El etileno es una de las hormonas más importantes de las plantas, ya que actúa de forma directa sobre la maduración de los frutos, sobre el crecimiento de la planta y sobre la caída y abscisión de la hoja. Además, es característico por ser un gas.
- Biosíntesis, transporte y detoxificación del etileno
+ Biosíntesis del etileno
Los dos precursores principales del etileno son la metionina y el ATP, los cuales pasan por una serie de reacciones químicas gracias a enzimas como la Adenosin-Metionina sintetasa o las ACC sintetasas, dando como compuesto final el gas etileno.
Esta biosíntesis está dada por un ciclo, el ciclo de Yang, importante y característico porque el grupo metil-tio siempre es el mismo y lo único que cambia es la ribosa del ATP, la cual repone los carbonos eliminados.
Además, existen diferentes tipos de ACC sintetasas, las cuales difieren dependiendo de la situación en la que se requiera el etileno y el lugar donde se vaya a dar dicha síntesis, existiendo grandes diferencias entre todas ellas aunque sean de la misma planta.
Esta biosíntesis de etileno se puede dar en situaciones de estrés, en altas concentraciones de auxina, durante la senescencia de las flores y la maduración de frutos y por la acción complementaria de otras hormonas como las CKs.
+ Transporte del etileno
El etileno puede producirse en cualquier parte de la planta, ya sea en hojas, frutos en maduración, etc. Además, al ser un gas, se puede translocar fácilmente por toda la planta mediante un proceso de difusión.
+ Detoxificación del etileno
El último paso de la síntesis de etileno, el cual está dado por la ACC oxidasa, es automático, es decir, si existe sustrato se va a dar automáticamente la reacción, por lo que no puede ser un lugar de regulación del ciclo. Por esto es necesario inhibir completamente a esta ACC oxidasa.
Esta inhibición de la enzima ACC se puede dar, principalmente, de dos formas:
. A través de la Malonyl transferasa, una enzima que vuelve al ACC inutilizable por la enzima, eliminando gran cantidad de este sustrato de la planta.
. A través de la enzima ACC deaminasa, la cual elimina el grupo amino del ACC y da una serie de productos como el amonio. Esta vía también es irreversible.
- Efectos fisiológicos del etileno
+ Maduración de frutos
El etileno es la principal causa de la maduración de la gran mayoría de los frutos, principalmente de los denominados “frutos climatéricos”. Se da un pico de etileno en los frutos cuando comienza el proceso de maduración, dándose un efecto autocatalítico e incrementando a valores muy altos la cantidad de este.
Pero esto no indica que el etileno sea el único factor influyente en la maduración de los frutos, ya que también afectan factores ambientales y del desarrollo de la planta, dependiendo de la variedad de la misma.
+ Expansión lateral y crecimiento en grosor
Una de las acciones del etileno es la de cambiar de posición las microfibrillas de las paredes de celulosa de las células, permitiendo así el crecimiento en grosor de las plantas e interviniendo en la posición posterior en la que se sintetizan dichas microfibrillas.
+ Epinastia
La epinastia es el proceso por el que las hojas se doblan hacia abajo cuando la planta pasa por un periodo de estrés. Lo que hace el etileno es alterar el metabolismo de uno de los lados del peciolo de la hoja, creciendo el lado contrario y formándose una especie de gancho hacia abajo que inclina la hoja.
+ Senescencia
En general, el etileno induce a la senescencia y a la pérdida del color verde, sobretodo en la relación etileno/citoquininas que se encuentran dicha zona de la planta.
Sin embargo, también se conoce que el etileno no es el único responsable de la senescencia, ya que en estudios sobre plantas con receptores de etileno suprimidos se sigue dando dicho proceso, aunque es cierto que tienen una vida un 30% más larga. Está claro que hay otras hormonas implicadas en dicho proceso.
+ Abscisión de la hoja
La abscisión de la hoja es el proceso por el cual se desprende la hoja de la planta a través de un corte limpio en la zona del peciolo. Esto se da principalmente por daños en la hoja o porque esta ya se encuentra en un avanzado estado adulto.
Estos factores hacen que disminuya el nivel de auxina en la hoja, permaneciendo el de etileno y volviéndose este mayor que el de auxina, dándose una relación poco equilibrada y dándose la separación de la lámina media de la zona de abscisión del peciolo de la hoja.
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- Hormonas vegetales
+ Hormonas vegetales (I): auxinas
+ Hormonas vegetales (II): giberelinas
+ Hormonas vegetales (III): citoquininas
+ Hormonas vegetales (V): ácido abscísico
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Artículo redactado por Pablo Rodríguez Ortíz, Graduado en Biología por la Universidad de Málaga.