estres

RESPUESTAS A ESTRÉS
ABIOTICO EN PLANTAS

Omar Borsani
Depto. Biología Vegetal

¿Qué es el estrés abiótico y que factores
ambientales lo genera?
Estrés abiótico:
alteración en el metabolismo celular, inducido por factores
abióticos, con efecto sobre la fisiología y desarrollo de las
plantas.
Factores abióticos ambientales:
Luz (exceso o falta)
Temperatura extremas (altas o bajas)Agua (falta o exceso)
Altas concentraciones de iones
metálicos Al+3, Pb+2
no metálicos Na+
Contaminantes atmosféricos O3, NO, N2O, CO

Las plantas deben en enfrentar el estrés en el lugarambiente en que se encuentran
•

Las plantas no pueden evitar el estrés después de la germinación

•

Cómo las plantas enfrentan el estrés tiene implicancias en:
– Ecología: las respuestas alestrés afectan la distribución geográficas de las
especies
– Cultivos: el estrés afecta la productividad
– Fisiología y bioquímica: el estrés afecta el metabolismo de la plantas y resulta
en un cambio en la expresión génica

Estrés ambiental
abiótico
Respuesta al estrés

Tolerancia

Susceptibilidad

Evasión

Aclimatación

Senescencia

Sobrevivencia

Crecimiento

MuerteSobrevivencia

sobrevive

severidad

Estrés
ambiental

Órgano o
tejido afectado

duración

Estado de
desarrollo

combinación

genotipo

muere

Sintomatología del estrés abiótico
Abscisión

Aborto de embriones
Necrosis de hojas

Marchitez y disminución del crecimiento

Eventos críticos en la tolerancia al estrés abiótico
Limitar el daño a niveles reparables
Mantenerla integridad celular durante el
estrés
Inducir mecanismos de reparación luego de
pasado el estrés

Luz

Percepción del
estrés

Respuestas comunes

Temp. extremas

Transducción
de la señal

Anegamiento

Sequía

Cambios fisiológicos
y de desarrollo
Exceso
iones

Alteración del
metabolismo celular

Tipos de estreses ambientales mas relevantes
Bajas temperaturasAnegamiento
Déficit hídrico
Estrés oxidativo

Estrés por frío induce deshidratación y daño en
membranas

Bajas
temperaturas
Temperaturas
congelamiento

Pared celular Memb. Plasmática

Formación de
hielo en la pared

Daño por frío en plantas
•

Formación de hielo
Intracelular – las células mueren por la expansión de los
cristales
Extracelular – las células colapsan pordeshidratación

•

Daño directo del frío
Membranas
la membrana plasmática y la del cloroplasto
Enzimas
algunas enzimas son afectadas por el frío

Adaptación al frío involucra:
Acumulación de solutos (amino acidos y azúcares)
Ayudan a estabilizar membranas y proteínas
Ayudan a retener el agua
Cambios en la composición lipídica de las membranas
Inducción de proteínas de protecciónAlgunas proteínas inducidas por frío:
Lea(s) – similares a las expresadas en semillas
antes de la deshidratación
Proteínas anticongelamiento (ej. KIN1 - similar a las
proteínas anticongelamiento encontradas en peces de aguas
heladas)

Proteasas
Proteínas regulatorias (factores de transcripción)

El anegamiento causa hipoxia y
anoxia en las raíces

Las plantas varían en su habilidad detolerar
el anegamiento
Las plantas puede clasificarse en:
Plantas de suelos inundados (ej. arroz)
Tolerantes al anegamiento (ej. maiz, trigo)
Sensibles al anegamiento (ej. soja, tomate)
La tolerancia involucra adapataciones a nivel estructural (anatómico),
celular y molecular

La hipoxia ocurre cuando el nivel
de oxígeno baja por un drenaje
pobre o anegamientos periódicos
La anoxiaocurre en
completa ausencia de
oxígeno

Efectos de la hipoxia y la anoxia inducidas por
anegamiento

Hipoxia
• estimulación de síntesis de
etileno
Anoxia
• interrupción de la respiración
aerobia y síntesis de ATP
mitocondrial

Proteínas “anaeróbicas” (PAs)
Muchas PAs son enzimas asociadas a la glicólisis y
fermentación
sacarosa sintasa
glucosa-fosfato isomerasa
piruvato...