El creciente interés en la presencia de contaminantes de preocupación emergente (CEC) en entornos acuáticos ha impulsado la investigación sobre los mecanismos biológicos capaces de eliminar compuestos farmacéuticos como el paracetamol, considerando diferentes especies de plantas como sistemas modelo. Así, el uso de raíces peludas (HRs) se ha convertido en una herramienta interesante. Este estudio explora la capacidad de las HRs de tabaco para eliminar el paracetamol, con énfasis en el esclarecimiento de los principales pasos del metabolismo y las enzimas clave involucradas en el proceso de detoxificación del hígado verde, así como la respuesta antioxidante. La profundización en estos aspectos se ha llevado a cabo a través de análisis de expresión génica y bioquímicos bajo regulación circadiana. Nuestros resultados revelan que las HRs eliminaron eficientemente el paracetamol (100 mg L) del medio de cultivo, logrando alrededor del 99% de eliminación a las 16 h ZT (16). Se ha observado la activación temprana de los mecanismos de defensa antioxidante, demostrada por el aumento de la actividad de peroxidasa (POD) y la capacidad antioxidante total (TAA) durante la fase de luz. Además, se evaluaron la actividad de la glutatión S-transferasa (GSTs) y los niveles de glutatión (GSH), potencialmente vinculados a la conjugación del paracetamol. Los análisis de expresión génica confirmaron la regulación al alza del gen GST en respuesta al tratamiento con paracetamol, manteniendo ritmos circadianos como en el control, y solo mostraron expresión rítmica tras el tratamiento. Además, la modulación de los genes centrales del reloj circadiano sugiere que la respuesta de la planta al paracetamol está regulada de manera estricta por el sistema circadiano. En conjunto, estos hallazgos arrojan luz sobre los complejos mecanismos moleculares y bioquímicos subyacentes a la detoxificación del paracetamol en las HRs de tabaco y subrayan el papel significativo de la regulación circadiana en la orquestación de estas respuestas.