Respiracion

Vista previa del material en texto

RESPIRACION
1
1
2
 La respiración aeróbica se refiere al proceso biológico en el cual los compuestos reducidos son movilizados y oxidados en un forma controlada.
 La energía liberada se incorpora en forma de ATP que es usada para el mantenimiento y desarrollo de la planta
C6H12O6 + 6O2 + ADP		6CO2 + 6H2O + ATP	
 El cambio de la energía libre estándar para la reacción involucra la liberación de 2880 kJ (686 kcal) por mol (180 g) de glucosa
3
3
4
4
Cociente respiratorio (CR)
	CR = CO2
			 		 O2
C6H12O6 + 6O2 + ADP		6CO2 + 6H2O + ATP
CR = 1
Acido oleico
C18H34O2 + 25.5 O2 		18 CO2 + 17H2O
CR = 0.71
5
5
Degradación de azúcares hexosa a partir de carbohidratos de reserva
 Hidrólisis de la sacarosa
sacarosa + H2O			glucosa + fructosa
b) Hidrólisis del almidón
	Amilosa: cadenas no ramificadas de D-glucosa con enlaces (1-4)
	Amilopectina: muy ramificada con enlaces (1-4) y puntos de ramificación (1-6)
invertasa
6
6
Enzima -amilasa: hidroliza al azar los enlaces (1-4) de la amilosa y da una mezcla de glucosa y maltosa
Enzima -amilasa: hidroliza la amilosa en unidades de maltosa
Enzima almidón fosforilirasa: empieza por un extremo no reductor, no hay hidrólisis sino la incorporación de un grupo fosfato
almidón + H2PO4-			glucosa 1-P
7
7
Amilopectina: es atacada por la  y -amilasa pero no atacan los enlaces (1-6)
Dextrina límite: limite de ataque de las amilasas
Enzima (1-6)-glucosidasa: hidroliza los enlaces (1-6)
	-amilasa			
	-amilasa			
	(1-6)-glucosidasa
degradan la amilopectina a glucosa y maltosa
maltosa + H2O			2 D-glucosa
maltasa
8
8
c) Hidrólis de fructanos
glucosa-fructosa-(fructosa)n + nH2O
			n fructosa + glucosa-fructosa
FRUCTANO
SACAROSA
-fructofuranosidasa
9
9
GLUCOLISIS
10
10
Etapas de la Glicólisis
12
12
Piruvato			lactato
Lactato deshidrogenasa
NADH NAD+ 
piruvato		acetaldehido		etanol
Piruvato descarboxilasa
Alcohol deshidrogenasa
 Fementación alcohólica
 Fermentación láctica
13
13
Glucólisis
La glucólisis transforma una hexosa fosfato en dos moléculas de ácido pirúvico (piruvato), con lo que se efectua una oxidación parcial de la glucosa.
Producción de ATP.
Formación de moléculas que pueden extraerse de la ruta para sintetizar otros componentes.
El piruvato que se oxida en las mitocondrias genera cantidades relativamente altas de ATP, mucho más de lo que se produce en la glucólisis.
14
14
MITOCONDRIA
Diámetro: 0.5 - 1.0 m
Largo: 3 m
15
15
Ciclo TCA o ciclo de Krebs
(Hans Krebs 1953, premio Nobel respiración celular)
16
16
Algunas características únicas del ciclo TCA en plantas
La enzima Succinil CoA sintetasa produce ATP en plantas y GTP en animales.
 Actividad de la enzima NAD+ málica
Malato + NAD+		piruvato + CO2 + NADH
17
17
18
18
CADENA TRANSPORTADOR DE ELECTRONES 
19
19
20
20
Algunos transportadores ausentes en animales
 La presencia de la NAD(P)H deshidrogenasa que facilita la oxidación del NADH citoplasmático y posiblemente del NADPH.
 Presenta dos rutas de oxidación de NADH en la matriz.
 La mayoría de plantas tienen la ruta “alternativa” para la reducción del O2.
21
21
Balance de la respiración aeróbica en las plantas
Glucólisis:		síntesis directa	:	 4 ATP
			NADH	x 1.5		:	 3 ATP
			defosforilación	:	-2 ATP 
							 
