Transporte de nitrogeno,fosforo y azufre en las plantas

TRANSPORTE DE NITRÓGENO, FÓSFORO Y AZUFRE Y SU REGULACIÓN

1-INTRODUCCIÓN
Esta revisión se basa en los diferentes mecanismos que han desarrollado las plantas para la adquisición y transporte de las formas inorgánicas del nitrógeno, del fósforo y del azufre.
Las plantas incorporan fósforo, azufre y nitrógeno principalmente del suelo en forma de fosfatos y sulfatos o en forma de nitrato (NO3-), amonio (NH4+) , amino o péptidos que a través del xilema son transportados al resto de la planta.
Gracias a la identificación de las familias de proteinas involucradas en el transporte se conocen los mecanismos por los que son adquiridos del suelo y transportados a otras partes de las plantas donde se acumulan. Cada familia de transportadores es especifica para un sustrato y desarrollauna función diferente dependiendo de donde se exprese ( raíz, vacuola ,mitocondria...). La afinidad del transportador por el sustrato depende de las condiciones del medio:
* La absorción de nutrientes en un suelo donde estos se encuentran disueltos y por tanto dispersos; requiere de transportadores con una alta afinidad por sus sustratos; además si el nutriente se encuentra en bajasconcentraciones supone un recurso de competencia entre las planta ; lo cual implicaría una mayor especialidad y especificidad de los transportadores.
* Por otra parte si nos encontramos ante un suelo fertilizado la concentración de nutrientes será mucho mayor y por tanto la competencia y afinidad que deberán de tener los transportadores por sus sustratos es mucho menor.
Tanto el mecanismo detransporte de estos nutrientes hacia el citoplasma de las células de las raíces;como el transporte hacia otros orgánulos (como más adelante se explicará); dependen de la carga eléctrica y de la dirección en la que se lleve a cabo el transporte. La forma de fosfatos, sulfatos y nitarto son aniones que requieren para su importación un sistema de transporte co-transporte asociado a protones; de talmanera que se supere las barrera energética del potencial negativo de la célula.
Otra forma de asimilación de nutrientes; además de por absorción de estos del suelo; es la absorción mediante la superficie de la hoja. Esta alternativa supone un método muy eficaz para la asimilación del azufre o de fertilizante foliales y una ventaja para las plantas que tienen la capacidad de fijar el N2 gaseoso delaire por medio de simbiosis con bacterias. Tanto la capacidad de fijar nitrógeno como fósforo del suelo se puede ver potenciado si la planta establece simbiosis con una bacteria.

2-SISTEMAS DE TRANSPORTE

2.1-Transporte de NH3.

El amonio supone la principal fuente de nitrógeno para muchas plantas y organismos; siendo importante su absorción para llevar a cabo el paso de nitrógenoinórganico o nitrógeno orgánico. Para poder estudiar el transporte de NH3 se realizaron experimentos con dos tipos de plantas: Levaduras que presentan una resistencia ante la toxicidad de un análogo del nitrógeno ; el metilamonio y con plantas de la familia de las Arabidopsis que presentan una resistencia ante la toxicidad del amonio. Las conclusiones que se obtuvieron fueron las siguientes: En primerlugar se tiene que producir la absorción del amino que se puede llevar a cabo en dos sitios de la planta:
* En las células de la raíces mediante unos transportadores específicos de amonio que pertenecen a la familia de las proteinas AMT/MEP/ Rh. Los más abundantes son las AMT que actúan como proteinas de antiporte para el NH4+ transportándolo a través del gradiente eléctrico. Dentro de estafamilia se diferencia dos miembros esenciales en la captación y absorción de nitrógeno: LeAMT1;1 y LjAMT2;1.
Algunas bacteria del genero Rhizobium-leguminosas pueden afectar a las raíces de las plantas, infectándolas. La infección se produce en los pelos radicales.Antes de que la bacteria entre en la raíz se multiplica a una velocidad superior a lo normal debido a la exudación de...