La bioquímica es una ciencia que nos permite entender el comportamiento químico interno de los seres vivos, por esta razón cuando hablamos de bioquímica vegetal es tan importante para los agrónomos, ya que permite entender procesos naturales de forma química como el metabolismo, su alimentación, entre otros, exclusivamente de las plantas. En este blog encontraras varias macromoléculas tales como el agua, los lípidos, las enzimas, y uno de los proceso más importante que es la fotosíntesis
Hidratos De Carbono
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¿Qué son los carbohidratos y su función enlos sistemas vegetales ?
Imagen 1. Recuperada de https://estaciondelsiglo.net/index.php/los-carbohidratos-no-son-malos/
De manera concisa podemos definir a los carbohidratos como una de las fuentes energéticas del organismo humano, sin embargo no es la fuente mas aprovechable. Generalmente están compuesta por C, H y O. Según Mondragón, C et al. (2010). "Los carbohidratos son los compuestos más abundantes entre los constituyentes de animales y plantas. Son la fuente de energía biológica por excelencia y forman parte de los tejidos de sostén de las plantas y de algunos animales." De manera similar Cuamatzi, O. (2004) nos dice que los carbohidratos son componentes esenciales para los organismos vivos, generalmente se consideran como la clase de células biológicas mas abundantes, solo por detrás de las proteínas y su formula general es (CH2O)n.
Imagen 2.Recuperado de https://www.vivirmejor.org/clasificacion-de-los-carbohidratos
Según Devlin, T. (2000). Los monosacáridos son los azucares mas sencillos, los cuales no pueden ser mas hidrolizados en un compuesto mas sencillo, esto se da porque esta en su estructura mas básica. Un ejemplo de estas moléculas son las de la imagen 3, donde vemos 3 ejemplos de los mas comunes y vitales. Este tipo de moléculas pueden reaccionar con otras con la finalidad de formas moléculas mas complejas. Estas moléculas mas complejas son los oligosacáridos y polisacáridos.
Como lo mencionamos anteriormente los disacáridos hacen referencia a la unión de los carbohidratos mas simples (monosacáridos). Fornaguera, J. Gómez, G. (2004) nos dice que los disacáridos son la unión de dos monosacáridos los cuales se dan por medio de un enlace denominado glucosídico. Alguno de los disacáridos mas comunes son la sacarosa, lactosa y maltosa.
Generalmente la sacarosa la encontramos en cultivos como la caña de azúcar, la remolacha, en el maíz, etc. Se caracteriza por ser una molécula de α-D-glucosa y otra de β-D-fructosa unidas a través de los grupos OH y ubicado en el carbono 1 de la glucosa y el carbono 2 de la fructosa.
La lactosa a su vez la encontramos en la leche de las vacas, cabras, búfalos, esta constituidas por α-D-glucosa y otra de β-D-galactosa. Están unidas por un grupo OH unido en los carbonos 1 de la glucosa y 4 de la galactosa.
La maltosa se encuentra en la cebada o granos de malta esta se encuentra constituida por 2 unidades de D-glucosa las cuales están unidas por los carbonos 1 y 4.
Imagen 4. Recuperado de https://images.slideplayer.es/13/4012345/slides/slide_6.jpg
De acuerdo con Mondragón, C et al. (2010). Los polisacáridos son los azucares mas complejos, esto se debe a que están constituidos por muchas moléculas de monosacáridos, esta caracteriza les da un elevado peso molecular, también pierden su sabor dulce característico de los azucares, pierden en gran parte su solubilidad y generalmente son mas solubles en medios coloidales. A su vez los que mas se encuentran presenten en los seres vivos son el almidón, glucógeno y la celulosa.
Imagen 5. Recuperado de http://adimu-ar.blogspot.com/2017/06/q-52-polisacaridos.html
Imagen 6. Glucógeno Recuperado de https://www.lifeder.com/glucogeno
El almidón se conoce como la forma mas destacada para guardar azucares en plantas, generalmente se dan como gránulos blancos en las plantas y la encontramos en plantas como papa, yuca, calabaza, etc. Se compone de amilasa y amilopectina. (Imagen 5).
El glucógeno es utilizado para almacenar energía en los animales, generalmente se acumula en el hígado, por medio de este se inicia uno de los procesos vitales mas importantes del ser humano, estamos hablando de la glucogénesis.
La celulosa es la parte fibrosa de las células vegetales, este le logra dar una rigidez en sus troncos, raíces, incluso frutos como el tomate, caña de azúcar, cebada, etc. A su vez se encuentra presente en arboles maderables los cuales son de gran importancia ya que según registros del Dane el PIB en Colombia en el primer trimestre de 2020, el sector agropecuario creció 6,8% donde la silvicultura y extracción de madera aportaron un 2,6% dándole un valor muy importante a los arboles maderables los cuales tienen celulosa en grandes cantidades.
