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Reguladores del Crecimiento Vegetal (RCV)

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by

Yualli González

on 30 October 2013

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Transcript of Reguladores del Crecimiento Vegetal (RCV)

Introducción
Reguladores del Crecimiento Vegetal (RCV)
Los Reguladores del Crecimiento Vegetal (RCV) son compuestos de bajo peso molecular que en concentraciones muy bajas llevan a cabo funciones reguladoras en células determinadas. Esta actividad reguladora se debe a la interacción de los RCV con receptores específicos en la célula, que al acoplarse entre sí, se activan.

Auxinas
Su acción se da en dos niveles diferentes:

Pueden funcionar como mensajeros intercelulares; transportando mensajes químicos entre diferentes células, tejidos u órganos.
Pueden funcionar como señales autóctonas que coordinen una respuesta fisiológica de la propia célula responsable de su síntesis.

Brasinoesteroides
Compuestos que actúan como reguladores de crecimiento vegetal en muy bajas cantidades. Son las únicas hormonas vegetales con una estructura química de tipo esteroidal (moléculas polihidroxiesteroideas) en las plantas y están considerados como la sexta clase de hormonas vegetales. Desempeñan un papel esencial en el crecimiento y desarrollo, participando en procesos de expansión, división y diferenciación celular en los tejidos jóvenes de las plantas en crecimiento.
El Ácido Indolacético (AIA) es la principal auxina en la mayoría de las plantas.
El AIA puede estar presente en forma de varios conjugados como indolacetil aspartato, 4-cloro-AIA, etc.
Se forma a partir del triptofano o del indol
Son sintetizadas en primordios foliares, hojas jóvenes y semillas en desarrollo.

Efectos
Estimulan el alargamiento celular y el crecimiento de los tallos.
Estimulan la división celular en el cambium y combinadas con citocininas estimulan la división en los tejidos cultivados in vitro.
Estimulan la diferenciación del tejido vascular (floema y xilema).
Estimulan la iniciación de raíces en estacas y esquejes así como en tejidos cultivados in vitro.
Participan en las respuestas trópicas de tallos y raíces ante la luz y gravedad.

Son responsables de la dominancia apical. Las auxinas producidas por la yema apical inhiben la brotación de las yemas axilares
Retardan la senescencia de las hojas
En algunas especies promueven el establecimiento y crecimiento del fruto
Inhiben la maduración del fruto en muchas especies
Promueven la floración en algunas especies (Bromelias)
Promueven la predominancia de flores femeninas en algunas especies dioica
Giberelinas
Familia de compuestos basados en el ent-giberelano.

Síntesis
Efectos
Crecimiento del tallo.
Induce la germinación de semillas y en algunos casos rompe la dormancia.
Induce la síntesis de varias enzimas en semillas en germinación.
En algunas especies promueve el establecimiento y crecimiento del fruto.
Induce la predominancia de flores masculinas en plantas dioicas.
Citocininas
Naturaleza

Son un grupo de hormonas que regulan la división celular. Derivan de la adenina. Pueden presentarse como: bases libres (que constituyen las formas activas de las citoquininas) y ribosidos.

La primera citocinina natural aislada fue la zeatina obtenida de granos de maíz (Zea mays).

Síntesis
Tiene lugar principalmente en el citosol de las células meristematicas apicales de raíz, y también en embriones jóvenes y hojas jóvenes en desarrollo.
Efectos
Promueven la división celular.
Promueven la formación y crecimiento de brotes laterales (axilares). Es decir que vencen la dominancia apical.
Promueven la movilización de nutrientes hacia las hojas.
Promueven la germinación de las semillas y el desarrollo de brotes.
Promueven la maduración de los cloroplastos. Participan en la síntesis de pigmentos fotosintéticos y proteínas enzimáticas junto con otros factores tales como la luz o los nutrientes.
Promueven la expansión celular en hojas y cotiledones. Al igual que las auxinas por un incremento en la extensibilidad mecánica aunque no hay bombeo de protones.

