Las células reconocen y responden a los patógenos

close up of maple leaves with black splotches indicting disease against a blurry background

Estrategia biológica

Plantas

Equipo de AskNature

Imagen: Amento / Pixabay / Uso gratuito no comercial

Proteger de microbios

En los sistemas vivos, los microbios desempeñan funciones importantes, como descomponer la materia orgánica y mantener la salud personal y del sistema. Pero también representan amenazas. Las bacterias pueden ser patógenos que causan enfermedades. Algunas bacterias crean colonias llamadas biopelículas que pueden cubrir superficies, reduciendo su eficacia, por ejemplo, inhibiendo la capacidad de fotosíntesis de una hoja. Los sistemas vivos deben tener estrategias para protegerse de los microbios que causan enfermedades o se vuelven tan numerosos que crean un desequilibrio en el sistema. Al mismo tiempo, los sistemas vivos deben continuar viviendo en armonía con otros microbios. Algunos sistemas vivos matan microbios. Otros repelen sin matar para reducir las posibilidades de que los microbios se adapten a la estrategia letal y se vuelvan resistentes a ella. Por ejemplo, algunas plántulas de guisantes exudan una sustancia química que inhibe la acumulación de biopelículas.

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Plantas

Phylum Plantae ("plantas"): Angiospermas, gimnospermas, algas verdes y más

Las plantas han evolucionado utilizando estructuras especiales dentro de sus células para aprovechar la energía directamente de la luz solar. Actualmente hay más de 350,000 500 especies conocidas de plantas que incluyen angiospermas (árboles y plantas con flores), gimnospermas (coníferas, gingkos y otras), helechos, antocerotes, hepáticas, musgos y algas verdes. Si bien la mayoría obtiene energía a través del proceso de fotosíntesis, algunos son parcialmente carnívoros y se alimentan de los cuerpos de los insectos, y otros son parásitos de plantas que se alimentan completamente de otras plantas. Las plantas se reproducen a través de frutos, semillas, esporas e incluso asexualmente. Evolucionaron hace unos XNUMX millones de años y ahora se pueden encontrar en todos los continentes del mundo.

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Las células de las plantas detectan patógenos y promueven la muerte celular rápida alrededor de la infección, manteniendo viva la planta, utilizando la respuesta hipersensible (HR).

“Cuando una planta es atacada y hay un reconocimiento gen por gen, la respuesta HR [Respuesta hipersensible] conduce a una muerte celular muy rápida alrededor del sitio del ataque. Esto sella el tejido herido para evitar que el patógeno o la plaga se traslade al resto de la planta. Se producen peróxido de hidrógeno y óxido nítrico y pueden indicar una cascada de eventos bioquímicos que resultan en la muerte localizada de las células huésped”. (Cuervo et al. 2002: 834)

“En el caso de los invasores virulentos (sin reconocimiento del gen R), hay cambios en las paredes celulares locales que bloquean al menos parcialmente el movimiento del patógeno o la plaga hacia el interior de la planta. En este caso no hay una respuesta de recursos humanos y las células vegetales locales no son suicidas”. (Cuervo et al. 2002: 834)

“Ciertos ricos en prolina Las partes de la pared celular se entrecruzan oxidativamente después del ataque de patógenos en un H₂O₂ – reacción mediada. Este proceso fortalece las paredes de las células cercanas al sitio de la infección, aumentando su resistencia a la digestión microbiana”. (Taiz y Zeiger 2010:392)

“La respuesta hipersensible se comporta de la siguiente manera: antes de que se dispare la HR, el oxígeno reactivo y el óxido nítrico (NO) se acumulan rápidamente en las células. El oxígeno acumulado luego se reduce, formando iones de hidróxido (OH^–) y peróxido de hidrógeno (H₂O₂). Estos compuestos contribuyen a la muerte de las células huésped infectadas. El NO es el activador de la HR y desencadena la reducción de oxígeno. Se necesita la acumulación de oxígeno y NO para desencadenar la HR, un aumento en uno de estos no desencadenará una respuesta por parte de las células vegetales. Además, RRHH solo responde a e invasiones patógenas, los ataques virulentos no obtienen respuesta de la célula vegetal”. (Taiz y Zeiger 2010)

Raven, Peter H. y George B. Johnson. "Cómo crecen las plantas en respuesta a su entorno". Biología. Boston: McGraw-Hill, 2002. 834-35. ; "Una descripción general de las defensas de las plantas contra patógenos y herbívoros". Descripción general de las defensas vegetales. Np, nd Web. 16 de septiembre de 2012. http://www.apsnet.org/edcenter/intropp/topics/Pages/OverviewOfPlantDiseases.aspx. ; Taiz, L. y E. Zeiger. "Metabolitos secundarios y defensa vegetal". Fisiología de las plantas.
EE. UU.: Sinauer Associates, 2010. 386-94. Imprimir.