Metales pesados

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Ecosistemas 16 (2): 10-25. Mayo 2007.
http://www.revistaecosistemas.net/articulo.asp?Id=488

Aspectos bioquímicos y genéticos de la tolerancia y acumulación de metales pesados en plantas
J.P. Navarro-Aviñó, I. Aguilar Alonso, J.R. López-Moya
Departamento de Biología Vegetal. Escuela Superior de Ingenieros Agrónomos. Universidad Politécnica de Valencia. Camino de Vera. 46022, Valencia.Aspectos bioquímicos y genéticos de la tolerancia y acumulación de metales pesados en plantas. Durante los últimos años se ha producido un considerable avance en la Biotecnología del campo de la ciencia que se dedica a remediar lugares o medios contaminados mediante el uso de plantas y organismos relacionados, denominada Fitorremediación. Es especialmente significativo el desarrollo que se haconseguido en la descontaminación de metales pesados. El presente trabajo trata desgranar cuales son los elementos clave que la genética molecular de plantas hace participar en la tolerancia y acumulación de metales pesados. Se repasan los avances más importantes en el campo y el intrincado equilibrio que se mantiene en el interior de las células para hacer efectivo el sistema de acumulación. Se describeademás el funcionamiento del interior de la célula vegetal cuando una planta se somete a unas concentraciones elevadas de metales pesados. Es razonable pensar que si se comprende dicho funcionamiento es sólo una cuestión temporal diseñar y obtener soluciones adecuadas a todos los problemas derivados de la contaminación por metales pesados. Palabras clave: fitorremediación, transporte, quelación,fitoquelatinas, glutatión, ROS Biochemical and genetic aspects of the tolerance and accumulation of heavy metals in plants. In recent years a considerable advance in the biotechnology of the remediation of sites or contaminated materials by the use of plants and related organisms, denominated phytoremediation, has occurred. The development is especially significant in the decontamination of heavymetal-contaminated sites. The present work discusses the key aspects of plant molecular genetics involved in heavy metal tolerance and accumulation. The most important advances in the field and the intracellular balance needed to make the accumulation system effective are reviewed. The functioning within the cells when a plant is exposed to elevated heavy metal concentrations is described. It isreasonable to think that, if this system is understood, the achievement of solutions to all the problems derived from heavy metal contamination is only a question of time. Key words: phytoremediation, transport, chelation, phytochelatins, glutathione, ROS

Introducción
Se definen como “metales pesados” aquellos elementos químicos que presentan una densidad igual o superior a 5 g cm-3 cuandoestán en forma elemental, o cuyo número atómico es superior a 20 (excluyendo a los metales alcalinos y alcalinotérreos). Su presencia en la corteza terrestre es inferior al 0,1% y casi siempre menor del 0,01%. No obstante, en primer lugar, conviene clarificar que el término “metales pesados” es impreciso. En verdad se pretende indicar con este término aquellos metales que, siendo elementos pesados, son“tóxicos” para la célula. Sin embargo en realidad cualquier elemento que a priori es beneficioso para la célula, en concentraciones excesivas puede llegar a ser tóxico. Por tanto se seguirá manteniendo el término “metales pesados” para definir dichos elementos. Junto a ellos hay otros elementos que, aunque son metales ligeros o no metales, se suelen englobar con ellos por orígenes ycomportamientos asociados; es este el caso de As, B, Ba y Se. Los metales pesados se clasifican en dos grupos:
q

q

Oligoelementos o micronutrientes. Necesarios en pequeñas cantidades para los organismos, pero tóxicos una vez pasado cierto umbral. Incluyen As, B, Co, Cr, Cu, Mo, Mn, Ni, Se y Zn. Sin función biológica conocida. Son altamente tóxicos, e incluyen Ba, Cd, Hg, Pb, Sb, Bi.

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