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Capítulo 13 Hormonas vegetales Introducción En las plantas hay numerosas sustancias que actúan sobre células diferentes a aquellas en las que fueron producidas, ejerciendo muy variados efectos sobre el crecimiento y desarrollo a bajas concentraciones. A tales sustancias se les conoce como hormonas vegetales, factores de crecimiento o fitohormonas, habiéndose descubierto a la fecha al menos nueve grupos básicos de ellas. El número de hormonas conocidas se incrementa constantemente debido a la intensa investigación en este campo, pero el papel exacto de ellas en el metabolismo, así como su mecanismo de acción, no han sido com- pletamente dilucidados. El presente capítulo se dedica al estudio de la composición química y los efectos fisiológicos de las hormonas vegetales conocidas en la actualidad. Contenido 13.1. Las hormonas vegetales ejercen el rol coordinador del crecimiento y desarrollo de la planta. 13.2. Las fitohormonas actúan mediante complejos procesos a nivel celular. 13.3. Las fitohormonas son un conjunto heterogéneo de sustancias.

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bioquimica

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  • Captulo

    13 Hormonas vegetales

    Introduccin

    En las plantas hay numerosas sustancias que actan sobre

    clulas diferentes a aquellas en las que fueron

    producidas, ejerciendo muy variados efectos sobre el

    crecimiento y desarrollo a bajas concentraciones. A tales

    sustancias se les conoce como hormonas vegetales,

    factores de crecimiento o fitohormonas, habindose

    descubierto a la fecha al menos nueve grupos bsicos de

    ellas. El nmero de hormonas conocidas se incrementa

    constantemente debido a la intensa investigacin en este

    campo, pero el papel exacto de ellas en el metabolismo,

    as como su mecanismo de accin, no han sido com-

    pletamente dilucidados. El presente captulo se dedica

    al estudio de la composicin qumica y los efectos

    fisiolgicos de las hormonas vegetales conocidas en la

    actualidad.

    Contenido

    13.1. Las hormonas vegetales ejercen el rol coordinador

    del crecimiento y desarrollo de la planta.

    13.2. Las fitohormonas actan mediante complejos

    procesos a nivel celular.

    13.3. Las fitohormonas son un conjunto heterogneo de

    sustancias.

  • Captulo 13: Hormonas vegetales

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    13.1. Las hormonas vegetales ejercen el rol coor-

    dinador del crecimiento y desarrollo de la planta.

    Los organismos pluricelulares deben mantener una

    estricta coordinacin de la actividad de las clulas,

    tejidos y rganos para permitir el adecuado desarrollo del

    organismo. Esta coordinacin se logra en gran medida

    por las hormonas, sustancias descubiertas por primera

    vez en los animales. En estos organismos las hormonas se

    caracterizan por: 1) ser sintetizadas en lugares especficos

    (glndulas endocrinas), 2) ser transportadas a sitios

    predeterminados (clulas dianas), 3) ejercer su accin en

    cantidades muy pequeas y 4) regular su accin fisio-

    lgica mediante cambios en los niveles de concentracin

    de dicha sustancia.

    Los estudios en fisiologa vegetal permitieron

    descubrir que tambin en las plantas hay un grupo de

    mensajeros qumicos que permiten una adecuada

    respuesta a los estmulos ambientales (tanto biticos

    como abiticos) y que adems influyen en el crecimiento

    y desarrollo de la planta, por lo que se pens que eran el

    equivalente de las hormonas animales. Sin embargo, el

    concepto de hormona animal no sirve para agrupar este

    conjunto de sustancias dadas sus propiedades y modo de

    accin, por lo que algunos autores propusieron los

    trminos fitohormonas y reguladores de crecimiento

    como alternativas. Actualmente, la discusin est lejos de

    terminar y en este texto los trminos hormona vegetal,

    fitohormona y regulador del crecimiento se usan

    intercambiablemente.

