FUNCIONAMIENTO DEL C,H,O RESPECTO A LAS PLANTA

" AO DE LA INTEGRACIN NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRADIVERSIDAD "

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA

FACULTAD DE AGRONOMIA

FUNCIONAMIENTO DEL C,H,O RESPECTO A LAS PLANTA

ING: MAG.FELIX FUENTES QUIJANDRIA

ASIGNATURA: FERTILIDAD DE SUELOS

ALUMNA: ELIAS CARHUAYO; LORENAMEDINA TAFUR; JENNYTANTA CARDENAS; DIANA

CICLO : V

SECCIN: B

ICA- PERU

INTRODUCCION:

Las plantas no necesitan de otros seres vivos para alimentarse. Son de nutricin auttrofa.. Utilizan compuestos inorgnicos, sencillos que existen en la naturaleza, en el aire y en el suelo, construyendo con ellos su propia materia. Dependen adems de la luz, temperatura y humedad, de las condiciones nutritivas del medio. la planta tiene que tener asegurado el suministro de anhdrido carbnico del aire y de nutrientes minerales del suelo.Este proceso se le llama fotosntesis y se realiza en las hojas y en los tallos verdes.Durante el da lasplantascaptan la luzdel solgracias a la clorofila, que es una sustancia que les da elcolor verde. En presencia de la luz solar algunasplantas abren sus estomas, otras lo hacen por la noche. Por all toman el dixido decarbonoque se encuentra mezclado en el aire, mientras que el agua penetra por la races. A partir de estas sustancias simples y la energa de la luz solar, lasplantasson capaces de fabricar otras sustancias mas complejas, llamadas azcares y almidones.Cuandocae la nochela fotosntesis disminuye en forma notable, pues lasplantas dejan de captar la luzdel sol, auque siguen fabricando azcar. Comoresultado desprenden oxigeno que se mezcla con el restodelaire.

ELEMENTOS ESENCIALES CON RELACION A LAS PLANTAS

EL OXIGENO, CARBONO, HIDROGENO: A estos se les puede considerar los componentes fundamentales de todas las plantas, estos elementos son sacados de la atmosfera por las plantas pero solo el hidrogeno es el nico que es obtenido de la descomposicin del agua en el proceso de fotosntesis realizada por las plantas. Estos tres elementos entrar en la composicin de todos los tipos de compuestos orgnicos como los carbohidratos, cidos orgnicos, grasas, protenas, enzimas, hormonas, etc, que se acumulan el protoplasma.La deficiencia de dixido de carbono o el agua produce retraso de crecimiento

LOS ELEMENTOS NUTRITIVOS EN LAS PLANTAS:

Las plantas necesitan 10 elementos simples para crecer y desarrollarse con normalidad estos elementos son llamados biogenos y son imprescindibles para la vida y son:OXIGENO (O)HIDROGENO (H) CARBONO (C) NITROGENO(N)

FOSFORO (p) POTASIO (K) CALCIO (Ca) MAGNESIO(Mg)

AZUFE (S) HIERRO (Fe)

FUNCIONES DE LOS NUTRIENTES PARA LAS PLANTAS

FUNCIONES DEL CARBONO: Es el elemento constituyente de las distintas sustancias necesarias para la vida de las plantas como hidratos de carbono, lpidos, protenas, enzimas, hormonas. El carbono de las plantas procede del dixido de carbono disuelto en la atmsfera a travs de la fotosntesis. Otra porcin muy pequea puede proceder del bicarbonato disuelto en el agua que las plantas absorben mediante sus races.EL CICLO DEL CARBONO (C) CONSISTE EN UN PROCESO MUY COMPLICADO, CUYOS ELEMENTOS PRINCIPALES SON LOS SIGUIENTES:

El carbono est en el aire, en el agua y en el suelo en forma de un gas llamado dixido de carbono (CO2). En el aire est presente como gas; en el agua en forma disuelta, y en el suelo, en el aire o agua del suelo. El C02 est disponible en cantidades abundantes en el medio. Las plantas toman el carbono del C02 del agua (plantas acuticas), del aire o del suelo (plantas terrestres) y con la energa de la luz del Sol producen alimentos (glucosa, sacarosa, almidn, celulosa.), y liberan oxgeno (02 ) al aire, al agua o al suelo. Este proceso qumico se denomina fotosntesis. En el ciclo del carbono las plantas juegan el rol ms importante y una gran parte de la masa de las plantas est conformada por compuestos de carbono: azcares, almidones, celulosa, y compuestos diversos. Cada planta tiene miles de compuestos orgnicos elaborados en base a la fotosntesis y procesos celulares posteriores. La descomposicin de las plantas y de los animales al morir restituye el carbono en forma de CO2 y materia orgnica y son aprovechados por otras plantas para reiniciar el ciclo. Los organismos vivos, que se encargan de la descomposicin, proceso denominado putrefaccin, se denominan detritvoros y estn conformados por bacterias y hongos. El ciclo del carbono es fundamental, porque de l depende la produccin de materia orgnica, que es el alimento bsico de todos los seres vivos.

