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CLASIFICACION DE LAS CELULAS SEGÚN SUS CARACTERISTICAS METABOLICAS
I. Según la fuente de Energía que utilizan: a) Fototróficas: Obtienen la energía de la luz: células vegetales. e A B > C luz LUIS ROSSI
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CLASIFICACION DE LAS CELULAS SEGÚN SUS CARACTERISTICAS METABOLICAS
b) Quimiotróficas: Obtienen la energía de la oxidación de los alimentos: c. animales y células vegetales en oscuridad. SH D > S + DH2 e A B > C LUIS ROSSI
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CLASIFICACION DE LAS CELULAS SEGÚN SUS CARACTERISTICAS METABOLICAS
II.Según la fuente de Carbono que utilizan: a) Autotróficas: Utilizan CO2 como fuente de C para formar sus moléculas orgánicas. Se alimentan a sí mismas. : c. vegetales y algunas bacterias. AUTOTROFOS CO H2O > CH2O + O2 LUIS ROSSI
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CLASIFICACION DE LAS CELULAS SEGÚN SUS CARACTERISTICAS METABOLICAS
b) Heterotróficas: Utilizan moléculas previamente elaboradas por los autótrofos: Se alimentan de otros: células animales, microorganismos y células vegetales en oscuridad. . AUTOTROFOS HETEROTROFOS CH2O + O > CO2 + H2O LUIS ROSSI
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CELULAS HETEROTROFICAS
CLASIFICACION: a) Aeróbicas: Utilizan el O2 como aceptor final de hidrógeno y obtienen mucha energía. 2SH O > 2S + 2H2O E LUIS ROSSI
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CELULAS HETEROTROFICAS
b) Anaeróbicas: Utilizan moléculas orgánicas como aceptores finales de hidrógeno y obtienen poca energía. SH B > S + BH2 e B = molécula orgánica LUIS ROSSI
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CELULAS HETEROTROFICAS
Células Anaeróbicas: Tipos: b1) Anaeróbicas facultativas: pueden usar el O2 si esta disponible y si no otros aceptores de H. b2) Anaeróbicas estrictas: no pueden usar el O2 por ser tóxico para ellas. LUIS ROSSI
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METABOLISMO CELULAS AUTOTROFAS Y FOTOTROFAS
Energía lumínica Energía química Actividades vitales ATP ATP Sales minerales NO3, NH3, SO4, PO4 Sales minerales NH4, PO4, SO4 PROTEINAS ACIDOS NUCLEICOS GLUCIDOS LIPIDOS construcción destrucción CO2 H2O CO2 H2O ANABOLISMO CATABOLISMO LUIS ROSSI
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METABOLISMO CELULAS HETEROTROFAS Y QUIMIOTROFAS
Actividades vitales ATP ATP Aminoácidos monosacáridos ác. grasos glicerina PROTEINAS ACIDOS NUCLEICOS GLUCIDOS LIPIDOS NH3, urea, PO4, SO4 construcción destrucción CO2 H2O ANABOLISMO CATABOLISMO LUIS ROSSI
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RUTAS METABOLICAS LUIS ROSSI
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RUTAS METABOLICAS LUIS ROSSI
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ESQUEMA GENERAL DE RUTAS BIOSINTETICAS
CO2 Monosacáridos Oligo y polisacáridos Ac. Shikímico piruvato Ác. grasos Triglicéridos fenilpropanos acetato Ác. mevalónico carotenoides acetogeninas geranil geraniol Ciclo de Krebs geraniol farnesol escualeno CO2 monoterpenos sesquiterpenos diterpenos proteínas aa triterpenos flavonoides porfirinas porfobilinógeno esteroides alcaloides LUIS ROSSI
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METABOLISMO DE LIPIDOS
Triglicéridos Lipogénesis Lipólisis Ac. Grasos + Glicerol Síntesis de novo y alargamiento - oxidación glicólisis - oxidación CO2 Acetil-S-CoA Terpenoides Malonil-S-CoA Respiración celular Ciclo del glicolato LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS Formados por C, H, O. Carbohidratos: glúcidos
Fuente principal: Fotosíntesis. Función: a) Reserva energética b) Estructural Tipos : a) Monosacáridos b) Oligosacáridos c) Polisacáridos LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS MONOSACARIDOS
triosa tetrosa pentosa hexosa LUIS ROSSI
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MONOSACARIDOS: ALDOSAS
LUIS ROSSI
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MONOSACARIDOS: CETOSAS
LUIS ROSSI
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ISOMEROS ENANTIOMEROS
LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS MONOSACARIDOS
LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS MONOSACARIDOS - PENTOSAS
LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS MONOSACARIDOS - HEXOSAS
LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS MONOSACARIDOS
MUTAROTACION LUIS ROSSI
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MONOSACARIDOS DERIVADOS AMINOAZUCARES
CHO | H – C – NH2 HO – C – H H – C – OH H – C – OH CH2OH CHO | H – C – NH2 HO – C – H HO – C – H H – C – OH CH2OH LUIS ROSSI D - glucosamina D - galactosamina
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MONOSACARIDOS DERIVADOS AZUCARES - ALCOHOLES
CH2OH | H – C – OH HO – C – H H – C – OH LUIS ROSSI
