La destarcación ocurre cuando parte de una planta está "privada de almidón, como por translocación ". [1] [2]
También es el proceso de eliminar las reservas de almidón en una planta para experimentos relacionados con la fotosíntesis . Esto se hace dejando la (s) planta (s) en un lugar oscuro durante un largo período de tiempo. Debido a la falta de fotosíntesis en este lugar, el almidón almacenado se agota, por lo que la planta se desestabiliza.
La inactividad es un período en el ciclo de vida de un organismocuando el crecimiento, el desarrollo y la actividad física (en los animales) se detienen temporalmente. Esto minimiza la actividad metabólica y por lo tanto ayuda a un organismo a conservar energía. La inactividad tiende a estar estrechamente asociada con las condiciones ambientales . Los organismos pueden sincronizar la entrada a una fase inactiva con su entorno a través de mediospredictivos o consecuentes. La inactividad predictiva se produce cuando un organismo entra en una fase inactiva antes del inicio de condiciones adversas. Por ejemplo, el fotoperíodo y la disminución de la temperatura son utilizados por muchosPlantas para predecir el inicio del invierno. La latencia consecuente ocurre cuando los organismos entran en una fase latente después de que han surgido condiciones adversas. Esto se encuentra comúnmente en áreas con un clima impredecible. Si bien los cambios repentinos en las condiciones pueden conducir a una alta tasa de mortalidad entre los animales que dependen de la latencia consiguiente, su uso puede ser ventajoso, ya que los organismos permanecen activos por más tiempo y, por lo tanto, pueden hacer un mayor uso de los recursos disponibles.
Animales [ editar ]
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| Inactividad animal |
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Hibernación [ editar ]
La hibernación es un mecanismo utilizado por muchos mamíferos para reducir el gasto de energía y sobrevivir a la escasez de alimentos durante el invierno. La hibernación puede ser predictiva o consecuente. Un animal se prepara para la hibernación acumulando una gruesa capa de grasa corporal a fines del verano y otoño que le proporcionará energía durante el período de inactividad. Durante la hibernación, el animal sufre muchos cambios fisiológicos , incluida la disminución de la frecuencia cardíaca (hasta en un 95%) y la disminución de la temperatura corporal . [2]Además de los escalofríos, algunos animales que hibernan también producen calor corporal por termogénesis sin temblores para evitar la congelación. La termogénesis sin temblor es un proceso regulado en el que el gradiente de protones generado por el transporte de electrones en las mitocondrias se utiliza para producir calor en lugar de ATP en el tejido adiposo marrón. [3] Los animales que hibernan incluyen murciélagos , ardillas de tierra y otros roedores, lémures de ratón, el erizo europeo y otros insectívoros, monotremas y marsupiales. Aunque la hibernación se ve casi exclusivamente en los mamíferos, algunas aves, como la mala voluntad común , pueden hibernar.
Diapausa [ editar ]
La diapausa es una estrategia predictiva que está predeterminada por el genotipo de un animal . La diapausa es común en los insectos , lo que les permite suspender el desarrollo entre otoño y primavera, y en los mamíferostales como el corzo ( Capreolus capreolus , el único ungulado con diapausa embrionaria [ citación necesaria ] ), en la que un retraso en la fijación del embrión a el revestimiento uterino garantiza que las crías nazcan en primavera, cuando las condiciones son más favorables.
Aestivación [ editar ]
La estivación, también llamada estivación , es un ejemplo de latencia consecuente en respuesta a condiciones muy calientes o secas. Es común en invertebrados como el caracol de jardín y el gusano, pero también ocurre en otros animales como el pez pulmonado , salamandras , tortugas del desierto y cocodrilos .
