párr

América Latina y el Caribe. recuprado el 02 de febrero 2013, de la pagina

web:http://www.rlc.fao.org/es/agricultura/produ/cdrom/contenido/libro05/

cap3.htm.

PAGINAS WEB:

1. http://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/5765/tesisUPV3030.pdf

2. http://www.scielo.cl/pdf/rchnat/v74n4/art06.pdf

3. http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r49210.PDF

4. rodas. us. es/ file/ 964677bf- 80be- 9135- 8064- 2ec958533780/ 1/ -

estes_nutriciona l_texto_SCORM. zip/ files/ estres_nutricion al_texto. pdf

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