RESPIRACION

RESPIRACIONSe entiende como Respiracin: a la oxidacin de sustratos orgnicos en las clulas vivas por medio de ciertas vas metablicas.C6H12O6 + 6 O2 + 36 ADP + 36 Pi 6 CO2+ 6 H2O + 36 ATPEs un proceso que permite recuperar la energa qumica potencial almacenada en distintos compuestos que la planta dispone, como ser hidratos de carbono, lpidos, cidos orgnicos principalmente y protenas en caso extremos. Parte de esta energa se libera en forma de calor, pero mucho ms importante que el calor es la energa almacenada bajo la forma de ATP (Adenosin Trifosfato), NADPH2, NADH2), 1RESPIRACIONNormalmente la respiracin est estrechamente acoplada con la disponibilidad de ADP y de nucletido oxidado (NAD+). Si estos nucletidos son escasos, esto es, si el ATP y los nucletidos reducidos se acumulan, la respiracin cesa. Existe un debate sobre las posibilidades de una respiracin no-acoplada y de una respiracin por una ruta alternativa y menos eficiente, respiracin cianuro-resistente (Laties, 1982; Amthor, 1989), pero no parecen ser factores importantes en cultivos 3RESPIRACION DE MANTENIMIENTO Y CRECIMIENTOEl uso de poder reductor y del ATP se puede repartir entre actividades de biosntesis y mantenimiento como causas de la respiracin total (R), pero los fisilogos vegetales llegaron posteriormente a esta visin, a partir del trabajo pionero de McCree (1970). R = Rc + Rm

Rc= respiracin de crecimiento Rc= respiracin de mantenimiento4RESPIRACION DE MANTENIMIENTOLas actividades de mantenimiento en las plantas superiores incluyen la reposicin de protenas y lpidos, y el mantenimiento de gradientes electroqumicos a travs de las membranas (Penning de Vries, 1975). Las protenas y los lpidos estn sometidos a lentas tasas de rotura e hidrlisis y, entonces, se consume ATP en su re sntesis en el mismo lugar.Ya que no existen incrementos netos en los contenidos de protena o lpidos y, a diferencia de los fenmenos de senescencia-movilizacin, no tiene lugar crecimiento alguno, la reposicin se clasifica como mantenimiento. 5RESPIRACION DE MANTENIMIENTOModelo de dos componentesR = crecimiento parte de la respiracin + parte de la respiracin de mantenimientoR= (1-Yg)/Yg .dW/dT+m WYG: eficiencia biosinttica (la proporcin de masa de carbono incorporado en la estructura de carbono utilizado para la estructura ms energa utilizada para la sntesis)dW/dt: tasa de crecimiento de planta (en unidades de carbono por unidad de tiempo)W: biomasam: el coeficiente mantenimiento (la cantidad de carbono respirado por unidad de carbono de la biomasa por unidad de tiempo)6RESPIRACION DE MANTENIMIENTOModelo de tres componentesJohnson (1983)mejora el modelo de dos componentes con un modelo de tres componentes. Agrega un trmino para la absorcin de iones, porque la captacin de aniones, particularmente nitrato, es costosos, y representa una tercer componente funcional de la respiracin. El modelo de tres-componente es formulado como: R=(1-Yg)/Yg +afN.dW/dT+m WDonde a: es la respiracin por unidad de absorcin de nitrgenof: es la fraccin del contenido de nitrgeno de biomasa. La respiracin de mantenimiento es muy sensible a cambios en el medio ambiente, particularmente a la temperatura y a la concentracin de nitrgeno de tejido, por lo tanto esta informacin es apropiada para estimar el coeficiente de mantenimiento. El Q 10 se utiliza para describir la respuesta de respiracin a la temperatura. El proceso de estimacin de parmetros es bastante complicado El Q10 se asume que no es constante como una funcion de la temperatura Tjoelker et al. (2001) S se considera que Q10 = 3.22 0.046T hasta 45C

7RESPIRACION DE MANTENIMIENTO

8RESPIRACION DE CRECIMIENTOEl crecimiento requiere carbono como sustrato, para formar nuevas estructuras qumicas y como fuente de poder reductor y energa para la sntesis. Denominando S, al sustrato que forma la estructura del nuevo producto, la relacin de masas entre el producto formado (M) y la del total del sustrato usado durante el mismo intervalo de tiempo (S + Rc + Rm ) se denomina rendimiento aparente del crecimiento (Y): y = M/(S + Rc + Rm)9RESPIRACION DE CRECIMIENTO

10RESPIRACION DE CRECIMIENTOLa Rc especfica depende enteramente de la composicin bioqumica de la nueva biomasa y, por tanto, es independiente de cualquier efecto directo de la temperatura. Sin embargo, la tasa real de Rc vara indirectamente con la temperatura, dependiendo de los efectos de la temperatura sobre la tasa de crecimiento, el balance de la fotosntesis y Rm.Los efectos de la composicin bioqumica sobre Rc son dramticos. De las estructuras vegetativas, las hojas tienen los mayores contenidos tanto de protenas como de lpidos, y los costes de su construccin son significativamente mayores que los de tallos y races.El gasto de energa para la sntesis de nuevos productos no es diferente en el costo energtico entre las especies, lo que vara es el tipo de producto (si es una protena o un lpido) que est sintetizndose. 11

RESPIRACION DE MANTENIMIENTO Y CRECIMIENTO

12RESPIRACION DE MANTENIMIENTO Y CRECIMIENTO

13RESPIRACION DE MANTENIMIENTO Y CRECIMIENTO

De esta ecuacin podemos deducir que:Existe una estrecha relacin entre Fb y R en plantas enteras. Existe una relacin con la R y el peso seco de la planta independiente del suministro de fotosintatos. Lo cual nos expresa que la respiracin de mantenimiento tiene prioridad sobre la de crecimiento.Cuando la planta es pequea la funcin de mantenimiento es poco importante con relacin al crecimiento y que este depender de los fotoasimilados. Cuando las respiraciones de mantenimiento y crecimiento se igualan (R = Ro) el cultivo no crece y, por consiguiente, TCR = 014RESPIRACION DE MANTENIMIENTO Y CRECIMIENTO

Podemos decir que las semillas maduras y en reposo la respiracin de mantenimiento es la nica que existe. (k. Fb = 0). En el punto de compensacin de luz no se sintetiza nueva biomasa porque k. Fb = 0. Las races solo tienen respiracin de mantenimiento.En conclusin se puede expresar que:

15RESPIRACION DE MANTENIMIENTO Y CRECIMIENTOTemperatura

16RESPIRACION DE MANTENIMIENTO Y CRECIMIENTOEn una cubierta vegetal estas relaciones estaria dadas de la siguiente manera:

17RESPIRACIONEfecto del dficit hdrico en fotosntesis y respiracin

18