MITOCONDRIA
Piruvato		NADH x 2.5		:	 5 ATP
Ciclo TCA		síntesis directa	:	 2 ATP
			NADH	x 2.5		:	15 ATP
			FADH2	 x 1.5		:	 3 ATP
							
5 ATP
25 ATP
23
23
24
25
25
Vía de las pentosa fosfato
Ruta de las pentosa fosfato
 Oxida glucosa a ribulosa 5P y reduce NADPH.
 NADPH para reducir al O2 y síntesis de ATP.
 Precursores para la síntesis de aminoácidos y metabolitos secundarios
27
27
SÍNTESIS DE LÍPIDOS
Animales 
Almacenamiento de energía
Plantas
Almacenamiento de carbono
Producción de energía
Semillas: soya, girasol, maní, algodón, semillas pequeñas de plantas silvestres.
Frutos: olivo, palta.
Triacilglicéridos: almacenaje de grasas y aceites en semillas
Glicerolípidos polares: membrana celular
Otros lípidos:
Ceras: protección, reduce la pérdida de agua
Terpenoides: carotenoides
Esteroles: membranas
Triacilglicéridos
Son sintetizados en los plastidios
Son transportados al retículo endoplasmáticos para completar su síntesis
Se almacenan en los oleosomas
Aceite de maní:	 9% ácido palmítico
			59% ácido oleico
			21% ácido linoleico
Semilla de algodón:	20% ácido palmítico
				30% ácido oleico
				45% ácido linoleico
Glicerolípidos polares
Principales lípidos de membrana
Porción hidrofóbica:	16-18 C ácidos grasos
					posición 1 y 2
Cabeza polar: posición 3
Glicerolípidos polares
Gliceroglicolípidos: azúcares en la cabeza
Glicerofosfolípidos: grupos fosfato en la cabeza
Los glicerolípidos son sintetizados en los plastidios y el retículo endoplasmático
Síntesis de glicerolípidos
Ruta procariótica
En el cloroplasto
Utiliza ácido palmítico (16:00) y ácido oleico (18:1)
Síntesis de ácido fosfatídico y sus derivados
Ruta eucariótica
En el retículo endoplasmático
Incorpora ácidos grasos en el ácido fosfatídico y sus derivados
Metabolismo de Lípidos
44
44
FACTORES QUE AFECTAN LA RESPIRACION
Disponibilidad de sustrato
	Mayor tasa de respiración en plantas expuestas al sol
2. Disponibilidad de oxígeno
	Anoxia: carencia de O2
	Hipoxia: disminución de la concentración de O2
45
45
46
46
Efectos perjudiciales de la hipoxia
 Aceleración de la glucólisis y la fermentación.
 Demora el transporte de citoquininas de las raíces jóvenes a los brotes.
 Desequilibrio en la absorción de nutrientes minerales.
 Marchitamiento de hojas acompañado de un descenso en la velocidad de traslocación de carbohidratos y en la fotosíntesis.
 Disminución en la permeabilidad de las raíces al agua.
 Promueve la síntesis de etileno.
 Epinastia
47
47
Adaptaciones a la baja disponibilidad de O2
 Acumulación de carbohidratos en raíces o rizomas carnosos.
 Raíces neumatóforas.
 Raíces adventicias.
 Tejidos aéreos (aerenquimas) 
48
48
3. Temperatura
 
Q10: factor en cual incrementa la velocidad de un reacción con un incremento de 10°C.
log Q10= 10 log K2
 T2 - T1 K1
	
		T1: temperatura inferior (en °K ó °C)
		T2: temperatura superior (en °K ó °C)
		K1: tasa en T1
		K2: tasa en T2
	Q10 a 5-25°C es de 2-2.5
	Q10 para la tasa de difusión del O2 y CO2 es 1.1
49
49
Tipo y edad de la planta
CO2 (mg/g peso seco por hora)
CO2 (mg/g peso seco por hora)
50
50
51
51