Herbicidas que inhiben la síntesis de aminoacidos








Objetivos:



1. Indicar herbicidas que inhiban la biosíntesis de aminoácidos.

2. Explicar el mecanismo de inhibición de biosíntesis de aminoácidos por herbicidas.

3. Analizar los tipos de aminoácidos que inhiben los herbicidas indicados.




Introducción
Los aminoácidos son las unidades básicas de las proteínas, difieren entre sí primeramente por la estructura desu grupo 'R', o cadena lateral. Dos grupos importantes de aminoácidos son considerados en esta serie de lecciones: los aminoácidos aromáticos (fenilalanina, tirosina y triptófano) y los aminoácidos de cadena lateral ramificada (leucina, valina e isoleucina).
Ambos tipos de aminoácidos son producidos en rutas metabólicas con actividades enzimáticas estrictamente controladas. Debido a que lasplantas deben producir todos los 20 aminoácidos requeridos para la síntesis de proteínas, cualquier producto químico que inhiba la producción de aminoácidos tendrá propiedades herbicidas.
Modo de Acción
Clasificación química
Nombre químico común
Nombre comercial ***
Clasificación del modo de acción
Inhibidores de la síntesis de aminoácidos aromáticos
No clasificados
Glifosato
Roundup(Monsanto)
Touchdown
(Syngenta)
G*
9**
Inhibidores de la síntesis de aminoácidos de cadena ramificada
Sulfonilureas Imidazolinones Trizolopirimidinas
Chlorosulfuron
Imazethapyr
Flumetsulam
Telar (DuPont) Pursuit (BASF) Broadstrike (Dow)
B* 2**
Inhibidores de la síntesis de glutamina
No clasificados
Glufosinato
Rely
Liberty
Aventis
Crop Science
H* 10**

Tabla1. Herbicidas comercialesimportantes que inhiben la síntesis de aminoácidos.









GLIFOSATO:
El glifosato, es un herbicida no selectivo de amplio espectro, desarrollado para eliminación de hierbas y de arbustos, en especial los perennes. Es un herbicida total. Es absorbido por las hojas y no por las raíces. Se puede aplicar a las hojas, inyectarse a troncos y tallos, o asperjarse a tocones como herbicidaforestal.
El glifosato inhibe la síntesis de los aminoácidos aromáticos, que son: fenilalanina, tirosina y triptófano. Este herbicida es un potente inhibidor de la enzima 5-enolpiruvilshikimato-3-fosfato sintasa (enzima a la que comúnmente se hace referencia como EPSP sintasa o EPSPS, por sus siglas en inglés). EPSP sintasa es una enzima muy importante en la ruta metabólica del shikimato, la cualproduce muchos productos aromáticos como las ligninas, alcaloides, flavonoides, ácidos benzoicos y fitohormonas, además de algunos de los aminoácidos necesarios para la síntesis de proteínas. De hecho, hasta un 20% del carbono que es fijado durante el proceso de fotosíntesis es utilizado en esta ruta metabólica.
El glifosato actúa como un inhibidor competitivo del PEP y se combina másfuertemente al complejo EPSP sintasa-S3P de lo que lo hace PEP (el substrato natural). Sin embargo, al igual que el PEP, el glifosato no presenta afinidad por la enzima aislada; es decir, PEP o glifosato no se combinan con EPSP sintasa, sino al complejo EPSP sintasa-S3P. Una gran diferencia entre PEP y glifosato es que la tasa de disociación del complejo EPSP sintasa-S3P-glifosato es 2300 veces más lentaque la tasa de disociación de EPSP sintasa-S3P-PEP. Debido a esto, una vez que el glifosato se combina con el complejo EPSP sintasa-S3P la enzima es virtualmente inactivada por lo que los aminoácidos aromáticos no pueden ser sintetizados. Esto es lo que le da al glifosato su carácter herbicida.
El glifosato puede también puede ser considerado como un inhibidor no competitivo de la EPSPsintasa, con respecto a S3P. Hay además otros factores que contribuyen a la actividad herbicida del glifosato.






Inhibición de EPSP sintasa por el glifosato resulta en menores niveles de arogenato, lo que causa una alteración de la ruta metabólica del shikimato debido a una mayor actividad de la DAHP sintasa.
El glifosato puede también ser considerado como un inhibidor no competitivo de...