Brumación [ editar ]
La brumación es un ejemplo de latencia en reptiles que es similar a la hibernación . [4] Se diferencia de la hibernación en los procesos metabólicos involucrados. [5]
Los reptiles generalmente comienzan a brumar a fines del otoño (los tiempos más específicos dependen de la especie). A menudo se despiertan para beber agua y vuelven a "dormir". Pueden pasar meses sin comer. Los reptiles pueden comer más de lo normal antes del tiempo de brumación, pero comen menos o rechazan los alimentos a medida que baja la temperatura. [6] Sin embargo, sí necesitan beber agua. El período de brumación es de uno a ocho meses, dependiendo de la temperatura del aire y el tamaño, la edad y la salud del reptil. Durante el primer año de vida, muchos reptiles pequeños no se hinchan completamente, sino que disminuyen la velocidad y comen con menos frecuencia. La brumación se desencadena por la falta de calor y la disminución de las horas de luz en el invierno, similar a la hibernación.
Plantas [ editar ]
En fisiología vegetal , la latencia es un período de crecimiento de plantas detenidas. Es una estrategia de supervivencia exhibida por muchas especies de plantas , lo que les permite sobrevivir en climas donde parte del año no es adecuado para el crecimiento, como el invierno o las estaciones secas .
Muchas especies de plantas que muestran latencia tienen un reloj biológico que les dice cuándo reducir la actividad y preparar los tejidos blandos durante un período de temperaturas de congelación o escasez de agua. Por otro lado, la inactividad se puede desencadenar después de una temporada de crecimiento normal al disminuir las temperaturas, acortar la duración del día y / o reducir la precipitación . El tratamiento químico en plantas inactivas ha demostrado ser un método eficaz para romper la latencia, especialmente en plantas leñosas como uvas, bayas, manzanas, melocotones y kiwis. Específicamente, la cianamida de hidrógeno estimula la división celular y el crecimiento en plantas inactivas, causando brotes de brotes cuando la planta está al borde de romper la latencia. [ cita requerida ]La lesión leve de las células puede jugar un papel en el mecanismo de acción. Se cree que la lesión produce un aumento de la permeabilidad de las membranas celulares. [ cita requerida ] La lesión está asociada con la inhibición de la catalasa, que a su vez estimula el ciclo de fosfato de pentosa. La cianamida de hidrógeno interactúa con el ciclo metabólico de las citoquininas, lo que provoca un nuevo ciclo de crecimiento. [ Cita requerida ] Las imágenes a continuación muestran dos patrones de latencia particularmente extendida entre sympodially cultivo de orquídeas:
Semillas [ editar ]
Cuando una semilla madura y viable en condiciones favorables no germina, se dice que está latente. La latencia de la semillase conoce como latencia del embrión o latencia interna y es causada por las características endógenas del embrión que previenen la germinación (Black M, Butler J, Hughes M. 1987). La inactividad no debe confundirse con la inactividad de la cubierta de la semilla, la inactividad externa o la siembra dura, que es causada por la presencia de una cubierta de semilla dura o una cubierta de la semilla que impide que el agua y el oxígeno alcancen y activen el embrión . Es una barrera física para la germinación, no una verdadera forma de latencia (Quinliven, 1971; Quinliven y Nichol, 1971).
