BIOSINTESIS DE AUXINAS

UNIVERSIDAD AUTNOMA CHAPINGO

DEPARTAMENTO DE INGENIERA AGROINDUSTRIAL

FISIOLOGA VEGETAL

AUXINAS

PROFESOR: GUSTAVO MENA NEVAREZ

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AUXINASLa existencia de auxinas fue demostrada por F. W. Went en 1928 mediante un experimento,que consiste a grandes rasgos en lo siguiente:

A varias plntulas de avena recin brotadas delsuelose les cortaba lapunta, que contiene una vainita llamada coleptilo; despus del corte, la planta interrumpa su crecimiento. Si a alguna planta decapitada se le volva a colocar la puntita, se notaba que reanudaba su crecimiento, indicando que en la punta de las plntulas de avena exista una sustancia que la haca crecer.Esta demostracin estimul a varios investigadores en la bsqueda de la sustancia que haca crecer a las plntulas de avena y probablemente a otras plantas.La misma sustancia fue aislada en 1934 por Haagen-Smit, comoproductonatural a partir demaztierno.La manera en que las auxinas hacen crecer a la planta es pormediodelaumentodelvolumencelular provocado por absorcin deagua.

Una sustancia estimulante del crecimiento de avena fue aislada de orina en 1934 por Kgl y Haagen-Smit. La sustancia activa fue identificada como cido indol actico.

Qu son las auxinas?

AUXINAS SINTETICAS

Tras el descubrimiento del AIA, se pens que, si unaestructura tan simple era capaz de producir respuestas tan notables sobre el crecimiento, tendra que haber ms compuestos conpropiedadesanlogas, pronto se descubri que tambin era capaz de favorecer el crecimiento de las clulas tales como:

El cido indenoactico, el cido 2-benzofuranactico, el cido 3-benzofuranactico, el cido naftalenactico y una serie de compuestos.

FUNCION DE LAS AUXINAS

En algunostejidoslas auxinas controlan la divisin celular, como sucede en el cambium. Si a tallos se les aplica AIA, el nmero de elementos de xilema que se forman es proporcional a la cantidad de AIA aplicado.

El desarrollo de lastcnicasde cultivo de tejidos fue posible gracias a laaccinde las auxinas sobre la divisin celular.

El efecto de la auxina sobre las clulas vegetales es importante para controlar lasfuncionesllamadas tropismos

Se llama tropismo a la respuesta de una planta a estmulos externos y causa elcambio de ladireccinde crecimiento.

Dnde se produce la biosntesis de las auxinas?

El AIA del tallo est en trnsito procedente de otros lugares de sntesis, aunque algo puede sintetizarse in situ y, probablemente, esta capacidad ser mayor en tallos jvenesEn hojas se ha encontrado AIA y parece que su contenido decrece con la edad, aunque puede haber un nuevo aumento en tejido senescente, a causa del aumento de triptfano.Meristemas apicales de talloHojas jvenesFrutos en desarrolloEn frutos, el contenido en AIA aumenta tras la polinizacin alcanzndose un mximo; 9BIOSINTESIS DE AUXINASExisten 3 rutas de sntesis de AIA, en todas el aminocido Triptfano se considera el principal precursor del AIA.* Primera ruta: Ruta de la IndolacetaldoximaLa descarboxilacin oxidativa del Trp produce indolacetaldoxima que, por prdida de agua, genera indolacetonitrilo.El indol 3 acetaldoxima por medio de un intermedio: el indol-3-metil glucosinolato, que se transforma en indol-3-acetonitrilo, y en esta transferencia interviene un enzima : la Mirosinasa.El indol 3 acetonitrilo por accin de una nitrilasa se transforma en cido indolactico.

* Segunda ruta: Ruta del cido IndolpirvicoEst basada en una desaminacin del Trp que produce cido indol pirvico que se descarboxila para dar indol-3-acetaldehdo.ste es oxidado para dar AIA. El Trp por medio del enzima Trp aminotransferasa se convierte en cido indol-3-pirvico, este se descarboxila por la Indol-3-pirvico descarboxilasa dando indol-3-acetaldehdo, el cual es oxidado por la indol-3-acetaldehdooxidasa para dar acido indolactico.* Tercera ruta: ruta de la TriptaminaSe produce la descarboxilacin del Trp dando Triptamina, la cual a travs de una desaminacin oxidativa, produce indol-3-acetaldehdo que por la indol-3-acetaldehdo oxidasa da lugar a acido indolactico.

Las enzimas que se necesitan para la conversin de triptfano a IAA son mas activas en tejidos jvenes, tales como meristemos, tallos, hojas y frutos en crecimiento. En estos tejidos tambin el contenido de auxina es mayor.Las plantas deben poseer mecanismos para controlar las cantidades de hormonas tan potentes como el IAA. La velocidad de sntesis es uno de estos mecanismos y auxina ligada. Para eliminar IAA hay procesos degradativos, el primero implica oxidacin por O2 y perdida del grupo carboxilo en forma de CO2 y la segunda el grupo carboxilo de la IAA no se elimina si no que se oxida el carbono 2 del anillo heterocclico para formar cido oxindol-3-cetico.

TRANSPORTE DE AUXINA

EXTRACCIN Y CUANTIFICACIN DE AUXINAS Y OTRAS HORMONAS Extraccin de hormonas con solvente orgnico.

