Fotoproteccion

Mecanismos de protección frente al exceso de luz
Índice.
1. Introducción.
2. Modulación de la absorción de luz.
3.1. Estructuras fisiológicas.
3.2. Movimiento organelar.
3.3. Medidas comportamentales.
3. Primera línea de defensa: Mecanismo de disipación de energía.
4.4. Emisión de radiación de longitud de onda larga (fluorescencia)
4.5.Conversión interna
4.6. Perdida discreta de calor
4.7. Perdida de calor por evaporación
4.8. Síntesis de isopreno
4.9. Ciclo de las xantofilas
4.10. Flujos cíclicos de electrones entorno a los centros de reacción
4. Segunda línea de defensa: Sistemas de limpieza y protección ante fotoproductos tóxicos.
5.11. Eliminación de Clorofila triplete.
5.12.Eliminación de ROS.
5.13.1. Primer nivel.
5.13.2. Segundo nivel.
5.13.3.1. Enzimas antioxidantes.
5.13.3.2. Sustancias antioxidantes.
5.13.3.3. Ciclo del ascorbato-glutatión.
5. Fotoinhibición.
6.13. (Rafi, pon tus puntos)
6. Fotoxidación.
7.14. (Rafi, pon tus puntos)
7. Resumen y conclusiones.

1.Introducción.
|
Gráfica que representa la evolución fotosintética en base a la producción de oxigeno frente a la absorción de luz. La zona sombreada en salmón representa el exceso de luz que es disipado por la planta. |
La maquinaria fotosintética de las plantas, afrontan un desafío especial, que es el de captar luz sin que ocasione daños a los propios órganos fotosintéticos. Se puede decir que latasa fotosintética de una planta sana y con todos los nutrientes necesarios, aumenta linealmente desde la oscuridad con la cantidad de luz. Hasta llegar a un nivel de saturación en el cual el exceso de luz se convierte en un factor limitante de la propia fotosíntesis.
Aquí entra en juego la maquinaria fotoprotectora de la planta. Se va a entender como mecanismo fotoprotector, toda estructura,comportamiento, reacción química… que participe en la protección frente al exceso de luz.
| |
Esquema del reparto de la energía solar total absorbida por la planta y reflejada. | Esquema de los distintos procesos que van ocurriendo en una planta a medida que aumenta la densidad de flujo fotónico. |
En las anteriores imágenes se puede ver que de toda la energía captada por la planta, 24% seemplea en metabolismo y producción de carbohidratos, el resto se pierde de una u otra manera como veremos a lo largo del trabajo. Por otro lado vemos que, generalmente, conforme aumenta la densidad de flujo fotónico; ésta empleará unas u otras medidas para la disipación de la radiación lumínica. Pero a alta densidad de flujo fotónico la planta puede sufrir daños reparables o irreparables.
2.Modulación de la absorción de luz.
Una forma de protegerse frente a la alta irradiancia lumínica, sería no dejar que la luz incida de forma total o parcial en los órganos fotosintéticos. Para esto la planta, desarrolla distintas estrategias más o menos efectivas con el mismo fin.
3.1. Estructuras fisiológicas.
|
Fotografía cenital de Cephalocereus senilis. Las estructuras pilosas decolor blanco son espinas transformadas, ideadas para la reflexión y el tamizamiento de la luz. |
La primera de las estrategias y una de las más extendidas, es el desarrollo de estructuras fisiológicas sobre los órganos o los tejidos fotosintéticos, que tamizan, reflejan… la luz solar. De ésta forma, las antenas de los fotosistémas no reciben todo el flujo fotónico que se esperaría, y se evita lasobrecarga de los aparatos fotosintéticos.
En el caso de ambientes desérticos, las cactáceas por ejemplo, presentan gruesas cutículas céreas que reflejan la mayor parte de la luz incidente (40%). Otras como Cephalocereus senilis, tienen sus espinas tranformadas en algo parecido a pelos de color blanquecino, que refleja y tamiza la luz que pasa al tallo fotosintético. Es común también la...