Modo de Acción

Modo de Acción
Clasificación
• Según HRAC y WSSA existen 20 lugares de
accion
• Según Fedke and Duke 2004 (Plant Toxicology, 4th ed.)
existen 23 lugares de accion
• Discutir tabla
• Discutir diagrama de la célula
Modos de Acción
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Auxinas sintéticas
Inhibidores de Aminoácidos (ALS, EPSP, GS)
Inhibidores de Fotosíntesis (PSI y PSII)
Inhibidores de Clorofila (PPO’s)
Inhibidores de Carotenoides
Inhibidores de Lípidos (ACCase)
Inhibidores de División Celular (Microtubulos)
Inhibidores de Pared Celular
Misceláneos y modo de acción desconocido
•
Nota: referirse al Herb. Handbook para detalles
Definiciones
• Cloroplastos – contiene clorofila y
carotenoides. Lugar donde ocurre la
fotosíntesis
• Clorofila – pigmento receptor de energía solar
necesaria para llevar a cabo fotosíntesis
• Mitocondrio – lugar donde ocurre respiración
a partir de CHO’s para producción de ATP
• Citoplasma – contiene los organelos
Definiciones
• Membrana plasmatica
– Regula el transporte de sustancias dentro y fuera
del protoplasto (donde esta el núcleo y citoplasma)
– Controla la síntesis de celulosa para la pared celular
– Recibe y transmite la señales hormonales y
ambientales envueltas en el control de crecimiento
y diferenciación celular
Celular Vegetal
Auxinas sintéticas
• Auxina – hormona de crecimiento
– Acido indol-acetico – IAA
– Promueve elongación de tallos, desarrollo de
flores y frutos, desarrollo radical entre otros
– Se utiliza en cultivo de tejido
• Familias
– Phenoxy-carboxilic – 2,4-D
– Pyridine - triclopyr
– Dicamba y Quinclorac
Comparación
IAA
2,4-D
Descubierto en 1940’s
Utilizado en cultivo de tejido a
dosis para estimular crecimiento
2,4-D
• Descubierto en 1940’s
• Utilizado en cultivo de tejido a dosis para
estimular crecimiento
• Entra a la célula por difusión o proteínas
“Carrier-mediated Transport”
Auxinas sintéticas
• Lugar de Acción (Grossman 2010)
– Ver Diagrama Methionine Cycle Etileno
– Induce la producción de ACC synthase
• Sintomatología
– Distorsión foliar (epinastia), clorosis, necrosis
• Causa de muerte
– División celular y crecimiento descontrolado
– Acumulación de cianuro – subproducto de
producción de etileno
Auxinas sintéticas
• Selectividad
– Mayormente para hoja ancha (dicot)
– Jacinto de agua (monocot)
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Translocación – simplasto
Uso – foliar. Terrestre y acuáticas
Triclopyr – Garlon, Renovate (acuatic)
Dicamba – Banvel
Quinclorac – Facet
2, 4-D
Auxinas sintéticas
• Distribuir articulos cientificos para discusion la
proxima semana. Sera contara como nota de
segundo examen
Inhibidores de AA’s
• Amino ácidos – unidades en las proteínas
– Enzimas (AA’s) y proteinas estructurales en la
membrana celular
• Tipos
– Inhibidores de AA’s de cadena larga
• Inhibidores de acetolactate sinthase (ALS)
– Inhibidores de AA’s aromáticos
• Inhibidores de 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate
(EPSP)
– Inhibidores del AA’s glutamina, asparagina
• Inhibidores de glutamine synthase (GS)
Inhibidores de ALS
• Familias
– sulfonylureas – halosulfuron, chlorsulfuron
– imidazolinones – imazapyr, imazamox
• Selectividad
– Monocot and dicot
• Traslocacion
– Simplasto
• Uso
– Foliar; terrestres y acuáticas
Inhibidores de ALS
• Sintomatología
– Clorosis y necrosis
• Ejemplos
– Imazapyr – Arsenal (terrestres), Habitat (acuaticas)