    Figura 13.1. Los estmulos extracelulares, tales como las hormonas y la luz, desencadenan una serie de reacciones

    enzimticas que forma una cascada de transduccin intracelular. Los receptores de membrana pueden actuar a travs de las protenas quinasas activadas por mitgenos (PQAM o MAPK en ingls) o usar segundos mensajeros como el AMP

    cclico o el calcio. Algunos elementos comunes a todas las rutas de transduccin son los procesos de fosforilacin de

    protenas y la activacin de factores de transcripcin.

  • 189

    Una diferencia notable entre animales y plantas,

    es que en stas prcticamente cualquier rgano es capaz

    de producir hormonas, e incluso se ha demostrado que el

    estrs es capaz de inducir su produccin en rganos

    maduros. Adems, las fitohormonas son capaces de

    producir efectos en el mismo lugar de sntesis por lo que

    el concepto de rgano diana tampoco es tan preciso en las

    plantas como en los animales. En stos, las hormonas

    tienen funciones muy especficas y controlan procesos

    particulares, mientras que en las plantas ninguna hor-

    mona controla exclusivamente ningn proceso fisio-

    lgico. Adicionalmente, en las plantas se ha observado

    que el cambio de la concentracin de la hormona no es

    suficiente para controlar su accin, ya que la sensibilidad

    de las clulas donde dicha hormona acta puede variar y,

    por lo tanto, este parece ser el mecanismo de control ms

    efectivo. La sensibilidad se puede alterar por el nmero

    de receptores celulares, su afinidad a la hormona o los

    cambios en la cadena de respuestas intracelulares que

    inicia la llegada de ella al receptor. Ms an, los estudios

    que intentan correlacionar la concentracin hormonal en

    un rgano vegetal con la respuesta fisiolgica no han sido

    exitosos, adems de haberse visto que la presencia de una

    hormona afecta la accin de otra. Otros factores como el

    genotipo, el estado de desarrollo, las condiciones

    ambientales, etc., tambin afectan la actividad hormonal.

    Todo esto ha impedido que se acepte una definicin

    precisa de hormona vegetal en la actualidad, pudindose

    tan solo decir que una fitohormona es una sustancia

    orgnica que altera los procesos fisiolgicos de la planta

    en concentraciones muy bajas.

    13.2. Las fitohormonas actan mediante complejos

    procesos a nivel celular.

    La accin hormonal est mediada por el correcto

    acoplamiento entre el estmulo y la respuesta, para lo cual

    es necesario que exista: 1) un receptor celular que acepta

    al primer mensajero (la hormona), 2) un mecanismo

    capaz de generar y transmitir una seal intracelular

    debido a segundos mensajeros (mecanismo de trans-

    duccin) y 3) la activacin de cascadas bioqumicas que

    desencadenan la respuesta fisiolgica (Figura 13.1).

    Conceptualmente, esta estrategia es la misma para res-

    ponder a todos los estmulos, sean biticos o abiticos,

    internos o externos; lo que vara son los componentes

    individuales de la cadena de percepcin y transduccin

    de la seal, los cuales dependen del estmulo.

    Los receptores hormonales son de naturaleza

    proteica y pueden ser membranales, tanto citoplasmticos

    como intracelulares, o solubles en el citoplasma o ncleo.

    La unin entre el receptor y la hormona conlleva a un

    cambio conformacional del primero, que desencadena el

    proceso de transduccin, el cual depende de la clase del

    receptor. Un tipo muy comn de receptor es el de las

    protenas quinasas, en el cual se genera una cadena

    secuencial de fosforilaciones de otras protenas intra-

    celulares. El tipo bsico de esta clase es la protena

    quinasa activada por agentes mitgenos (PQAM, en

    ingls MAPK), que forma parte del grupo de protenas

    que se activan totalmente cuando se fosforilan residuos

    de serina y treonina. Para activar quinasas de esta cadena

    existen quinasas de quinasas (MAPKK) y aun quinasas

    de quinasas de quinasas (MAPKKK) (Figura 13.1).