La latencia de las semillas se desea en la naturaleza, pero lo opuesto en el campo de la agricultura. Esto se debe a que la práctica agrícola desea una rápida germinación y crecimiento de los alimentos, mientras que en la naturaleza, la mayoría de las plantas solo son capaces de germinar una vez al año, lo que favorece que las plantas escojan un momento específico para reproducirse. Para muchas plantas, es preferible reproducirse en primavera en lugar de caer incluso cuando hay condiciones similares en términos de luz y temperatura debido al invierno subsiguiente que sigue al otoño. Muchas plantas y semillas lo reconocen y entran en un período de inactividad en el otoño para dejar de crecer. El grano es un ejemplo popular en este aspecto, donde morirían sobre el suelo durante el invierno, por lo que la latencia es favorable a sus plántulas, pero la domesticación y el mestizaje extensivo han eliminado la mayoría de los mecanismos de latencia que tenían sus ancestros.[7]
Mientras que la latencia de las semillas está vinculada a muchos genes, el Ácido Abscísico (ABA), una hormona vegetal, se ha relacionado como un factor de influencia importante para la latencia de las semillas. En un estudio sobre plantas de arroz y tabaco, plantas defectuosas en el gen de la epoxidasa zeaxantina, que están vinculadas a la vía de síntesis de ABA. Las semillas con mayor contenido de ABA, por la sobreexpresión de zeaxantina epoxidasa, condujeron a un mayor período de latencia, mientras que las plantas con menor número de zeaxantina epoxidasa mostraron tener un período de latencia más corto. Se puede dibujar un diagrama simple de ABA que inhibe la germinación de las semillas, mientras que la giberelina (GA, también hormona vegetal), inhibe la producción de ABA y promueve la germinación de las semillas. [7] [8]
Árboles [ editar ]
Típicamente, las plantas perennes leñosas templadas requieren temperaturas frías para superar la inactividad del invierno (descanso). El efecto de las temperaturas de enfriamiento depende de la especie y la etapa de crecimiento (Fuchigami et al. 1987). [9] En algunas especies, el descanso puede romperse en cuestión de horas en cualquier etapa de latencia, ya sea con químicos, calor o temperaturas de congelación, cuyas dosis efectivas parecen ser una función del estrés subletal, lo que resulta en la estimulación de la producción de etileno. y mayor permeabilidad de la membrana celular.
La inactividad es un término general aplicable a cualquier caso en el que un tejido predispuesto a alargarse o crecer de alguna otra manera no lo haga (Nienstaedt 1966). [10] La inactividad es la inactividad impuesta por el entorno externo. La inhibición correlacionada es un tipo de latencia fisiológica mantenida por agentes o condiciones que se originan dentro de la planta, pero no dentro del tejido latente en sí. El descanso (inactividad invernal) es un tipo de inactividad fisiológica mantenida por agentes o condiciones dentro del propio órgano. Sin embargo, las subdivisiones fisiológicas de la latencia no coinciden con la latencia morfológica encontrada en la picea blanca ( Picea glauca ) y otras coníferas (Owens et al. 1977).[11] La inactividad fisiológica a menudo incluye etapas tempranas de iniciación a escala de yema antes del alargamiento medible del brote o antes de la purga. También puede incluir iniciación tardía de la hoja después de que se haya completado el alargamiento del brote. En cualquiera de esos casos, los brotes que parecen estar latentes son, sin embargo, muy activos morfológicamente y fisiológicamente.
La inactividad de varios tipos se expresa en abeto blanco (Romberger 1963). [12] El abeto blanco, como muchas plantas leñosas en regiones templadas y frías, requiere la exposición a bajas temperaturas durante un período de semanas antes de que pueda reanudar su crecimiento y desarrollo normales. Este "requisito de enfriamiento" para el abeto blanco se satisface con la exposición ininterrumpida a temperaturas por debajo de 7 ° C durante 4 a 8 semanas, dependiendo de la condición fisiológica (Nienstaedt 1966, 1967). [10] [13]
Las especies de árboles que tienen necesidades de latencia bien desarrolladas pueden ser engañadas hasta cierto punto, pero no completamente. Por ejemplo, si un Arce japonés ( Acer palmatum ) recibe un "verano eterno" a través de la exposición a la luz del día adicional, crece continuamente durante dos años. Sin embargo, eventualmente, una planta de clima templado se vuelve inactiva automáticamente, independientemente de las condiciones ambientales que experimente. Las plantas deciduas pierden sus hojas; árboles de hoja perenneReducir todo nuevo crecimiento. Pasar por un "verano eterno" y la inactividad automática resultante es estresante para la planta y generalmente fatal. La tasa de mortalidad aumenta al 100% si la planta no recibe el período necesario de temperaturas frías necesarias para romper la latencia. La mayoría de las plantas requieren un cierto número de horas de "enfriamiento" a temperaturas entre aproximadamente 0 ° C y 10 ° C para poder romper la latencia (Bewley, Black, KD 1994).
