RESPIRACION

                                                                       RESPIRACION

La respiración es más que un simple intercambio de gases, es un proceso contrario a la fotosíntesis, es una serie de reacciones de óxido reducción en las que ls compuestos orgánicos son oxidados con la producción de CO2 y energía y el oxígeno absorbido es reducido a H2O. Sustancias tales como el almidón, sacarosa, fructosa,  otros azúcares, grasas, ácidos orgánicos  y ocasionalmente las proteínas son utilizados como sustrato para la respiración. La respiración puede representarse por la siguiente reacción:

                               C6H12O6 + 6O2        6CO2 + 6 H2O + energía[pic 1]

La respiración tiene como propósito liberar la energía contenida en los compuestos orgánicos. Parte de esta energía se libera en forma de calor y otra parte es atrapada en compuestos como el ATP, NADH y NADPH que posteriormente la transfieren para ser utilizada en procesos como ña absorción de nutrientes, el crecimiento, actividades de mantenimiento, etc. L respiración también produce cadenas de carbonos para  la síntesis de otras sustancias esenciales para la planta tales como aminoácidos para proteínas, nucleótidos para ácidos nucleicos y cadenas de  carbonos para las clorofilas y carotenoides, citocromos, esteres, grasas y compuestos aromáticos. Sólo algunos de los sustratos respiratorios son totalmente oxidados a CO2 y H2O mientras que el resto se utiliza en procesos anabólicos y de síntesis.

Previamente al proceso respiratorio los compuestos orgánicos son simplificados a compuestos más simples.

Formación de hexosas a partir de polisacáridos de reserva

El almidón producido por la fotosíntesis es almacenado en los plastidios (cloroplastos) en forma de graanulos insolubles en agua y que consisten en cadenas de amilosa y amilopectinas, la amilosa consiste de cadnas de glucosas unidas en los carbonos 1, 4, no ramificadas y la amilopectina son cadenas de glucosas unidas en los carbonos, 1, 4 y con ramificaciones en ls carbonos 1, 6. Estos almidones se almacenan en las hojas, tallos, raíces. En especies perennes el almidón producido en la fase de crecimiento se almacena en el invierno y se utiliza para el nuevo crecimiento en el ciclo siguiente. En la papa el tubérculo es rico en almidón y se utiliza para el nuevo crecimiento de las yemas. El endospermo de los cotiledones de las semillas es utilizado para la germinación de las semillas de monocotiledóneas y dicotiledóneas. En la degradación del almidón a glucosa participan las siguientes enzimas:

• α-amilosa
• β-amilosa
• almidón fosforilasa
• Enzima R

De ellas solo la α-amilasa ataca directamente los granulos del almidón y las oras actúan sobre los primeros productos de esta degradación, el Ca+2 participa en esta degradación.  Essta enzima sólo actúa sobre los enlaces 1, 4 de la amilosa y la amilopectina formando cadenas de  glucosas llamadas dextrinas así como cadenas de dos glucosas llamadas α – maltosa. Esta eenzima no actúa sobre los enlaces 1, 6 de las ramas de la amilopectina.

La β-amilasa aactúa sólo sobre los extremos de la cadena produciendo β-maltosa aun cuando puede degradar completamente la amilosa pero solo causa la degradación parcial de la amilopectina pues no actúa sobre los enlaces 1,6 de las ramificaciones .Estas enzimas son hidrolíticas puesto que requieren de la participación dl agua en la degradación del almidón. Las reacciones hidrolíticas son irreversibles, es decir no puede haber re-síntesis del almidón. La α-amilasa puede encontrarse en varios tejidos pero principalmente en las semillas ricas en almidón, se encuentra en el cloroplasto por lo que uede tener un rápido acceso al almidón.

La enzima almidón fosforilasa incorpora fosfato en su actividad, en lugar de agua por lo cual es una enzima foisfolítica y su reacción es reversible:

                                            Almidón + H2PO4                 Glucosa 1-fosfato[pic 2]

La acción de esta enzima produce glucosa 1-fosfato sin nescesidad de ATP. La amilopectina es parcialmente degradada por esta enzima produciendo dextrinas y dejando las ramas con enlaces 1,6 intactas aunque puede degradar completamente a la amilosa. Esta enzima no es impostante en las semillas de los cereales pero  si en otras especies.

Las ramas con enlaces 1,6 de la amilopectina son degradadas por una enzima especial, la enzima-R y por dextrinasas y su acción produce dextrinas que pueden ser atacadas por las amilasas y por la almidón fosforilasa para producir glucosa, maltosa o glucosa 1-fosfato.

Degradación de la fructosa

Algunas especies de pastos de clima frio y algunas especies de la familia Compositae almacenan fructosa en lugar de almidón, sin embargo el proceso de su degradación es poco conocido.

La respiración incluye los siguientes procesos:

                  -Glicolisis y fermentación                                                                                                                              

                  - Ciclo de Krebs

                  -Sistema de transporte de electrones

Glicolisis y fermentación

La glicolisis consiste en un grupo de reacciones en las que sustancias como la glucosa, glucosa 1-fosfato y fructosa son convertidas a ácido pirúvico en el citoplasma que circunda a los diferentes organelos.En ausencia de oxígeno ocurre la fermentación que es un proceso en el que los axucares son convertidos a alcohol etílico más CO2 o a los ácidos láctico o málico.Las funciones de la glicolisis son:

• Obtención de cadenas de carbonos para la síntesis de otros compuestos
• - Producción de ATP. Aún cuando este roceso requiere 2ATO al final hay una producción total de 4ATP, es decir hay una producción neta de 2ATP. Si el sustrato es glucosa 1-fosfato, glucosa 6-fosfato o fructosa la producción neta es de 3 ATP por cada hexosa.

 -Producción de NADH. Se forma por la reducción  del nAD durante la oxidación del 3-fosfogliceraldehido a 1-3 difosfoglicer aldehido (opuesto al que ocure en la fotosíntesis). El NADH puede entrar a la mitocondria donde es oxidado para producir ATP. El NADH es fuente de electrones para la síntesis de compuestos.  Sin embargo, el NADH solo puede oxidarse a NAD en la mitocondria  en presencia del oxígeno. En ausencia de oxígeno el NAD es reducido a NADH y el ácido pirúvico es convertido a etanol y CO” o ácido láctico.

...