    Otro grupo de receptores son las protenas G

    (GTPasas), que pueden estar en membrana o en

    citoplasma y funcionan activando fosfolipasas, ciclasas y

    canales inicos que regulan la actividad de segundos

    mensajeros, los cuales a su vez pueden activar protenas

    quinasas. Algunos ejemplos de ellos son el inositol

    trifosfato (IP3), el cido fosfatdico, el diacilglicerol

    (DAG), el in calcio (Ca++

    ), el perxido de hidrgeno y

    la guanosina monofosfato cclica (GMPc). Los segundos

    mensajeros pueden actuar en el plano de la membrana

    plasmtica o en el citoplasma, en el curso de

    transducciones de varios tipos de seales, incluyendo las

    hormonales.

    Independientemente del tipo de receptor y

    sistema de transduccin de seales, bien sea del tipo de

    las protenas quinasas o de protenas G que activan

    segundos mensajeros, hay un resultado final comn que

    es la activacin de efectores que producen la respuesta

    fisiolgica (Figura 13.1). Es posible que algunos

    efectores lleguen al ncleo y activen protenas regu-

    ladoras llamadas factores de transcripcin, las cuales se

    unen a sitios especficos en el ADN e inducen la

    expresin de ciertos genes. En este caso, las protenas

    resultantes de esta expresin gnica diferencial, son los

    efectores ltimos y directos del cambio fisiolgico

    inducido por el estmulo hormonal.

    13.3. Las fitohormonas son un conjunto heterogneo

    de sustancias.

    La naturaleza qumica de las hormonas vegetales es muy

    variada, habiendo sustancias como cidos carboxlicos,

    diterpenos, purinas sustituidas, poliaminas, gases y

    alquinos, a las cuales se les puede atribuir propiedades

    hormonales en las plantas. A continuacin se describen

    los diferentes grupos de sustancias que se incluyen

    actualmente dentro de las fitohormonas.

    13.3.1. Las auxinas estn involucradas en el

    crecimiento celular.

    La primera auxina aislada fue el cido indolil-3-actico

    (AIA, figura 13.2), el cual induca el crecimiento vegetal.

    Otras sustancias naturales tambin clasificadas como

    auxinas son el cido indolbutrico y el cido fenilactico.

    Por su importancia agronmica, se ha investigado

    bastante en ellas y se lleg a crear auxinas sintticas,

    destacndose los cidos -naftalenactico (NAA) y 2,4-diclorofenoxiactico (2,4-D). La caracterstica qumica

  • Captulo 13: Hormonas vegetales

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    que parece conferirles sus propiedades a las auxinas, es la

    correcta distancia (0.55 nm) entre la carga negativa de un

    grupo carboxilo y una carga positiva que generalmente

    est en un anillo de tipo indol o aromtico. La funcin

    inicialmente atribuida a las auxinas fue inducir creci-

    miento, pero la experimentacin con ellas ha permitido

    establecer que hay concentraciones ptimas segn el

    rgano diana, por encima de las cuales se inhibe el

    crecimiento y se vuelven txicas pudiendo incluso causar

    la muerte. Por ello la regulacin de la con-centracin es

    clave para su correcta actividad en la planta, lo cual se

    logra por medio de varias estrategias, entre las que se

    puede citar la velocidad de biosntesis, la tasa de

    transporte, la conjugacin e incluso la comparti-

    mentalizacin. El otro factor que parece clave para la

    accin de las auxinas, es la sensibilidad de los rganos

    dianas. Se ha visto que las races son ms sensibles que

    las yemas y stas ms que los tallos, sensibilidad que al

    parecer es modulada por la concentracin de receptores y

    por la eficiencia en la unin entre el receptor y la

    hormona.

    Figura 13.2. Las auxinas son importantes fitohormonas

    involucradas en varios procesos, como el cido indol

    actico (AIA), un compuesto derivado del triptfano.

    Varios herbicidas sintticos son anlogos del AIA, como

    el cido indolbutrico (IBA), el cido naftalenactico

    (NAA) y el tristemente clebre cido dicloro-

    fenoxiactico (2,4-D), componente importante del Agen-

    te Naranja usado como defoliador en la Guerra de

    Vietnam.

