RESPIRACIÓN EN PLANTAS

Material para uso exclusivo del curso Introducción a la Fisiología Vegetal, Escuela de Biología, Universidad de Costa Rica.

Mayo 2019

• Respiración general en plantas

VIA DE LAS PENTOSAS

(También ocurre (También ocurre en animales).en animales).

Sucede en Sucede en citoplasma y citoplasma y plastidios pero plastidios pero predomina predomina plastidiosplastidios

VIA OXIDATIVA DE LAS PENTOSAS

Fuente de NADPH. Importante para biosíntesis de sustancias relacionadas con estrés.

NADPH de plastidios puede participar en fotosíntesis.

NADPH reduce el riesgo de producción de ROS

Producción de pentosas necesarias para nucleótidos

Eritrosa fosfato combinada con PEP produce precursores de fenoles importante para síntesis de lignina, flavonoides y fitooalexinas. Producción de precursores de aminoácidos aromáticos.

Cic

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CADENA RESPIRATORIA

Respiración resistente a cianida o cianuro

El cianuro- en una célula animal disminuye la respiración hasta casi un 1% o la inhibe totalmente, mientras que en los vegetales se mantiene como en un 25 %.

A nivel de ubiquinona existe esta enzima que capta los electrones y no los deja pasar a los citocromos de los complejos III y IV, por lo que no se forma ATP.

La energía que se utilizaría para producir ATP no se puede almacenar, por lo que se libera como calor. Por esta vía se produce apenas una tercera parte de lo que se podría producir por la otra cuando el NADH o NADPH entra a la ruta.

IMPORTANCIA DE LAS RESPIRACION RESISTENTE A CIANURO.

Genera calor : Polinización y resistencia al frío. El ácido salicílico es la señal química que dispara el proceso termogénico

Oxidar sustratos respiratorios que se acumulan en exceso.

Actuar en casos de emergencia si se bloquea la otra vía por inhibidores (como el cianuro en yuca.

Oxidación continua del NADH formado en el ciclo de Krebs

cuando la concentración de ATP es elevada, así es oxidado y no se incrementa mucho la cantidad.

Previene la producción de súper óxido y peróxido de hidrógeno, que se producen a nivel de citocromos.

IMPORTANCIA DE RESPIRACION RESISTENTE A CIANURO.

Cuando se acumula mucho malato como en plantas CAM, es necesaria una rápida oxidación de este (por ejemplo durante el día), para lo cual podría ser importante.

En ausencia de la vía alternativa, la inhibición de los citocromos puede favorecer la fermentación.

Producción rápida de compuestos sin mucha necesidad de ATP, como por ejemplo fitoalexinas.

Otras particularidades respiración en plantas

• Las deshidrogenasas dependientes de NAD o NADP, localizadas en la cara intermembranal de la mitocondria facilitan la oxidación de NADH y posiblemente NADPH citoplasmáticos. Los electrones de estos componentes entran a la cadena respiratoria a nivel de la pila de ubiquinona.

La enzima málica dependiente de NAD, que ha sido observada en todas las mitocondrias vegetales analizadas hasta la fecha, permite la oxidación de ácidos orgánicos en ausencia del piruvato que es el sustrato normal para iniciar el ciclo de krebs.

En el ciclo de Krebs se sintetiza GABA (gamma aminobutyric acid) que es acumulado bajo estrés a partir del 2 oxoglutarato y degradado en succinato por una vía llamada del GABA.

Presencia de NADPH y NADH insensible a la rotenona.

• la respiración resistente a cianuro.

Integración de respiración a otros procesos metabólicosIntegración de respiración a otros procesos metabólicos