Las plantas absorben ms carbono bajo cielos contaminados, segn un estudioUna nueva investigacin llevada a cabo en Suiza y el Reino Unido revela que, aunque parezca paradjico, las plantas absorben ms dixido de carbono (CO2) cuando la atmsfera est contaminada que cuando est limpia. En un artculo publicado en la revista Nature, los cientficos advierten que si los niveles de contaminacin atmosfrica continan disminuyendo, ser necesario reducir an ms drsticamente las emisiones de gases de efecto invernadero para estabilizar el clima.

Por qu la biosfera terrestre absorbe CO2 atmosfrico?La toma neta de carbono por la biosfera terrestre se debe principalmente a la respuesta fisiolgica o metablica de las plantas al aumento en la concentracin de CO2 en la atmsfera, o al calentamiento global. Las plantas son ms eficientes en su crecimiento bajo estas nuevas circunstancias debido a: 1. El calentamiento puede estimular el crecimiento, lo que permite el crecimiento de rboles a mayores latitudes y alturas de lo que antes era posible. 2. En condiciones normales las plantas pierden agua por sus estomas cuando stas se abren para tomar el CO2 del aire. Cuando aumenta la concentracin de CO2, las plantas abren menos sus estomas, lo que les permite ahorrar agua. 3. La actividad humana tambin est cambiando sustancialmente el ciclo global del nitrgeno, al aumentar la cantidad de nitrgeno disponible para la plantas. Lo ms probable es que esto estimule un mayor crecimiento. 4. Pueden darse importantes sinergias entre el carbono, nitrgeno, y el calentamiento global en las plantas.Aun as, existe una gran incertidumbre en la toma de carbono de forma natural por parte de la biosfera terrestre. Hay varias razones para esta incertidumbre: Los estudios que utilizan metodologa y datos independientes para cuantificar la toma de CO2 por las plantas no logran ponerse de acuerdo; resulta difcil extrapolar de estudios en pequea escala porque se han observado heterogeneidades en bosques, estepas y zonas agrcolas; las cuantificaciones del transporte horizontal en los acuferos hacia las zonas costeras son muy pobre, y tampoco se tienen buenos resultados mediante esfuerzos globales de medicin ya que no hay suficientes datos y existe mucha incertidumbre en el transporte atmosfrico que conecta y mezcla los flujos terrestres en su camino a las estaciones de medicin.

FUNCIN DEL HIDROGENO:

el hidrgeno forma parte de la composicin del agua. El agua es un componente imprescindible en la reaccin qumica de la fotosntesis. Constituye tambin el medio necesario para k se puedan disolver los elementos qumicos del suelo que las plantas deben utilizar para construir sus tejidos. El h a travs de los llamados puentes de h sirve tambin para unir las distintas fibras (celulosa) de la pared celular. El empleo ms importante del hidrgeno es en la sntesis del amoniaco. La utilizacin del hidrgeno est aumentando con rapidez en las operaciones de refinacin del petrleo, como el rompimiento por hidrgeno (hydrocracking), y en el tratamiento con hidrgeno para eliminar azufre. Se consumen grandes cantidades de hidrgeno en la hidrogenacin cataltica de aceites vegetales lquidos insaturados para obtener grasas slidas. La hidrogenacin se utiliza en la manufactura de productos qumicos orgnicos. Grandes cantidades de hidrgeno se emplean como combustible de cohetes, en combinacin con oxgeno o flor, y como un propulsor de cohetes impulsados por energa nuclear.