La hormona puede purificarse aun mas por extraccin en otros solventes inmiscibles o utilizando diversos procedimientos cromatograficos.

Tcnica mas utilizada, medicin de la cantidad de hormona parcialmente purificada mediante un ensayo biolgico o bioensayo.

Efecto de las auxinas sobre las races. En 1930 se demuestra por primera ves que la administracin de auxinas promover la elongacin de secciones escindidas de races o aun de races intactas de muchas especies.

Como inhibe las auxinas el crecimiento de la raz a concentraciones micromolares ?La inhibicin se debe al etileno; las auxinas de todos los tipos estimulan la produccin de etileno en clulas vegetales.

En la mayora de la especies el etileno retarda la elongacin tanto de races como de tallos.

El IAA puede inhibir la elongacin de races de plntulas de chcharo pero que no afecta la produccin de etileno.

Auxinas procedentes de tallo influyen en la iniciacin de la raz

La eliminacin de yemas u hojas jvenes, ambos ricos en auxina, inhibe el numero de races laterales formadas

Las auxinas promueven el desarrollo de races adventicias en los tallos.

EFECTOS FISIOLGICOSParticipacin en respuestas trpicas:

La auxina producida por la yema apical caulinar inhibe el desarrollo de las yemas laterales.

La auxina promueve el desarrollo de races laterales.

Las auxinas promueven el crecimiento de los frutos

Las auxinas incrementan la plasticidad de la pared celular

Herbicidas auxnicos

Estructura de los 4 grupos qumicos principales de herbicidas auxnicos

Los herbicidas de esta clase son llamados Auxnicos ya que presentan una estructura qumica similar a la de la fitohormona auxina y por que en plantas sensitivas causan efectos fisiolgicos similares a los producidos IAA (cido indol-3-actico; IAA, por sus siglas en ingls)

Mecanismos de accin de los herbicidas auxnicos.Se ha propuesto que ciertos receptores reconocen a laauxinay traducen la seal en una respuesta fisiolgica; dichos receptores son conocidos como Protenas de Enlace de las Auxinas.Se cree que cada receptor presenta una conformacin de enlace que incluye una plataforma de enlace de naftaleno para un anillo aromtico, un sitio de enlace de cido carboxlico y una zona hidrofbica de transicin.

Principales protenas de enlace de auxinas: Acarreadores de entradaAcarreadores de salidaReceptores de auxinas

Acarreadores de entrada y de salida

Juegan un papel fundamental en el transporte baspeto de auxinas de clula.Los acarreadores de entrada reconocen la molcula de auxina (IAA-) y la transportan junto con 2 iones de H+. Los acarreadores de salida reciben la base conjugada de la auxina y la transportan fuera de la clula.Una vez que el IAA- se encuentra fuera de la clula, en la regin de la pared celular los acarreadores de entrada de la clula adyacente inferior lo reconocen y lo introducen en la clula.

Difusin de auxinas como cido a travs de la membrana plasmtica.

El cido (IAAH) se difundir a travs de la membrana lipoflicaDebido al pH alcalino del citoplasma en IAAH perder el H+ conforme se disocia a la base conjugada (IAA-).Debido a su alta polaridad, la base conjugad permanecer dentro de la clula hasta que es movida hacia el exterior por los acarreadores de salidaReceptores de auxinasCuando unherbicidaauxnico es aplicado a una planta, los receptores de la membrana lo reconocen y se inicia una cascada de rutas metablicas de transferencia/traduccin de seales que conducen a la muerte de la planta

Los herbicidas auxnicos inducen varios mensajeros secundarios que activan mltiples genes.

H+-ATPasa

Los mensajeros secundarios activan la transcripcin del gen H+ATPasa de este ejemplo.La H+ATPasa es incorporado a la membrana plasmtica donde bombea H+ fuera de la clula, hacia la regin de la pared celularLa acidificacin de la pared celular permite la expansin de la membrana ya que las interacciones entre las micro fibrillas son reblandecidas por los iones H+. Requiere de energa en forma de ATP

La presin hidrosttica en la clula empuja la membrana contra la pared celular reblandecida.La fase de crecimiento cido de la elongacin celular ocurre dentro de los primeros 5 a 10 minutos de la percepcin de la auxina.

La elongacin celular que se presenta posteriormente ( despus de 30 a 60 minutos) es debida a la activacin de ciertos genes por las auxinas. ACC Sintasa

Los herbicidas auxnicos inducen la produccin de etileno, mediante la induccin de la sntesis de la ACC sintasa que participa en la sntesis de etileno.

El etileno estimula la epinastia y la produccin de cido abscsico.El cianuro de hidrgeno (HCN) mata gramineas sensitivas.Algunos herbicidas

2,4-DNombre comn: HIERBAMINA

Dicamba: cido 3,6-dicloro-2-metoxi benzoico Nombre comn: MARVEL

MCPA 750 SL

Bibliografa

http://passel.unl.edu/pages/informationmodule.php?idinformationmodule=1055959268&topicorder=7&maxto=11&minto=1

http://www.asomecima.org/Tapachula/Clasificacion_uso_herbicidas_enrique_robles_valentin_esqueda.pdf

http://www.arystalifescience.cl/productos/fichas_pdf/MCPA%20750%20SL_FCH.pdf

http://passel.unl.edu/pages/animation.php?a=MecanismoAuxinasHerbicidas.swf