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MONOSACARIDOS DERIVADOS
AZUCARES ACIDOS CHO | (CHOH)4 CH2OH azúcar COOH | (CHOH)4 CH2OH CHO | (CHOH)4 COOH COOH | (CHOH)4 aldónico urónico sacárico LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS AZUCARES ACIDOS
LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS MONOSACARIDOS
LUIS ROSSI
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CELULA VEGETAL PARED CELULAR
Formados de 12 tipos de monosacáridos: d-glucosa l-arabinosa d-acido galacturónico d-galactosa d-xilosa d-acido glucorónico d-manosa d-apiosa l-ácido acerico l-fucosa l-rhamnosa ácido 3-deoxi-D mano-octulosonico (KDO) LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS OLIGOSACARIDOS DISACARIDOS
LUIS ROSSI
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OLIGOSACARIDOS Maltosa: glucosa-glucosa Celobiosa: glucosa-glucosa
Disacáridos Sacarosa: glucosa-fructuosa Melibiosa: galactosa-galactosa Melicitosa: sacarosa-glucosa Trisacáridos Rafinosa: sacarosa-galactosa Tetrasacáridos Estaquiosa: sacarosa-galactosa-galactosa Pentasacáridos Verbascosa: sacarosa-galactosa-galactosa-galactosa LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS DISACARIDOS
LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS DISACARIDOS
LUIS ROSSI
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DISACARIDOS CELOBIOSA LUIS ROSSI
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OLIGOSACARIDOS LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS POLISACARIDOS
Según su composición: a) Homoglicanos{monosacáridos =s. b) Heteroglicanos{ monoscáridos s. Según su función: a) Reserva energética: origen vegetal{ amilosa y amilopectina b) Estructural: origen vegetal{ celulosa LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS POLISACARIDOS
AMILOSA LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS POLISACARIDOS
AMILOPECTINA LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS POLISACARIDOS
AMILOPECTINA Enlace 1-6 Enlaces 1-4 LUIS ROSSI
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CARBOHIDRATOS POLISACARIDOS
LUIS ROSSI
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CELULA VEGETAL PARED CELULAR
Tipos de Polisacáridos: Son de 2 tipos la celulosa y las hemicelulosas. La celulosa es sintetizada a nivel de la m. plasmática por un complejo terminal. Las hemicelulosas son sintetizadas a nivel del retículo y del aparato de Golgi: celulosa homogalacturonanos arabinanos xiloglucanos rhamnogalacturonano I galactanos xilanos rhamnogalacturonano II arabinogalactanos -glucanos apiogalacturonano residuos ferulados de arabinosa y galactosa LUIS ROSSI
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POLISACARIDOS CELULOSA
Cadena de (14)-D-glucopiranosa LUIS ROSSI
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POLISACARIDOS LUIS ROSSI
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PARED CELULAR VEGETAL LUIS ROSSI
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COMPLEJO TERMINAL DE SINTESIS DE LA PARED CELULAR
LUIS ROSSI
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MODELO MOLECULAR DE SINTESIS DE LA PARED CELULAR
La enzima celulosa sintetasa presenta 2 sitios de unión de la UDP-G. LUIS ROSSI
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POLISACARIDOS LUIS ROSSI
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POLISACARIDOS DERIVADOS
LUIS ROSSI
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POLISACARIDOS DERIVADOS CALOSA
Fabricada por la membrana celular cuando las células son dañadas. Homopolímero de glucosa unidas por enlaces (1-3). Principal polisacárido estructural de la paredes del tubo polínico en crecimiento. LUIS ROSSI
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CONVERSION DE HEXOSAPENTOSA
ELIMINACION DEL C6 UDP-glucosa C6 NAD+ NADH +H + NAD+ CO2 NADH +H + + H2O UDP-xilosa C5 ác. UDP-glucorónico ác. UDP-galacturónico LUIS ROSSI
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CONVERSION DE HEXOSAPENTOSA
ELIMINACION DEL C1 Glucosa 6 P C6 NADP+ NADPH +H + 6 fosfato-gluconolactona NADP+ + H2O NADPH +H + CO2 ác. 6-fosfoglucónico Ribulosa 5 fosfato C5 LUIS ROSSI
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CICLO DE LAS PENTOSA - P RudiP 2 APG Ribulosa 5 fosfato Xil5P R5P G3P
ATP CO2 + H2O RudiP 2 APG Ribulosa 5 fosfato C5 C5 Xil5P 2 ATP C5 C3 CO2 2 NADPH + H + R5P C3 C7 C5 C4 C3 C5 2 NADPH + H + C6 G3P 2 G3P G6P FDP F6P C3 C6 DHAP LUIS ROSSI
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Están presentes en la familia de las crucíferas: coliflor, brócoli, col, coles de bruselas, nabos, mostaza, maca. GLUCOSINOLATOS Glucobrasicina LUIS ROSSI
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METABOLISMO DE LOS GLUCOSINOLATOS
LUIS ROSSI
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LIPIDOS Formados por C, H, O. Opcional: P, N.
