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HORMONAS VEGETALES TIPOS. Las HV o fitohormonas se clasifican en : a) Naturales: Auxinas Giberelinas Citoquininas Acido abscísico Etileno b) Sintéticas.
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HORMONAS VEGETALES TIPOS • Las HV o fitohormonas se clasifican en : • a) Naturales: • Auxinas • Giberelinas • Citoquininas • Acido abscísico • Etileno • b) Sintéticas LUIS ROSSI
AUXINASBIOSINTESIS Y METABOLISMO • La auxina deriva del aa triptofano por lo que su estructura química es similar. • Se han propuesto 3 mecanismos para explicar esta conversión, en todos ellos los cambios químicos se producen a nivel de la cadena lateral del anillo indólico, el cual permanece sin que se produsca ninguna modificación: LUIS ROSSI
AUXINASBIOSINTESIS Y METABOLISMO Triptófano -CO2 -NH3 +O Acidoindol 3 pirúvico Triptamina Triptofol -CO2 -NH3 +O +O Indol 3 acetaldehido +O Acido indol 3 acético LUIS ROSSI
AUXINASBIOSINTESIS Y METABOLISMO • 3. En 1991 se ha propuesto un mecanismo por el cual el IAA puede ser producido a través de una vía independiente de Trp: este mecanismo es poco entendido, pero ha sido probado usando mutantes negativos de Trp. • Otros experimentos, han mostrado, que en algunas plantas, este mecanismo es actualmente el mecanismo preferido pata la biosíntesis de AIA. LUIS ROSSI
SINTESIS DE AUXINAS LUIS ROSSI
AUXINASMETABOLISMO LUIS ROSSI
AUXINAS SINTETICAS • Son: 1)ácido indolbutírico (AIB), 2)ácido naftalenacético (ANA), LUIS ROSSI
AUXINAS SINTETICAS • Son: y los herbicidas: 3)2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), y 4)2,4,5-triclofenoxiacético (2,4,5-T) LUIS ROSSI
GIBERELINAS • Se clasifican por su estructura química, así como por su función. • Derivan del esqueleto de gibano. • Todas son compuestos ácidos: ácidos giberélicos. • Ampliamente distribuídas: se localizan tanto en angiospermas y gimnospermas, helechos, musgos y algas y en 2 especies de hongos y en 2 especies de bacterias. • Existen más de 90 AG aislados los cuales son tanto precursores inactivos como productos de degradación de giberelinas activas. LUIS ROSSI
GIBERELINAS • Son diterpenos síntetizados a partir del acetil-S-CoA a través de la ruta del ácido mevalónico. • Todos tienen tanto 19 o 20 C agrupados tanto en 4 o 5 anillos. El quinto anillo es una lactona unida al anillo A. LUIS ROSSI
GIBERELINAS LUIS ROSSI
GIBERELINASRUTA DE BIOSINTESIS 3PPi 3ATP 2NADP+ Ac. Mevalónico IPP 3 Acetil - S - Co A CO2 2NADPH+H+ + + IPP FPP IPP + GPP IPP DMAPP pt pt pt Kaurenal GGPP CPPP Kaureno Kaurenol ks ks GiberelinaA12 Ac 7-hidroxikaurenoico Ac.Kaurenoico Ac. Giberélico AG3 LUIS ROSSI
GIBERELINAS METABOLISMO LUIS ROSSI
GIBERELINAS METABOLISMO • Productos químicos comerciales son usados para detener el crecimiento, lo cual en parte se debe a que ellos bloquean la síntesis de giberelinas: Phosphon D, Amo-1618, Cycocel(CCC), ancimidol y paclobutrazol. LUIS ROSSI
GIBERELINAS METABOLISMO • Durante el crecimiento, la planta puede metabolizar la mayoría de las giberelinas rápidamente por hidroxilación a conjugados inactivos con la excepción de AG3. LUIS ROSSI
GIBERELINAS METABOLISMO • La AG3 es metabolizada más lentamente. • Los conjugados inactivos pueden ser almacenados y translocados vía floema y xilema para su posterior liberación (activación) en el momento indicado y en el tejido apropiado. LUIS ROSSI
CITOKININAS HISTORIA • Hall y de Ropp reportaron en 1955 que la kinetina, derivaría de los productos de degradación del DNA. • La primera citokinina natural fue aislada en 1961 a partir del maíz por Miller: zeatina. LUIS ROSSI
