Enzimas antioxidantes:
- Superóxido dismutasa (SOD):la SOD convierte el superóxido (O2-), un ROS dañino, en peróxido de hidrógeno (H2O2) y oxígeno (O2).
- Ascorbato Peroxidasa (APX):APX utiliza ascorbato (vitamina C) para reducir el H2O2 a agua (H2O).
- Catalasa:La catalasa descompone directamente el H2O2 en agua y oxígeno.
- Glutatión Reductasa (GR):GR regenera el glutatión reducido (GSH), un importante antioxidante, a partir del glutatión oxidado (GSSG).
Antioxidantes no enzimáticos:
- Glutatión (GSH):GSH es un tripéptido que elimina directamente las ROS y ayuda a mantener el equilibrio redox celular.
- Ascorbato (Vitamina C):El ascorbato es un antioxidante soluble en agua que reduce las ROS y regenera otros antioxidantes como el GSH.
- Carotenoides:Los carotenoides, como el betacaroteno y la luteína, apagan el oxígeno singlete y otras ROS, protegiendo los componentes celulares.
- Tocoferoles (Vitamina E):Los tocoferoles son antioxidantes solubles en lípidos que se encuentran en las membranas, donde eliminan los radicales libres y previenen la peroxidación lipídica.
- Flavonoides:Los flavonoides son pigmentos vegetales que poseen propiedades antioxidantes y pueden quelar iones metálicos que catalizan la producción de ROS.
Compartimentación:
- Cloroplastos:Los cloroplastos son los principales sitios de producción de ROS durante la fotosíntesis. Contienen sistemas antioxidantes especializados, como el ciclo agua-agua, para mitigar el daño de las ROS.
- Peroxisomas:Los peroxisomas son orgánulos implicados en diversas reacciones metabólicas que generan ROS. Poseen catalasa y otras enzimas antioxidantes para desintoxicar las ROS.
- Vacuolas:Las vacuolas pueden secuestrar ROS e iones metálicos, impidiendo su interacción con componentes celulares sensibles.
Señalización ROS y Regulación Redox:
- Las ROS también desempeñan funciones cruciales en la señalización celular y la regulación redox. En niveles bajos, las ROS pueden actuar como moléculas de señalización involucradas en diversos procesos fisiológicos, incluidas las respuestas de defensa, el crecimiento celular y la muerte celular programada.
- Las reacciones redox que involucran ROS y antioxidantes mantienen la homeostasis redox celular, que es esencial para el correcto funcionamiento celular.
Mecanismos de reparación:
- Reparación del ADN:las ROS pueden causar daño oxidativo al ADN. Las células vegetales tienen mecanismos de reparación del ADN, como la reparación por escisión de bases y la reparación por escisión de nucleótidos, para reparar el ADN dañado.
- Reparación de proteínas:las proteínas oxidadas se pueden reparar mediante procesos como la inversión de la carbonilación y la reducción del sulfóxido de metionina.
Estos mecanismos trabajan juntos para mantener un delicado equilibrio entre la producción de ROS y la desintoxicación, asegurando que las células vegetales puedan funcionar de manera óptima y responder adecuadamente a los desafíos ambientales mientras minimizan el daño autoinfligido.
