estomas y CO2

Trabajo realizado por Carmen díaz Barreche

Mecanismos fisiológicos y moleculares

REGULACIÓN DE LA APERTURA ESTOMÁTICA SEGÚN LA CONCENTRACIÓN INTERNA DE CO2

ESTOMA CERRADO

ESTOMA ABIERTO

Estomas son elementos reguladores de la transpiración en la planta. Equlibran la entrada de CO2 y salida de H2O, evitando la desnutrición y deshidratación

alta concentración de CO2 interna -> los estomas se Cierran

CONCENTRACIÓN DE CO2 Y APERTURA DE ESTOMAS

1

2

CBC1 y CBC2

BCA1 y BCA4

SLAC1

OST1

HT1

PROTEÍNAS SEÑALIZADORAS

MAPKKK tipo RafSe activa ante bajo CO₂. Mantiene los estomas abiertos, inhibiendo a las proteínas que los cierran como OST1

Quinasa tipo SnRK2Se activa ante alto CO₂ y ABA. Promueve el cierre de estomas activando canales de aniones SLAC1. Es fosforilado e inhibido por HT1

Canal de aniones (Cl⁻ y NO₃⁻) de células oclusivas. Reduce la presión osmótica provocando la pérdida de agua o turgencia y cierre de estomas

Anhidrasa carbónica, convierten CO₂ en bicarbonato, que señaliza para el cierre de estomas activando canales de aniones SLAC1. HT1 domina sobre BCA1 y BCA4

Fosforiladas y activadas por HT1. Promueven la entrada de K⁺ en células oclusivas, que aumentan su turgencia y abren los estomas.

Imágen 1.

2

3

5

4

1

CBC1 y 2 permiten la entrada de K+

HT1 se activa y favorece la apertura de ATPasas de H+

Ante baja concentración de co2

APERTURA DE ESTOMAS

Se activa y fosforila a:- CBC1 y CBC2- OST1

1. Señalizan la activación de ATPasa de H+2. Hiperpolarización3. Entrada de K+4. Entrada de agua y aumento de turgencia5. APERTURA DE ESTOMAS

INHIBICIÓN DE OST1

No activa el cierre de estomas

2

3

1

Imágen 2.

BCA1 y BCA4 convierten el CO₂ en bicarbonato

OST1 se activa y HT1 no lo inhibe

Ante alta concentración de co2

CIERRE DE ESTOMAS

Se activa ante alto CO₂. Activa canales aniónicos SLAC1

El bicarbonato intracelular activan los canales aniónicos SLAC1

SLAC1

Permite la salida de aniones y de agua, perdiendo turgencia en la célula y CERRANDO LOS ESTOMAS

2

3

1

Imágen 3.

La alta concentración de CO₂ inhibe las ATPasas de H+

1. Imagen 1: Takahashi, Y., et al. (2022). Stomatal CO₂/bicarbonate sensor consists of two interacting protein kinases, Raf-like HT1 and non-kinase-activity requiring MPK12/MPK4. Science Advances, 8, eabq6161. https://doi.org/10.1126/sciadv.abq6161
2. Imagen 2 y 3: Does MPK4/12-HT1 function as a CO₂/bicarbonate sensor to regulate the stomatal conductance under high CO₂ levels? (2023). Plant Cell Reports, 42(12), 1-3. https://doi.org/10.1007/s00299-023-03077-8
3. Hiyama, A., Takemiya, A., Munemasa, S., & Hashimoto-Sugimoto, M. (2017). Blue light and CO₂ signals converge to regulate light-induced stomatal opening. Nature Communications, 8, 1284. https://doi.org/10.1038/s41467-017-01237-5
4. Dibujos: obtenidos de Genially y Biorender (https://app.biorender.com/)

BIBLIOGRAFÍA