RESPIRACIÓNRESPIRACIÓN

Universidad Centroccidental Lisandro AlvaradoDecanato de Agronomía

Departamento Ciencias BiológicasFisiología Vegetal

La respiración celular consiste de una

serie de procesos por los cuales los carbohidratos

y otras moléculas orgánicas son oxidadas, con la

finalidad de obtener energía (almacenada durante

la fotosíntesis) y esqueletos de carbono, para

ser usados en el crecimiento y mantenimiento de la

célula

Reacción simplificada:

C6H12O6+ 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12 H2O

RESPIRACIÓN EN LAS PLANTASDos mecanismos: 1. Respiración celular: Producción de C02 por catabolismo de la glucosa. Puede ser Aeróbica o Anaeróbica

2. Fotorrespiración: Producción de C02 en presencia de luz: Ruta del glicolato.

SUSTRATOS RESPIRATORIOS

Glucosa (azúcares), lípidos, ácidos orgánicos, y en menor proporción proteínas.

Dependiendo de la especie, órgano y del estado de desarrollo.

PRINCIPALES SUSTRATOS DE LA RESPIRACIÓN CELULAR

22. GLUCOLISIS

ETAPAS DE LA RESPIRACION

Aeróbica

Respiración Anaeróbica

3.3. 44

11. DEGRADACIÓN DEL ALMIDON Y LA SACAROSA

 2.- GLUCÓLISIS: Glucosa Ácido Pirúvico.

* No se utiliza oxigeno, ni se libera CO2 .

 FUNCIONES

Se sintetizan los sustratos del ciclo de Krebs

Producción de energía metabólica (2 a 3 moléculas netas de ATP)

Provee sustratos precursores para la síntesis de otros compuestos:

· Componentes de la pared celular (celulosa, polímeros)

·  Grasas, aceites y fosfolípidos

. Aminoácidos para la formación de proteínas

2.1. RESPIRACIÓN ANAEROBICA (FERMENTACIÓN)

Se presenta bajo condiciones de anaerobiosis

Es menos eficiente en la producción de energía

Se acumulan compuestos que pueden llegar a ser tóxicos a la planta.

2.2. RESPIRACIÓN AERÓBICA:

3.- CICLO DE KREBS

* Se da en condiciones de aerobiosis

* Ocurre en la mitocondria

* El ácido piruvico Acetil CoA (paso previo).

* Formaciones posteriores de ácidos orgánicos. Procesos descarboxilativos.

FUNCIONES

  Producción de donadores de electrones (NADH)

Producción de energía metabólica (ATP)

Se libera CO2

Formación de esqueletos de carbono

· Precursores de la clorofila, citocromos, fitocromo, aminoácidos para la formación de proteínas, ácidos nucleicos, alcaloides, hormonas.

4.- CADENA RESPIRATORIA / FOSFORILACION OXIDATIVA

* Se da en condiciones de aerobiosis (O2 aceptor final)

* Ocurre en la membrana interna mitocondrial

* Reacciones de oxidoreducción para formar ATP.

*Se forma agua como producto final

GLICOLISIS Y CICLO DE KREBS

Acido Pirúvico

CO2 CO2

NADHNADH

CADENA TRANSPORTADORADE ELECTRONES EN LA MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA

NADHNADH

A partir del ciclo de Krebs se originan sustancias intermediarias en la biosíntesis de otros compuestos esenciales en el desarrollo de la planta

CICLO DE LAS PENTOSAS FOSFATO

• Ruta alterna a la glucólisis para la obtención de energía. Los intermediarios son azucares de 5 carbonos.

• Ocurre en el citoplasma

• El aceptor de electrones es el NADP

FUNCIONES  Producción de NADPH, que se utiliza para la síntesis de lípidos, esteroides y aminoácidos y para la formación de esqueletos de carbono

Conversión de hexosas a pentosas (Ribosa-5-fosfato) utilizada para la síntesis de ácidos nucleicos (ARN y ADN)

Producción de precursores de lignina y otros compuestos aromáticos.

Factores que afectan el procesoFactores que afectan el proceso

Externos• A) EXTERNOS1. LUZ.-Induce un de la intensidad respiratoria.

2. AGUA.- Hidratación del citoplasma:

semillas secas : actividad respiratoria

semillas hidratadas: actividad respiratoria

3.-TEMPERATURA:

Por c/10oC se duplica la intensidad respiratoria dentro de ciertos límites. Por regla general al la T, la intensidad respiratoria. Este principio se aplica a la refrigeración comercial de hortalizas.

4.- [ ] de O2 y CO2

5.- Heridas

Factores que afectan el procesoB. Internos:Factores que afectan el procesoB. Internos:

1. Tipo de Sustrato respiratorio1. Tipo de Sustrato respiratorio

COCIENTE RESPIRATORIO (CR, RQ)

Relación existente entre la cantidad de oxígeno consumido y el dióxido producido en el proceso.

CR= moles de CO2 liberados / moles de O2 consumidos Depende del sustrato que se este empleando

CR carbohidratos: 1(0,97-1,17)CR lípidos: menores a 1

CR ácidos orgánicos: mayores a 1

Factores Internos que afectan el proceso

Factores Internos que afectan el proceso

2. Disponibilidad de sustrato2. Disponibilidad de sustrato

3. Estado nutricional3. Estado nutricional

Factores Internos que afectan el proceso

Factores Internos que afectan el proceso

4. Tipo y edad del órgano especifico4. Tipo y edad del órgano especifico

La tasa de respiración difiere entre órganos, y cambia con la edad y el estado de desarrollo.La tasa de respiración es un reflejo de los requerimientos metabólicos

EJ: Flores y frutos verdes > hojas Raíces > vástagos

Factores Internos que afectan el proceso

Factores Internos que afectan el proceso

Factores Internos que afectan el proceso

Factores Internos que afectan el proceso

Factores Internos que afectan el proceso

Factores Internos que afectan el proceso

ECONOMIA DEL CARBONO: Los gastos respiratorios de fotoasimilados se invierten en el crecimiento y el mantenimiento de la planta