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El oxígeno liberado en la fotosíntesis va a permitir oxidar los carbohidratos. Las plantas van a hacer respiración aerobia, que es el proceso biológico por el cual determinados compuestos biológicos reducidos son primeramente movilizados (degradación de las reservas) y posteriormente oxidados de una manera ordenada (ocurre en varias fases) con la consecuente generación de energía que quedadisponible en forma de ATP.

Hay varios factores propios de las plantas que van a diferenciar las respiración en los vegetales de los animales; debido a la actividad fotosintética de las plantas, éstas van a tener una alta tasa de variación metabólica durante las distintas horas del día y en los distintos tejidos, pero además, el que sean autótrofas les va a permitir fabricar todo tipo de moléculas apartir de carbohidratos, por lo que la degradación de los mismos no estará encaminada siempre hacia la obtención de energía sino a la fabricación de determinados compuestos. Otro factor a tener en cuenta es la presencia de rutas metabólicas que se encuentran tanto en el citosol como en el cloroplasto. Además tenemos las paredes celulares vegetales, que son sumideros de carbohidratos.Sustratos de la respiración; ¿qué respiran las plantas?

Las plantas respiran principalmente almidón y sacarosa, aunque en menor medida y como excepción también pueden respirar ácidos orgánicos. Mientras que las células animales necesitan piruvato para poder respirar, las vegetales además de piruvato pueden usar ácido málico. Los lípidos sólo son respirados en las semillas que los acumulan como reservay en las hojas senescentes, se pueden respirar también proteínas tras haberles quitado el nitrógeno por desaminación.

Fases de la respiración en plantas.

Los carbohidratos son degradados principalmente por la vía de la glucolisis, aunque hay una vía alternativa que ocurre tanto en el cloroplasto como en el citosol (las vías repetidas de las que se hablaba antes): la vía de degradación delas pentosas fosfato cloroplástica y la citosólica. Después de la glucólisis, los ácidos orgánicos son llevados a la mitocondria y de ellos se obtiene grandes cantidades de NADH por el ciclo de Krebs y de ATP por fosforilación oxidativa. El número máximo de moléculas de ATP que se obtienen por la oxidación de una molécula de sacarosa a CO2 es de 60: 10 se consiguen en la glucolisis y 50 en el ciclodel ácido cítrico.



En primer lugar se movilizan la sacarosa (principal azúcar sustrato de la respiración) y el almidón y se obtienen hexosas-fosfato que en la glucolisis se degradan a triosas-fosfato. El NADH y el ATP se obtienen en el paso de triosa-fosfato a piruvato (ácido orgánico) y de manera secuencial. Si la glucolisis se bloquea a nivel de piruvato quinasa, puede continuar perousando malato en vez de piruvato, este malato (obtenido por una isoenzima de la PEPC) tiene dos repercusiones fisiológicas: por un lado supone una entrada de carbono y por otro, la malato deshidrogenasa forma NAD permitiendo funcionar en condiciones de anaerobiosis. Una vez el malato llega a la mitocondria, la enzima málica exclusiva de plantas: la malato deshidrogenasa dependiente de NAD, realizauna descarboxilación oxidativa del malato obteniendo piruvato. Este el motivo por el que las mitocondrias vegetales pueden respirar málico y las animales no y uno de los puntos por los que se dice que el metabolismo vegetal es flexible.

Las hexosas fosfato pueden degradarse por la vía oxidativa de las pentosas fosfato citosólica (igual que la glucólisis); en esta ruta las dos primeras reaccionesson irreversibles, pero el resto son reacciones reversibles comunes al ciclo de Calvin. En el inicio se forma NADPH lo cual es muy importante porque se utiliza en las reacciones fotosintéticas, pero en los tejidos no fotosintéticos es también la principal fuente de obtención de NADPH. Por la vía oxidativa de las pentosas fosfato también se obtienen dos productos de vital importancia para la...