    La sntesis de auxinas, realmente del AIA que es

    el mejor estudiado, se lleva a cabo en los coleptilos,

    tallos, hojas jvenes, cambio vascular, semillas y al

    parecer en menor medida en hojas maduras. La molcula

    clave en su biosntesis es el aminocido triptfano o su

    precursor, el indol-glicerol-fosfato. Una vez usada, la

    molcula puede ser desactivada, para lo cual se realiza un

    proceso de oxidacin que es irreversible. Cuando est

    funcional, el AIA se moviliza en la planta a cortas

    distancias por difusin y a largas distancias por transporte

    polar, un tipo de movimiento de velocidad intermedia

    entre la difusin y el movimiento por el floema. Dos

    caractersticas importantes descubiertas en el transporte

    polar son su dependencia de energa metablica y el

    hecho que es baspeta en el tallo.

    La funcin ms reconocida de las auxinas es

    inducir el alargamiento de las clulas, pero tambin se

    sabe de su importancia en la activacin del cambio

    vascular, la diferenciacin de tejidos vasculares, la

    dominancia apical, el desarrollo de los frutos y la

    induccin de races adventicias. De particular impor-

    tancia agronmica es el efecto de las auxinas en los

    frutos, ya que se ha visto que son capaces de inducir

    partenocarpia, la produccin de frutos sin semillas, lo

    cual es de gran impacto en frutos de consumo directo

    como uvas o ctricos. Un ltimo aspecto digno de

    mencin, es el hecho de existir una ntima relacin entre

    el IAA y el Ca++

    , ya que al parecer no es posible que se

    d una respuesta inducida al IAA sin la presencia de ese

    catin. El modo exacto de interaccin aun no se ha

    dilucidado completamente y es motivo de activa in-

    vestigacin.

    13.3.2. Las giberelinas son decenas de compuestos con

    variadas funciones.

    La primera giberelina aislada se obtuvo del hongo

    Gibberella fujikuroi, que infectaba plantas de arroz

    produciendo un alargamiento excesivo del tallo, lo cual

    produca el doblamiento de la planta por su propio peso.

    Este compuesto result ser el cido giberlico o gibe-

    relina A3 (GA3), que es una de las ms de 120 giberelinas

    actualmente conocidas (Figura 13.3). Las giberelinas

    (GAs), son diterpenos tetracclicos cidos y su cons-

    tituyente bsico es un anillo ent-giberelano. Su

    biosntesis, en la que est involucrado el kaureno como

    elemento inicial, es un proceso complejo que se divide en

    tres etapas e involucra enzimas situadas en organelos y el

    citoplasma. Es necesario aclarar que no todas las GAs

    son fisiolgicamente activas, por lo que parece que varias

    de ellas son simplemente versiones modificadas que

    carecen de actividad, formadas por variadas inter-

    conversiones qumicas. Los procesos de desactivacin

    irreversible de las giberelinas involucran hidroxilaciones,

    carboxilaciones y conjugaciones.

    Las giberelinas actan regulando el crecimiento

    de rganos vegetativos y reproductivos de las plantas. Se

    ha visto que mutaciones que afectan la biosntesis de

    GAs generan fenotipos enanos, mientras que las

    mutaciones que daan los sistemas de inactivacin

    producen fenotipos alargados. En plantas normales que

    crecen en roseta y que dependen de da largo para

    florecer, las GAs son las responsables de inducir el

    elongamiento del tallo que es previo a la floracin. Sin

    embargo, no es posible generalizar diciendo que las GAs

    son inductoras de floracin en todas las plantas, ya que

    en especies leosas parece que son inhibidoras de este

    proceso. Una funcin aparentemente ms generalizada de

    las GAs en el reino vegetal, es el control del crecimiento

    y desarrollo del fruto, particularmente por las giberelinas

    producidas en las semillas. Incluso se ha demostrado que

    su aplicacin exgena induce desarrollo del fruto sin

    fecundacin previa (partenocarpia). Otra funcin

    atribuida a las GAs es la induccin de la germinacin de

    las semillas en muchas especies y, en los cereales, la

  • Captulo 13: Hormonas vegetales

    191

    movilizacin de reservas alimenticias para promover el

    crecimiento de la plntula.