Son insolubles en agua, pero solubles en compuestos orgánicos. Formas: aceites, grasas y ceras. Funciones: estructural, reserva energética, hormonal, protección, fuente de vitaminas(animales). Tipos: a) Triglicéridos c) Glicolípidos b) Fosfoglicéridos d) Ceras e) Esteroides LUIS ROSSI
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SINTESIS DE LIPIDOS LUIS ROSSI
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LIPIDOS ACIDOS GRASOS SATURADOS: INSATURADOS:
#C Nombre Pto de Fusión(oC) 16 CH3(CH2)14COOH Palmítico 18 CH3(CH2)16COOH Esteárico INSATURADOS: 16 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH Palmitoléico 18 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Oléico 18 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Linoléico 18 CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Linolénico -11 LUIS ROSSI
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LIPIDOS FOSFOLIPIDOS LUIS ROSSI
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LIPIDOS TRIGLICERIDOS
glicerol LUIS ROSSI
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GLICOLIPIDOS LUIS ROSSI
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GLICOLIPIDOS LUIS ROSSI
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LIPIDOS CERAS LUIS ROSSI
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T E R P E N O S LUIS ROSSI
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TIPOS DE TERPENOIDES 1 x 5C Hemiterpenos isopreno
Unidades Grupos Ejemplos de 5 C 1 x 5C Hemiterpenos isopreno 2 x 5C Monoterpenos abiertos: citral, geraniol monocíclicos: limoneno, mentol bicíclicos: alcanfor, y pineno 3 x 5C Sesquiterpenos abierto: farnesol cíclico: ác. Abscísico 4 x 5C Diterpenos abierto: fitol cíclico: giberelina 6 x 5C Triterpenos abierto: escualeno ó 2 x 15C cíclicos: esteroides, gosipol, 8 x 5C Tetraterpenos carotenoides ó 2 x 20C n x 5C Politerpenos caucho, gutapercha, balata LUIS ROSSI
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T E R P E N O S LUIS ROSSI
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CAROTENOIDES RUTA DE BIOSINTESIS
2NADP+ 3ATP 3PPi Ac. Mevalónico IPP 3 Acetil - S - Co A CO2 2NADPH+H+ + + IPP FPP IPP + GPP IPP DMAPP pt pt pt x2 -2H fitoflueno prefitoeno PP fitoeno GGPP -2H -2H -2H -caroteno licopeno -caroteno neurosporeno xantófilas LUIS ROSSI
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CAROTENOIDES LUIS ROSSI
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POLIISOPRENOIDES caucho (cis) guta-percha (trans) chicle Achras sapota
LUIS ROSSI Palaquium gutta Hevea brasiliensis
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BRASINOSTEROIDES LUIS ROSSI
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PROTEINAS VEGETALES DE RESERVA
Muchas semillas almacenan proteínas como sustancias de reserva, por lo que el embrión en las primeras fases de desarrollo es independiente del aporte exógeno de N. Las semillas de plantas que almacenan proteínas estudiadas son: a) LEGUMINOSAS: 20-25% peso seco b) CEREALES: 10-15% peso seco LUIS ROSSI
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PROTEINAS VEGETALES a) LEGUMINOSAS: Leguminas:
- Ins. En agua. Sol. Salinas. - Se localizan en los cotiledones. - hexámeros: aa - PM. 300, ,000. LUIS ROSSI
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PROTEINAS VEGETALES a) LEGUMINOSAS: Vicelinas :
- Ins. En agua. Sol. Salinas. - Se localizan en los cotiledones. - Trímeros: 7-85 aa b) CEREALES: Prolaminas: - Sol. En alcohol. - Se localizan en el endospermo. LUIS ROSSI
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TIPOS DE PROLAMINAS Cereal Tipo de Prolamina Contenido en % Trigo Gliadina % Centeno Secalina % Cebada Hordeina % Avena Avenina % Borona Panicina % Maíz Zeina % Arroz Orzenina % Sorgo Kafirina % LUIS ROSSI
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REDUCCION FOTOSINTETICA DEL NITRATO EN LA CELULA VEGETAL
