Download Diapositiva 1

3.4
Fisiología de la
planta en
condiciones
de estrés
por
factores abióticos
Profa. María Ferrarotto
Semestre II-2009
Mayo, 2010
Objetivo:
Diferenciar los mecanismos
de absorción y movimiento
de agua en la planta, en
condiciones de estrés
3.4.1
Condiciones ambientales que inducen el déficit hídrico en las plantas
3.4.2
Sensibilidad al déficit hídrico
Transmisión de la respuesta en condiciones de estrés en la planta
3.4.2
Sensibilidad al déficit hídrico
Curso del potencial hídrico de la hoja y el suelo,
y potencial osmótico con y sin osmorregulación.
3.4.3
Mecanismos activados en respuesta a
condiciones estresantes:
Ajuste osmótico
Incremento de la capacidad de enraizamiento
Acuaporinas
AJUSTE OSMÓTICO
Movimiento del agua en una célula túrgida
Movimiento del agua en una célula plasmolizada
Ajuste osmótico en el mesófilo de una hoja de espinaca estresada por sales
Respuestas por sensibilidad al
déficit hídrico
Disminución del Crecimiento del sistema aéreo
Expansión del sistema radical
Ajuste osmótico = Osmorregulación
Cierre de los estomas
Abscisión de órganos
PROTEINAS QUE SE SINTETIZAN EN
RESPUESTA A LA DESHIDRATACION CELULAR
3.3.4
Impacto del déficit hídrico y la salinidad sobre el transporte
a nivel de membranas: transportadores , bombas y canales
Efecto del estrés salino en las plantas
Primario:
Déficit hídrico
Desequilibrio iónico. NaCl es la sal predominante
Na+ reduce al K+ y la adquisición
Originando deficiencias de K+
Secundarios
Reducción de la expansión celular
Reducción de la producción de asimilados
Reducción de la función de las membranas
Disminución del metabolismo citosólico
Producción de intermediarios reactivos de oxígeno (ROS)s
• Peso fresco total promedio de 21 cultivares de sorgo
creciendo en NaCl 200mM por 14 días.
K+
H+
SOLUTOS QUE CONTRIBUYEN
CON LA OSMOREGULACION
K+(Na+)
K+(Na+)
Na+/H+
K+
cp
Na+
OH-*-scavenging
Tonoplast
mt
perox
Plasma -120 to -200 mV
ATP
Membrane
H+
ATP
Na+
Cl-
H+
PPi
H+
polyols
proline
pH 7.5
betaine
trehalose
ectoine
pH 5.5
pH 5.5
+20 to +50 mV
H+
Ca2+
Ca2+
Na+
H+
Cl-
Cl-
Cl-
Ca2+
H+
Ca2+
H2O
RESPUESTAS MOLECULARES AL DEFICIT HIDRICO
SOLUTOS COMPATIBLES
¿Cómo actúan
estos compuestos?
¿Qué sucede en condiciones de estrés?
Cierre estomático inducido por ABA
Estructuras químicas de algunos osmolitos presentes en algunas células
Perturbación del radio de hidratación de
una molécula de proteína por iones y la
respectiva protección que pueden
prestar solutos compatibles
Modelo de la acción antifungica de la osmotina, una proteína de plantas que se
acumula como respuesta a muchos tipos de estrés biótico y abiótico. Las hifas del
hongo liberan toxinas (1); lo cual causa la disrrupción de la membrana (2); causando
así la fuga de nutrientes que el hongo utiliza (3). La célula pierde el turgor (4), lo cual
promueve la acumulación de osmotina (5). La osmotina sale de la célula y entra en
contacto con el receptor de la membrana (6) y facilita la formación de poros in la
membrana del hongo (7) restituyendo su permeabilidad. Esta pérdida de integridad
inhibe el crecimiento de la hifa y puede matar el patógeno.
Respuesta a la sequía dependiente del ABA
Respuesta independiente del ABA a la sequía
3.4.5
Fisiología de las plantas en condiciones de
aguachinamiento, déficit de oxígeno y altas temperaturas
Caña de azúcar
Estrategias de sobrevivencia de la maleza (A)(B) Hydrilla verticilata.
Bajo condiciones mínimas de CO2 disuelto, altas concentraciones de O2
disuelto, y variable irradiancia solar presenta una forma de intercambio
gaseoso característica de una vía fotosintética C3.
Bajo condiciones escasas de CO2 que inducen fotorespiración en plantas C3,
Hydrilla induce produce malato como una especie C4 y mantiene la
fotosíntesis. El O2 producido por fotosíntesis se mueve hacia las raíces por los
extensivos espacios intercelulares.
Raíces adventícias y prominentes lenticelas (Hipertrofia) en un tallo de
Fraxinus pennsylvanica después de la inundación, la flecha negra indica la
profundidad alcanzada durante la inundación
Neumatoforos de Avicennia nitida desarrollados de raíces
sumergidas en un estuario
(A) Respuesta en crecimiento de plántulas de arroz sometidas a diferentes
profundidades. Las plántulas fueron establecidas antes de la inundación. La
subemergencia promueve una rápida elongación internodal y desarrollo de
raíces adventicias. (B) Comparación de la elongación internodal en plantas
creciendo en condiciones aeróbicas (izquierda) y anaeróbicas (derecha).
A
(A)
(B)
Fotomicrografías comparativas de mitocondrias de Oryza sativa
tomadas en plántulas germinadas en condiciones aeróbicas y
expuestas a condiciones aeróbicas (A) y anaeróbicas (B) en
tratamientos de 48 horas.
Los rendimientos comparativos de plantas de Zea mays
creciendo en condiciones de inundación expresan una reducción
del 33 % en el rendimiento
Bajo condicionen de inundación se produce la fermentación de
productos relacionados con el metabolismo de los carbohidratos. Los
más importantes productos de la fermentación glicolítica son el lactato,
generado por la reducción del piruvato; y el etanol generado por la
descarboxilación del piruvato y reducción de el resultante acetaldehido.
Hipótesis propuesta por DAvies-Robert LDH/PDC pHstat
(A) Epinástia en tomate. (B) La producción de etileno en raíces vía ACC
resulta en la formación de aerénquima si hay oxígeno disponible.
En ausencia de oxígeno, la ACC es transportada a los tejidos aéreos,
donde se forma el etileno, resultando en la epinástia.
La existencia en si misma como idea es ficción,
es inútil preguntarnos por ella…
…….”Lo único real es la
vivencia”