    Figura 13.3. Las giberelinas son hormonas involucradas

    en varios procesos de crecimiento. El esquema

    corresponde a la giberelina A1 (GA1). Esta hormona es

    activa a bajas concentraciones (0.01-10 mg L-1

    ), mientras

    que elevadas concentraciones producen el efecto opuesto.

    Los efectos de las GAs a nivel celular son

    variados, destacndose la activacin de la multiplicacin

    celular al acortar la duracin de la interfase e inducir la

    sntesis de ADN. Otro efecto importante es que mo-

    difican la extensibilidad de la pared celular, proceso que

    es necesario cuando la clula est experimentando

    crecimiento. Adicionalmente, las giberelinas intervienen

    en la regulacin del movimiento del calcio. Para terminar

    es interesante mencionar que su transporte, a diferencia

    de lo que sucede en las auxinas, no es polar, pues las GAs

    se pueden movilizar en cualquier direccin.

    13.3.3. Las citoquininas son tambin abundantes y

    actan regulando el ciclo celular.

    El nombre de este grupo de hormonas se debi a que la

    primera hormona aislada de ellas (quinetina), presentaba

    la capacidad de inducir la multiplicacin celular

    (citocinesis), de clulas vegetales. Hoy da, se sabe que

    las citoquininas son responsables tambin de otros

    efectos fisiolgicos como la ruptura de la dominancia

    apical y el retraso de la senescencia foliar. Estos efectos

    se logran en accin conjunta con otras hormonas y

    estmulos ambientales como la luz. Se reconocen ms de

    cien sustancias naturales y sintticas con propiedades

    hormonales que las ubican entre las citoquininas, siendo

    su estructura qumica bsica es la de purinas sustituidas

    (Figura 13.4). De acuerdo al grupo sustituyente en el N6

    se les clasifica como citoquininas aromticas o iso-

    prenodicas. Un aspecto realmente nico de estas

    fitohormonas, es que se les puede hallar como bases

    inusuales en algunos ARNt.

    El metabolismo de las citoquininas est estre-

    chamente relacionado con las interconversiones de bases,

    nuclesidos y nucletidos y, al igual que otras hormonas,

    experimentan procesos de conjugacin que sirven como

    procesos reguladores de los niveles de citoquininas

    biolgicamente activas. Es muy comn que dichas

    conjugaciones se realicen con restos glucdicos, aunque

    tambin hay conjugaciones con aminocidos que

    inactivan las citoquininas. El control de los niveles

    endgenos de citoquininas est muy relacionado con las

    auxinas, ya que en plantas es comn que la actividad de

    un tipo de hormona est muy ligada a la actividad de

    otras hormonas. Dependiendo del proceso biolgico, la

    interaccin hormonal puede ser sinergista o antagonista,

    segn. Los lugares de mayor produccin de las

    citoquininas son los meristemos, principalmente los de la

    raz, adems del endospermo de la semilla.

    Las citoquininas y las auxinas actan

    concertadamente regulando el ciclo celular a travs del

    control de la expresin de las quinasas dependientes de

    ciclinas. Sin embargo, en la organognesis estudiada in

    vitro, se ha visto que una mayor cantidad de auxinas que

    de citoquininas induce races, mientras que una pro-

    porcin inversa induce la formacin de vstagos. Otros

    aspectos en los que las citoquininas actan, es retrasando

    la senescencia de las hojas y promoviendo la expansin

    celular por alargamiento. Tambin se ha visto que su

    accin est fuertemente relacionada con el estmulo

    lumnico, siendo ste a veces completamente sustituido

    por la aplicacin exgena de citoquininas. Procesos como

    la germinacin dependiente de luz, el desarrollo de

    cloroplastos y la sntesis de pigmentos, son regulados

    concertadamente entre las citoquininas y la luz. Un

    ltimo aspecto muy importante en el que hay indicios de

    participacin de citoquininas, es en la induccin de

    floracin, campo en el que se investiga activamente.

