metabolismo del azufre

7/25/2019 Metabolismo Del Azufre

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METABOLISMO DEL AZUFRE

1. Rol de las plantas en el ciclo del azufe

El azufre es un nutriente esencial para el crecimiento vegetal. En los

últimos años, las deficiencias de este nutriente se han vuelto másfrecuentes y la importancia del azufre en la producción de cultivos es cada

vez más reconocida.

El azufre tiene diversas funciones en las plantas. Algunas funciones

principales son:

• Se encuentra en algunos aminoácidos, en los lo!ues de construcción

de las prote"nas. #a mayor parte del azufre asorido por las

plantas, apro$imadamente el %&', se utiliza para ese propósito.

• El azufre es esencial para la formación de la clorofila. Es un

constituyente principal de una de las enzimas necesarias para la

formación de la mol(cula de clorofila.

• Es esencial en la s"ntesis de los aceites en las plantas, especialmente

en cultivos de aceite.

• Es activo en el metaolismo de nitrógeno.

!. A"soci#n $ tanspote del sulfato

El azufre es necesario, y su deficiencia da lugar a campos amarillentos. )on

concentraciones de S adecuadas se otiene un desarrollo normal. #os

s"ntomas de deficiencia son muy similares a los del *: clorosis general,

acumulo de antocianos. +ero el * es un elemento muy móvil y la deficiencia

se presenta en hoas adultas. En camio el S es un elemento menos móvil y

la deficiencia se da en hoas óvenes.

El azufre va a inferir en distintos procesos. El azufre en forma tilo se va a

unir a prote"nas. En el caso del trigo puede actuar como disparador de la

acumulación de prote"nas de alto peso molecular durante la maduración de

la semilla.



El azufre va a formar en cantidades pe!ueñas componentes orgánicos. En la

envuelta de los cloroplastos hay sulfol"pidos. #a variación de sulfol"pidos da

lugar a un aumento de la fluidez de la memrana. Esto ofrece una

permeailidad selectiva y diferencial. As" hay un mayor trasiego electrónico

y un -E/0 mucho más efectivo.

El azufre tami(n forma parte de las prote"nas, sore todo en los

aminoácidos azufrados !ue los componen 12lutation, cistina, cisteina,

metionina3. Está incluido tami(n en la tiamina, iotina, )oA... El azufre

afecta a la presencia de cofactores y coenzimas.

En el caso de enzimas, la incorporación de azufre determina su actividad en

momentos determinados 1S4 reducido, tilo o$idado3.El S/5

67 uega un papel importante en el proceso de homeostasis. -egula

alance iónico y regulación osmótica.

El azufre es important"simo para mantener la v"a glutation reductasa. Es

fundamental para mantener el tamponamiento y favorecer el potencial

-edo$ celular.

El azufre en muchas especies es ásico para la s"ntesis de compuestos

fenólicos. Esos compuestos son mol(culas !ue se consideran fundamentales

dentro del metaolismo secundario. 4ay estructuras tigmotácticas !ue son

responsales de la señalización.

%. Reducci#n $ asi&ilaci#n del sulfato

El 8ón sulfato va a ser la fuente de asorción de azufre por la planta. +ara

!ue el azufre sea incorporado a materia orgánica va a tener !ue reducirse y

va a haer unos pasos de asimilación. #a fiación de azufre a forma orgánica

va a tener lugar a trav(s de acetil serina, siendo el primer aminoácido !ue

se otiene ciste"na.

e la disponiilidad de cisteina depende la disponiilidad de metionina, y dela metionina depende la de S7Adenosilmetionina. As" se afecta a procesos

tan fundamentales como regulación de la e$presión g(nica de forma directa

y de forma indirecta por!ue tami(n dependen del etileno y de la poliamida.El azufre tami(n es ásico para la formación de todos los derivados de

ciste"na y tami(n para las v"as de degradación.



#a planta asore por las ra"ces sulfato, !ue no es susceptile de ser

incorporado en materia orgánica, ya !ue el sulfato es astante estale. +ara

fiarse tiene !ue e$perimentar un proceso de reducción para llegar a la

forma de sulfuro, !ue va a ser compatile con la formación de materia

orgánica. #a reducción asimiladora se produce cuando a partir del sulfato sereduce a ciste"na.

#a transformación del sulfuro a sulfato se realiza por o$idación

!uimiosint(tica o ien por o$idación respiratoria. E$iste la forma de

incorporación de sustrato en forma de (steres para mantener estructuras

de ciertos polisacáridos, de fenoles y de otros compuestos.