CITOKININAS BIOSINTESIS Y METABOLISMO • Las citokininas se encuentran generalmente en s [ ] en las regiones meristemáticas y en los tejidos en crecimiento. • Se cree que son sintetizadas en las raíces y translocadas a través del xilema hacia las yemas. • La biosíntesis de citokininas ocurre a través de modificaciones bioquímicas de la adenina. • El proceso por la cual son sintetizadas es el siguiente: LUIS ROSSI
CITOKININAS BIOSINTESIS Y METABOLISMO AMP Isopentenil PPi Isopentenil transferasa -Ppi IPAMP -Pi IPADENOSINA IPADENINA(IPA) ZEATINA LUIS ROSSI
CITOKININAS BIOSINTESIS Y METABOLISMO • La IPA puede ser convertida a las otras formas de citokinina. • La degradación de citokininas se produce principalmente por la enzima citokinina oxidasa. • Esta enzima remueve la cadena lateral y deja libre la Adenina. • Los derivados pueden ser obtenidos también por otras rutas más complejas y poco conocidas. LUIS ROSSI
ETILENOBIOSINTESIS Y METABOLISMO • Es producido en todas las plantas superiores a partir de metionina en todos los tejidos. • La producción de etileno varía según el tipo de tejido, la especie de planta y también el estado de desarrollo. • La biosíntesis es un proceso de 3 etapas: LUIS ROSSI
ETILENOBIOSINTESIS Y METABOLISMO METIONINA ATP + H2O Ppi + Pi S - adenosil metionina (SAM) ACC sintetasa S - metiladenosina 1- amino ciclopropano 1- carboxílico (ACC) O2 EFE o ACCoxidasa HCN + H2O +CO2 ETILENO LUIS ROSSI
ETILENOBIOSINTESIS Y METABOLISMO • El control en la producción de etileno ha recibido considerables estudios. Los estudios del etileno han sido enfocados alrededor de los efectos de la síntesis estimulada por la auxina, las heridas, las sequías, así como los aspectos de la maduración de los frutos. • La ACC sintetasa es la etapa importante para la producción de etileno y es la enzima que es manipulada en biotecnología para disminuir la maduración de los frutos como en los tomates para conservar su sabor. LUIS ROSSI
ETILENO COMERCIAL LUIS ROSSI
ACIDO ABSCISICOBIOSINTESIS Y METABOLISMO • Se presenta en forma natural en las plantas. • Es un sesquiterpenoide (C15) parcialmente producido a través de la vía del mevalonato en los cloroplastos y otros plastidios. • Debido a que es parcialmente sintetizado en los cloroplastos, se puede sospechar que la biosíntesis ocurre primariamente en las hojas. LUIS ROSSI
ACIDO ABSCISICOBIOSINTESIS Y METABOLISMO • Típicamente la [ ] en las plantas es entre 0.01 y 1 mg/L, sin embargo, en plantas marchitas la [ ] puede hasta 40 veces. • El ácido abscísico se encuentra en todas las partes de la planta, sin embargo, las [ ] más elevadas parecen estar localizadas en semillas y frutos jóvenes y la base del ovario • La producción de ABA es por situaciones de estrés como la falta de agua y las T bajas. • Se cree que la biosíntesis ocurre indirectamente a través de la producción de carotenoides. LUIS ROSSI
ACIDO ABSCISICOBIOSINTESIS Y METABOLISMO • La ruptura de los carotenoides ocurre a través del siguiente mecanismo: • 1.La violaxantina un carotenoide que posee 40 C, es isomerizada y luego rota a través de una reacción de isomerización seguida por una reacción de oxidación, dando lugar a la formación una molécula de xantonina y otros 2 productos sobrantes. • 2.La molécula de xantonina producida es inestable y espontáneamente transformada en el aldehido del ABA. • 3.Luego de una oxidación posterior se produce el ABA. LUIS ROSSI
ACIDO ABSCISICOBIOSINTESIS Y METABOLISMO LUIS ROSSI
ACIDO ABSCISICOBIOSINTESIS Y METABOLISMO • La inactivación de la molécula puede ocurrir por 2 métodos. • A) Un éster de ABA glucosilado se puede formar por unión de glucosa a ABA. • B) La oxidación de ABA puede ocurrir para formar ácido faseico y ácido dihidrofaseico. LUIS ROSSI
BRASINOESTEROIDES • Son polihidroxifenoles. • Se han identificado más de 60 tipos dentro de este grupo siendo el brasinólido el más activo y el primero en aislarse de Brasica napus en 1979. • Se les aisló de semillas, frutos, tallos, hojas y brotes jóvenes. LUIS ROSSI