Los fotoperíodos cortos inducen la latencia y permiten la formación de primordios de agujas. La formación de primordios requiere de 8 a 10 semanas y debe ir seguida de 6 semanas de enfriamiento a 2 ° C. La brotación se produce rápidamente si las plántulas se exponen a fotoperíodos de 16 horas en el régimen de temperatura de 25 ° C / 20 ° C. El modo de crecimiento libre, una característica juvenil que se pierde después de aproximadamente 5 años, cesa en las plántulas que experimentan estrés ambiental (Logan y Pollard 1976, Logan 1977). [14] [15]
Bacterias [ editar ]
Muchas bacterias pueden sobrevivir a condiciones adversas como la temperatura, la desecación y los antibióticos por endosporas , quistes , conidios o estados de actividad metabólica reducida que carecen de estructuras celulares especializadas. [16] Hasta el 80% de las bacterias en muestras silvestres parecen ser metabólicamente inactivas [17], muchas de las cuales se pueden resucitar. [18] Dicha inactividad es responsable de los altos niveles de diversidad de la mayoría de los ecosistemas naturales. [19]
Una investigación reciente [20] ha caracterizado el citoplasma bacteriano como un fluido formador de vidrio que se aproxima a la transición líquido-vidrio , de manera que los componentes citoplásmicos grandes requieren la ayuda de la actividad metabólica para fluidizar el citoplasma circundante, lo que les permite moverse a través de un viscoso, similar al vidrio. citoplasma. Durante la inactividad, cuando tales actividades metabólicas se ponen en espera, el citoplasma se comporta como un vidrio sólido , "congela" las estructuras subcelulares en su lugar y tal vez las protege, mientras que permite que pequeñas moléculas como los metabolitos se muevan libremente a través de la célula, lo que puede ser útil para Células en transición fuera de latencia. [20]
Virus [ editar ]
La inactividad en su definición rígida no se aplica a los virus, ya que no son metabólicamente activos. Sin embargo, algunos virus, como los poxvirus y los picornavirus después de ingresar al host, pueden permanecer latentes durante largos períodos de tiempo, o incluso indefinidamente, hasta que se activen externamente. Los herpesvirus, por ejemplo, pueden volverse latentes después de infectar al huésped y, después de años, activarse nuevamente si el huésped está bajo estrés o expuesto a radiación ultravioleta .
DORN1 se refiere a un receptor purinérgico encontrado en las plantas verdes, que está involucrado en la detección de ATPextracelular . [1] A través del proceso de transducción de señales , DORN1 une la unión de ATP extracelular (que se produce durante el estrés celular) a la señalización corriente abajo y, en última instancia, a la expresión génica , que se cree que ayuda a la supervivencia de la planta.
Propiedades moleculares [ editar ]
En contraste con los receptores purinérgicos animales (que son receptores acoplados a la proteína G ), DORN1 es una quinasa receptora de lectina (LecRK), [2] y es parte de las quinasas receptoras de lectina de tipo L, debido a su dominio extracelular similar a las leguminosas. [3]
En plantas verdes como Arabidopsis thaliana , varios mutantes que carecen de los receptores DORN1 son incapaces de fosforilar las proteínas quinasas activadas por mitógenos después de la estimulación con ATP. [4]
Función [ editar ]
Los receptores DORN1 pueden jugar un papel en la mediación de las respuestas inflamatorias inducidas por la herida en las plantas verdes, con el ATP actuando como una molécula de patrón molecular asociada al daño . En respuesta a la lisis celular , el ATP se descarga y se une al dominio de lectina extracelular del receptor DORN1. El dominio de la quinasa DORN1 intracelular se activa posteriormente, lo que da como resultado varias respuestas celulares como la activación de la proteína quinasa activada por mitógenos , el aumento de la concentración de calcio citosólico y la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), lo que finalmente conduce a la inducción de la expresión génica de defensa .
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