Aunque por lo general es diatnico, el hidrgeno molecular se disocia a temperaturas elevadas en tomos libres. El hidrgeno atmico es un agente reductor poderoso, aun a la temperatura ambiente. Reacciona con los xidos y los cloruros de muchos metales, entre ellos la plata, el cobre, el plomo, el bismuto y el mercurio, para producir los metales libres. Reduce a su estado metlico algunas sales, como los nitratos, nitritos y cianuros de sodio y potasio. Reacciona con cierto nmero de elementos, tanto metales como no metales, para producir hidruros, como el NaH, KH, H2S y PH3. El hidrgeno atmico produce perxido de hidrgeno, H2O2, con oxgeno. Con compuestos orgnicos, el hidrgeno atmico reacciona para generar una mezcla compleja de productos; con etileno, C2H4, por ejemplo, los productos son etano, C2H6, y butano, C4H10. El calor que se libera cuando los tomos de hidrgeno se recombinan para formar las molculas de hidrgeno se aprovecha para obtener T muy elevadas en soldadura de hidrgeno atmico.El hidrgeno reacciona con oxgeno para formar agua y esta reaccin es extraordinariamente lenta a temperatura ambiente; pero si la acelera un catalizador, como el platino, o una chispa elctrica, se realiza con violencia explosiva. Con nitrgeno, el hidrgeno experimenta una importante reaccin para dar amoniaco. El hidrgeno reacciona a temperaturas elevadas con cierto nmero de metales y produce hidruros. Los xidos de muchos metales son reducidos por el hidrgeno a temperaturas elevadas para obtener el metal libre o un xido ms bajo. El hidrgeno reacciona a temperatura ambiente con las sales de los metales menos electropositivos y los reduce a su estado metlico. En presencia de un catalizador adecuado, el hidrgeno reacciona con compuestos orgnicos no saturados adicionndose al enlace doble.Compuestos principales: El hidrgeno es constituyente de un nmero muy grande de compuestos que contienen uno o ms de otros elementos. Esos compuestos incluyen el agua, los cidos, las bases, la mayor parte de los compuestos orgnicos y muchos minerales. Los compuestos en los cuales el hidrgeno se combina slo con otro elemento se denominan generalmente hidruros.Preparacin: Se pueden aplicar muy diversos mtodos para preparar hidrgeno gaseoso. La eleccin del mtodo depende de factores como la cantidad de hidrgeno deseada, la pureza requerida y la disponibilidad y costo de la materia prima. Entre los procesos que ms se emplean estn las reacciones de metales con agua o con cidos, la electrlisis del agua, la reaccin de vapor con hidrocarburos u otros materiales orgnicos, y la descomposicin trmica de hidrocarburos. La principal materia prima para la produccin de hidrgeno son los hidrocarburos, como el gas natural, gas de aceite refinado, gasolina, aceite combustible y petrleo crudo.EFECTOS AMBIENTALES DEL HIDROGENOEstabilidad ambiental: El hidrgeno existe naturalmente en la atmsfera. El gas se disipar rpidamente en reas bien ventiladas.Efecto sobre plantas o animales: Cualquier efecto en animales ser debido a los ambientes deficientes de oxgeno. No se anticipa que tenga efectos adversos sobre las plantas, aparte de la helada producida en presencia de los gases de expansin rpida

El carbono, el hidrgeno y el oxgeno, que se incorporan en la fotosntesis, se unen para formar los carbohidratos. Los ms sencillos son los monosacridos, como la glucosa y fructosa. Combinndose se forman los oligosacridos, como la sacarosa, la rafinosa, etc., y los polisacridos como la celulosa y el almidn. Sufren continuas transformaciones e incluso se degradan, produciendo energa, que acumulan en otros compuestos, para despus utilizarla en otras reacciones de sntesis. La energa del sol, captada en la fotosntesis, es despus regulada por medio de reacciones qumicas. La respiracin est tambin envuelta en el intercambio energtico.

En la fase oscura, el hidrgeno se suma aldixido de carbonogaseoso (CO2) presente en el aire, produciendo carbohidratos, gracias a la energa almacenada en molculas de ATP que da como resultado glucosa.A partir de estos productos, la planta elabora lpidos y protenas necesarios para la formacin del tejido vegetal, lo que produce el crecimiento.As pues, gracias a la fotosntesis se consigue el aprovechamiento de laenerga solar(transformndola en energa qumica), la sntesis de materia orgnica a partir de materia inorgnica y la liberacin de oxgeno a la atmsfera que es usado por los organismos dotados de respiracin aerobia

Tambin es un componente de los compuestos orgnicos donde se encuentra el C. los iones de hidrogeno estn implicados en las reacciones electroqumicas para regular los intercambios a travs de las membranas celulares.

