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RESPIRACIÓNRESPIRACIÓN
Universidad Centroccidental Lisandro AlvaradoDecanato de Agronomía
Departamento Ciencias BiológicasFisiología Vegetal
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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
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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.
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PRINCIPALES SUSTRATOS DE LA RESPIRACIÓN CELULAR
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22. GLUCOLISIS
ETAPAS DE LA RESPIRACION
Aeróbica
Respiración Anaeróbica
3.3. 44
11. DEGRADACIÓN DEL ALMIDON Y LA SACAROSA
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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
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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.
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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.
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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
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GLICOLISIS Y CICLO DE KREBS
Acido Pirúvico
CO2 CO2
NADHNADH
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CADENA TRANSPORTADORADE ELECTRONES EN LA MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA
NADHNADH
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A partir del ciclo de Krebs se originan sustancias intermediarias en la biosíntesis de otros compuestos esenciales en el desarrollo de la planta
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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.
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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
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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
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Factores Internos que afectan el proceso
Factores Internos que afectan el proceso
2. Disponibilidad de sustrato2. Disponibilidad de sustrato
3. Estado nutricional3. Estado nutricional
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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
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Factores Internos que afectan el proceso
Factores Internos que afectan el proceso
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Factores Internos que afectan el proceso
Factores Internos que afectan el proceso
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Factores Internos que afectan el proceso
Factores Internos que afectan el proceso
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ECONOMIA DEL CARBONO: Los gastos respiratorios de fotoasimilados se invierten en el crecimiento y el mantenimiento de la planta