Cuantificación de la respiración aerobia por colorimetría en semillas

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A concentración de CO2 medida durante la temporada cálida de almacenamiento fue hasta 3% mayor que la medida durante la temporada de frio. La enzima piruvato descarboxilasa no consume O2, sin embargo, produce CO2 que se añadirá al sumatorio producido por la vía aerobia.

El piruvato libera un CO2 por la acción de la piruvato descaboxilasa pasando a acetaldehído que deshidrogena por medio del NADH+H* que pasa a NAD* quedando como etanol. No obstante, las vías fermentativas solamente rinden dos moléculas de ATP, mientras que la vía aerobia rinde hasta 38 moléculas de ATP. Por esta razón, en condiciones de anoxia e hipoxia, la síntesis de proteínas se centra principalmente en la producción de esas enzimas necesarias para el metabolismo de carbohidratos y la vía fermentativa, por ejemplo, la ADH

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Conclusiones

- Se pudo analizar cuantitativamente la cantidad de CO2 liberada por las semillas

- Se pudo observar como la temperatura afecta la tasa de liberación de CO2 en las semillas

- Cuestionario

- Realice una breve descripción de la tasa respiratoria en las semillas, antes, durante y después de la germinación: Para que el proceso de germinación, es decir, la recuperación de la actividad biológica por parte de la semilla, tenga lugar, es necesario que se den una serie de condiciones ambientales favorables como son: un sustrato húmedo, suficiente disponibilidad de oxígeno que permita la respiración aerobia y, una temperatura adecuada para los distintos procesos metabólicos y para el desarrollo de la plántula. La absorción de agua por la semilla desencadena una secuencia de cambios metabólicos, que incluyen la respiración, la síntesis proteica y la movilización de reservas. A su vez la división y el alargamiento celular en el embrión provoca la rotura de las cubiertas seminales, que generalmente se produce por la emergencia de la radícula.

En el proceso de germinación podemos distinguir tres fases: Fase de hidratación: La absorción de agua es el primer paso de la germinación, sin el cual el proceso no puede darse. Durante esta fase se produce una intensa absorción de agua por parte de los distintos tejidos que forman la semilla. Dicho incremento va acompañado de un aumento proporcional en la actividad respiratoria.

Fase de germinación: Representa el verdadero proceso de la germinación. En ella se producen las transformaciones metabólicas, necesarias para el correcto desarrollo de la plántula. En esta fase la absorción de agua se reduce considerablemente, llegando incluso a detenerse.

Fase de crecimiento: Es la última fase de la germinación y se asocia con la emergencia de la radícula (cambio morfológico visible). Esta fase se caracteriza porque la absorción de agua vuelve a aumentar, así como la actividad respiratoria.

Los procesos metabólicos relacionados con la germinación que han sido más estudiados son la respiración y la movilización de las sustancias de reserva.

Tres rutas respiratorias, glucólisis, ciclo de las pentosas fosfato y ciclo de Krebs son funcionales en las semillas embebidas. Estas tres rutas producirán una serie de compuestos intermediarios del metabolismo vegetal, así como considerables cantidades de energía y poder reductor. El objetivo principal del proceso respiratorio es la formación de ATP y pirimidín nucleótidos, necesarios para la intensa actividad metabólica que tiene lugar durante la germinación.

La semilla seca muestra una escasa actividad respiratoria, aumentando el consumo de O2, después de iniciada la imbibición. A partir de este momento el proceso respiratorio de las semillas puede dividirse en cuatro fases: Fase I: Se caracteriza por un rápido incremento en la respiración, que generalmente se produce antes de transcurridas 12h desde el inicio de la imbibición. El aumento en la actividad respiratoria es proporcional al incremento de la hidratación de los tejidos de la semilla. El principal sustrato utilizado en esta fase es, posiblemente, la sacarosa.

Fase II: La actividad respiratoria se estabiliza entre las 12 y 24h desde el inicio de la imbibición. Probablemente las cubiertas seminales, que todavía permanecen intactas, limitan la entrada de O2. La eliminación de la testa puede acortar o anular esta fase

Fase III: Se produce un segundo incremento en la actividad respiratoria, que se asocia a la mayor disponibilidad de O2, como consecuencia de la ruptura de la testa producida por la emergencia de la radícula. Otro factor que contribuye a ese aumento es la actividad de las mitocondrias, recientemente sintetizadas en las células del eje embrionario.

Fase IV: En esta última fase tiene lugar una acusada disminución de la respiración, que coincide con la desintegración de los cotiledones, después de que han exportado las reservas almacenadas.

- Que otras metodologías puede ser utilizadas para medir la tasa respiratoria en platas. Explique:

ENSAYO 1 : Medida de la respiración por el Método Warburg Materiales Material biológico: 60 semillas embebidas durante 24 horas (arveja (Pisum sativum), maíz (Zea mays). Reactivos: Solución de NaOH al 10%, fenolftaleína (disolver 0,5 g de fenolftaleína en 100 mL de alcohol 95%, para pruebas muy sensibles utilizar la solución al 0,1%), Solución de HCl 0,1 N, 120 mL de Solución de Ba(OH)2 al 0,2 N la cual debe filtrarse. Otros materiales: cuatro recipientes de 500 mL, cuatro tapones biperforados o conectores con dos salidas, 3 tubos de vidrio doblados en U, cuatro tubos de vidrio doblados en L, mangueras adecuadas para la conexión, embudo, bureta, pinza para bureta, soporte universal, Erlenmeyers de 100 mL, pipetas de 10 mL, gotero.

Agregar al primer recipiente (de izquierda a derecha) 30 mL de NaOH al 10% para que absorba el CO2 del aire que penetra; en el segundo recipiente colocar 50 mL de Ba(OH)2 0,2 N el cual tiene como fin retener el CO2 del aire que no fue absorbido antes; en el tercer recipiente colocar 60 semillas previamente embebidas y en el cuarto recipiente colocar 40 mL de Ba(OH)2 0,2 N el cual atrapará el CO2 producido por la respiración de las semilla; a este cuarto recipiente conectar la bomba de vacío. Tener cuidado que el tubo en L que se ubica por el lado izquierdo, dentro de cada recipiente, quede en contacto con la respectiva solución. Colocar a funcionar el sistema durante media hora. Entre tanto titular 3 alícuotas de 10 mL de Ba(OH)2 (blanco de experimento), para ello colocar cada alícuota en Erlenmeyer de 100