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Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado Decanato de Agronomía Departamento Ciencias Biológicas Fisiología Vegetal. RESPIRACIÓN.
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Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado Decanato de Agronomía Departamento Ciencias Biológicas Fisiología Vegetal RESPIRACIÓN
La respiración celular consiste de una serie de procesos por los cuales los carbohidratos y otras moléculas orgánicas son oxidadas, con la finalidad de obtener energía(almacenada durante la fotosíntesis) y esqueletos de carbono, para ser usados en el crecimiento y mantenimiento de la célula Reacción simplificada: C6H12O6+ 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12 H2O
RESPIRACIÓN EN LAS PLANTAS Dos mecanismos: 1. Respiración celular: Producción de C02 por catabolismo de la glucosa. Puede ser Aeróbica o Anaeróbica 2. Fotorrespiración: Producción de C02 en presencia de luz: Ruta del glicolato. SUSTRATOS RESPIRATORIOS Glucosa (azúcares), lípidos, ácidos orgánicos, y en menor proporción proteínas. Dependiendo de la especie, órgano y del estado de desarrollo.
ETAPAS DE LA RESPIRACION Aeróbica 1. DEGRADACIÓN DEL ALMIDON Y LA SACAROSA 2. GLUCOLISIS 3. 4 Respiración Anaeróbica
2.- GLUCÓLISIS: Glucosa Ácido Pirúvico. • * No se utiliza oxigeno, ni se libera CO2 . • FUNCIONES • Se sintetizan los sustratos del ciclo de Krebs • Producción de energía metabólica (2 a 3 moléculas netas de ATP) • Provee sustratos precursores para la síntesis de otros compuestos: • · Componentes de la pared celular (celulosa, polímeros) • · Grasas, aceites y fosfolípidos • . Aminoácidos para la formación de proteínas
2.1. RESPIRACIÓN ANAEROBICA (FERMENTACIÓN) • Se presenta bajo condiciones de anaerobiosis • Es menos eficiente en la producción de energía • Se acumulan compuestos que pueden llegar a ser tóxicos a la planta.
3.- CICLO DE KREBS • * Se da en condiciones de aerobiosis • * Ocurre en la mitocondria • * El ácido piruvico Acetil CoA (paso previo). • * Formaciones posteriores de ácidos orgánicos. Procesos descarboxilativos. • FUNCIONES • Producción de donadores de electrones (NADH) • Producción de energía metabólica (ATP) • Se libera CO2 • Formación de esqueletos de carbono • · Precursores de la clorofila, citocromos, fitocromo, aminoácidos para la formación de proteínas, ácidos nucleicos, alcaloides, hormonas.
4.- CADENA RESPIRATORIA / FOSFORILACION OXIDATIVA * Se da en condiciones de aerobiosis (O2 aceptor final) * Ocurre en la membrana interna mitocondrial * Reacciones de oxidoreducción para formar ATP. *Se forma agua como producto final
Acido Pirúvico GLICOLISIS Y CICLO DE KREBS CO2 NADH
CADENA TRANSPORTADORADE ELECTRONES EN LA MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA NADH
A partir del ciclo de Krebs se originan sustancias intermediarias en la biosíntesis de otros compuestos esenciales en el desarrollo de la planta
CICLO DE LAS PENTOSAS FOSFATO • Ruta alterna a la glucólisis para la obtención de energía. Los intermediarios son azucares de 5 carbonos. • Ocurre en el citoplasma • El aceptor de electrones es el NADP • FUNCIONES • Producción de NADPH, que se utiliza para la síntesis de lípidos, esteroides y aminoácidos y para la formación de esqueletos de carbono • Conversión de hexosas a pentosas (Ribosa-5-fosfato) utilizada para la síntesis de ácidos nucleicos (ARN y ADN) • Producción de precursores de lignina y otros compuestos aromáticos.
Factores que afectan el proceso Externos • A) EXTERNOS 1. LUZ.-Induce un de la intensidad respiratoria. 2. AGUA.- Hidratación del citoplasma: semillas secas : actividad respiratoria semillas hidratadas: actividad respiratoria 3.-TEMPERATURA: Por c/10oC se duplica la intensidad respiratoria dentro de ciertos límites. Por regla general al la T, la intensidad respiratoria. Este principio se aplica a la refrigeración comercial de hortalizas. 4.- [ ] de O2 y CO2 5.- Heridas
Factores que afectan el procesoB. Internos: 1. Tipo de Sustrato respiratorio COCIENTE RESPIRATORIO (CR, RQ) Relación existente entre la cantidad de oxígeno consumido y el dióxido producido en el proceso. CR= moles de CO2 liberados / moles de O2 consumidos Depende del sustrato que se este empleando CR carbohidratos: 1(0,97-1,17) CR lípidos: menores a 1 CR ácidos orgánicos: mayores a 1
Factores Internos que afectan el proceso 2. Disponibilidad de sustrato 3. Estado nutricional
Factores Internos que afectan el proceso 4. Tipo y edad del órgano especifico La tasa de respiración difiere entre órganos, y cambia con la edad y el estado de desarrollo. La tasa de respiración es un reflejo de los requerimientos metabólicos EJ: Flores y frutos verdes > hojas Raíces > vástagos
ECONOMIA DEL CARBONO: Los gastos respiratorios de fotoasimilados se invierten en el crecimiento y el mantenimiento de la planta