FUNCIONES DEL OXIGENO:El oxgeno es indispensable para las plantas superiores para el metabolismo y el crecimiento. Sin embargo, bajo condiciones naturales o experimentales plantas pueden ser sometidos a una gran variedad de disponibilidad de oxgeno, de los niveles normales (normoxia) a travs de la deficiencia (hipoxia) a la ausencia total (anoxia). De acuerdo con Drew (1997), normoxia prevalece cuando el suministro de oxgeno no limita la fosforilacin oxidativa. Para la hipoxia, la presin parcial de oxgeno es suficientemente bajo como para limitar la produccin de ATP por las mitocondrias, mientras que la anoxia se alcanza cuando la produccin de ATP mitocondrial es insignificante en comparacin con la generada por la gliclisis y fermentacin.

La deficiencia de oxgeno de los sistemas radiculares se produce con frecuencia en la naturaleza (Kennedy et al., 1992) que afecta a la mayora de las plantas en algn momento durante su ciclo de vida (Jackson et al., 1982). En el campo, las races pueden estar sujetos a la deficiencia de oxgeno poco despus de las lluvias fuertes, ya que el suelo por lo general se inunda por un perodo corto o largo dependiendo de su capacidad de drenaje (Huang et al., 1994a). En otras situaciones, la falta de oxgeno puede ocurrir debido a la estructura anatmica de algunos tejidos que impiden el intercambio de gases (Thompson & Greenway, 1991; Perata y Alpi, 1993). No obstante, la mayora de los tejidos de la planta puede tolerar la deficiencia de oxgeno durante perodos cortos antes de sufrir daos irreversibles (Kennedy et al., 1992).

Las plantas cuya raz del sistema est inundado puede sufrir cambios morfolgicos y anatmicos que fomenten el intercambio de gas en un intento de evitar o reducir al mnimo la falta de oxgeno (Perata y Alpi, 1993). Con el fin de tolerar el estrs hipxico, que an puede sufrir cambios bioqumicos y metablicos. Esta revisin se centrar en los cambios ms importantes bioqumicos y metablicos relacionados con los productos de la fermentacin y la piscina N, junto con especial nfasis en la acumulacin de la alanina y la importancia del nitrato en la lucha contra los efectos adversos de la deficiencia de oxgeno.

Eventos Metablicos Afectados Por La Deficiencia De Oxgeno

La deficiencia de oxgeno en las plantas, provocada por el anegamiento del sistema de races es un evento muy comn en la naturaleza. Las consecuencias varan desde el aumento de la biomasa de la filmacin en relacin con la raz (Barrett-Lennard et al, 1988;. Huang & Johnson, 1995) a la prdida de plantas, debido a las inundaciones estacionales (Kennedy et al, 1992). . La reduccin relativa de la biomasa de races y el cambio en la asignacin de los metabolitos de la sesin durante las inundaciones son probablemente el resultado de una adaptacin metablica encaminada a reducir la demanda de oxgeno por el sistema radicular (Naidoo y Naidoo, 1992;. Huang et al, 1994b ).

La reduccin de la actividad fotosinttica es otra consecuencia de inundaciones y se puede atribuir a varios factores:. Menor potencial de agua y la conductancia estomtica, menor actividad de las enzimas fotosintticas, el transporte de fotoasimilados deterioro debido a la menor actividad de lavabo, y un menor contenido de clorofila (Huang et al, 1994b; Liao y Lin, 1994).

En virtud de la deficiencia de oxgeno, la gluclisis y fermentacin puede exceder la tasa de metabolismo aerbico y se convierten en la nica va para la produccin de energa. Aqu, la respiracin mitocondrial se detiene en la ausencia de un aceptor terminal de electrones. Como resultado, la generacin de ATP cadas de 36 a 2 moles por mol de glucosa metaboliza (Fox et al, 1994;. Morard y Silvestre, 1996). A pesar de el acoplamiento de la gluclisis con la fermentacin slo permite la sntesis de ATP limitada, por la fosforilacin de sustrato nivel, se regenera el NAD + y elimina el exceso de protones (Fan et al., 1997). En tales situaciones, el "efecto Pasteur" puede ocurrir, es decir, la gliclisis acelera bajo la anoxia con el fin de satisfacer las demandas de ATP, a pesar de su baja eficiencia en la produccin de ATP en comparacin con la respiracin aerbica (Vanlerberghe et al, 1990;. Vanlerberghe y Turpin, 1990). Sin embargo, el "efecto Pasteur" de por s no muestra ninguna correlacin con la tolerancia a las inundaciones (Kennedy et al., 1992).La fuente de hidratos de carbono y la regulacin del metabolismo de carbohidratos y la energa son importantes para el estrs hipxico permanente (Andreev et al, 1991;.. Schlter et al, 1996). El transporte del floema es inhibida por la hipoxia de tal manera que el suministro de hidratos de carbono a las races disminuye .A pesar de ello, las races de muchas plantas se acumulan azcares .

