Fisiología de las plantas frente a la radiación( para expo)

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JENRRY MONTENEGRO FERNANDEZ UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE CIENCIAS BIOLOGICAS

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JENRRY MONTENEGRO FERNANDEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ

GALLO

FACULTAD DE CIENCIAS BIOLOGICAS

La radiación: Propagación de

energía en forma de ondas

electromagnéticas o

partículas subatómicas.

Radiación

electromagnética: es un tipo

de campo electromagnético

variable

ESPECTRO ELECTROMAGNETICO

Tipos de radiación:

RADIACIONES NO IONIZANTES:

Radiación solar

• Luz visible

• Luz UV

• Rayos infrarrojos

Microondas

RADIACION IONIZANTE:

o Rayos X

o Rayos Gamma

RADIACION SOLAR:

-produce 2 tipos de procesos

principales: procesos

energéticos y procesos morfo

génicos

-El 37 % corresponde al luz

visible:400-600 nm- PAR

-El 62 % rayos infrarrojos

-El 0,6 % es Radiación UV

La radiación UV comprende:

UV-A (330-400 nm): llega

en cantidad, es la menos

dañina

UV-B (280-320): llega en

una cantidad media, puede

causar daño en exceso

UV-C (200-280): es la mas

dañida, pero prácticamente

no llega a la tierra.

Efectos de la radiacion UV-B

1. Acción sobre la morfología y anatomía

2. Acción sobre procesos fotoquímicos y metabólicos

sobre antena colectora y fotosistemas

Sobre proteínas y pigmentos de las antenas colectoras

Sobre enzimas del ciclo de Calvin

3. Efecto sobre el metabolismo secundario

Síntesis de terpenoides

Síntesis de alcaloides

Síntesis de fenilpropanoides

Sobre la generación de especies reactivas de oxigeno

4. Acción sobre el ADN

Tallos y ramas cortas:

oxidación de fitohormonas

como IAA

Hojas pequeñas

-inhibición de la expansión

del epitelio del haz

-inhibición de la división

celular

Aumento de ceras y

cambio en su composición

Disminucion en el numero de

cloroplastos

Mayor numero de tricomas en el

haz

Reduccion en numero y diametro

de los tubos xilematicos

*En el arroz: 15-16 kj-nr2 de UV-b

provoca destruccion de membranas

de cloroplastos y desorganizacion de

la grana.

*En maiz: 9 kj-nr2 provoca colapso

de la epidermis adaxial en la zona

distal de las hojas.

a) Acción sobre antena colectora y

fotosistemas:

Inactivación de fotosíntesis, afecta

Fotosistema I (PSI)

-Aceptor del fotosistema I

Fotosistema II.

-Complejo colector de luz II

-Centro de reacción del fotosistema II

b) EFECTO SOBRE PROTEÍNAS Y PIGMENTOS DE LAS ANTENAS COLECTORAS:

Perdida de polipéptidos localizados en el PSII

D1.-principal efecto, se rompe y da origen a fragmentos C- terminal y N-terminal

D2

CP47

CP43

Transformaciones químicas que afectan el establecimiento de enlaces químicos

Oxidación no especifica en aminoácidos cíclicos

Reducción del contenido de clorofila:

-monocotiledóneas 33%(maíz y sorgo)

Dicotiledóneas: soya 10 % y poroto 78%

Cloroplastos modificados.- menor numero de granas y tilacoides

c) Efecto sobre enzimas del

ciclo de Calvin

Disminución de la enzima

ribulosa 1,5 difosfato

carboxilasa (Rubisco)

Reducción del sustrato.

Ineficaz transporte de e- y

limitación de la disponibilidad

de NADPH y ATP necesarios para

la síntesis de ribulosa 1,5

difosfato

Inducción de senescencia por

acción de proteasas como

Ubiquitinas.

Aumento de metabolitos secundarios los que se acumulan en las células de la epidermis

Síntesis de terpenoides

Síntesis de carotenoides

Síntesis de alcaloides: atropina, morfina, codeína, nicotina, cafeína

Síntesis de fenilpropanoides: lignina, suberina, taninos, flavonoides

Generación de especies reactivas de oxigeno (ROS):Iones de oxigeno, Radicales libres, peróxidos

Promueve transiciones entre bases nitrogenadas (formación de dímeros)

Se forman dímeros de pirimidina ciclobutano (CPDs) 75%

Pirimidina (6-4) pirimidona

Para contrarrestar se han desarrollado mecanismos de reparación

Fotorreparacion.- DNA fotoliasa

Excision de base y/o nucleótidos

La radiación UV-A y violeta azul

constituyen la fuente electromagnéticas

mas energética que usan las plantas

Existen receptores de luz azul (BLR) o

criptocromos

El loci HY4 (Arapnosis) codifica

la proteína CRY1,

la sobre expresión ocaciona

respuestas exageradas como

hipocotilos cortos

Actua sobre el sistema fotosintetico y sobre el sistema de control del programa geneticode desarrollo y de modulacion y adaptacionfisiologica

Se encuentra mediada por fitocromos (fotorreceptores)

Respuesta de la planta de dos clase:

Morfogeneticas: a nivel transcripcional o de una enzima o ARNm

Modulacion: modificaciones rapidas en potenciales de membrana y la actividad de proteínas de transporte.

La radiación infrarroja se percibe

en forma de calor

Un exceso originaria

deshidratación y muerte de la

planta

El principal problema es el efecto

invernadero

Aumentan la velocidad de germinación

Descenso de calcio y azufre (células meristematicas de raíz de guisante)

Aberraciones cromosómicas (micronucleos, puentes intercromosomicos y fragmentos cromosómicos)en trigo.

Alteraciones en la distribución de la cromatina de células meristematicas

Incremento de la producción de resinas (pinos)

Perdida de pelos radiculares

Plantas cloróticas (maíz, trigo,

avena,frijol).

Aberraciones cromosómicas,

mutaciones, esterilidad (cebada

embebida en agua).

Alteran el ADN rompiendo las

ligaduras de las bases.

Deformaciones en las hojas, enanismo

y muerte (frijol-plantulas)

Desarrollo vegetativo:

Menor crecimiento a 15 y 20 GY

Disminución en la longitud de los

entrenudos y el nuevo brote.15,

20 y 25 GY

Desarrollo reproductivo:

Aumento del numero de panículas

y flores a 10 GY

Aumento del numero de frutos a

10 y 15 GY