– Halosulfuron – Manage (terrestres; coqui)
Imazapyr
Inhibidores de EPSP
• Glifosato – Round-up
• Selectividad y sintomatología
– Monocot and dicot; clorosis y necrosis
• Traslocacion
– Simplasto
• Uso
– Foliar; Terrestres (Round-up), acuáticas (AquaPro)
– “Round-up ready” – cultivos transgenicos
Glifosato
Inhibidores de GS
• Glufosinate – Liberty, Ignite
• Selectividad y sintomatología
– Monocot and dicot; clorosis y necrosis
• Traslocacion
– Simplasto
• Uso
– Foliar; Terrestres (Ignite)
– “LibertyLink crops” – cultivos transgenicos como
maiz, algodón y soya
Fotosíntesis
• CO2 + H2O + luz = CHO + O2
– Oxidación (H2O
– Reducción (CO2
O2) – “ light reaction”
CHO’s) – “dark reaction”
• Pigmentos capturan y transfieren energía del
sol para que la rx ocurra
• La oxidación ocurre en la membrana del
cloroplasto (lamella o thylakoids) en lo que se
conoce como fotosistemas I y II
• Cada fotosistema tiene hasta 400 unidades de
pigmentos
Inhibidores de fotosintesis
• La reducción (“dark”) ocurre en el estroma del
cloroplasto
– En este proceso se utiliza el ATP y NADPH
producido en el “light reaction” para convertir CO2
en CHO’s
– No depende de la presencia de luz por eso su
nombre “dark”
• Conceptos:
– ATP – Adenosine Triphosphate. Fuente de energía
– NADPH – Nicotinamide adenine dinucleotide
phosphate. Coenzima aceptadora de electrones
Organization of PS II & I in Thylakoid Membrane
Fdx = ferredoxina (proteína) se encarga de transferir electrones para catalizar la
rxn de NADP a NADPH la cual se utilizará para producir CHO’s
Photons drive photosynthesis reactions
Hill Reaction
Photo-systems I & II
located here
Calvin Cylce
Cloroplasto
Photosynthesis occurs in chloroplasts
Thylakoid membranes
= fluid medium inside chloroplast
Chlorophyll molecules trap light energy
Porphyrin ring
structure
Phytol tails (C20)
= hydrophobic
Cuando la molecula de clorofila absorbe luz, un electron se excita y aumenta
su nivel de energia
PSII Reaction Center
•
•
•
•
Pheo o Pheophytin es una molecula de clorofila sin el atomo de Mg
Pheo lleva el electron capturado por el PSII (P680) a QA.
QA y QB son “carriers” de electrones
D1 y D2 son proteinas
Inhibidores de fotosintesis en PS2
• En la membrana (proteína D1 y D2) del
cloroplasto
– Compiten con QB en la proteína D1 en PSII
• Traslocacion
– Apoplasto
• Sintomatología
– Clorosis y necrosis – progreso de hojas viejas a
nuevas
• Selectividad – hoja ancha y fina
Inhibidores de fotosíntesis en PS2
• Causa de muerte – destrucción de membrana
• Familias
– Triazinas
• Atrazine – Aatrex.
• Prometryn – Caparol
– Uracilos
• Bromacil – Hyvar
– Ureas
• Diuron – Karmex
Inhibidores de fotosintesis en PS1
• Aceptan e- del PS1
• Traslocacion – ninguna. De contacto
• Simtomatologia
– Clorosis y necrosis rapida
• Causa de muerte – rápida destrucción de la
membrana
– Puede ser parcial debido a que no se trasloca
Site of Action for PSI Herbicides
PSI Electron Accepters
such as paraquat react at the
Fa/Fb complex of PSI by
intercepting electrons,
preventing the reduction of
ferredoxin.
This ultimately leads to the
production of large amounts of
reactive species that overwhelm
the plant’s natural defense
mechanisms, leading to lipid
peroxidation and, ultimately,
membrane disruption.
Notes from: Dr. J. Massey, MSU
Inhibidores de fotosintesis en PS1
• Familia
– Bipyridinium
• Diquat – Reward (acuaticas)
• Paraquat – Gramoxone (terrestres)
• Selectividad
– No selectivo