Productos metablicos de las plantas con deficiencia de O2

Cuando los organismos aerbicos se priva de O2, la fosforilacin oxidativa mitocondrial se inhibe, mientras que las vas de gliclisis y fermentacin se promueven, conduciendo a la acumulacin de diversos productos tales como etanol, lactato, Ala, Gaba, succinato y malato (Fan et al, 1988.; 1997).

Los principales productos de la fermentacin de los tejidos vegetales son el etanol, lactato y Ala, los tres derivados de piruvato (Figura. 1), el producto final de la gluclisis (Ricard et al, 1994;. Drew, 1997). A pesar de estas 3 vas competir por el piruvato, el piruvato se acumula debajo de la anoxia (Streeter y Thompson, 1972a; Reggiani et al, 1988;. Vanlerberghe y Turpin, 1990; Good & Muench, 1993). La acumulacin de piruvato a partir de los resultados de una disminucin de la tasa de oxidacin y el aumento de la tasa de sntesis, a travs de la descarboxilacin de OAA, debido al aumento de la actividad de la OAA-DC en condiciones de hipoxia, como las cadas de pH (Streeter y Thompson, 1972a). Parte de este aumento en piruvato tambin se ha atribuido a la induccin de la enzima mlico, en las races de maz hipxicas (Roberts et al., 1992). Edwards et al. (1998) encontraron que la enzima mlico es activado por una cada en el pH del citoplasma provocada por severas condiciones hipxicas obtenidos "in vivo", donde la respiracin se hace despreciable. Por lo tanto, slo estas condiciones extremas de alta demanda respiratoria y la acidez citoplasmtica permitira a la enzima mlica de jugar algn papel en la respiracin en condiciones de hipoxia.

El etanol, lactato y Ala se puede producir de forma simultnea en las plantas bajo deficiencia de O2, aunque en diferentes cantidades relativas, dependiendo de la especie y el grado de deficiencia de O2 (Ricard et al., 1994). El etanol es probablemente el producto de fermentacin principal de los tejidos de plantas superiores si o no tolerantes a la deficiencia de O2 (Smith y AP Rees, 1979) y es producido por la accin secuencial de PDC y ADH, enzimas inducidas en los tejidos bajo O2 deficiencia (Good y Crosby, 1989a, Roberts et al, 1989;. Russell et al, 1990;. Xia y Saglio, 1992; Bouny y Saglio, 1996; Germain et al, 1997;.. Porterfield et al, 1997).

La importancia de la fermentacin de etanol se encuentra en su mayor eficiencia, sobre una base molar, en relacin a la fermentacin de lactato, para la generacin de NAD + y el consumo de protones (Fan et al, 1997;. Kato-Noguchi, 2000). Adems, las concentraciones de etanol se encuentran normalmente en las plantas son insuficientes para causar toxicidad (Jackson et al., 1982). Por otro lado, el etanol no se metaboliza fcilmente y, en vista de su solubilidad en lpidos bicapa de las membranas celulares (Drew, 1997), se puede casi enteramente difundirse en el medio circundante, lo que resulta en la prdida de carbono (Bertani et al, 1980;. Good & Crosby, 1989a; Perata y Alpi, 1993).

La enzima LDH es inducido en condiciones de hipoxia y de su producto, lactato, con frecuencia producen antes de etanol pronto despus de la transferencia de la planta a la anoxia, cuando la acidificacin de las seales de citosol de la produccin de etanol, como se muestra por Davies et al. (1974) y confirmado por otros autores (Roberts et al., 1992). Esta secuencia de eventos que se conoce como la hiptesis de Davies-Roberts (Kennedy et al, 1992;. Rivoal y Hanson, 1994; Kato-Noguchi, 2000). Por otro lado, Kato-Noguchi (2000) mostraron que, en las races de lechuga, la fermentacin etanlica poda ser inducida incluso en presencia de O2, sin formacin previa de lactato, slo por el transporte de electrones inhibiendo oxidativo. El autor interpret los resultados como una indicacin de que la fermentacin en etanol no puede ser regulado directamente por la concentracin de O2.

