hormonas vegetales

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AÑO DE LA PROMOCIÓN DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMÁTICO” UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA HORMONAS VEGETALES CÁTEDRA: FARMACOGNOSIA II DOCENTE: DRA. JESSICA HUARCAYA 2014

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Page 1: Hormonas Vegetales

“AÑO DE LA PROMOCIÓN DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMÁTICO”

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA

FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA

HORMONAS VEGETALES

CÁTEDRA:

FARMACOGNOSIA II

DOCENTE:

DRA. JESSICA HUARCAYA

2014

Page 2: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

INTEGRANTES

HERRERA ALVAREZ ANTONELLA

HUERTAS MENESES YESSICA

NAPA SALCEDO WENDY CRISTELL

NOLAZCO MARTINEZ KATERYN MELYSA

NOLBERTO MANCHA MÓNICA

RAMOS LOYOLA ESTER

SOLIS CAMARENA JERISF OLGA

TELLO AUCAHUASI PAOLA SANDRA

YLLANEZ LEDESMA ANTHONY

SECCIÓN Y CICLO:

VI – “B”

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Page 3: Hormonas Vegetales

El presente trabajo está dedicado primordialmente a nuestros padres, pues representan el mayor apoyo. También a nuestra docente, pues gracias a sus enseñanzas y exigencias hace de nosotros personas capacitadas para lo que será una gran aventura una vez culminada esta hermosa carrera que hemos aprendido a respetar.

[ ] FARMACOGNOSIA II

DEDICATORIA

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Page 4: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

PRESENTACIÓN

Las plantas, al igual que los animales, presentan un sistema de

regulación de las actividades fisiológicas mediante sustancias químicas

denominadas fitohormonas u hormonas vegetales.

Dichas hormonas actúan sobre las células alejadas del lugar donde se

producen y regulan procesos biológicos, activándolos o inhibiéndolos.

En este trabajo encontraremos diversas definiciones de diferentes

autoría, unas más específicas que otras, de manera que se llegara a un

consenso y podremos estudiar y reconocer cuales son las funciones,

características y también la clasificación de las denominadas

HORMONAS VEGETALES.

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Page 5: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

HORMONAS VEGETALES

I.- DEFINICIÓN

Las fitohormonas o también llamadas hormonas vegetales son

sustancias producidas por células vegetales en sitios estratégicos de la

planta y estas hormonas vegetales son capaces de regular de manera

predominante los fenómenos fisiológicos de las plantas.  Las

fitohormonas se producen en pequeñas cantidades en tejidos vegetales,

a diferencia de las hormonas animales, sintetizadas en glándulas.

Pueden actuar en el propio tejido donde se generan o bien a largas

distancias, mediante transporte a través de los

vasos xilemáticos y floemáticos.

El desarrollo normal de una planta depende de la interacción de factores

externos (luz, nutrientes, agua, temperatura).

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Page 6: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

Las hormonas vegetales son sustancias sintetizadas en un determinado

lugar de la planta y se transportan a otro, donde actúan a muy bajas

concentraciones, regulando el crecimiento, desarrollo ó metabolismo del

vegetal. El término “sustancias reguladoras del crecimiento” es más

general y abarca a las sustancias tanto de origen natural como

sintetizadas en laboratorio.

La hormonas vegetales son sustancias orgánicas cristalizables, y de

peso molecular medio, producidas por ciertas células vegetales en sitios

de la planta y son capaces de regular de manera predominante sus

fenómenos fisiológicos.

II.- CARACTERÍSTICAS

Las características compartidas de este grupo de reguladores del

desarrollo consisten en que son sintetizados por la planta, se encuentran

en muy bajas concentraciones en el interior de los tejidos, y pueden

actuar en el lugar que fueron sintetizados o en otro lugar, de lo cual

concluimos que estos reguladores son transportados en el interior de la

planta.

Los efectos fisiológicos producidos no dependen de una sola

fitohormona, sino más bien de la interacción de muchas de estas sobre

el tejido en el cual coinciden.

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Page 7: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

A veces un mismo factor produce efectos contrarios dependiendo del

tejido en donde efectúa su respuesta. Esto podría deberse a la

interacción con diferentes receptores, siendo éstos los que tendrían el

papel más importante en la transducción de la señal. Un claro ejemplo

sería con el ABA (ácido abscísico): en semillas actúa uniéndose al

elemento de respuesta Vp1 generando transcripción de proteínas de

reserva y en estomas (hojas) una disminución del potencial osmótico

que deriva en el cierre estomático (no se ha definido, pero se ha

comprobado que no es Vp1). Esta característica las distingue de las

hormonas animales.

