RESPIRACIÓN DE LOS VEGETALES
La respiración vegetal es el conjunto de reacciones celulares mediante las cuales los carbohidratos sintetizados mediante la fotosíntesis son oxidados a CO2 y H2O, y la energía liberada es transformada mayoritariamente en ATP. La respiración vegetal es un proceso catabólico, un conjunto de reacciones mediante las cuales los azúcares sintetizados durante la fotosíntesis son oxidados a CO2 y H2O y la energía liberada es transformado mayoritariamente en ATP,
además, como consecuencia de ella, los azucares son convertidos los esqueletos carbonados que serán las unidades básicas para construir las estructuras vegetales. Las proteínas y los ácidos grasos también son oxidados, por lo general, en menor medida que los carbohidratos, que son los principales sustratos respiratorios de las plantas
REACCCIONES QUE CONFORMAN LA RESPIRACIÓN
Imagina que la planta es una fábrica de energía. La fotosíntesis fabricó "paquetes" de energía (almidón y sacarosa), y ahora la planta necesita "abrirlos" para poder usarlos. A este proceso de abrir los paquetes lo llamamos la primera etapa de la respiración celular.
El Almidón: El "Almacén" de EnergíaEl almidón es como el almacén principal de la planta. Es una molécula gigante formada por muchas piezas pequeñas de glucosa unidas. Se guarda en los plastidios (unos saquitos dentro de la célula).Para sacar la energía de ahí, necesitamos "tijeras" especiales llamadas enzimas. Hay tres tijeras principales:
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Alpha amilasa: Es la más fuerte. Es la única capaz de empezar a romper el grano de almidón cuando está entero.
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Beta amilasa: Se encarga de cortar los trozos que la anterior ya dejó a medias.
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Alpha glucosidasa: Es la que da el toque final. Agarra la maltosa (parejas de glucosa) y las separa en moléculas de glucosa individuales.El "Plan B": Degradación FosforilanteA veces, si en la célula hay mucho fosfato, la planta usa una vía más rápida. En lugar de usar las amilasas, usa una enzima llamada almidón fosforilasa. Es como un atajo para obtener energía más rápido.
La Sacarosa :
El "Transporte" de Energía
La sacarosa es el azúcar que viaja por toda la planta (como el azúcar de mesa). Como es la que se mueve de un lado a otro, es muy fácil de usar para obtener energía rápidamente.Para romper la sacarosa (que está hecha de glucosa + fructosa), la planta usa dos herramientas:
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Invertasa: Rompe la unión de forma directa.
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Sacarosa sintasa: Otra forma de procesarla para que entre en la maquinaria de la célula
FACTORES QUE AFECTAN LA RESPIRACION
La respiración está muy afectada por su relación con los otros procesosmetabólicos, los requerimientos generales respecto al crecimiento y desarrollo, ladisponibilidad de substratos apropiados y la situación física y fisiológica de laplanta. Se los puede dividir en Internos y Externos.
INTERNOS
DISPONIBILIDAD DE SUSTRATOS
Un incremento en los azúcares disponibles de la fotosíntesis, por lo general,conduce a un aumento en la frecuencia de la respiración. La tasa de respiración de las hojas de las copas altas será a menudo superior que las hojas de las copas inferiores porque las hojas en las zonas altas producen más azúcar. Debido a que están más expuestas a la luz, aumentando su tasa fotosintética.
EDAD Y TIPO DE TEJIDO
De modo general, los tejidos jóvenes respiran más que los viejos, los tejidos endesarrollo más que los maduros y los tejidos que efectúan otras actividadesmetabólicas (como absorción de sales o de agua) más que los tejidos endescanso.
SEMILLAS
La respiración específica de las semillas en estado delatencia es muy baja. Sin embargo, durante laimbibición la tasa respiratoria aumenta rápidamente (I)hasta que se produce una meseta por falta de O2, (II) yvuelve a incrementar al emerger la radicula (III)decayendo nuevamente cuando se consumieron todaslas reservas de la semilla y la tasa fotosintética de laplanta es aun muy baja.
HOJAS
En los tejidos meristemáticos foliares, larespiración puede llegar a consumirhasta el 10% de su biomasa seca en elperiodo nocturno. Durante su desarrollola respiración foliar puede disminuir enmás del 60%. En este estadio demáximo desarrollo de la hoja, losprocesos respiratorios consumen menosdel 1.5% de su peso seco durante la noche. Llegando a la senescencia larespiración disminuye rápidamente. Sin embargo, en algunos casos, se observaun pequeño incremento en la respiración, seguido por una rápida disminución
TEJIDOS REPRODUCTIVOS
Se considera que el ápice o primordio floral puede llegar a respirar casi todo elcarbono que recibe de la planta. Un caso particular de tejidos reproductores es eldel espádice de las aráceas durante el periodo de floración, en estos espádicesla respiración específica es una cien mil veces mayor que las semillas y entre diezy cien veces mayor que en las hojas.
FRUTOS
La respiración durante la fase de crecimiento es alta, aunque disminuyerápidamente antes del proceso de maduración. Ciertos frutos carnosos como elplátano o la manzana tienenuna respuesta respiratoriadurante la maduraciónconocida como climatérica.En los frutos climatéricos, alinicio de la maduración larespiración aumenta deforma muy rápida,coincidiendo con aumentosen la producción de etilenoque estimula la maduración.En el caso de los frutos no climatéricos, como es el caso de los cítricos o de lauva, no se observa un aumento respiratorio durante la maduración, la cual esmenos sensible a los niveles de etileno.
RAICES
La tasa de respiración de las raíces dependedirectamente de la disponibilidad de sustrato.Por lo que, es de vital importancia contar conuna tasa fotosintética alta. Pues cuanto mayores la tasa fotosintética, mayor será el aportede carbohidratos a las partes subterráneas dela planta.
EXTERNOS
TEMPERATURA
Es uno de los factores abióticos mássignificativos que afectan la tasarespiratoria, como lo hace con otrosprocesos enzimáticos.El efecto de la temperatura se puedecuantificar a través del coeficiente detemperatura, o factor Q10, este refleja losincrementos en la actividad enzimática porcada 10°C de cambio en la temperatura.
AGUA
Es el vehículo natural de sustratos, condiciona la subestructura del citoplasma ysu actividad enzimática. El tejido seco tiene una tasa de respiración más baja queel tejido hidratado. A pesar de que la sequía tiene un impacto mucho mayor en elproceso de la fotosíntesis, la falta de disponibilidad de agua también afectanegativamente a la respiración.
OXÍGENO
El oxígeno es el aceptor final de electrones de la cadena de transportemitocondrial, y como tal, su disponibilidad en el interior del tejido puede limitar latasa respiratoria. Por ejemplo, en tejidos compactos, como frutos o tubérculos conbaja relación superficie volumen, la difusión del oxígeno hacia las célulasinteriores del tejido es lenta respecto a la demanda de oxígeno por parte de lasoxidasas respiratorias. Debido a esto existen diversos mecanismos de adaptacióna bajos niveles de oxígeno.
LUZ
Afecta de forma indirecta la tasa de respiración.Los productos de la fotosíntesis son necesarios para que se produzca larespiración y como la luz afecta marcadamente a esta, indirectamente afectaría latasa respiratoria.
SALES
Durante la absorción de elementos minerales por las raíces la tasa de respiraciónaumenta. Se ha ligado este aumento al hecho de que la energía se gasta enabsorber sales o iones de forma activa y este requerimiento se enfrentaaumentando la respiración. Este fenómeno es llamado respiración salina.
