RESPIRACIÓN 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 SUSTRATOS RESPIRATORIOS 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.

PRINCIPALES SUSTRATOS DE LA RESPIRACIÓN CELULAR

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.

2.2. RESPIRACIÓN AERÓBICA:

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

GLICOLISIS Y CICLO DE KREBS Acido Pirúvico 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 proceso B. 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

Factores Internos que afectan el proceso

Factores Internos que afectan el proceso

Factores Internos que afectan el proceso

ECONOMIA DEL CARBONO: Los gastos respiratorios de fotoasimilados se invierten en el crecimiento y el mantenimiento de la planta