Ciclo del asufre

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21.- METABOLISMO DEL AZUFRE . Ciclo del azufre en la biosfera . Reducción y asimilación del sulfato. Incorporación del azufre reducido a compuestos orgánicos. Reducción fotosintética del sulfato. Regulación de la reducción del sulfato.

OBJETIVOS : Comprender los procesos implicados en la incorporación del azufre en compuestos orgánicos , así como los mecanismos de regulación.

Ciclo delazufre en la biosfera

El azufre es un macronutriente que se encuentra en la naturaleza y la cantidad que los vegetales necesitan en relación a los compuestos nitrogenados es del 7%.

Tanto el nitrógeno como el azufre toman el poder asimilatorio de la fotosíntesis . El azufre , en las cosechas produce una homogeneidad de las mismas, con campos de coloración amarilla. Las condiciones delcrecimiento de la planta afectan a la calidad del producto derivado , este es uno de los aspectos prácticos de la asimilación del azufre.

El azufre es un elemento menos móvil que el nitrógeno y la deficiencia se da en hojas jóvenes.

Forma parte de aminoácidos azufrados ( cisteína , metionina ) , en coenzimas, tiamina y biotina . También se encuentra en moléculas muy importantes para el metabolismo yen adenosilmetionina ( vía de la que depende 3 reguladores de crecimiento como son:

• Etileno ( participa en la maduración de frutos )
• Poliaminas ( favorece la división y diferenciación celular)
• Procesos de metilación ( favorece la metilación del ADN)

Muchos compuestos como la biotina tienen que ser ingeridos por los animales , ya que solo las plantas , hongos y bacteriasson capaces de incorporar el azufre y reducirlo , pero solo las plantas incorporan azufre en elementos orgánicos elaborados.
El SO42- ( sulfato ) es muy importante ya que interviene en la homeostasis regulando su balance iónico y su regulación iónica. A su vez también mantiene la glutation reductasa que favorece el potencial redox celular.

El reservorio de azufre es de gran interés para losmecanismos de síntesis del las Fitoalexinas ( moléculas de azufre que disparan mecanismos de alerta ante el ataque de patógenos ) . Forma parte de las Fitoquelatinas ( proteinas con capacidad de unirse a metales pesados).

La finalidad del ciclo del azufre consiste en la asimilación de sulfato para dar lugar a compuestos inorgánicos ( cisteina , metionina)

Reducción y asimilación del sulfato.Una vez el sulfato se incorpora a la planta , tiene un papel regulador de la homeostasis , se produce un proceso de red asimiladora para dar aminoácidos.

La planta toma azufre del suelo a través de la raíz por absorción, la cual está modulada por el producto final. En ocasiones se puede obtener a través de las hojas mediante los estomas y las lenticelas absorbiéndose sulfhídrico ysulfuroso.

En la absorción de azufre hay transportadores especificos es un proceso activo desde la entrada en plasmalema. Los transportadores están unidos a ATPasa y suelen ser permeasas. Existe un gasto de azufre en las zonas de crecimiento activo , en las hojas.

Para fijarse tiene que experimentar un proceso de reducción para llegar a la forma de sulfuro , que va a ser compatible con la formaciónde materia orgánica . La reducción asimiladora se produce cuando a partir de sulfato se reduce a cisteína.
Una vez distribuido e incorporado , el sulfato es acumulado en vacuolas y solamente se produce su reducción cuando se activa el proceso mediante un gasto de ATP.

Incorporación del azufre reducido a compuestos orgánicos.

El azufre una vez reducido a sulfuro ya está preparado para que seaasimilado . Como anteriormente hemos citado , este sulfato para ser reducido tiene que ser activado con ATP y para ello se utiliza la ATP-sulfurilasa dando lugar a adenosinfosfosulfato. Este compuesto se vuelve a reactivar con otro gasto de ATP dando lugar a fosfoadenosinfosfosulfato ( en animales puede integrarse en moléculas mas complejas mediante enlaces éster). El resto de los aminoácidos...
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