Las plantas a nivel de sus tejidos también producen sustancias que

disminuyen o inhiben el crecimiento, llamadas inhibidores vegetales.

Sabemos que estas sustancias controlan la germinación de las semillas y

la germinación de las plantas. Los hombres de ciencia han logrado

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Page 8: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

producir sintéticamente hormonas o reguladores químicos, con los

cuales han logrado aumentar o disminuir el crecimiento de las plantas

las cuales realizan fotosíntesis siempre para alimentarse.

Regulan procesos de correlación, es decir que, recibido el estímulo en un

órgano, lo amplifican, traducen y generan una respuesta en otra parte

de la planta. Interactúan entre ellas por distintos mecanismos:

Sinergismo: la acción de una determinada sustancia se ve favorecida

por la presencia de otra.

Antagonismo: la presencia de una sustancia evita la acción de otra.

Balance cuantitativo: la acción de una determinada sustancia

depende de la concentración de otra.

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Page 9: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

Tienen además, dos características distintivas de las hormonas

animales:

Ejercen efectos pleiotrópicos, actuando en numerosos procesos

fisiológicos.

Su síntesis no se relaciona con una glándula, sino que están

presentes en casi todas las células y existe una variación cualitativa

y cuantitativa según los órganos. Las hormonas y las enzimas

cumplen funciones de control químico en los organismos

multicelulares.

Las fitohormonas pueden promover o inhibir determinados procesos.2

Dentro de las que promueven una respuesta existen 4 grupos

principales de compuestos que ocurren en forma natural, cada uno

de los cuales exhibe fuertes propiedades de regulación del

crecimiento en plantas. Se incluyen grupos principales: auxinas,

giberelinas, citocininas y etileno.

Dentro de las que inhiben: el ácido abscísico, los inhibidores,

morfactinas y retardantes del crecimiento, Cada uno con su

estructura particular y activos a muy bajas concentraciones dentro

de la planta.

Mientras que cada fitohormona ha sido implicada en un arreglo

relativamente diverso de papeles fisiológicos dentro de las plantas y

secciones cortadas de éstas, el mecanismo preciso a través del cual

funcionan no es aún conocido.

III.- FUNCIONES

Las hormonas vegetales controlan un gran número de sucesos, entre

ellos el crecimiento de las plantas, incluyendo sus raíces, la caída de las

hojas, la floración, la formación del fruto y la germina. Una hormona

interviene en varios procesos, y del mismo modo todo proceso está

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Page 10: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

regulado por la acción de varias hormonas. Se establecen fenómenos de

antagonismo y balance hormonal que conducen a una regulación precisa

de las funciones vegetales, lo que permite solucionar el problema de la

ausencia de sistema nervioso. Las hormonas ejercen sus efectos

mediante complejos mecanismos moleculares, que desembocan en

cambios de la expresión genética, cambios en el esqueleto, regulación

de las vías metabólicas y cambio de flujos irónicos.

LOS EFECTOS DE LAS HORMONAS VEGETALES SOBRE EL CRECIMIENTO Y DESARROLLO DE LAS PLANTA

Las sustancias hormonales en las plantas juegan un

papel vital en la regulación de los procesos de

crecimiento y desarrollo en los órganos de la planta.

Cuando es secretada, cada hormona tiene efectos

sobre los procesos metabólicos celulares, lo que en

última instancia controla todas las áreas dentro del

ciclo de vida de la planta. Cuando se secreta en

cantidades excesivas o deficientes, pueden

desencadenarse alteraciones en los procesos de

crecimiento normal o natural.

Efectos de la división celular

El crecimiento y desarrollo de plantas dependen de las diferentes tasas

de división celular que tienen lugar dentro de las estructuras vegetales.

