UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA CUNSURORI JALAPA
ING. EDY GONZALES ECO FISIOLOGÍA DE PLANTAS CULTIVADAS
ENSAYO RESPIRACIÓN Y FERMENTACIÓN VEGETAL
OSVIN JOSUE MARTÍNEZ BOCANEGRA 201545281
JALAPA 8 DE MAYO DE 2017
Respiración y fermentación vegetal ¿Sabías que las plantas respiran y realizan procesos de fermentación fisiológicamente? Las plantas para poder obtener sus alimentos necesitan realizar diferentes procesos metabólicos que se llevan a cabo con la ayuda de energía lumínica, la respiración y algunos procesos de fermentación a los que son llamados vías metabólicas. Los procesos para que la planta pueda utilizar la energía de la mejor manera son la fermentación y la respiración ya que por medio de estos la planta obtiene lípidos, prótidos, y glúcidos (Robert M, Delvin 1982). En el proceso de la respiración existen diferentes
factores que influyen en la
intensidad de respiración, en el proceso de fermentación ocurren la degradación de moléculas necesarias para la vida de la planta. La respiración vegetal se le considera como un proceso esencial para la vida (Robert M, Delvin 1982) una de las principales características del proceso de respiración vegetal es la liberación de energía que es necesaria para la planta. Este proceso de la respiración es metabolizado por las células de las plantas por medio de catalizadores que hacen posible la obtención de energía de biomoléculas en una forma muy controlada, el resultado de este proceso es la obtención de los ATP que es utilizado también para el desarrollo de nuestra planta así como de diferentes seres vivos. La respiración celular llevada a cabo dentro de las plantas permiten la oxidación del carbono este último obtenido del dióxido de carbono capturado de la atmosfera por la planta, todo esto se lleva a cabo por la respiración aeróbica. Las plantas efectúan la respiración y la obtención del dióxido de carbono por medio de las estomas que se encuentran en las hojas, la respiración se efectúa todo el día. El oxígeno capturado por las plantas también tiene un coste de liberación de dióxido de carbono por medio de la fotosíntesis pero este es menor en comparación con todo lo que absorben.
Los vegetales no realizan la fotosíntesis en la noche ya que es en esta hora donde ocurren todos los procesos metabólicos. Los hidratos de carbono proporcionados por la fotosíntesis son metabolizados
por procesos donde la
energía de estos es liberada de manera controlada, hay dos tipos de respiración una se llama aeróbica y la segunda se denomina anaeróbica, los dos tipos de respiración tienen el mismo fin de obtener y metabolizar energía en la planta. La respiración aeróbica necesita la presencia de oxigeno ya que este acepta electrones desprendidos de lo que es la materia orgánica. En esta se dice que la glucosa se degrada con la presencia del oxígeno para la formación de ATP, este proceso de respiración tiene diferentes etapas de reacciones químicas que se desarrollan en diferentes partes de la célula, algunas se efectúa en el citoplasma otras en al mitocondria y otras en las crestas mitocondriales. La respiración aeróbica es el ciclo de Krebs y en este la molécula de piruvato obtenido por medio de la glucolisis que fue el primer paso se descarboxiliza y con Co. A (coenzima que oxida ácidos grasos) forman acetil-CoA, también el piruvato que proviene de la glucosa es oxidado para dar dióxido de carbono y agua. Gracias a esta asociación el ciclo de Krebs forma 24 moléculas de ATP siendo este el proceso más eficaz para la obtención de energía. El proceso para la obtención de energía a través de la respiración aérobica es la cadena de respiración o sistema transportador de electrones que ocurre en las crestas mitocondriales y algunas enzimas están asociadas al ciclo de Krebs y es así como los nucleótidos y otros compuestos oxidados en este ciclo son devueltos en su forma oxidada. Este proceso contiene enzimas que son utilizadas en el intercambio de electrones de NADP, NAD, FAD, en el proceso de respiración. Entonces el compuesto intermediario del ciclo de crebs que son los nucleótidos son oxidados por dos átomos de hidrogeno en una reacción, por cada par de electrones transportados por este sistema se producen 3 moléculas de ATP.
