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Tolerancia de los metales en las plantas:


Las plantas presentan una serie de mecanismos celulares que pueden estar participando en la tolerancia a elementos potencialmente tóxicos. Estos mecanismos consisten en la formación de micorrizas, el secuestro del metal en la pared celular de la planta, así como la precipitación con exudados radicales, la reducción de la absorción del metal porla membrana plasmática y la quelación del metal en el citosol por fi toquelatinas, metalotioneinas, histidina y prolina en forma libre. Asimismo, pueden involu- crar el secuestro del metal en vacuolas mediante transportadores específi cos localizados en el tonoplasto. Esta revisión ofrece una descripción de la participación de cada uno de los mecanismos de tolerancia en las plantas a metalespotencialmente tóxico.
Para poder comprender la genética molecular de la acumulación de los metales pesados es necesario un conocimiento profundo de la interacción de los mismos con el entorno tanto en el interior de la planta como en el exterior de la misma. Conseguir este conocimiento requiere el estudio de diferentes aspectos bien delimitados
En lo que sigue se tratará de forma sintética diferentesaspectos de interacción planta-metal relacionados con tolerancia y detoxificación.
Estos son los siguientes:
Micorrizas
Las micorrizas son ciertos hongos del suelo que se encuentran en asociación simbiótica con las raíces de (la mayoría) de las plantas. La propia palabra define la simbiosis entre un hongo (mycos) y las raíces (rhizos) de una planta. La asociación física se produce porque lasraíces de las plantas se unen con las hifas de determinados hongos . La planta obtiene del hongo la parte que viene del suelo mientras el hongo obtiene la parte que viene del aire, así la simbiosis proporciona por parte del hongo nutrientes minerales y agua (suelo), y por parte de la planta, sustratos energéticos y carbohidratos (fotosíntesis).
Las plantas micorrizadas presentan una mayortolerancia a los metales pesados gracias, en parte, a la capacidad para inmovilizar los metales en la raíz, impidiendo que éstos pasen a la parte aérea de la planta. Una primera barrera a la entrada de metales pesados la constituiría la pared celular del hongo, que tiene una gran capacidad de adsorber cationes sobre su superficie, puesto que está se encuentra cargada negativamente. Además, el hongorestringe el movimiento del metal a las raíces de la planta. Para ello se sirve de diversos mecanismos que varían según la especie de hongo y planta, y del metal. Sin embargo, se ha observado también una intensa actividad de translocación y absorción de metales pesados en algunas especies por efecto de las micorrizas, evidenciando que funcionan en ambos sentidos, impidiendo la entrada de metalespesados y favoreciendo su acumulación y, por tanto, procurando una alternativa de utilización en fitorremediación. En cualquier caso, los procesos esquematizados, en que participan las micorrizas son:
Absorción/adsorción de metales pesados en el hongo.
Reducción del acceso de los metales pesados al apoplasto por hidrofobia.
Quelación de los metales pesados con exudados del hongo.
Paredcelular y exudados de raiz
La raíz constituye el tejido de entrada principal de metales pesados en la planta. Hasta allí los metales pesados pueden llegar, fundamentalmente, por un proceso de difusión en el medio, mediante un flujo masivo y por intercambio catiónico. La raíz posee cargas negativas en sus células, debido en gran medida a la presencia de grupos carboxilo del ácido péctico. Las cargasnegativas de estas células de la rizodermis interaccionan con las positivas de los metales pesados presentes en el suelo, creando un equilibrio dinámico que facilita la entrada hacia el interior celular. De esta forma, los cationes entran por la pared celular, que además es hidrofílica, lo que facilita el transporte iónico. Una vez unidas las cargas positivas a las negativas de la pared celular,...