Según el Servicio de Extensión de la Universidad Estatal de Oregon, las

tasas de división celular están reguladas por las cantidades de

hormonas secretadas dentro de las diferentes áreas del cuerpo de la

planta. Los productos químicos hormonales específicos tales como

auxinas y giberelinas afectan el crecimiento de la flor y de la fruta, así

como las tasas de alargamiento del tallo. Los procesos de desarrollo de

la planta se llevarán a cabo a medida que las actividades de la división

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[ ] FARMACOGNOSIA II

celular dan lugar a estructuras diferenciadas que forman las raíces,

tallos y hojas, de acuerdo aBiology Online, un sitio de referencia basado

en la ciencia. Los procesos de desarrollo se originan en el ADN que

codifica las actividades llevadas a cabo por cada célula, que determinan

las cantidades y tipos de hormonas necesarias para que ocurra la

diferenciación.

Efectos de germinación de las semillas

Los procesos de germinación implican las etapas de crecimiento y

desarrollo que tienen lugar en el interior del embrión, que existe dentro

de la parte de la semilla de una planta, según el Servicio de Extension

de la Universidad Estatal de Oregon. Estos procesos ocurren a medida

que ciertas secreciones hormonales ocurren dentro del compartimento

de la semilla. Las giberelinas y citoquininas son dos sustancias químicas

hormonales que desencadenan los procesos de germinación de semillas.

Ambas hormonas estimulan las actividades de la división celular, que se

traducen en el crecimiento del tejido. Cuando se aplican en una forma

química sintética, las giberelinas también pueden interrumpir el período

de latencia de la semilla natural y provocar el comienzo de los procesos

de germinación. El ácido abscísico, otra hormona sintética química,

provoca períodos de dormancia en las semillas y previene que se

produzca la germinación.

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Page 12: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

Efectos de maduración

En el caso de las variedades de plantas frutales, la secreción de

hormonas desempeña un papel importante en cómo las estructuras de

las plantas responden a las condiciones externas. Según el Servicio de

Extensión de la Universidad Estatal de Oregon, las secreciones

hormonales a menudo proceden de una única parte de la planta y

circulan a través de otras zonas del cuerpo de la planta. En efecto,

diferentes productos químicos hormonales actúan sobre ciertos tipos de

tejido. Los efectos de maduración se producen a medida que las

hormonas desencadenan procesos fisiológicos dentro de las células que

componen las hojas, el tallo y las estructuras frutales. Las hormonas

involucradas en el proceso de maduración incluyen el etileno y el ácido

abscísico. Las secreciones de etileno aumentan la velocidad en que la

que la fruta madura, mientras que el ácido abscísico desencadena el

período de reposo vegetativo de la planta, causando la muerte de las

células y de los tejidos vegetales.

IV.- CLASIFICACIÓN

A) AUXINAS

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[ ] FARMACOGNOSIA II

Químicamente es el ácido indolacético. Fue estudiada por primera vez

por Charles Darwin y su hijo Francis en 1881. El experimento es el

siguiente:

Las plántulas de alpiste o de avena crecen curvadas hacia la luz si

ésta les llega de lado.

Si el ápice se cubre con un cono metálico no se produce la

curvatura. Si se cubre con un cono de vidrio transparente sí que

hay curvatura.

Si se cubre con un anillo metálico una zona del tallo por debajo del

ápice, también se produce la curvatura.

La conclusión obtenida es que la curvatura es debida a la influencia del

ápice.

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[ ] FARMACOGNOSIA II

En 1926, Went demuestra que esa influencia del ápice es debida a un

estímulo químico, al que llamó auxina. El experimento es el siguiente:

Se cortan los ápices de plantulas de avena y se colocan las

superficies de corte una hora sobre láminas de agar.

El agar se corta en pequeños cubos y se colocan, descentrados,

sobre los ápices decapitados que habían sido mantenidos en la

oscuridad.

Al cabo de una hora se observa una curvatura hacia el lado

contrario al del bloque de agar.

Efectos de la auxina:

Inhibe el crecimiento de las yemas laterales del tallo.

Promueve el desarrollo de raíces laterales.

Promueve el crecimiento del fruto.

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Page 15: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

Produce el gravitropismo (crecimiento en función de la fuerza de

gravedad), en combinación con los estatocitos (células

especializadas en detectar la fuerza de gravedad, por contener

amiloplastos).

Retrasa la caída de las hojas.

Puede actuar como herbicida.

Nombre que significa en griego “crecer”, el nombre de auxina es

dado a un grupo de compuestos que estimulan el alargamiento de las

células.