NO3- X I L E M A NADH NAD+ CITOPLASMA NO3- NO2- Nitrato reductasa CLOROPLASTO esqueletos carbonados Glu cetoGlu Nitrito reductasa cetoGlu GS GOGAT NO NH Glu-NH Glu aa Glu oxoácido Fdr Fdo ATP ADP + Pi Fdr Fdo 1/2 O H 2O / 2 O H 2O TILACOIDE oxoácido hv hv Glu CELULA VEGETAL aa cetoGlu LUIS ROSSI LUIS ROSSI
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REACCION DE LA GLUTAMINA SINTETASA
GLUTAMATO GLUTAMINA LUIS ROSSI
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REACCION DE TRANSAMINACION
2 GLUTAMINA CETOACIDO GLUTAMATO LUIS ROSSI
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BIOSINTESIS DE GLUTAMATO: AMINACION REDUCTIVA
NADH+H+ NAD+ CETOACIDO GLUTAMATO LUIS ROSSI
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B LUIS ROSSI
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RUTA DEL ACIDO SHIKIMICO
LUIS ROSSI
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RUTA DEL ACIDO SHIKIMICO
LUIS ROSSI
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SINTESIS DE SERINA LUIS ROSSI
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SINTESIS DE METIONINA LUIS ROSSI
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SINTESIS DE PROLINA LUIS ROSSI
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BIOSINTESIS DE LA CLOROFILA
Glicina X 2 Succinil-S-CoA LUIS ROSSI
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BIOSINTESIS DE LA CLOROFILA
X 4 LUIS ROSSI
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BIOSINTESIS DE LA CLOROFILA
LUIS ROSSI
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BIOSINTESIS DE LA CLOROFILA
LUIS ROSSI
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ESTRUCTURA DE LOS FOTOCROMOS
Estructura de las formas de Pr y Pfr del cromóforo (fitocromobilina) y la región del péptido unido al cromóforo a través de un enlace tioeter. LUIS ROSSI
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FENOLES LUIS ROSSI
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FENOLES Son sustancias aromáticas que tienen funciones oxigenadas como radical oxidrilo o metilo en las posiciones orto o para. Derivan del metabolismo del ác. Shikimico. Clasificación: 1. C6-C3 Fenilpropanos: ác. Cinámicos, cumarinas, lignina. 2. C6-C2; C6-C1;C6: ác. benzoico, ác. Gálico, hidroquinona 3. C6-C1 + nC5: Cannabinoides LUIS ROSSI
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FENILPROPANOS Ac. shikímico Ac. corísmico fenilalanina tirosina
Acido cinámico Acido p-cumárico LUIS ROSSI
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FENILPROPANOS LUIS ROSSI
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The Most Important Classes of Phenolic Compounds in Plants
# of C-atoms basic skeleton class C simple phenols, benzoquinones C6 - C phenolic acids C6 - C acetophenone, phenylacetic acid C6 - C hydroxycinnamic acid, polypropene, coumarin, isocoumarin C6 - C naphtoquinone C6 - C1 - C xanthone C6 - C2 - C stilbene, anthrachinone C6 - C3 - C flavonoids, isoflavonoids (C6 - C3) lignans, neolignans (C6 - C3 - C6) biflavonoids n (C6 - C3)n (C6)n lignins, catecholmelanine (C6 - C3 - C6)n (condensed tannins) J. B. HARBORNE, 1980 LUIS ROSSI
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SINTESIS DE MONOMEROS DE LIGNINA
p-cumarol LUIS ROSSI
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LIGNINA LUIS ROSSI
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FENILPROPANOS C6-C1 - C6 LUIS ROSSI
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CLASIFICACION DE LOS TANINOS
LUIS ROSSI
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TANINOS HIDROLIZABLES O PIRROGALICOS galotanino
Esteres de azúcar (glucosa) con ácido gálico) Tanino de la tara LUIS ROSSI
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FENILPROPANOS C6-C1 + nC5 cannabinoides LUIS ROSSI
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FLAVONOIDES Son difenilpropanos. Tienen esqueleto de 15C.