    Figura 13.4. Zeatina. Las citoquininas estimulan la

    multiplicacin de clulas vegetales. Se sabe, sin embargo,

    que tambin estn involucradas en el retardo de la

    senescencia, la movilizacin de nutrientes y la ma-

    duracin de los cloroplastos, entre otros aspectos.

    Aunque el mecanismo de accin de las

    citoquininas se desconoce, hay evidencia que ellas son

    capaces de controlar cuantitativamente la expresin

    gnica. La investigacin cientfica en este tema de las

    citoquininas es muy activa, pues adems de lo men-

  • Captulo 13: Hormonas vegetales

    192

    cionado se debe aadir que estas fitohormonas son

    importantes en la micropropagacin, la ramificacin de

    especies comerciales y en el posible uso como agentes

    anticancergenos, ya que algunas citoquininas inhiben el

    ciclo celular, incluyendo algunas de naturaleza sinttica.

    13.3.4. El etileno es una hormona gaseosa.

    El etileno es el primer compuesto gaseoso en el que se

    reconocieron propiedades hormonales en las plantas

    (Figura 13.5). Por ser un gas es capaz de difundir por los

    espacios intercelulares y su efecto se da de manera rpida

    y uniforme. Se sabe que el etileno es capaz de estimular e

    inhibir su propia sntesis de acuerdo con las cir-

    cunstancias. Su biosntesis, que se inicia con un derivado

    del aminocido metionina, tiene su principal punto de

    regulacin en la reaccin catalizada por la enzima cido

    1-aminociclopropano-1-carboxlico sintasa (ACS). Como

    es comn en las plantas, el efecto del etileno puede estar

    modulado por la presencia de otras fitohormonas,

    particularmente auxinas. Se sabe que influye en la

    ruptura de la dormancia de las semillas y en su

    germinacin, as como en la inhibicin del crecimiento

    del tallo y raz, lo que se manifiesta celularmente como

    un cambio en la orientacin de los microtbulos. Sin

    embargo, en plantas acuticas ejerce el efecto contrario al

    estimular el crecimiento de la planta. Hay tambin

    indicios de la participacin del etileno en la produccin

    de pelos radicales, races laterales y adventicias, as como

    en el control del desarrollo y emergencia de las hojas.

    Figura 13.5. Las hormonas vegetales tambin pueden ser

    compuestos gaseosos. A) Etileno, B) xido ntrico (NO).

    El NO es tambin un compuesto muy importante en la

    fisiologa animal.

    Un aspecto de gran importancia para la planta en

    el que parece estar involucrado el etileno, es en la

    modulacin de la respuesta al estrs. Se ha visto que la

    produccin de esta hormona se incrementa ante estrs

    producido por factores biticos, fsicos o qumicos, por lo

    que su produccin parece ser un punto comn de la

    respuesta fisiolgica a cualquier tipo de factor estresante.

    Otro aspecto vital para la planta, la maduracin del fruto,

    parece ser tambin influenciado por el etileno. Se sabe

    que en los frutos climatricos, que tienen un aumento

    muy pronunciado de la respiracin antes de iniciar la

    maduracin definitiva, los niveles de etileno se

    incrementan drsticamente antes de la maduracin. Se

    sabe tambin de la participacin de esta fitohormona en

    la abscisin de hojas y frutos, ya que induce el

    debilitamiento de la lamela media celular en las zonas de

    abscisin.

    13.3.5. El cido abscsico fue asociado inicialmente

    con una funcin equivocada.