#a planta dispone de trazas de ó$ido de azufre y ácido sulfh"drico !ue son

asoridos por las estomas a partir de la actividad volcánica e industrial.El sulfato se incorpora progresivamente a medida !ue aumenta la

concentración de sulfato en el medio. Esto indica !ue no hay

transportadores espec"ficos de sulfato por!ue no se saturan. +or ello

tienen !ue e$istir varios mecanismos de transporte y tiene !ue e$istir algún

mecanismo fisiológico de secuestración por acumulación en vacuolas.

Es dependiente de A9+ y cuando e$iste compartimentalizaciones, la propia

compartimentalización es un mecanismo de regulación.

'. Incopoaci#n del azufe educido a co&puestos o()nicos

El sulfito tiene !ue transformarse en una forma compatile para su

asimilación. Esa forma reducida es el sulfuro.

+ara !ue el sulfato entre a la reducción, necesitamos energetizarlo con

A9+. +ara ello se utiliza la A9+7sulfurilasa. )on ello pasamos de

adenos"nfosfosulfato a pirofosfato.

El paso siguiente es la reactivación de adenos"nfosfosulfato con A9+ paradar lugar a fosfoadenosinfosfosulfato. /tenemos 6 formas de sulfato

activo, y esto trae como consecuencia muchos prolemas para e$plicar los

mecanismos de reducción de S6. Es proale !ue la reducción de S/567 a

S/67 sea mediante dos v"as. #a primera parte de adenosinfosfosulfato y la

otra necesita fosfoadenosinfosfosulfato para incorporarse. #a necesidad



de tener +A+S 1fosfoadenosinfosfosulfato3 se da en heterótrofos

1levaduras, algas, acterias3 mientras !ue la A+S se da en autótrofos 1algas

verdeazuladas, protozoos,...3

;na hipótesis es !ue el A+S se va a incorporar a trav(s de un transportador

intermediario para incorporar el azufre por reducción. #a otra hipótesis del

+A+S se da preferentemente en heterótrofos. #a v"a intermediaria se da en

plantas superiores. E$iste una intercone$ión entre A+S y +A+S incluso en

plantas.

En plantas el sulfato va a ser incorporad unto con un transportador. El

transportador es una mol(cula con grupos tilo. entro de los precursores

está el glutation y las fito!uelatinas.#as fito!uelatinas funcionan esencialmente en la resistencia de las plantas a

metales pesados. Son capaces de secuestrar ciertos metales y entre ellosmetales pesados.

*. Reducci#n fotosint+tica del sulfato

El transporte de electrones producido es mediado por ferredo$ina. 4ay una

influencia directa del proceso fotosint(tico, ya !ue la ferredo$ina es unintermediario en la cadena fotosint(tica.

#a v"a +A+S se va a reducir a ciste"na a trav(s de sulfato lire, pasando a

sulfito y a sulfuro y participando en el proceso la tiorredo$ina y como

donador de electrones la ferredo$ina.

#a aclaración del sistema es muy compleo por!ue e$isten intercone$iones

entre las 6 v"as.

El proceso depende fundamentalmente de todos los procesos lum"nicos. #a

asimilación de sulfato, !ue se va a realizar preferentemente en hoas, va a

estar sometido a control fotoperiódico por!ue depende de la luz. )ual!uier

factor !ue incide sore la fotos"ntesis incide sore el proceso.



El proceso se realiza en zonas donde hay cloroplastos activos. #a asorción

de S/567 se produce en las ra"ces, pero ah" no hay cloroplastos, as" !ue se

transporta a las hoas preferentemente.

#os aminoácidos faricados se consideran como fotoasimilados y se

distriuyen por el floema.

,. Re(ulaci#n de la educci#n del sulfato

+arece ser !ue las isoformas de las enzimas no tienen localización estricta

plast"dica. 4ay tami(n isoformas citoplasmáticas.

Esas isoformas son en general mucho menos activos, y solamente funcionan

con regulaciones de p4 o regulación negativa.

#a regulación va a incluir tanto camios en actividad enzimática como

s"ntesis de novo de nuevos mecanismos 1corto y largo plazo

respectivamente3. )uando disminuye la concentración de sustrato, aumenta

la actividad del enzima para poder asimilar lo meor posile. Se crean más

enzimas si hace falta para asimilar todo lo posile.

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