Modo de acción

Al llegar la auxina a la célula va a provocar dos respuestas, una rápida y

otra lenta. La rápida va a aumentar la velocidad del movimiento de

vesículas, va a estimular los genes que sintetizan para ATPasas y

enzimas hidrolíticas de la pared. Las proteinas de ATP asas van a

bombear protones al espacio periplásmico donde hay enzimas catalíticas

(expansinas), las cuales son activas a pH bajo, a eso se debe el bombeo

de protonesrespuesta lenta va a consistir en la desrepresión de genes

que los codifican.

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Page 16: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

Las auxinas son las primeras hormonas vegetales en ser descubiertas. El

ácido Indolacético (AIA) es la forma natural predominante, se sabe que

también son naturales:

-          El IBA (ácido indol butílico)

-          El ácido feniácetico

-          El ácido 4 cloroindolacético

-          El ácido indol propiónico (IPA)

Entre las más conocidas de las auxinas sintéticas están:

-          ANA (ácido naftalenacético)

-          IBA (ácido indolbutírico)

-          2,4-D (ácido 2,4 diclorofenoxiacético)

-          NOA (ácido naftoxiacético)

-          2,4-DB (ácido 2,4 diclorofenoxibutilico)

-          2,4,5,-T (ácido 2,4,5 triclorofenoxiacético)

Aplicaciones en la agricultura

Reproducción asexual. Uno de los principales usos de las auxinas

ha sido en la multiplicación asexual de plantas, sea por estacas,

esquejes, etc. El AIB es la auxina más utilizada para este efecto por

su estabilidad y poca movilidad; la otra utilizada ha sido el Ácido

Naftalenacético, aunque es más móvil y por tanto menos consistente.

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Page 17: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

En la micropropagación por cultivos de tejidos, las auxinas ANA y 2,4-

D se utilizan para inducir la formación de raíces en los callos no

diferenciados, así como para estimular la división de células.

Amarre de fruto. Las auxinas pueden aumentar el amarre de frutos

en ciertas especies y condiciones. En tomate con floración bajo clima

frío nocturno, la aplicación de 4-CPA o Naftoxiacético estimula su

amarre; sin embargo, su uso en condiciones normales no tiene

efecto. En otros cultivos esta aplicación no tiene resultados o es

inconsistente. En mezcla con otras hormonas puede favorecer el

amarre en ciertas especies.

Crecimiento de fruto. La aplicación de auxinas en la etapa de

crecimiento por división celular de los frutos, puede estimular y

aumentar el tamaño final del órgano; esto se ha logrado sólo con el

4-CPA y en especies muy definidas como las uvas sin semilla. En

otras especies se observa deformaciones de follaje, retraso de

maduración e irregularidad en tamaños de fruto. En general no hay

efecto por la aplicación de auxinas para el alargamiento celular en los

frutos, excepto algunos tipos fenoxi en cítricos.

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Page 18: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

Caída de frutos. En algunos cultivos se requiere inducir la caída de

frutos, y las auxinas (ANA principalmente) han sido efectivas para ese

propósito. Esto puede ser para una eliminación parcial de frutos

jóvenes y reducir la competencia, sea para mejorar tamaños de lo

que quedaría en el árbol (manzano, pera) o bien para reducir efectos

negativos hacia la formación de flores para el ciclo siguiente

(manzano y olivo). El efecto de la auxina aplicada es por inducir la

formación de etileno y causar aborto de embrión, con lo que se

detiene su desarrollo y se induce la caída.

Retención de frutos. Las auxinas también pueden utilizarse para

regular un proceso totalmente opuesto al anterior: inhibir la caída de

frutos en etapa madura. Ese efecto se logra con la aplicación de

auxinas a frutos cercanos a maduración, los cuales por liberación

natural de etileno pueden caer prematuramente antes de cosecha.

Esto se utiliza en manzano, naranja, limón y Toronja, con ANA o 2,4-

D. La respuesta se basa en una competencia hormonal auxinaetileno

para inducir o inhibir la formación de la zona de absición en el

pedúnculo de los frutos.

Acción herbicida. Los compuestos 2,4-D, 3,5,6-TPA y el Picloram

son hormonas que en bajas concentraciones actúan como el AIA,

pero a altas dosis tienen una función tipo herbicida en algunas

plantas. Ambos productos causan un doblado de hojas, detención del

crecimiento y aumento en el grosor del tallo; todos éstos síntomas

son efectos tipo etileno.