    El nombre de esta hormona enva un mensaje errado ya

    que su papel en la abscisin es inexistente o, en el mejor

    de los casos, indirecto a travs de la estimulacin de la

    produccin del etileno. Varios tipos de estrs, como el

    hdrico, salino, trmico y las lesiones, producen un

    incremento del cido abscsico (ABA, figura 13.6), por lo

    que su papel en la respuesta al estrs parece ser

    importante. Se sabe que esta fitohormona produce cierre

    estomtico en situaciones como estrs hdrico, lo cual es

    consecuencia de su capacidad de afectar una H+-ATPasa

    de la membrana plasmtica de las clulas guardas. El

    ABA est involucrado en el desarrollo embrionario, pues

    hay buena evidencia que muestra su papel inhibidor de la

    germinacin precoz, as como su capacidad de inducir

    tolerancia a la desecacin del embrin. En clulas

    vegetativas, el ABA produce una inhibicin del cre-

    cimiento afectando la extensibilidad de la pared, lo que

    parece indicar que tiene un papel importante en la

    dormancia o latencia de yemas y hojas. Debe tenerse en

    cuenta, que este rol fisiolgico puede variar entre

    especies y aun entre rganos de la misma planta, pues se

    ha visto que la raz y el tallo pueden responder

    diferencialmente. En general, se ha visto que el ABA es

    antagonista de las otras hormonas, lo cual parece ser

    consecuencia de su rol antagnico contra el Ca++

    .

    Figura 13.6. El cido abscsico (ABA), es un compuesto

    inhibitorio que est involucrado en la dormicin de la

    semilla y las yemas. Esta hormona se sintetiza a travs de

    la ruta del cido mevalnico.

    La biosntesis del ABA se inicia con el cido

    mevalnico y puede ir por una ruta indirecta a travs de

    carotenoides del tipo violaxantina y neoxantina, la cual se

    lleva a cabo en los cloroplastos y otros plastidios. Para su

    degradacin hay procesos de oxidacin controlados por

    una monooxigenasa que cataliza la hidroxilacin del

    ABA, as como tambin procesos de conjugacin capaces

    de generar compuestos inactivos que se almacenan en la

    vacuola, como el ster glucoslico del ABA. Slo recin-

  • Captulo 13: Hormonas vegetales

    193

    temente se ha hallado evidencia de la existencia de

    receptores para esta fitohormona, por lo que todava

    existen muchas dudas acerca del funcionamiento y

    regulacin de esta fitohormona.

    13.3.6. Las poliaminas presentan actividad hormonal

    tambin.

    Las poliaminas estn presentes en muchos seres vivos y

    en las plantas tienen efectos en el crecimiento y desa-

    rrollo, as como en situaciones de estrs y senescencia.

    Por ello deben considerarse molculas hormonales,

    aunque los niveles endgenos de ellas sean mucho ms

    altos que las hormonas tradicionales. Las poliaminas se

    sintetizan a partir de aminocidos como la arginina y la

    metionina, as como a partir de la ornitina. Las ms

    comunes son la espermina, putrescina y espermidina

    (Figura 13.7), y es comn hallarlas como conjugados. Al

    parecer actan en numerosos procesos fisiolgicos,

    particularmente en el incremento de la divisin celular,

    retraso de la senescencia, promocin de la morfognesis

    y respuestas al estrs. Su papel parece ser secundario a

    las hormonas tradicionales, ya que sus niveles se

    aumentan por accin de auxinas, citoquininas y gibe-

    releinas, pero se disminuyen por accin de etileno y

    ABA. Esto hace pensar que las poliaminas no son las

    iniciadoras de los procesos fisiolgicos que regulan, sino

    factores necesarios en etapas avanzadas de dichos

    procesos. Qumicamente hablando, las poliaminas son

    policationes que se unen a macromolculas y al parecer

    ejercen una funcin estabilizadora de membranas

    celulares.

    Figura 13.7. Poliaminas. A) Putrescina, B) cadaverina,

    C) espermidina. Como puede deducirse de su nombre, se

    trata de compuestos de muy desagradable olor que fueron

    aislados inicialmente de cadveres en descomposicin.