Fermentacin de lactato se asocia con frecuencia a la acidificacin del citosol (Davies et al, 1974;. Roberts et al, 1992;.. Ricard et al, 1994), aunque la mayor parte del lactato formado se almacena en la vacuola o liberados en el medio circundante (Xia y Saglio, 1992; Rivoal y Hanson, 1994). Sin embargo, una correlacin no siempre se encuentra entre la acumulacin de lactato y una cada en el pH (Menegus et al, 1989;.. Saint-Ges et al, 1991). LDH se detiene la produccin de lactato cuando el pH cae por debajo de 6,9, en vista de su pH ptimo alcalino (Davies et al. 1974). Fermentacin etanlico, por otro lado, hace que la acidificacin del citoplasma, slo si el CO2 liberado por descarboxilacin de piruvato no escapa al medio circundante (Roberts et al., 1992).

Actualmente, existen pruebas de que otras fuentes de acidificacin del citoplasma existir como, o ms eficaz que el lactato, tales como la acumulacin de protones asociados con NADH y NADPH (VanToai y Bolles, 1991) o la hidrlisis de ATP (Menegus et al ., 1991; Xia y Saglio, 1992; Kato-Noguchi, 2000; gota et al, 2001).. Saint-Ges et al. (1991), a pesar de haber obtenido una correlacin entre la cada en el pH y los niveles de NTP en anxicas clulas de la raz de punta de maz, desechar la liberacin de fsforo inorgnico observado en el compartimento citoplsmico como la principal causa de la cada del pH.

Estos autores sugieren que la cada en la concentracin de ATP observado durante la transicin de normoxia a hipoxia podra haber tenido una fuerte influencia sobre las actividades de ATPasas electrgenos, responsables para el bombeo de protones (H +-ATPasas) a travs del plasmalema y tonoplasto, ya que la afinidad tanto para el ATP es baja. As, la extrusin activa de protones electrgeno pueden haber sido afectados, lo que lleva a una disminucin en el pH del citoplasma.

Los datos de la gota y col. (2001) tambin sugieren que los protones plasmalema de bombeo de actividad de la ATPasa se bloquea durante la anoxia, pero no debido a una disminucin en la piscina de NTP. La acidificacin del citoplasma inicial se produjo antes de la formacin de lactato y pareca estar estrechamente relacionada con la concentracin de NTP, lo que lleva a la conclusin de que la liberacin de protones que acompaan a la hidrlisis de fosfatos liberador NTP fue la principal causa de la cada inicial del pH citoplsmico durante el estrs anaerbico. El bloqueo de la actividad de la ATPasa de bombeo de protones durante la anoxia, posiblemente debido a la liberacin de Ca2 + de los compartimentos celulares, fue visto como beneficioso, ya que limita el consumo de ATP.

El succinato es otro metabolito que se destaca durante la hipoxia en varios informes. Se observ a acumularse en el rodaje de plntulas (Menegus et al, 1988;. 1989; 1991) y en clulas de las algas (Vanlerberghe et al, 1989;. 1990; Vanlerberghe y Turpin, 1990) sometidos a la deficiencia de O2. Su produccin como resultado de la operacin parcial del ciclo de Krebs, en la direccin inversa. Los autores sealan la importancia de esta desviacin, ya que puede ser acoplado al flujo de carbono en la direccin normal a suministrar oxoglutarato para el metabolismo del nitrgeno bajo deficiencia de O2.

Tambin sugieren que la produccin de succinato podra conferir tolerancia a la anoxia, a travs de la produccin de ATP, aunque limitado, en el interior de la mitocondria y sirven como un medio para regular el potencial redox celular. Adems, Menegus et al. (1989) sugiere que la relacin de succinato / lactato podra ser tomado como un medio de clasificacin de las plantas en cuanto a su tolerancia a la anoxia. Sin embargo, Roberts et al. (1992) lleg a la conclusin de que la acumulacin de succinato en puntas de las races de maz durante la hipoxia es simplemente una consecuencia de aspartato y el metabolismo del malato, y no debido a cualquier reaccin de fermentacin, lo que descarta cualquier relacin de succinato con la regulacin del pH citoplasmtico o la produccin de energa.

Malate tambin ha sido relacionada con la deficiencia de O2 en varias especies, aunque tanto su acumulacin y su papel en los tejidos de las plantas con deficiencia de O2 es controvertido. Joly (1994), en un estudio de especies arbreas tropicales adaptados a suelo anegado, observ que, durante las etapas iniciales de estrs hipxico las races no producen grandes cantidades de etanol y lactato, transformando algunos de la piruvato a la produccin de malato. Aqu, la cantidad de malato producido depende de la cantidad de oxgeno que difusa de las partes areas de las races.