Otros. Algunos efectos adicionales son observados con la aplicación

de auxinas a los cultivos. Estos son: retraso en maduración de

órganos, crecimiento de partes florales y estimular el flujo de

fotosintatos. En ciertos casos se hacen aplicaciones de auxinas a

altas dosis para inducir efectos tipo etileno, como la inducción de

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[ ] FARMACOGNOSIA II

floración en Bromeliaceas o el estímulo de formación de flores

femeninas en plantas dioicas.

B) CITOQUININAS

Son hormonas vegetales naturales que estimulan la división en los

tejidos no meristemáticos. Son producidos en la zona de crecimiento,

como los meristemas en la punta de las raíces. Las mayores

concentraciones de la citoquininas se encuentran en embriones y

frutos jóvenes en desarrollo, ambos sufriendo una rápida división

celular. La presencia de altos niveles de citoquininas puede facilitar

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[ ] FARMACOGNOSIA II

su habilidad de actuar como una fuente demandante de nutrientes.

Las citoquininas también se forman en las raíces y son translocadas a

través del xilema hasta el brote. Sin embargo, cuando los

compuestos se encuentran en las hojas son relativamente inmóviles.

Otros efectos generales de las citoquininas

en plantas incluyen:

- Estimulación de la germinación de las

semillas

- Estimulación de la formación de frutas sin

semillas

- Ruptura del letargo de semillas

- Inducción de la formación de brotes

- Mejora de la floración

- Alteración en el crecimiento de frutos

- Ruptura de la dominancia apical.

C) ETILENO

Siendo un hidrocarburo, es muy diferente a las otras hormonas

vegetales naturales. En el siglo XIX se observó que el gas que

escapaba de las farolas de la iluminación producía la defoliación de

los árboles de las calles.

Es un gas liberado por los tejidos de

las plantas. Es activado por altas

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Page 21: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

concentraciones de auxinas, o por ambientes estresantes, como

heridas, polución atmosférica, escarchamiento, etc. La exposición de

plántulas a ese gas produce producción de la elongación del tallo,

incrementa el crecimiento lateral, y produce un anormal crecimiento

horizontal de la plántula. Aunque se ha sabido desde principios de

siglo que el etileno provoca respuestas tales como geotropismo y

abscisión no fue hasta los años 1960s que se empezó a aceptar como

hormona vegetal.

Se sabe que el efecto del etileno sobre las plantas y secciones de las

plantas varía ampliamente. Ha sido implicado en la maduración,

abscisión, senectud, dormancia, floración y otras respuestas. El

etileno parece ser producido esencialmente por todas las partes vivas

de las plantas superiores, y la tasa varía con el órgano, tejido

específico, estado de crecimiento y desarrollo.

Ya que el etileno esta siendo producido continuamente por las células

vegetales, debe de existir algún mecanismo que prevenga la

acumulación de la hormona dentro del tejido. A diferencia de otras

hormonas, el etileno gaseoso se difunde fácilmente fuera de la

planta. Esta emanación pasiva del etileno fuera de la planta parece

ser su principal forma de eliminar la hormona. Técnicas como la

ventilación, y las condiciones hipobáricas ayudan a facilitar este

fenómeno durante el periodo post- cosecha al mantener un gradiente

de concentración elevado entre el interior del producto y el medio

que lo rodea. Un sistema de emanación pasivo de esta naturaleza

implicaría que la concentración interna de etileno se controla

principalmente por la tasa de síntesis en lugar de la tasa de

remoción de la hormona.

Los efectos del etileno en la planta son:

- Acelera la maduración de los frutos

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Page 22: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

- Promueve la caída de las hojas, flores y frutos (abscisión)

- Produce curvatura de las hojas hacia abajo (epinastia)

- Induce la formación de raíces en hojas, tallos y pedúnculos florales

- Induce la feminidad en flores de plantas monoicas (las que tienen

flores masculinas y femeninas sobre el mismo individuo).

D) ÁCIDO ABSCÍCICO

El ácido abscísico (abreviado como ABA) es una fitohormona con

importantes funciones dentro de la fisiología de la planta. Participa en

procesos del desarrollo y crecimiento así como en la respuesta

adaptativa a estreses tanto de tipo biótico como abiótico 1 . Fue

descubierta a principios de la década de los 60, cuando se halló su

implicación en el control de la dormición de la semilla y la abscisión

de órganos 2 3 4 . Hoy en día se sabe que en realidad es el etileno la

hormona que principalmente interviene en la abscisión de órganos, y

que la abscisión de órganos inducida por ABA observada en frutos de

algodón es debida a la capacidad del ABA para inducir la síntesis de

etileno.