Imagen 7. Recuperado de https://www.wiki.cch.unam.mx/Tema_II._Procesos_metab%C3%B3licos_de_obtenci%C3%B3n_y_transformaci%C3%B3n_de_materia_y_energ%C3%ADa.
Uno de los principales funciones de los carbohidratos es aportar energía a los seré vivos, esto se lleva acabo por la generación de ATP, NADH2 y FADH; estas tres moléculas se obtienen de dos procesos
La glucosa es una molécula fundamental para el desarrollo de cualquier especie vegetal, puesto que es el precursor para los diversos procesos bioquímicos, como lo son la glucolisis, el ciclo de Krebs, la producción de acetil coa, etc. Esta glucosa la podemos obtener de la fotosíntesis.
Imagen 7. Recuperado de http://problemainternet.blogspot.com/2017/05/que-es-la-fotosintesis-la-fotosintesis.html
La glucolisis es otro de los procesos mas importante, en el siguiente video nos explican que es y su paso a paso.
Video 1. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=ls3rEjDu0V4
El ciclo de Krebs es otro proceso impórtate mediante el cual obtenemos energía en NADH, la cual hace parte de la cadena respiratoria.
Imagen 8. Recuperado de https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0b/Citric_acid_cycle_with_aconitate_2.svg/754px-Citric_acid_cycle_with_aconitate_2.svg.png
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¿Por qué las proteínas son tan importantes en las plantas? Estructuras de las proteínas Las proteínas son macromoléculas con un peso molecular muy grande, estas mismas constituyen el 50% del peso en seco de la célula según Gerard J, Berdell R y Christine L (2007), las proteínas están constituidas en general por cadenas poliméricas, las cuales se construyen de aminoácidos, dichos aminoácidos se constituyen por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y en algunos casos azufre. Funciones de las proteínas. La importancia de las proteínas en los seres vivos radica en sus múltiples funciones dentro de los organismos, las cuales son: catalizadoras (un ejemplo es la citrato sintasa), transporte, almacenamiento, crecimiento(ADN y ARN), soporte, entre otras; las estructuras que presentan las proteínas pueden ser primarias(se encuentran en forma lineal), secundarias(se establecen en forma de espiral o hélice) en este tipo de estructuras encontramos la hélice alfa y lamina plegada, terciaria(se
El Agua fuente de vida Desde el principio de los tiempos, los primeros seres vivos siempre se han caracterizado por tener necesidades básicas para sobrevivir, entre ellas esta desarrollarse, multiplicarse , alimentarse , etc. Cuando hablamos de alimentación no solo nos referimos a la ingesta de alimentos, sino también a la toma de un liquido de primera necesidad sin el cual un organismo no lograría subsistir. Figura 1. Tomado de https://www.expoknews.com/wp-content/uploads/2019/02/medir-agua.jpeg Nos referimos al agua, una sustancia que en su estado líquido se encuentra presente en el planeta en porcentaje mucho mayor que a la tierra. Según Valverde, T. Cano, Zenón. (2005). La cantidad de agua disponible para los humanos, ecosistemas, agricultura es de un 0.555%. Teniendo en cuenta las aguas subterráneas y superficiales. De la cual un 30% esta liquida y un 70% en estado sólido (Glaciales). Figura 2. Tomado de https://www.elagoradiario.com/wp-content/uploads/2020/01/planeta-agua-1
¿Cómo se alimentan las plantas? Imagen 1. Recuperado de http://greenarea.me/es/214085/la-importancia-del-fotosintesis-y-por-que-esta-en-aumento/ La fotosíntesis La fotosíntesis según Audesirk, T et al.(2004) es el proceso mediante el cual se convierte la energía lumínica solar en energía química, la cual se almacena en los enlaces de la glucosa (C6H12O6) y a su vez libera oxigeno. La podríamos definir como: Imagen 2. Recuperado de https://www.lifeder.com/formula-fotosintesis-explicada/ Para que la planta puede realizar la reacción anterior mente descrita los primero que debemos entender es a donde llega esa energía, y es la los pigmentos fotosintéticos que hacen presencia en todas la plantas y son las moléculas más pequeñas de una gran sistema complejo y muy importante para la vida. Principales pigmentos fotosintéticos de la plantas Los pigmentos fotosintéticos son estructuras químicas que tiene la capacidad de capturar la energía lumínica y transformarla en energía química, e
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