Retrasan la senescencia de las hojas, la senescencia es un proceso genéticamente programado que afecta todos los tejidos vegetales, la senescencia foliar está regulada por un balance hormonal dado por los niveles de citocininas y de etileno, es por ello que las citocininas se usan comercialmente para mantener más tiempo el color verde de las hojas de hortalizas hasta que se consuman.
Estimulan la producción de óxido nítrico. Esto refuerza el efecto de retraso en la senescencia.

El etileno se considera una hormona de envejecimiento. Estimula la maduración de las frutas y el envejecimiento de las flores, e inhibe el crecimiento en los semilleros. También redirige el transporte de auxinas para impulsar el crecimiento transversal, en vez de longitudinal de las plantas.
Etileno
Es la única hormona vegetal gaseosa y presenta una estructura muy sencilla.

Respuestas al etileno:
Formación de aerénquima en tallos y raíces sumergidas.
Maduración y abscisión de frutos.
Iniciación de pelos radicales.
Producción de látex.
Frutos climatéricos: Maduran lentamente, en etapas terminales hay numerosos cambios acelerados en el desarrollo:
Almidón transformado a azúcares.
Paredes celulares se rompen y ablandan.
Sabores y aromas se desarrollan y hay cambios de coloración.
Es el etileno quien estimula dichos cambios, al inicio es tan poco el que se encuentra que los cambios ocurren lentamente; sin embargo, un efecto del etileno es la producción de más etileno por parte de los frutos, sistema de retroalimentación positiva.
Ácido Abscísico
Llamado así, por que se pensaba que participaba en la abscisión.

Puede ser sintetizado en la mayoría de las células, esencialmente en hojas maduras, tejidos bajo estrés, semillas y en el ápice de la raíz.

Es transportado tanto por el floema como por el xilema.
Funciones
Cierre estomático
Dormancia: inhibe la germinación y matiene la dormancia.
Tolerancia al estrés por deshidratación
Antagonista de auxinas, citoquininas y giberelinas
Inducción de la senescencia.

-ABA
+ABA
Mecanismos de Síntesis
Directa: El precursor es el ácido mevalónico (AMV) o isopentenil pirofosfato (IPP).
Indirecta: Síntesis de ABA a expensas de la degradación de carotenos, que son derivados de ácido mevalónico y también se sintetizan en plastos.
Poliaminas
Las poliaminas (PA) son un grupo de compuestos nitrogenados de bajo peso molecular que se presentan en las células de todos los seres vivos. Por su carácter policatiónico pueden unirse y formar complejos con moléculas polianiónicas, tales como algunas proteínas, los fosfolípidos, las pectinas, el ADN y el ARN, entre otras.
Debido a estas características, las PA afectan la actividad celular, y como consecuencia están involucradas en una amplia gama de procesos fisiológicos que van desde el crecimiento y desarrollo vegetal hasta la protección contra el estrés biótico y abiótico.
Las principales PA son putrescina (Put), espermidina (Spd) y espermina (Spm).
Las características fisicoquímicas de las PA son la base de su acción hormonal. Las PA además de ser esenciales para el crecimiento, bajo condiciones apropiadas, pueden ejercer funciones específicas de control de la morfogénesis.
Investigaciones realizadas in vitro e in vivo con Helianthus tuberosus L. han demostrado que el máximo nivel de síntesis de PA se encuentra justo antes de la replicación de ADN y la división celular, por tal motivo se propone que existe una alta correlación entre los niveles de poliaminas y ciertos eventos del ciclo celular en plantas.
La ausencia, defecto o problemas de su asimilación en las plantas, se traduce inmediatamente en cambios drásticos del fenotipo de las plantas como son enanismo severo, disminución de la fertilidad, poco desarrollo de las raíces, cambios en la morfología de las hojas y otras anormalidades. Además, diversas investigaciones han informado que estos compuestos no sólo son capaces de estimular la división y la elongación celular sino que además pueden incrementar el rendimiento de los cultivos.
El campesterol es un tipo de compuesto vegetal, o fitoquímico, que presenta una estructura química similar a la del colesterol, encontrándose en muchos alimentos de consumo habitual como las patatas, los plátanos y pimientos. A causa de su semejanza con el colesterol, el campesterol podría ser útil para evitar y/o reducir la absorción de LDL (colesterol malo) y regular los niveles de colesterol en la sangre.