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Page 23: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

El ABA se sintetiza principalmente en los plastidios de tejidos

vasculares. Las etapas finales de su síntesis tienen lugar en

el citosol de la célula. El ABA deriva en esencia de un compuesto de 5

C denominado isopentenil pirofosfato (o pirofosfato de isopentenilo),

que procede a su vez de la condensación de una molécula

de piruvato y otra de gliceraldehído-3-fosfato que sucede en los

plastidios. El isopentenil pirofosfato continúa por la ruta del 2C-metil-

D-eritritol-4-fosfato (MEP) o ruta independiente de mevalonato hasta

la formación de un compuesto intermediario

denominado zeaxantina de C40. La zeaxantina se escinde en

unidades más pequeñas para dar lugar a violaxantina con

anteraxantina como compuesto intermediario. Estos pasos son

catalizados por una zeaxantina epoxidasa. Se forman a continuación

isómeros de este compuesto como es la cis-violaxantina y también un

compuesto nuevo, la neoxantina y un isómero de éste.

Presumiblemente estos pasos involucren la acción de una neoxantina

sintasa y una isomerasa. Los compuestos 9'-cis-neoxantina y 9-cis-

violaxantina (9-cis-epoxicarotenoides) por acción de un 9-cis-

epoxicarotenoide dioxigenasa (NCED) dan lugar a xantonina, de 15

átomos de carbono, que sale de los plastidios hacia el citosol de la

célula. La xantonina se convierte entonces en un aldehído de ABA por

acción de una alcohol deshidrogenasa de cadena corta (ABA2

en Arabidopsis). Finalmente, este aldehído de ABA sufre un proceso

de oxidación por una aldehído oxidasa de abscísico (AAO3) para dar

lugar a la molécula de ácido abscísico .

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Page 24: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

El ABA participa activamente en múltiples procesos fisiológicos de la

planta, como son la maduración del embrión, la dormición de la semilla,

crecimiento vegetativo y procesos relacionados con la tolerancia a

estreses, tanto de tipo biótico como abiótico. La gran importancia del

ABA dentro de la planta queda patente cuando se observa el papel que

esta fitohormona ejerce sobre la expresión génica, habiéndose

observado en experimento de microarrays (micromatrices) que el ABA

es capaz de modificar el patrón de expresión de casi el 10% de los

genes de Arabidopsis. Es probable que en efecto, muchos de estos

genes estén regulados por ABA 9 .

Funciones del ABA durante el crecimiento y desarrollo de la

planta

El ABA se requiere para el control “fino” del crecimiento y desarrollo en

condiciones normales sin estrés 10 . Es especialmente importante en

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Page 25: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

procesos que suceden en la semilla, como son la dormición y la

maduración del embrión. La dormición de la semilla permite retrasar

su germinación hasta que las condiciones del medio circundante son las

óptimas para la supervivencia de la siguiente generación 11 12 . El

contenido en ABA de las semillas es generalmente bajo durante las

etapas tempranas de la embriogénesis y alcanza máximos hacia la

mitad del proceso para descender de nuevo posteriormente. Durante la

maduración, existen dos picos (máximos) de acumulación de ABA, uno

de origen materno que ocurre a los 9-10 DAF (days after flowering, días

tras la floración), antes de la etapa de maduración y otro de origen

embrionario a los 15-16 DAF 13 14 . El pico de origen materno ayuda a

prevenir la germinación prematura del embrión mientras que el pico de

origen embrionario induce dormición y tolerancia la desecación,

regulando la síntesis de proteínas que intervienen en estos procesos  .

Este incremento en los niveles de ABA viene determinado por aquellos

procesos que influyen en su homeostasis (biosíntesis, transporte y

catabolismo) .

Durante la fase de embriogénesis, la semilla sufre un proceso de

desecación que comporta la pérdida de hasta un 90% del contenido

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Page 26: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

hídrico de la semilla, lo que lleva a esta a un estado latente de

dormición. El embrión es capaz de tolerar esta situación gracias a la

acumulación de solutos compatibles y proteínas dehidrinas y LEA (late

embryogenesis abundant). Estas proteínas son pequeñas moléculas

hidrofílicas que se acumulan de manera tardía en la semilla durante el

proceso de embriogénesis, que retienen agua y protegen a las

membranas y al resto de proteínas de daño que pudieran sufrir a causa

de la disponibilidad limitada de agua 1 . El ABA participa directamente en

estos procesos, ya que es capaz de inducir la síntesis de proteínas LEA y,

en consecuencia, proporcionar a la semilla tolerancia a la desecación.

