Fisiologia vegetale

FUNZIONI GLICOLISI

Converte il sacarosio in 4 molecole di piruvato, con una parziale ossidazione del sacarosio stesso. Produce una limitata quantità di ATP e forma molecole che possono uscire dalla glicolisi per sintetizzare altre molecole della pianta.

VIA OSSIDATIVA DEI PENTOSI FOSFATI

In tutte le cellule eucariotiche, è un via alternativa/parallela alla glicolisi. Nelle cellule vegetali è localizzata sia nel citosol che nei plastidi. Ossida il glucosio 6P a ribulosio 5P. Il carbonio è perso come CO2 e il potere riducente è conservato come NADPH.

La via ossidativa dei pentosi fosfati fornisce substrati per processi di biosintesi e rifornimento di NADPH nel citosol e nei plastidi, soprattutto in quelli non verdi come gli amiloplasti.

Di notte, nei cloroplasti, la via ossidativa dei pentosi fosfati è attiva e rifornisce equivalenti riducenti e substrati per le vie biosintetiche. Di giorno, nei cloroplasti attivi, è inibita perché il suo funzionamento si contrappone al contemporaneo funzionamento del ciclo di...

Calvin (ciclo riduttivo! dei pentosi fosfato) producendo un ciclo futile di carbossilazione/decarbossilazione con inutile consumo di energia. glicolisi piruvato krebs

CICLO DI KREBS

Il ciclo di Krebs (o dell'acido citrico, o degli acidi tricarbossilici), valse a Krebs il Nobel nel 1953 in medicina e fisiologia per la scoperta di come il piruvato fosse degradato a CO2 ed H2O, ma anche perché introdusse il concetto chiave di ciclo nelle vie metaboliche. 1900-1981

Nella matrice il piruvato è completamente ossidato a 3 molecole di CO2. Gli e- rilasciati sono utilizzati per ridurre 4 molecole di NADH ed 1 molecola di FADH2.

1. Il piruvato, traslocato nel mitocondrio in simporto con H+, è decarbossilato e si formano NADH, CO2 e acido acetico che legato al CoA forma acetil-CoA
2. La citrato sintasi lega l'acetil-CoA all'OAA per formare ac. citrico (6C)
3. L'acido citrico è isomerizzato dall'aconitasi a isocitrato
4. Seguono 2 decarbossilazioni ossidative

di reazioni controllate regolate. En viene catturata come gradiente protonico, come energia potenziale. La perdita di intermedi del TCA porterebbe alla diminuzione di OAA (ossalacetato) necessario per il mantenimento del ciclo. Ciò è evitato con un rifornimento di malato o OAA. Il PEP è carbossilato ad OAA dalla PEP case e traslocato o ridotto a malato e poi traslocato. Il citrato può essere esportato ed isomerizzato a isocitrato e achetoglutarato. L'a-chetoglutarato viene inviato ai plastidi che non sanno sintetizzarlo ma serve loro per l'organicazione dell'azoto. Qui infatti forma glutammato che serve nella biosintesi di composti azotati come clorofille, gruppi eme dei citocromi, ecc. Il citrato esportato può anche essere scisso in OAA e acetil-CoA da una citrato liasi citoplasmatica. L'OAA rientra poi nel mitocondrio. Questo shuttle citrato/OAA fornisce al citoplasma acetil-CoA per produrre ac. grassi a lunga catena per la sintesi es di

cutina esuberina.L'OAA può uscire per entrare nella biosintesi di aspartato da cui si diparte la via per altriaa.funzioni krebs:

• riduzione del nad+ a NADH
• Il FAD è generalmente identificato come accettore di elettroni ed H+ dal succinato, producendo FADH2
• Sintesi diretta (fosforilazione a livello del substrato) di una piccola quantità di ATP (un ATP per ogni piruvato)
• Genera scheletri carboniosi che possono essere impiegati a sintetizzare amminoacidi

caratteristiche uniche:

• Il passaggio della succinil-CoA sintasi produce ATP nelle piante (e non GTP come negli animali)
• Nelle cell ANIMALI la principale funzione del ciclo TCA è l'ossidazione catabolica di metaboliti (anche lipidi e proteine oltre ai carboidrati) per rifornire la cell di ATP ottenuto dalla riossidazione di NADH e FADH2.
• Nelle cell VEGETALI svolge un ruolo anfibolico poiché aggiunge anche una funzione anabolica di rifornimento di precursori per numerose vie biosintetiche

Pure la glicolisi e la via ossidativa dei pentosi fosfati).

Terzo step → fosforilazione ossidativa.

Cianuro → nelle piante non è veleno mortale e si è studiato perché c'è qualcosa di diverso rispetto agli animali, c'è presenza di AOX ovvero ossidasi alternativa che riesce a prendere elettroni dal complesso 2 e 3 e li trasferisce all'ossigeno → formazione di acqua, impedisce passaggi di elettroni al complesso 3 e 4, anche di protoni che è strettamente correlato. Quindi c'è una via alternativa che lascia fuori complessi multiproteici e che quindi impedisce la formazione di un gradiente protonico tanto grande quanto potrebbe essere. L'energia che non si sfoga in ATP va in calore → ci sono piante che usano l'ossidasi alternativa per resistere a basse temperature.