Además, estos fitoquímicos presentan propiedades anti-inflamatorias que resultan beneficiosas para tratar la artritis y los problemas cardiovasculares.


Como ves, el campesterol parece ser un compuesto natural muy beneficioso para la salud, por lo que te invitamos a que conozcas un poco más sobre él, para que consultes con tu médico sobre la posibilidad de utilizar este fitoquímico para tratar tu colesterol u otros problemas.
Jasmonato
Naturaleza:
Derivados de ác. grasos, con una estructura similar a las prostaglandinas.

Síntesis:
A partir del ác. linolénico. 

Efectos:
Inhiben el crecimiento
Inhiben la germinación de polen y semillas.
Tienen un papel importante en los mecanismos de resistencia a plagas y patógenos (inducen respuestas sistémicas).

Síntesis:
 Derivado del metabolismo de los fenilpropanoides.
 
Efectos:
- Inhibe la síntesis de etileno por lo que retarda la senescencia.
- Responsable de la termogénesis en algunas flores.
- Asociado a la resistencia ante el ataque de patógenos.

Ácido Salicílico
Una función reguladora muy especial del SA fue descubierta cuando se estudiaba el fenómeno de termogénesis en flores de especies de la familia Araceae. Previamente se conocía que este fenómeno estaba relacionado al proceso de respiración resistente a cianuro que involucra a la oxidasa alternativa. Hace varias décadas se postuló la hipótesis de una señal química o “calorígeno” que se movilizaba desde la flor masculina hacia el resto de la inflorescencia y muy posteriormente se evidenció que SA era capaz de inducir la oxidasa alternativa y la producción de calor en una planta del género Arum. La producción de calor tendría como función atraer polinizadores en este género de flores.
Acaso el papel más estudiado del SA es su participación como molécula señal en defensas locales y regulación de la respuesta sistémica adquirida que se ejecuta en las plantas después de ser atacada por patógenos. Se ha determinado que incrementos de los niveles del SA en plantas invadidas por bacterias u hongos son necesarios para la manifestación de síntomas del ataque biótico y además coincide con la expresión de genes considerados de defensa que codifican para las llamadas proteínas relacionadas con patogenicidad o PR. Esta correlación y función de la hormona fueron demostradas además con la aplicación de agentes que bloquean la síntesis de SA o la expresión de genes que codifican para enzimas que degradan SA.
Biosíntesis del jasmonato. Ruta de los ácidos octadienoicos ( 18:3) que describe la formación de ácido jasmónico y metil jasmonato a partir de fosfolípidos de membrana.
El ácido jasmónico (AJ) y sus derivados, denominados jasmonatos, inicialmente fueron considerados como inhibidores del crecimiento. Sin embargo, a partir de la década de los 80's se encontraron otros efectos no menos importantes como el incremento de los rendimientos agrícolas en fresa, soya, caña de azúcar, papa, tomate, entre otros cultivos. Sin embargo, la función mejor documentada del AJ es su papel regulador de la respuesta de defensa, que se inicia al producirse una herida en la planta, ya sea mecánica o por la acción de patógenos.
Los jasmonatos podrían ser de gran utilidad en la medicina, pues se ha comprobado que son capaces de suprimir el crecimiento de varias líneas de células cancerosas en humanos. Además, se ha observado que la adición de metiljasmonato (AJMe) estimula la producción de taxanos en el cultivo de células de plantas de Taxus spp. Estos metabolitos son drogas de reconocidas propiedades anticancerígenas en humanos.

El éster metílico del AJ es además un ingrediente de las esencias de la flor del jazmín empleadas en perfumería y aromas, por lo que con vistas a satisfacer las demandas de esta industria, así como para la aplicación en la agricultura y más recientemente en la medicina, se desarrollan estudios para la producción biotecnológica del AJ.
FIN
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