La disminución de la cantidad de ABA en la semilla por

su catabolismo libera a la semilla de esta dormición y permite su

germinación. No obstante, como sucede en la mayoría de los procesos

fisiológicos en plantas, el ABA no es la única fitohormona que participa

en este proceso, sino que también lo hacen otras como lasgiberelinas, el

etileno y los brasinosteroides 11 .

El ABA también posee un efecto inhibitorio del crecimiento de las raíces

laterales bajo estrés salino 

A pesar de su papel sumamente importante y conocido en plantas

superiores, el ABA no es un compuesto específico de este grupo sino que

se encuentra presente en un amplio rango de organismos,

desde procariotas a animales pasando por hongos, protozoos y algas.

Este hecho hace pensar de manera inmediata en un origen ancestral del

ABA y en una función más o menos conservada como modulador de

respuesta celular a señales ambientales 31 .

Los diversos componentes que conforman el núcleo de la ruta de

señalización de ABA en Arabidopsis (receptores PYR/PYL/RCAR,

fosfatasas 2C del grupo A (PP2C) y kinasas SnRK2) se encuentran

conservados en plantas terrestres y habrían desempeñado un papel

clave en la colonización del medio terrestre por parte de las plantas,

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Page 27: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

desarrollando una compleja red específica de señalización clave para

sobrevivir a las limitaciones de agua existentes en los hábitat no

acuáticos.

Inhibe el crecimiento celular y la fotosíntesis. El ácido abscícico (ABA),

conocido anteriormente como dormina o agscicina, es un inhibidor

del crecimiento natural presente en las plantas. Químicamente es un

terpenoide que es estructuralmente muy similar a la porción terminal

de los carotenoides.

El ácido abscícico es un potente inhibidor del crecimiento que ha sido

propuesto para jugar un papel regulador en repuestas fisiológicas tan

diversas como el letargo, abscisión de hojas y frutos y estrés hídrico.

- Induce la latencia de yemas y semillas en climas fríos

- Inhibe el crecimiento de los tallos

- Induce la senescencia de la hojas

- Controla la apertura y cierre de los estomas, previniendo la

pérdida de agua por transpiración.

E) GIBERELINAS

Las giberelinas promueven la elongación (alargamiento) celular al

incrementar la plasticidad de la pared y aumentar el contenido de

glucosa y fructosa, provocando la disminución del potencial agua, lo

que lleva al ingreso de agua en la célula y produce su expansión y

además participan en el transporte de calcio. Se encuentran en

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Page 28: Hormonas Vegetales

[ ] FARMACOGNOSIA II

cantidades particularmente abundantes en órganos jóvenes de las

plantas, especialmente en los puntos de crecimiento del vegetal

(zonas apicales) y en las hojas jóvenes en proceso de formación.

Estas hormonas intervienen en:

-          La estimulación del crecimiento de los tallos. Sustituye las

necesidades de frío o de día largo requeridas por muchas especies para

la floración.

-          Induce a la reproducción sin fecundación donde el fruto se genera

sin semillas.

-          Retraso en la maduración de ciertos frutos, especialmente los

cítricos.

-          Eliminación de la dormición que presentan las yemas y semillas

de numerosas especies de vegetales.

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[ ] FARMACOGNOSIA II

-          Inducción del alargamiento de los entrenudos en los tallos.

-          La aplicación en agricultura está muy enfocado a la germinación

de semillas, crecimiento vegetativo, formación de flores, amarre de

frutos (evita la caída), crecimiento de frutos y maduración.

EFECTOS FISIOLÓGICOS

Naturales: Estimula el crecimiento del tallo de las plantas mediante la

estimulación de la división y elongación celular, regulan la transición de

la fase juvenil a la fase adulta, influyen en la iniciación floral, y en la

formación de flores unisexuales en algunas especies; promueven el

establecimiento y crecimiento del fruto, en casos de que las auxinas no

aumentan el crecimiento, promueven la germinación de las semillas

(ruptura de la dormición) y la producción de enzimas hidrolíticas durante

la germinación.

