respiracion en plantas

RESPIRACION EN LAS PLANTAS.
Dr Sergio González Suárez
1.- Características generales de la respiración en vegetales:
-

Procesos degradativos exergónicos donde parte de la energía liberada en
estas reacciones se utiliza para formar ATP, NADH2 y FADH2, estos dos
últimos se transforman en la cadena respiratoria.

-

Naturaleza de las oxidaciones biológicas:
Fe+3 (oxid)
a) Pérdida de electrones: Fe+2- e
(red)

-

b) Pérdida de Hidrógeno: AH2

A + 2H+

c) Ganancia de oxígeno: C + O2

CO2

Por medio de estudios de fraccionamiento celular se ha demostrado que en las
mitocondrias se encuentran:
Matriz: enzimas del ciclo del ácido tricarboxílico o ciclo de Krebs y de la ß –
oxidación en las crestas.
Membrana interna de las crestas: cadena respiratoria, succinicodeshidrogenasa y las enzimas de lafosforilación oxidativa acoplada.

2.- Vías degradativas de diferentes sustancias en las plantas.
En las plantas se encuentran diferentes sustancias de reserva, veamos algunos
ejemplos:

Composición química de algunas semillas de importancia económica
(% de peso fresco)
----------------------------------------------------------------------------------------------------------Contenido
Zona dereserva
Carb.
Prot.
Lipídos
Semilla
Maíz
endospermo
51-74
10
5
Trigo
endospermo
60-75
13
2
Guisante
cotiledón
34-46
20
2
Maní
cotiledón
12-33
20-30
40-50
Soya
cotiledón
14
37
17
Higuereta
endospermo
0
18
64
Girasol
cotiledón
2
25
45-50
------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Albúminas – solubles en agua y soluciones
ácidas.(prot.enzimáticas)
Globulinas – sol. salinas
Glutelinas – sol. fuertes ácidas y alcalinas.
Prolaminas – sol. alcohólica.

Proteínas
de
Reserva

-

Las grandes moléculas se degradan hasta las principales unidades
componentes.
Polisacáridos
Hexosas y pentosas
Lípidos
Ac. grasos y glicerina
Proteínas
Aminoácidos
con puntos comunes para la degradación vía glicolisis, ciclo de Krebs y cadena
respiratoria quepueden resumirse.

Prot.

Lip

Polisacáridos
B-oxid

a.a.

glicolisis

Acetil-CoA

Vía de los pentosas
NADPH+H

Ciclo de Krebs
FADH2

NADH+H+

Cadena respiratoria
ATP

H 2O

O2

El estudio de las oxidaciones biológicas y las vías degradativas de polisacáridos,
lípidos y proteínas ha sido objeto de estudio de distintas asignaturas con
anterioridad, por lo cual solo puntualizaremos algunos aspectosimportantes de
estas vías en las plantas.

-

3.-Ciclo de Krebs (TCA)
El ciclo de Krebs o de los ácidos tricarbóxilicos tiene algunas características
diferenciales en las plantas:
1) En la reacción de la succinil-CoA sintasa se produce directamente ATP,
mientras que en los animales se produce GTP:
Succinil-CoA + ADP + Pi

succinato + CoA + ATP

2) Actividad de la enzima málica–NAD que cataliza ladecarboxilación del
malato:
Malato + NAD+

-

Piruvato + CO2 + NADH.

Esta enzima permite a la mitocondria de plantas operar una vía alternativa
para el metabolismo del PEP derivado de la glicolisis.
El malato puede sintetizarse del PEP en el citosol vía PEP-carboxilasa y
malato deshidrogenasa (MDH).
El malato es transportado a la matriz mitocondrial vía transportador
dicarboxilato sobre lamembrana interna, que cataliza el intercambio
electroneutral de malato y Pi. .
En la matriz, la EM – NAD oxidasa el malato a piruvato, el cual es oxidado a su
vez por el ciclo TCA.
La presencia de EM – NAD+ permite la oxidación completa de ácidos de 4
carbonos (malato, citrato y - cetoglutarato) en ausencia del piruvato.

Esta vía alternativa para el malato es importante ya que muchas plantas
almacenanniveles significativos del malato en su vacuola central.
4.-Cadena respiratoria.
Las mitocondrias de plantas contienen algunos componentes no encontrados
comúnmente en mitocondrias animales.
1. Complejo NADH–deshidrogenasa en la membrana interna, que facilita la
oxidación del NADH citoplasmático y del NADPH.
2. Presencia de dos vías para oxidar el NADH de la matriz.
3. Vía alternativa para la...