Rec 1808,05,2018 i grassi e gli olii sono presenti principalmente sotto forma di trigliceridi accumulati sia nel citoplasma dei cotiledoni che nell'endosperma.

organuli detti oleosomi. La loro sintesi è portata a termine nel reticolo endoplasmatico. I grassi si accumulano fra 2 monostrati del doppio strato del membrana del ER. Il doppio strato si separa man mano che i grassi sono accumulati finché uno sfereosoma completo si stacca. Le oleosine rivestono e impediscono il contatto.

Le piante non sono in grado di trasportare i grassi così è necessaria la conversione dei lipidi in carboidrati subito dopo la germinazione. Questo processo coinvolge comparti cellulari differenti: oleosomi, gliosomi, mitocondri e citosol.

La conversione comincia con l'idrolisi dei trigliceridi in acidi grassi liberi. Gli acidi grassi sono ossidati a produrre acetil-CoA. L'acetil-CoA è metabolizzato a produrre succinato. Il succinato è convertito in fumarato, poi in malato (mitocondrio). Il malato è convertito in saccarosio tramite la gluconeogenesi (citosol).

1. Idrolisi dei trigliceridi tramite la lipasi a tre molecole

1) I lipidi vengono immagazzinati all'interno dei leucosomi, che sono organelli cellulari specializzati nella sintesi e nell'accumulo di lipidi. I lipidi sono costituiti da acidi grassi e glicerolo.

2) Gli acidi grassi entrano nel gliossisoma, dove vengono convertiti in acil-grassoCoA, che è un substrato utilizzato nelle reazioni di β-ossidazione per produrre acetil-CoA. Ogni acetil-CoA prodotto genera un NADH e un FADH2.

3) Lo scopo del ciclo del gliossilato è convertire due molecole di acetil-CoA (2C) in succinato (4C). Il succinato viene poi trasportato nel mitocondrio. Il gliossilato (2C) prodotto mantiene il ciclo operativo.

4) Il succinato viene convertito in malato attraverso le normali reazioni del ciclo TCA.

5) Il malato viene traslocato nel citosol, dove viene ossidato a OAA, poi decarbossilato e fosforilato con consumo di ATP per formare PEP. In questo modo viene bypassata la terza reazione irreversibile della glicolisi e il PEP può procedere fino alla sintesi di saccarosio (gluconeogenesi).

La pianta ha bisogno di capire dove si trova, ma Pinta non può muoversi. Pertanto, le piante utilizzano la luce come fonte di energia per la fotosintesi. Le differenze morfogenetiche osservate sono determinate dalla luce.

LUCE LEZIONE 8

presenza o assenza di luce. Le risposte ai segnali luminosi sono mediate dalla presenza/assenza di luce. Il rapporto tra le piante è tra lunghezza d'onda. La luce viene percepita come messaggio ormonale tramite specifici recettori - la via di trasduzione del segnale comporta una catena di reazioni che iniziano con il recettore e terminano con una risposta fisiologica. Percezione luce RFR riconosce rosso e rosso lontano. Risposte fisiologiche regolate dalla luce rossa - fotomorfogenesi. Germinazione. Fuga dall'ombra delle piante eliofile, induzione fotoperiodica della fioritura. Risposte fisiologiche regolate dalla luce blu - Fototropismo Apertura stomatica Inibizione della crescita dell'ipocotile Movimento dei cloroplasti (fotodinesi) LUCE ROSSA: plantule germinate e cresciute al buio vanno incontro a scoto-morfogenesi. Queste plantule eziolate hanno steli allungati, cotiledoni ripiegati e non accumulano clorofilla. Quando sbuca dal suolo, avvengono

numerose modificazioni (foto-morfogenesi): diminuisce il tasso di allungamento del fusto, si apre l'uncino, inizia la sintesi dei caratteristici pigmenti delle piante verdi. (Coinvolti pigmenti che assorbono nella luce rossa e nella luce blu). [nell'arco di minuti un solo lampo di luce debole induce transuzuin da scoto a fotomorfogenesi. Diminuzione velocità allungamento fusto, apertura uncino, sintesi di pigmenti delle piante verdi.]

FITOCROMO (P) è un pigmento proteico, membrana di un famiglia multigenica, che assorbe principalmente nel rosso (R) e rosso lontano (FR), e anche nel blu coinvolto nella germinazione dei semi, crescita foglie fusto, induzione della fioritura. Prendono semi di lattuga e lasciati al buio germinano poco, se esposti a un flash 5 min di luce nel rosso la percentuale di semini germina. Se dopo il flash di luce FR i semi non germinano più. La percentuale di germinazione resta coerente con l'ultimo flash di luce.