MODO DE ACCIÓN

Las giberelinas son activas y producen respuesta a concentraciones

extremadamente bajas. Tiene que haber un mecanismo eficaz para la

percepción y transducción de la señal para que se produzca la

respuesta. Las giberelinas incrementan tanto la división como la

elongación celular . Inducen el crecimiento a través de una alteración de

la distribución de calcio en los tejidos. Las giberelinas activan genes que

sintetizan ARNm, el cual favorece la síntesis de enzimas hidrolíticos,

como la α-amilasa, que desdobla el almidón en azúcares, dando así

alimento al organismo vegetal, y por tanto, haciendo que incremente su

longitud.

ELONGACIÓN DEL TALLO

Hay diferencias con respecto al proceso inducido por las auxinas:

expansión por el potencial osmótico. El tiempo que se tarda en obtener

respuesta es diferente: auxinas (al cabo de 10-15 min de su aplicación),

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GAs (2 ó 3 tras su aplicación). Los efectos de auxinas y giberelinas en

este proceso son aditivos. Las GAs regulan el ciclo celular en los

meristemos intercalares, se produce la elongación celular y luego la

división celular, estando este efecto mediado por una proteína kinasa

dependiente de ciclina. En el crecimiento del tallo hay genes que

codifican para proteínas transductoras de señal.

MOVILIZACIÓN DE SUSTANCIAS DE RESERVA EN EL

ENDOSPERMO DE LAS SEMILLAS

Producción de enzimas hidrolíticas durante la germinación. La alfa-

amilasa es sintetizada en la capa de aleurona y su síntesis es inducida

por las GAs. No se han aislado receptores, pero se cree que el receptor

de GAs está en la superficie exterior de la membrana plasmática de las

células de esta capa de aleurona. Tras la percepción , hay un primer

paso en la transducción que implica a una proteían G heterotrimérica,

que se une a GTP y puede activar a un mensajero 2º. Posteriormente se

distinguen dos rutas: a)Ruta dependiente de Ca++, al final, tiene como

consecuencia la secreción de alfa-amilasa. Tras añadir GAs al medio, en

el citosol aumenta la cantidad de Ca++, se induce la secreción de la

alfa-amilasa por vesículas del aparato de Golgi. En este proceso

dependiente de Ca++, es posible que participen proteínas kinasas.

b)Ruta independiente de Ca++: se induce la expresión génica de la alfa-

amilasa. Tras la activación de la proteína G, mensajeros secundarios

como el GHPc, y luego un mensajero secundario que inactiva el represor

GAI. Algunos de estos genes son, a su vez, codificadores de factores

transcripcionales que, posteriormente, permiten la expresión de los

genes de respuesta secundaria a GAs, entre los cuales está la alfa-

amilasa. Entre los genes que producen la respuesta primaria está

GAMYB , que es un conocido factor transcripcional. Los promotores de

los genes de respuesta secundaria tienen: secuencias de unión a la

proteína GAMYB (factor transcripcional) y secuencias características

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llamadas GARE (elementos de respuesta a las GAs) como la TAACAAA,

TATCCAC y C/TCTTTTC/T, que se combinan en los promotores para dar

complejos de respuesta a GAs.

CONCLUSIONES

Las hormonas vegetales se denominan fitohormonas

Se producen en las células de secreción que no forman glándulas.

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Controlan el crecimiento y desarrollo del vegetal.

Existen hormonas: que activan los procesos de crecimiento,

floración, yemas apicales, crecimiento celular en los meristemos,

formación de raíces en los esquejes (auxinas)

Que hacen germinar las semillas e inducen a la formación de flores

y frutos (giberelinas).

Que retardan la caída de la hoja y el envejecimiento e inducen a la

diferenciación celular y formación de nuevos tejidos

(citoquininas).

Que provocan el cierre de los estomas cuando hay sequía o inhibe

el crecimiento del vegetal en momentos de crisis, produciendo una

especie de letargo (ácido abscísico)

Y, por último, que facilitan la maduración de los frutos y la

degradación de la clorofila, haciendo caer las hojas (etileno).

BIBLIOGRAFÍA

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PLANTAS: LAS HORMONAS VEGETALES O FITOHORMONAS

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DESARROLLO DE LAS PLANTAS

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FITOHORMONAS: QUIÉN, CÓMO,POR QUÉ? – AGROBETA.COM

http://www.agrobeta.com/agrobetablog/2012/10/fitohormonas-

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