Otro proceso realizado para la obtención de energía es el ciclo de las hexosas-monofosfato esta vía requiere también la presencia de oxígeno para poder desarrollarse. Esta también es llamada ciclo de las pentosas o ciclo de oxidación directa. En este proceso las 12 moléculas de NADP son reducidas por las hexosas-fosfato a 36 moléculas de ATP, dando a entender que este proceso es igual de eficiente que los anteriores, los átomos intermediarios formados por este proceso son necesarios para la síntesis de los ácidos nucleicos (ADN). El proceso del ciclo del glioxilato se lleva acabo también en los vegetales en este las enzimas son también muy importantes. Este ciclo permite la conversión de glúcidos de residuos de acetiles que proceden las reservas de lípidos. En esta se metabolizan los oxalacetatoas en azucares. La respiración anaeróbica es un proceso biológico de oxidorreduccion de monosacáridos que se realizan en ausencia de oxígeno, esta es realizada por algunas plantas por medio de las cadenas transportadoras de electrones que es parecida al otro ciclo que si usa oxígeno. Es te proceso es diferente a la fermentación ya que aquí el producto final es una molécula orgánica. En esta se empelan sustancias oxidantes como lo son el sulfato y el nitrato. En esta las plantas realizan intercambio de gases a través de los estomas también capturan la luz necesaria para dar energía a los procesos metabólicos. Uno de los proceso de la respiración anaerobica es la glucolisis que consiste en la obtención de ácido pirúvico, todo este proceso se lleva a cabo en el citoplasma convirtiendo una molécula de glucosa en dos moléculas de ácido pirúvico que desempeña un papel importante en procesos bioquímicos de la planta. En este proceso la planta convierte la glucosa en dos compuestos; le primero sería en la fructuosa-1,6-fosfato, y el segundo consiste en la separación del fructuosa-1,6-difosfato en dos compuesto de 3 átomos de carbono llamados 3fosfogliceraldehido y el dihidroxiacetona-fosfato (Robert M, Delvin 1982) .
Hay factores que influyen sobre la intensidad de la respiración la cuales pueden ser la temperatura, disponibilidad de oxígeno, anihidrido carbónico, sales inorgánicas, estímulos mecánicos todos estos determinan la función de la respiración de la planta. La temperatura es un factor muy importante ya que ciertas enzimas pueden sufrir cabios drásticos en su ambiente y poder dejar de funcionar y los límites de temperatura que pudieran soportar son muy estrechos, a temperaturas de O 0 C la intensidad respiratoria es muy baja y a mayor temperatura la planta aumenta su intensidad respiratoria. El oxígeno es necesario para que tengan lugar los diferentes ciclos así partiendo de esto se debe comprender que un aumento drástico de respiración por parte de la planta afectaría el proceso de los ciclos tomando en cuenta también que en la disminución de oxigeno la planta podría recurrir a los procesos aeróbicos como los anaeróbicos. El anhídrido carbónico un aumento en la obtención de dióxido de carbono tiene un efecto negativo sobre la respiración, ya que este produce el cierre de los estomas limitando así el intercambio gaseoso. Las sales inorgánicos pueden aumentar debido a que una planta o un tejido se hacen pasar de agua a una solución salina, al exceso de respiración en las plantas se le hace llamar respiración salina. Otro factor de la respiración serían los estímulos mecánicos ya que estos dicen que se demostró que la respiración foliar podía se aumentada si las hojas se manipulan, o si se las golpean o enrollan (Adus1936; 1939; 1940;1941) la respuesta a la manipulación disminuye si se la repite a lo largo de un cierto periodo de tiempo (Barker 1935)
La fermentación realizada por las plantas contiene la siguiente formula glucosa – etanol- anhídrido carbónico en este proceso de fermentación una molécula de glucosa se convierte en dos moléculas de etanol y dos de anhídrido carbónico, está la fermentación al igual que la glucolisis son realizadas en
presencia de oxígeno, las diferencias son muy pocas ya que la mayoría de reacciones intermedias son idénticas la igual que la glucolisis en la fermentación la glucosa se convierte en piruvato, las enzimas que catalizan los dos pasos de la reacción de la fermentación son la caboxilasa y la alcohol. deshidrogenasa, en esta la ganancia neta será de dos ATP por molécula de glucosa fermentadal. La fermentación es el procedimiento más importante del cual disponen los microorganismos para obtener energía, a estos se le conoce como anaerobios diferentes casos algunos de estos organismos mueren si existe la presencia de oxígeno. Los productos finales de la fermentación son el etanol así como lo son el ácido láctico que contienen una gran cantidad de energía en sus enlaces, en este caso la planta no se beneficia de esta energía si no se libera es por eso que se dice que la fermentación es un procesos relativamente poco eficaz.
Bibliografías Devlin, Robert – Fisiología vegetal. – 3ª. ed. – Barcelona : Omega, 1980. 4 ejemplares BARCELÓ COLL, J.; NICOLÁS RODRIGO, G.; SABATER GARCíA, B. y SÁNCHEZ TAMÉS, R. (2001) Fisiología Vegetal Ed. Pirámide, Madrid. BUCHANAN, B. B., GRUISSEN, W. Y JONES, R.L. Biochemistry and Molecular Biology of Plants . American Society of Plant Biologists. Rockville, Maryland, USA. Web: http://www.aspb.org/publications/biotext/
