BIOENERGETICA EN PLANTAS La energía luminosa, a su vez, se

BIOENERGETICA EN PLANTAS
La energía luminosa, a su vez, se origina de la energía
nuclear. Esta energía que se deriva del sol la
capturan las plantas verdes en forma de energía
química a través de la fotosíntesis. Esto se debe a
que las células de las plantas son transductoras de
energía luminosa, la cual es absorbida por sus
pigmentos clorofílicos y transformada en energía
química (reacción sintética de fotosíntesis). Por
consiguiente, junto con la energía radiante, la
clorofila de las plantas, el agua y bióxido de carbono,
las células vegetales producen moléculas de
alimentos (hidratos de carbono, grasas y proteínas) que poseen energía potencial
química. Esta energía se almacena en un estado molecular fosforilado de alta energía,
conocido como adenosina de trifosfato o adenosina trifosfatada ( ATP ). Dicho
compuesto se encuentra en todas las células de origen animal y en las plantas.
Las plantas, como foto receptores, utilizan la clorofila para capturar la luz del Sol en la
fotosíntesis en determinadas longitudes de onda, que se encuentran en torno al
amarillo del espectro electromagnético (ver foto). La mayor intensidad de la radiación
del Sol que penetra en nuestra atmósfera está localizada en la parte visible del
espectro electromagnético, más concretamente, la máxima intensidad de luz solar a la
que estamos expuestos está en la región naranja del espectro visible (560 a 590nm.),
que coincide exactamente con la menor absorción de la clorofila.
ENZIMAS EN LAS PLANTAS
RIBULOSA-1,5-BISFOSFATO CARBOXILASA OXIGENASA
Es una enzima que cataliza la incorporación del CO2 en forma orgánica. Esta enzima se
encuentra fundamentalmente en las hojas verdes. Como carboxilasa la enzima cataliza
la unión covalente del CO2 al glúcido de cinco carbonos ribulosa-1,5-bisfosfato y la
rotura del intermedio inestable de seis carbonos formando dos moléculas de 3fosfoglicerato, una de las cuales es portadora del nuevo carbono introducido en forma
de CO2 en su grupo carboxilo.
Es la enzima más abundante en masa de la naturaleza. Presente en todas las plantas
verdes, es la enzima encargada de fijar el CO2 atmosférico. Es, por tanto, una molécula
imprescindible en el ciclo del carbono.
En plantas superiores, la enzima tiene una estructura muy compleja constituida por 8
subunidades mayores y 8 subunidades menores. Las subunidades mayores se
emparejan de dos en dos, quedando sus centros catalíticos en la zona de contacto
entre ambas subunidades. Los cuatro dímeros así formados, se agrupan formando una
especie de barril. Las 8 subunidades menores se disponen en los extremos de dicho
barril. El eje central del barril deja un pequeño hueco.
La molécula completa es enorme: contiene un total de 208 hélices,248 láminas b y 456
giros, todo ello estabilizado por 2992 puentes de hidrógeno.
La subunidad pequeña está formada por 123 aminoácidos, mientras que la mayor
consta de un total de 475. En los archivos PDB solamente está disponible la estructura
de la subunidad mayor por lo que nuestro trabajo lo centraremos en ella.
La subunidad mayor está dividida en dos dominios: el dominio N-terminal, formado
por los 150 primeros aminoácidos de la cadena, es el menos importante desde el
punto de vista catalítico y estructural. El dominio carboxi-terminal es el más
importante desde el punto de vista estructural, ya que aquíse encuentra el barril (ab) 8 ,
y desde el punto de vista catalítico, ya que en él se encuentra el centro activo de la
molécula. El barril está formado por 8 hélices a y 8 láminas b emparejadas 2 a 2. Las
láminas b se situan en elinterior del barril y las hélices a en el exterior. Una de las
aberturas del barril está cerrada por una pequeña hélice a. En la otra abertura del
barril estan situados los 4 aminoácidos correspondientes al centro catalítico de la
molécula. Estos aminoácidos son: Lys 201, Asp 202, Asp 203 y Glu 204. Dichos
aminoácidos unen coordinadamente un átomo de ión magnesio. El ión magnesio une
por la cara opuesta el sustrato de la molécula (ribulosa 1,5-bisfosfato).
LOS COMPLEJOS ATP SINTASA DE LA MEMBRANA TILACOIDAL
Su función es la fosforilación fotosintética o fotofosforilacion
La cadena de transporte de electrones de la membrana tilacoidal, la llamada cadena
fotosintética. El transporte de electrones por la cadena fotosintética libera energía que
se utiliza para la fotofosforilación.
Las enzimas que producen energía (ATP) a partir de la glucosa en las mitocondrias, en
el proceso de la respiración celular o aerobia: enzimas de la glucólisis, de la
descarboxilación oxidativa de piruvato a acetilCoA y del ciclo de Krebs.
Las enzimas vegetales responsables de la replicación o duplicación del ADN (ADN
polimerasa), de la transcripción (ARN polimerasa) y la traducción o síntesis de
proteínas (peptidil transferasa)