Archive for the ‘Fisiología Vegetal’ Category

Inesperada Longevidad de Semillas de Arboles

Semillas

Semillas

Las semillas de algunas especies de árboles en la selva tropical panameña pueden sobrevivir durante más de 30 años antes de germinar. Eso es diez veces más tiempo del que los botánicos creían.

Utilizando un equipamiento especial para medir la cantidad de carbono-14 en las semillas de los árboles Croton billbergianus, Trema micrantha y Zanthoxylum ekmannii, el científico Tom Brown del laboratorio Nacional Lawrence Livermore y su colega James Dalling de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, descubrieron que las semillas sobrevivían en el suelo durante 38, 31 y 18 años respectivamente.

Estudios demográficos anteriores sobre árboles de esas clases demostraron que la persistencia de las semillas (la habilidad de sobrevivir en el suelo esperando condiciones favorables para la germinación), suele ser corta, de unos pocos años como máximo.

Pero en los bosques tropicales de la isla de Barro Colorado, en Panamá, Brown y Dalling descubrieron que las semillas de algunos de esos árboles permanecen viables durante muchos años. Estas semillas, enterradas a unos pocos centímetros de la superficie, pueden sobrevivir mucho más tiempo del que se creía posible.

Para incrementar la probabilidad de hallar semillas viejas, Brown y Dalling utilizaron datos sobre una porción de selva para localizar sitios ocupados 20 años atrás por especies que se suponían capaces de una larga persistencia de sus semillas.

El resultado es sorprendente. Los modelos demográficos sugieren que estas especies no se beneficiarían de una larga persistencia de sus semillas, y los científicos dudaban incluso de la capacidad de las semillas de dichas especies para sobrevivir más allá de un tiempo breve. Las semillas que se dispersan sobre la superficie del suelo o a poca profundidad bajo él suelen convertirse en alimento para insectos, y se exponen a diversos agentes patógenos que proliferan en los suelos tropicales húmedos.

Los resultados muestran que las semillas enterradas podrían ser una reserva importante de la diversidad genética de poblaciones de ciertas especies de árboles y también podrían ser tan importantes para la conservación de hábitats fragmentados como lo es la dispersión de semillas a larga distancia.

Anuncios

Biosíntesis de compuestos carbonados de transporte y reserva

Molécula de Sacarosa

Molécula de Sacarosa

El principal compuesto que las plantas utilizan para transportar carbono es la sacarosa y el compuesto principal que las plantas utilizan para el almacenamiento de carbono es el almidón.

Como sabemos, el CO2 lo fijan las plantas en los cloroplastos que es donde se encuentran las enzimas que actúan en el ciclo de Calvin. Las triosas fosfatos que se originan en este ciclo son utilizadas para la síntesis de sacarosa y almidón. La síntesis de sacarosa y otros productos que son transportados por el floema tiene lugar en el citosol. Ello tiene lugar mediante un mecanismo de intercambio de triosas-fosfato con fosfato inorgánico (Pi) procedente del citosol, a través de un transportador (ver transparencia nº 23.1) de la membrana interna del cloroplasto denominado translocador de fosfatos (DHAP). En el citosol una molécula de gliceraldehído 3-fosfato (PGAL) se combina con una molécula de DHAP (dihidroxiacetona-fosfato) para originar una molécula de fructosa-1,6-bifosfato (DPGA) en una reacción reversible.

Cuando el DHAP sale del cloroplasto entra una molécula de Pi. Lo mismo ocurre con el fosfoglicerato (PGA) pero en sentido inverso, es decir, cuando entra en el cloroplasto una molécula de PGA sale una de Pi.

El ATP y el NAPDH no son transportados directamente sino de forma indirecta hacia el citoplasma.

El DHAP también sale del cloroplasto con el fin de sintetizar sacarosa en el citosol. Sabemos que la sacarosa es igual a glucosa mas fructosa (ver transparencia nº 23.2), pues bien, una vez obtenida la fructosa-1,6-bifosfato, mediante la enzima fructosa bifosfato fosfatasa se hidroliza y se obtiene fructosa 6 fosfato. Esta fructosa mediante la enzima glucosa fosfato isomerasa se transforma en glucosa 6 fosfato, que a su vez mediante la enzima fosfoglucomutasa se transforma en glucosa 1 fosfato. Esta glucosa se fosforila con UTP (uridin trifosfato) y mediante la enzima UDP-glucosa pirofosforilasa se obtiene UDP glucosa que es una glucosa activada. Después, y mediante la enzima sacarosa-fosfato sintasa se obtiene UDP y sacarosa fosfato. Esta sacarosa fosfato, mediante la enzima sacarosa fosfatasa se une a la fructosa dando como resultado la sacarosa que circula por el floema.

La síntesis de una molécula de sacarosa requiere cuatro moléculas de DHAP. Los cuatro fosfatos que se pierden con la salida de DHAP del cloroplasto se recuperan entrando 4 Pi al mismo tiempo que salen las DHAP.

El almidón, que es una molécula constituida por unidades de glucosa con uniones a, 1-4, no se transporta sino que se almacena en los cloroplastos. En el almidón hay dos tipos de cadenas, unas cadenas lineales llamadas amilosas y otras ramificadas llamadas amilopectinas (ver transparencia nº 23.4) con uniones a, 1-6 entre dos cadenas.

Cuando hay una elevada demanda de azúcares parte del almidón es degradado por unas fosforilasas y se convierte en unidades de glucosa. Es por tanto el almidón un polímero metabólico (ver transparencia nº 23.2), siendo la glucosa 1P obtenida de él energizada con ATP.

Resumiendo podemos decir que las plantas fijan CO2 con dos fines: producción de sacarosa y síntesis de almidón como reserva de carbono.

La enzima ADP-glucosa pirofosforilasa que interviene en la producción de la ADP glucosa, está gobernada por la relación de concentraciones de [PGA]/[Pi]