Por otro lado, mientras que Smith y AP Rees (1979), Fan et al. (1988) y Vanlerberghe et al. (1990) No se observ acumulacin de malato en las races de las plantas o clulas anxicas de algas, respectivamente, y Vanlerberghe et al. (1990) caracteriza malato como un producto intermedio de sntesis succinato, Roberts et al. (1992) confiere un papel importante en el metabolismo de malato hipxica de puntas de las races del maz, donde se transforma en piruvato por la enzima mlico. El piruvato, a su vez se someten transaminacin para formar Ala

La actividad enzimtica en plantas con deficiencia de O2

Las plantas responden a las condiciones anaerbicas a travs de cambios en la expresin de varios genes (Russell et al, 1990;.. Ricard et al, 1994). Polyribosome disociacin se produce en virtud de la anoxia, junto con una rpida disminucin en la sntesis de protenas (Kennedy et al., 1992). El perfil de polipptido se altera (Lin y Key, 1967;. Kennedy et al, 1992), con una reduccin en el nmero total de polipptidos sintetizados y un aumento de las protenas llamadas anaerobias (ANP) (Sachs et al, 1980. , Good & Crosby, 1989; Bailey-Serres y Freeling, 1990; Drew, 1990; Perata y Alpi, 1993). La anoxia conduce a la acumulacin de un nuevo conjunto de transcripciones y aunque la mayora de pre-tensin transcripciones estn todava presentes slo aquellas acumuladas durante la anoxia se traducen, produciendo el ANP (Russell et al., 1990). Esto puede ocurrir debido a los cambios en el pH citoplsmico, asociadas con la hipoxia, ya que a pH 6,5 de un conjunto de mRNAs fue traducido preferentemente en las races de maz hipxicas, muy diferentes de las protenas sintetizadas normalmente a pH 7,5 (Kennedy et al., 1992). Ms recientemente se ha demostrado que las protenas sintetizadas durante el perodo de aclimatacin (hipoxia) que conduce a la anoxia son cruciales para la tolerancia anoxia en contraste con los sintetizados durante la anoxia (Chang et al., 2000).De los 20 ms o menos conocidos (ANP. Sachs et al, 1996), el ms estudiado incluyen PDC, ADH y LDH (Good y Crosby, 1989; Russell et al, 1990;. Waters et al, 1991b;. Christopher y buena, 1996; Germain et al, 1997;. Porterfield et al, 1997, Kato-Noguchi, 2000).. Varias enzimas glucolticas son inducidos en anaerobiosis (Guglielminetti y otros, 1995;.. Germain et al, 1997), as como las transaminasas (Good y Crosby, 1989; Good & Muench, 1992;. Muench et al, 1998). Junto con el PDC, la induccin de la ADH se asoci con la capacidad de supervivencia de las plantas bajo la anoxia (Waters et al, 1991b;.. Johnson et al, 1994). Sin embargo, el uso de plantas transformadas genticamente para producir un exceso de ADH solo o PDC y de ADH en conjunto, no mejor la supervivencia de la germinacin del arroz en la anoxia, a pesar del papel esencial de la ADH en este proceso (Rahman et al., 2001).La induccin de las actividades de ADH y LDH en las races de hipoxia de cebada (Good y Crosby, 1989) y maz (Christopher y Good, 1996) y de la ADH en las races de la soja anxicas (Russell et al, 1990;. Newman y VanToai, 1991) se produce por la sntesis de novo. El aumento de la ADH1 (Gerlach et al., 1982) y la protena LDH (Christopher y Good, 1996) ha demostrado que se correlaciona con el aumento de los niveles de transcripcin. Una imagen ms clara de cmo estas ANP se inducen en el nivel de la transcripcin est emergiendo ahora. La induccin de la ADH en el maz y Arabidopsis implica un factor de transcripcin que se une a un elemento de respuesta anaerbica (ARE) localizado en el promotor y su produccin es probablemente importante en la respuesta temprana a la deficiencia de O2 (Hoeren et al 1998;.. Dennis et al, 2000). El SON parece ser caracterstica de genes inducidos por la deficiencia de O2 que plantea la interesante posibilidad de que el factor de transcripcin identificado puede estar implicado en la modulacin de todos los ANP (Dennis et al. 2000).

