El Oxígeno

Cmo producen oxgeno las plantasEl mecanismo bioqumico denominado reloj oxidante del agua confiere a las plantas y a ciertas bacterias la capacidad de utilizar la energa solar para romper las molculas de agua en oxgeno molecular, protones y electrones.El oxgeno es una molcula indispensable para la vida en la tierra. Las plantas lo producen continuamente durante el da mediante un proceso conocido como fotosntesis. Sin embargo, bajo condiciones ambientales desfavorables tales como sequa, alta intensidad lumnica, temperaturas extremas y radiacin UV, se generan inevitablemente especies reactivas del oxgeno (ERO), tambin denominadas radicales libres. Estas ERO son capaces de reaccionar con otras molculas fundamentales de la clula, alterando su funcionamiento. En respuesta a esto, las plantas desarrollaron mecanismos para adaptarse y sobrevivir que incluyen la defensa antioxidante. Los niveles elevados de las ERO, percibidos por componentes celulares, disparan una seal de alerta que llega al ncleo en donde se activan los genes relacionados con los mecanismos de defensa. El rol que cumplen las ERO en la sealizacin celular es poco conocido y est siendo estudiado en estos momentos por nuestro grupo de trabajo.La cara del estrs oxidativo Bajo condiciones fisiolgicas normales, hay un balance entre la produccin de ERO y su eliminacin. Cualquier estmulo que aumente los niveles de ERO y/o disminuya la actividad antioxidante perturbar este balance y generar estrs oxidativo. Numerosos estudios han demostrado un aumento en la produccin de ERO ante situaciones ambientales adversas, como sequa, alta intensidad lumnica, temperaturas extremas, alta radiacin y radiacin ultravioleta, metales pesados y patgenos (figura 2). Generacin de ERO Las ERO se generan tanto en las cadenas de transporte de electrones como en rutas enzimticas. En plants, la principal fuente de produccin de ERO es la cadena de transporte de electrones de los cloroplastos. Durante la fotosntesis, algunos transportadores de electrones reducidos son capaces de ceder electrones directamente al oxgeno molecular para producir el O2.-,el cual se puede convertir enH2O2por medio de la enzima SOD (cuadro 2). Existen adems otras vas que pueden cobrar relevancia en la generacin de ERO en determinadas circunstancias metablicas. Por ejemplo, cuando una planta es atacada por un patgeno (estrs bitico) la enzima NADPH oxidasa genera H2O2en el sitio de la infeccin. El H2O2producido es utilizado para fortalecer la estructura de la pared celular, aislando de esta manera el tejido infectado y al mismo tiempo tiene un efecto txico sobre el patgeno, evitando que el mismo se propague al resto de la planta. Por otro lado, el H2O2generado en el sitio de infeccin desencadena la activacin de los sistemas de defensa en el resto de la planta, preparndola para futuros ataques de patgenos.Elciclo del oxgenoes la cadena de reacciones y procesos que describen la circulacin deloxgenoen labiosferaterrestre. Al respirar los animales y los seres humanos tomamos del aire el oxgeno que las plantas producen y luego exhalamosgas carbnico. Las plantas, a su vez, toman el gas carbnico que los animales y los seres humanos exhalamos, para utilizarlo en el proceso de la fotosntesis. Plantas, animales y seres humanos intercambian oxgeno y gas carbnico todo el tiempo, los vuelven a usar y los reciclan. A esto se le llama el ciclo del oxgeno.El oxgeno molecular presente en laatmsferay el disuelto en el agua interviene en muchas reacciones de los seres vivos. En larespiracin celularse reduce oxgeno para la produccin de energa y generndose dixido de carbono, y en el proceso defotosntesisse origina oxgeno y glucosa a partir de agua, dixido de carbono (CO2) yradiacin solar.