Tema 11 FMP AV

TEMA 11
RESPIRACIÓN EN LOS VEGETALES
• Glucólisis y fermentación
• Ruta de las pentosas fosfato
• Ciclo del ácido cítrico (ciclo de Krebs)
• Transporte electrónico mitocondrial y fosforilación
oxidativa
• Metabolismo respiratorio de lípidos. Ciclo del glioxilato
• Factores que afectan a la respiración

∆G0 = - 2840 kJ/mol hexosa

La respiración vegetal es el conjunto de reacciones por las cualeslos carbohidratos
sintetizados en la fotosíntesis se oxidan a CO2 y H2O con síntesis de ATP

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En una célula vegetal, el carbono
reducido deriva de diversas
fuentes: sacarosa, hexosas-P y
triosas P (degradación del
almidón y fotosíntesis), polímeros
con fructosa (fructosanos),
lípidos (triacilglicéridos), ácidos
orgánicos, y en ocasiones
proteínas. En plantas, la
respiración de loscarbohidratos
se divide en:
1.- Degradación de almidón y
sacarosa para dar hexosas-P
2.- Degradación de hexosas-P
hasta piruvato (glucólisis y ruta
de las pentosas fosfato)
3.- Oxidación del piruvato hasta
CO2 por el ciclo de Krebs
produciendo NADH y FADH2
4.- Transferencia de electrones
desde el NADH y el FADH2 al
oxígeno para producir ATP
(fosforilación oxidativa)

Los ácidos grasos son sustratosrespiratorios a través de
la β-oxidación (forman acetil-CoA para el ciclo de Krebs)

Glucólisis vegetal
En las reacciones iniciales los sustratos
procedentes de diferentes fuentes (almidón
y sacarosa) se transforman en triosas-P
Por cada molécula de sacarosa se forman 4
moléculas de triosa-P y se consumen 4 ATP

En la fase de conversión de la energía cada
triosa-P se convierte en una molécula de
piruvato,generándose 1 NADH y 2 ATP
Por lo tanto, por cada molécula de sacarosa
se generan de forma neta 4 NADH y 4 ATP

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Destinos Metabólicos del Piruvato
Anaerobiosis

Aerobiosis
CH3 - CO - COONAD+ + CoASH

Piruvato
descarboxilasa

Piruvato
deshidrogenasa

Lactato
deshidrogenasa

+ NADH

CH3 - CHO

CH3 - CO - SCoA
CH3 - CHOH -

Alcohol
deshidrogenasa

COO-

Fermentación
láctica

Ciclo de
Krebs ytransporte
electrónico

3 NAD+ + FAD
3 NADH + FADH2

2 CO2

CH3 - CH2OH

Fermentación alcohólica
Glucólisis:

Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+

Fermentación láctica:

Glucosa + 2 ADP + 2 Pi → 2 Lactato + 2 ATP

Fermentación alcohólica: Glucosa + 2 ADP + 2 Pi → 2 Etanol + 2 ATP + 2 CO2

Ruta de las pentosas fosfato
La ruta de las pentosas fosfato
permite oxidar azúcaresen células
vegetales, obteniéndose NADPH

NADPH

La glucosa-6-P deshidrogenasa
se inhibe al aumentar la relación de
NADPH frente a NADP+
NADPH

Las funciones de la ruta son:
• Formar NADPH (reacciones biosintéticas)
• Sintetizar pentosas-P
• Formar compuestos fenólicos (eritrosa-4-P)
• Interconvertir monosacáridos
• Sintetizar ATP

6 glucosa-6-P + 12 NADP+ + 7 H2O

5 Glucosa-6-P + 6 CO2 + Pi + 12NADPH + 12 H+

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Mitocondrias

• Las células vegetales tienen menos
mitocondrias que las células animales
• Las mitocondrias son orgánulos
semiautónomos y se reproducen por fisión
• El mtDNA vegetal sigue el código genético
universal (a diferencia de mamíferos)
• Los genomas mitocondriales vegetales
son más largos que los de animales
• Algunas proteínas de los complejos
transportadores deelectrones son
codificados por el mtDNA

El ciclo del ácido cítrico
En plantas tiene características
propias:
- La succinil-CoA sintetasa
forma ATP (en animales GTP)
- La NAD+ málica mitocondrial
cataliza la descarboxilación
oxidativa del malato a piruvato

Piruvato + 4NAD+ + FAD + ADP + Pi

3CO2 + 4NADH + 4H+ + FADH2 + ATP

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Transporte electrónico y Fosforilación oxidativa
La cadena de transporteelectrónico
incluye 4 complejos multiproteicos:
• Complejo I (NADH deshidrogenasa)
• Complejo II (succinato deshidrogenasa)
• Complejo III (citocromo bc1)
• Complejo IV (citocromo c oxidasa)
La ATP sintasa o ATPasa también se
conoce como Complejo V

FAD

Además, las plantas contienen
varias NADH deshidrogenasas y
una oxidasa alternativa

Existen 3 sitios de fosforilación, en los
complejos I, III...