Las transaminasas tambin se destacan entre las enzimas del metabolismo anaerbico, ya que son en ltima instancia responsable del aumento en el contenido y la interconversin de los aminocidos en los tejidos anaerobios, especialmente Ala y GABA (Reggiani et al., 1988). En vista de su papel como catalizador de la etapa final de la principal va de la biosntesis de Ala, el AlaAT enzima ha recibido la mayor atencin entre las transaminasas. Trabaja con las races del maz, el trigo, la cebada y el centeno ha mostrado un aumento en la actividad de esta enzima en O2 por deficiencia, aunque no en las hojas cuando las races se encontraban bajo anaerobiosis (Good & Crosby, 1989b). En contraste con las ANP, hipoxia, pero no la anoxia condujo a la induccin de AlaAT (Muench et al., 1998). La actividad de AlaAT en races hipxicas de cebada aument aproximadamente 4 veces despus de 5 das de induccin y se atribuy a una sola banda de actividad en los anlisis por PAGE. Sin embargo, trabajando con el mismo cultivar de cebada en las mismas condiciones, buenas y Muench (1992) detectaron dos picos de actividad de AlaAT, durante la cromatografa en columna mediante filtracin en gel, pero slo uno de estos picos, que produjo 4 isoenzimas por PAGE era, inducida con deficiencia de O2. La importancia de esta induccin no est clara, ya que la acumulacin de Ala precede al aumento de volumen en la actividad de AlaAT en las races de cebada (Good y Muench, 1993) y soja (Sousa, 2001). Posiblemente, el aumento de flujo a travs de AlaAT en la direccin de Ala resulta inicialmente a partir de un rpido aumento de piruvato (Reggiani et al, 1988;. Bueno y Muench, 1993) y la cada en oxoglutarato (. Reggiani et al, 1988), ya sustrato / producto niveles que afectan las reacciones de transaminacin en vista de su alta reversibilidad (Lea & Irlanda, 1999).

Cmo funciona el sentido las plantas cuando la concentracin de oxgeno es bajo?

Estudios recientes han demostrado que un sistema de deteccin de oxgeno puede operar en las plantas superiores algo anlogos a la que se encuentra en bacterias y levaduras. En la bacteria, Rhizobium meliloti un sistema de sealizacin 2-componente ha sido reportado. El sistema consta de una quinasa hemoprotena y un factor de transcriptor. La quinasa es activa en el estado desoxi, mientras que la fosforilacin hace que el factor de transcripcin activo. Por otro lado, en las plantas superiores, no se han hemoglobinas simbiticas indirectamente implicados en la deteccin de oxgeno. Se ha demostrado que una baja incidencia de oxgeno activa el gen de la hemoglobina GLB1 en Arabidopsis, cebada y patata. La sobreexpresin de este gen en Arabidopsis transgnica, induce a un mayor crecimiento en un ambiente normal y prolonga la supervivencia en situaciones en que se agota el suministro de oxgeno.

Conclusiones: Las plantas responden a la falta de oxgeno importante por medio de adaptacin para prevenir daos en los tejidos, dando como resultado la disminucin del suministro de oxgeno. Estas medidas estn dirigidas a: 1) una restriccin rpida del metabolismo a travs del consumo de oxgeno reducido, 2) un cambio de vas que utilizan el oxgeno ms eficientemente y 3) a largo plazo cambios morfolgicos para mejorar la entrada de oxgeno. Algunos de los desafos que necesitan ser resueltos. Estos son: la identificacin del sistema de deteccin de oxgeno (s), su modo de operacin a travs de la va de transduccin de seales (s) y los componentes que desempean un papel clave en las respuestas de ajuste a los niveles bajos de oxgeno en los tejidos internos carecen de una adecuada intercelular espacio.

Bibliografa: http://www.peruecologico.com.pe/lib_c2_t10.htm http://www.laflecha.net/canales/ciencia/noticias/las-plantas-absorben-mas-carbono-bajo-cielos-contaminados-segun-un-estudio http://carboncycle2.aos.wisc.edu/land-uptake/ Gurney, K.R. et al. (2002) Towards robust regional estimates of CO2 sources and sinks using atmospheric transport models. Nature 415, 626-630 | doi:10.1038/415626. http://www.lenntech.es/periodica/elementos/h.htm http://www.lenntech.es/periodica/elementos/h.htm#ixzz1soMV1RA0 http://html.rincondelvago.com/fotosintesis-y-respiracion_2.html http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12753974 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21091695 http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S167704202002000200002&script=sci_arttext http://www.asaislam.org/review/Plant_metabolism_in_oxygen_deficient_environment.htm