    Se forman a partir de aminocidos.

    13.3.7. Hay un grupo heterogneo de sustancias que

    han sido identificadas recientemente como fito-

    hormonas.

    El primer grupo es el de los jasmonatos, nombre que se

    da a dos compuestos, el cido jasmnico (AJ) y el

    jasmonato de metilo (JAMe), que estn ampliamente

    distribuidos en las plantas y que actan como promotores

    de la senescencia y reguladores del desarrollo (Figura

    13.8). El AJ se sintetiza a partir del cido linoleico y se

    sabe que es capaz de alterar la expresin gnica. Ambos

    jasmonatos pueden actuar en aspectos como viabilidad

    del polen, maduracin del fruto y respuestas a ataques

    por patgenos. Otro grupo interesante en este aspecto es

    el de los brasinosteroides, que son esteroides poli-

    hidroxilados aislados de semillas, frutos, brotes florales,

    tallos, hojas y muy abundantes en granos de polen.

    Parece que actan como estimuladores del crecimiento de

    tallos, as como retrasadores de la abscisin foliar y como

    potenciadores de las respuestas al estrs. Experimentos

    con mutantes que no los producen demostraron el papel

    esencial de los brasinosteroides en algunos procesos del

    crecimiento y desarrollo de la planta. El ms estudiado es

    el brasinlido (Figura 13.9).

    Figura 13.8. cido jasmnico. En la planta regula las

    respuestas a situaciones de estrs (bitico y abitico), as

    como tambin interviene en aspectos relacionados con el

    crecimiento y desarrollo.

    Es pertinente mencionar aqu al xido ntrico

    (Figura 13.5B). Este gas ha sido identificado como una

    molcula sealizadora en plantas, que puede ser sin-

    tetizada como consecuencia de estrs bitico e incluso

    abitico. Actualmente se est tratando de dilucidar la va

    biosinttica de esta molcula en los vegetales, ya que se

    estima que algunas sealizaciones intracelulares invo-

    lucradas en su biologa podran tener efectos beneficiosos

    en la productividad de algunos cultivos.

    Las oligosacarinas son compuestos derivados de

    la pared celular vegetal y afectan el crecimiento y

    desarrollo de la planta induciendo la floracin y al

    parecer iniciando procesos defensivos. Se sabe de al

    menos 65 monosacridos diferentes como constituyentes

    de las oligosacarinas (Figura 13.10), los cuales pueden

    unirse por no menos de 20 tipos distintos de enlaces.

    Pueden ser polmeros derivados de la pectina o del

    xiloglucano y se sabe que pueden antagonizar el efecto

    de las auxinas y afectar su metabolismo. Por ltimo, es

    pertinente mencionar que los salicilatos como el cido

    saliclico tambin han mostrado accin hormonal (Figura

  • Captulo 13: Hormonas vegetales

    194

    13.11), pues se sabe que actan retardando la

    senescencia, a la vez que inhiben la germinacin de la

    semilla y estimulan la floracin. Actan de manera

    antagnica con el ABA y parece que son capaces de

    retornar los tejidos atacados a la situacin de normalidad

    fisiolgica cuando ha pasado la amenaza.

    Figura 13.9. Frmula del brasinlido (BL), uno de los

    ms de 40 brasinosteroides conocidos en la actualidad. El

    BL es quiz el ms estudiado ya que se trata de la forma

    ms bioactiva de ellos.

    Figura 13.10. Esquema de algunas oligosacarinas. A) Formadas a partir de cido galacturnico, B) tres tipos de

    oligosacarinas derivadas del xiloglucano. Es notable la variedad de monosacridos constitutivos en estas sustancias.

    Figura 13.11. El cido saliclico es una fitohormona as

    como algunos de los salicilatos de l derivados. Su

    nombre es derivado de Salix, gnero de plantas arbreas

    de donde fue aislado por primera vez. En la actualidad es

    ms comn su sntesis qumica mediante el proceso de

    Kolbe-Schmitt.

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