A través de la fotosíntesis, las plantas transforman la luz solar en energía potencial en forma de enlaces químicos de moléculas de carbohidratos. Sin embargo, para utilizar esa energía almacenada para impulsar sus procesos vitales esenciales, desde el crecimiento y la reproducción hasta la curación de las estructuras dañadas, las plantas deben convertirla en una forma utilizable. Esa conversión tiene lugar a través de la respiración celular, una importante vía bioquímica que también se encuentra en animales y otros organismos.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
La respiración constituye una serie de reacciones impulsadas por enzimas que permiten a las plantas convertir la energía almacenada en carbohidratos hechos a través de la fotosíntesis en una forma de energía que pueden usar para impulsar el crecimiento y el metabolismo. Procesos.
Conceptos básicos sobre la respiración
La respiración permite que las plantas y otros seres vivos liberen la energía almacenada en los enlaces químicos de los carbohidratos, como los azúcares hechos de dióxido de carbono y agua durante la fotosíntesis. Si bien una variedad de carbohidratos, así como proteínas y lípidos, pueden descomponerse en la respiración, la glucosa normalmente sirve como la molécula modelo para demostrar el proceso, que se puede expresar como la siguiente sustancia química fórmula:
C6H12O6 (glucosa) + 6O2 (oxígeno) -> 6CO2 (dióxido de carbono) + 6H2O (agua) + 32 ATP (energía)
A través de una serie de reacciones facilitadas por enzimas, la respiración rompe los enlaces moleculares de los carbohidratos para crear energía utilizable en forma de molécula de trifosfato de adenosina (ATP), así como los subproductos de dióxido de carbono y agua. La energía térmica también se libera en el proceso.
Vías de respiración de las plantas
La glucólisis sirve como el primer paso en la respiración y no requiere oxígeno. Tiene lugar en el citoplasma de la célula y produce una pequeña cantidad de ATP y ácido pirúvico. Este piruvato luego ingresa a la membrana interna de la mitocondria de la célula para la segunda fase de la respiración aeróbica: el ciclo de Krebs, también conocido como el ciclo del ácido cítrico o vía del ácido tricarboxílico (TCA), que engloba una serie de reacciones químicas que liberan electrones y dióxido de carbono. Finalmente, los electrones liberados durante el ciclo de Krebs ingresan a la cadena de transporte de electrones, que libera energía utilizada en una reacción culminante de fosforilación oxidativa para crear ATP.
Respiración y fotosíntesis
En un sentido general, la respiración se puede considerar como el reverso de la fotosíntesis: las entradas de la fotosíntesis - dióxido de carbono, agua y energía: son las salidas de la respiración, aunque los procesos químicos intermedios no son imágenes especulares entre sí. Si bien la fotosíntesis solo ocurre en presencia de luz y en hojas que contienen cloroplasto, la respiración tiene lugar tanto de día como de noche en todas las células vivas.
Respiración y productividad de las plantas
Las tasas relativas de fotosíntesis, que produce moléculas de alimentos, y la respiración, que quema esas moléculas de alimentos para obtener energía, influyen en la productividad general de las plantas. Donde la actividad de la fotosíntesis excede la respiración, el crecimiento de las plantas avanza a un alto nivel. Donde la respiración excede la fotosíntesis, el crecimiento se ralentiza. Tanto la fotosíntesis como la respiración aumentan con el aumento de la temperatura, pero en cierto punto, la tasa de fotosíntesis se estabiliza mientras que la tasa de respiración continúa aumentando. Esto puede provocar un agotamiento de la energía almacenada. La productividad primaria neta, la cantidad de biomasa creada por las plantas verdes que se puede utilizar para el resto de la cadena alimentaria, representa el equilibrio de la fotosíntesis y respiración, calculada restando la energía perdida por la respiración de la planta de energía de la energía química total producida por la fotosíntesis, también conocida como la energía primaria bruta productividad.