Herbicidas

Herbicidas

Un herbicida es un producto fitosanitario utilizado para matar plantas  indeseadas. Los herbicidas selectivos matan ciertos objetivos, mientras preservan la cosecha relativamente indemne. Algunos actúan interfiriendo con el crecimiento de las malas hierbas y se basan frecuentemente en las hormonas de las plantas. Los herbicidas utilizados para limpiar grandes terrenos no sonselectivos y matan toda planta con la que entran en contacto.

 Hay ciertos herbicidas que afectan los procesos celulares relacionados con la utilización de la luz, causando así daños a las plantas. De esta manera hay:

-Inhibidores de la Protoporfirinógeno Oxidasa: La protoporfirinógeno oxidasa (PPO) es una enzima de los cloroplastos, la cual oxida al protoporfirinógeno para producir protoporfirinaIX. Este producto es importante ya que es la molécula precursora de las clorofilas (necesarias para la fotosíntesis) y los grupos hemo (necesarios en las cadenas de transferencia de electrones). Sin embargo, los efectos de los inhibidores de esta enzima oxidasa van más allá de la simple obstrucción de la síntesis de clorofilas y grupos hemos. Cuando la enzima es inhibida, el substratoprotoporfirinógeno se acumula y es lentamente oxidado por las altas concentraciones de O2 producidas en el cloroplasto, con lo cual se produce protoporfirina IX. Con esta producción espontánea del producto podría parecer que se evade el efecto del inhibidor, pero en realidad esto tiene graves consecuencias celulares. La protoporfirina es una molécula fotosensibilizadora muy eficiente. Normalmente, lasconcentraciones de protoporfirina en las células son mantenidas muy bajas, siendo transportada de su sitio de síntesis en el cloroplasto hacia otros sitios en la célula donde es requerida para la biosíntesis de grupos hemo. En presencia de herbicidas inhibidores, la concentración de protoporfirina se incrementa y empieza a acumularse en toda la célula.
Si la planta es mantenida en la oscuridad o bajoluz muy tenue, los efectos del herbicida no son observados. Sin embargo, cuando la planta es expuesta a la luz solar directa, la protoporfirina acumulada en la célula es excitada a un estado triplete, interactuando entonces con el oxígeno molecular (O2 ) para producir oxígeno excitado simple (1O2). El oxígeno excitado simple es tóxico para las células porque es mucho más destructivo que el oxígenomolecular en su estado triplete normal. Los principales puntos de ataque del oxígeno excitado simple incluyen los enlaces dobles de los ácidos grasos y los aminoácidos. Las membranas celulares, sitios con altas concentraciones de ácidos grasos insaturados, son particularmente vulnerables a la peroxidación (daño molecular causado por los radicales libres). La membrana plasmática de las célulasvegetales es considerada el componente vulnerable mas impactado por los daños fotodinámicos causados por los herbicidas que inhiben a la enzima protoporfirinógeno oxidasa. En la Figura: Daño por Blazer (acifluorfén), pueden verse los daños causados en la malva (velvetleaf, Abutilon theophrasti) por la aplicación del herbicida Blazer (acifluorfén), que es un inhibidor de la enzima PPO. Observe laslesiones necróticas (tejido muerto localizado) que se han formado por la aplicación del herbicida. La inhibición de la enzima ha causado la liberación y acumulación de protoporfirina a través de las células. En presencia de luz se produce oxígeno excitado simple que causa la muerte rápida de las células.

- Inhibidores de la Síntesis de Carotenoides:

Los carotenoides juegan un papel importante enla fotosíntesis al capturar la luz solar y transferir su energía a las moléculas de clorofila dentro del aparato fotosintético. Además, los carotenoides realizan tres funciones protectoras en el aparato fotosintético; esto se debe a que actúan como moléculas protectoras por su notable capacidad para extinguir la energía de excitación de otras moléculas, disipándola en forma de calor de una...