Se forman a partir de malonils-CoA (3 unidades de acetato) y 1 unidad de fenilpropano C6-C3 ESTRUCTURA BASICA DE LOS FLAVONOIDES LUIS ROSSI
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F L A V O N O I D E S LUIS ROSSI
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ESTRUCTURA DE LOS FENOLES COMPLEJOS
LUIS ROSSI
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ANTOCIANIDINAS Si se añaden grupos OH al fenol: Color azul
Si se añaden grupos metoxilo al fenol: color rojo Cuando se unen azucares(glu o gal) se forman las ANTOCIANINAS. LUIS ROSSI
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class # of known members biological significance
The Most Important Classes of Flavonoids and their Biological Significance class # of known members biological significance anthocyanin(s) red and blue pigments chalcons yellow pigments aurones yellow pigments flavones cream-coloured pigments of flowers flavonols feeding repellents (?) in leaves dihydrochalcons some taste bitter proanthocyanidins astringent substances catechins some have properties like those of tannins biflavonoids ? ? Isoflavonoids oestrogen effect, toxic for fungi J. B. HARBORNE, 1980 LUIS ROSSI
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Funciones ecológicas de los polifenoles en plantas
LUIS ROSSI
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ALCALOIDES El término alcaloide (de alcalino fue propuesto por Meissner en 1819 y se aplica comúnmente a compuestos que tienen propiedades alcalinas. Generalmente presentan un anillo heterocíclico que contiene N. Se conocen unos 4,000 alcaloides presentes en las plantas. Se originan a partir de aa, terpenos y acetogeninas. LUIS ROSSI
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ALCALOIDES Tipos : Nicotínicos Isoquinolídinicos Morfínicos
Quinolizidínicos Indólicos Amarilidácea Esteroidales Diterpénicos LUIS ROSSI
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ALCALOIDES Tipos : 1. Derivados de aa: - alifáticos:ornitina,lisina
- aromáticos: fenilalanina, tirosina, triptófano 2. Derivados de terpenoides 3. Derivados de esteroides LUIS ROSSI
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CICLACION DE LA ORNITINA
pirrolideína LUIS ROSSI
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CICLACION DE LA LISINA piperedeina piperidina lisina cadaverina p COOH
H2N H2N piperidina lisina cadaverina LUIS ROSSI
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ALCALOIDES QUINOLISIDINICOS
p CH2OH x2 cadaverina COOH H2N H2N N lisina lupinina derivados de lisina LUIS ROSSI
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ALCALOIDES NICOTINICOS
pirrolideína alcaloides del tabaco derivados de ornitina LUIS ROSSI
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A L C A L O I D E S Derivados de ornitina LUIS ROSSI DEL TROPANO
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ALCALOIDES DERIVADO DE FENILALANINA
Ephedra LUIS ROSSI
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A L C A L O I D E S 2 TIROSINA 2 DOPA NORLAUDASOLINA PAPAVERINA
ISOQUINOLIDINICOS DERIVADOS DE TIROSINA LUIS ROSSI MORFINICOS
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ALCALOIDES DE AMARILIDACEAS
TIROSINA FENILALANINA DERIVADOS DE TIROSINA Y FENILALANINA LUIS ROSSI
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ALCALOIDES INDOLICOS 1C5 Triptamina 2C5 Estricnina Fisostigmina
Ac. Lisérgico Ac. Sinapínico DERIVADOS DE TRIPTOFANO LUIS ROSSI
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A L C A L O I D E S LUIS ROSSI PURINICOS
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POLIAMINAS Derivan del aa: ornitina y lisina. La más comunes son la:
Putrescina Espermidina Espermina Cadaverina LUIS ROSSI
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POLIAMINAS ornitina putrescina espermidina espermina SAM SAM COO- CO2
NH3+ – CH2 – CH2 –CH2 – C – NH3+ H CO2 NH3+ – CH2 – CH2 –CH2 – CH2 – NH3+ Ornitina descarboxilasa putrescina ornitina SAM espermidina sintasa CO2 NH3+ – CH2 – CH2 –CH2 – CH2 – NH2 + – CH2 – CH2 – CH2 – NH3 + SAM espermina sintasa espermidina CO2 NH3+ – CH2 – CH2 –CH2 – CH2 – NH2 + – CH2 – CH2 – CH2 – NH2 + –CH2 –CHE –CH2 –NH3 + espermina LUIS ROSSI
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