CLASIFICACION DE LAS CELULAS SEG

1
CLASIFICACION DE LAS CELULAS SEGÚN SUS
CARACTERISTICAS METABOLICAS

• I. Según la fuente de Energía que utilizan
• a) Fototróficas Obtienen la energía de la luz
  células vegetales.

e A B -------------gt C
luz
2
CLASIFICACION DE LAS CELULAS SEGÚN SUS
CARACTERISTICAS METABOLICAS

• b) Quimiotróficas Obtienen la energía de la
  oxidación de los alimentos c. animales y
  células vegetales en oscuridad.

SH2 D---------gt S DH2
e A B -------------gt C
3
CLASIFICACION DE LAS CELULAS SEGÚN SUS
CARACTERISTICAS METABOLICAS

• II.Según la fuente de Carbono que utilizan
• a) Autotróficas Utilizan CO2 como fuente de C
  para formar sus moléculas orgánicas. Se alimentan
  a sí mismas. c. vegetales y algunas bacterias.

AUTOTROFOS CO2
H2O ---------gt CH2O O2

4
CLASIFICACION DE LAS CELULAS SEGÚN SUS
CARACTERISTICAS METABOLICAS

• b) Heterotróficas Utilizan moléculas previamente
  elaboradas por los autótrofos Se alimentan de
  otros células animales, microorganismos y
  células vegetales en oscuridad.
• .

AUTOTROFOS
HETEROTROFOS CH2O O2 ---------gt CO2 H2O

5
CELULAS HETEROTROFICAS

• CLASIFICACION
• a) Aeróbicas Utilizan el O2 como aceptor final
  de hidrógeno y obtienen mucha energía.

2SH2 O2 ---------gt 2S 2H2O
E
6
CELULAS HETEROTROFICAS

• b) Anaeróbicas Utilizan moléculas orgánicas
  como aceptores finales de hidrógeno y obtienen
  poca energía.

SH2 B ---------gt S BH2
e B molécula orgánica
7
CELULAS HETEROTROFICAS

• Células Anaeróbicas
• Tipos
• b1) Anaeróbicas facultativas pueden usar el O2
  si esta disponible y si no otros aceptores de H.
• b2) Anaeróbicas estrictas no pueden usar el O2
  por ser tóxico para ellas.

8
METABOLISMOCELULAS AUTOTROFAS Y FOTOTROFAS
Energía lumínica
Energía química
Actividades vitales
ATP
ATP
Sales minerales NO3, NH3, SO4, PO4
Sales minerales NH4, PO4, SO4
PROTEINAS ACIDOS NUCLEICOS GLUCIDOS LIPIDOS
construcción
destrucción
CO2 H2O
CO2 H2O
ANABOLISMO
CATABOLISMO
9
METABOLISMOCELULAS HETEROTROFAS Y QUIMIOTROFAS
Actividades vitales
ATP
ATP
PROTEINAS ACIDOS NUCLEICOS GLUCIDOS LIPIDOS
NH3, urea, PO4, SO4
Aminoácidos monosacáridos ác. grasos glicerina
construcción
destrucción
CO2 H2O
ANABOLISMO
CATABOLISMO
10
RUTAS METABOLICAS
11
RUTAS METABOLICAS
12
ESQUEMA GENERAL DE RUTAS BIOSINTETICAS
CO2
Oligo y polisacáridos
Monosacáridos
Ac. Shikímico
piruvato
Ác. grasos
Triglicéridos
fenilpropanos
acetato
Ác. mevalónico
carotenoides
acetogeninas
geranil geraniol
Ciclo de Krebs
geraniol
farnesol
escualeno
CO2
monoterpenos
sesquiterpenos
diterpenos
aa
proteínas
triterpenos
flavonoides
porfobilinógeno
porfirinas
esteroides
alcaloides
13
METABOLISMO DE LIPIDOS
Triglicéridos
Lipogénesis
Lipólisis
Ac. Grasos Glicerol
Síntesis de novo y alargamiento
?- oxidación
glicólisis
?- oxidación
CO2
Acetil-S-CoA
Terpenoides
Malonil-S-CoA
Respiración celular
Ciclo del glicolato
14
CARBOHIDRATOS

• Formados por C, H, O.
• Carbohidratos glúcidos
• Fuente principal Fotosíntesis.
• Función a) Reserva energética
• b) Estructural
• Tipos a) Monosacáridos
• b) Oligosacáridos
• c) Polisacáridos

15
CARBOHIDRATOSMONOSACARIDOS
triosa tetrosa pentosa
hexosa
16
MONOSACARIDOS ALDOSAS
17
MONOSACARIDOS CETOSAS
18
ISOMEROSENANTIOMEROS
19
CARBOHIDRATOSMONOSACARIDOS
20
CARBOHIDRATOSMONOSACARIDOS - PENTOSAS
21
CARBOHIDRATOSMONOSACARIDOS - HEXOSAS
22
CARBOHIDRATOSMONOSACARIDOS
MUTAROTACION
23
MONOSACARIDOS DERIVADOSAMINOAZUCARES
CHO H C NH2 HO C H HO
C H H C OH CH2OH
CHO H C NH2 HO C H
H C OH H C OH CH2OH
D - glucosamina
D - galactosamina
24
MONOSACARIDOS DERIVADOSAZUCARES - ALCOHOLES
CH2OH H C OH HO C H
H C OH H C OH CH2OH
25
MONOSACARIDOS DERIVADOS
AZUCARES ACIDOS
CHO (CHOH)4 CH2OH
azúcar
COOH (CHOH)4 CH2OH
CHO (CHOH)4 COOH
COOH (CHOH)4 COOH
aldónico
sacárico
urónico
26
CARBOHIDRATOSAZUCARES ACIDOS
27
CARBOHIDRATOSMONOSACARIDOS
28
CELULA VEGETALPARED CELULAR

• Formados de 12 tipos de monosacáridos
• d-glucosa l-arabinosa
  d-acido galacturónico
• d-galactosa d-xilosa
  d-acido glucorónico
• d-manosa d-apiosa
  l-ácido acerico
• l-fucosa l-rhamnosa
  ácido 3-deoxi-D-
  mano-octulosonico (KDO)

29
CARBOHIDRATOSOLIGOSACARIDOS DISACARIDOS
30
OLIGOSACARIDOS
Maltosa glucosa?-glucosa
Celobiosa glucosa?-glucosa
Disacáridos
Sacarosa glucosa-fructuosa
Melibiosa galactosa-galactosa
Melicitosa sacarosa-glucosa
Trisacáridos
Rafinosa sacarosa-galactosa
Tetrasacáridos
Estaquiosa sacarosa-galactosa-galactosa
Verbascosa sacarosa-galactosa-galactosa-galactosa
Pentasacáridos
31
CARBOHIDRATOSDISACARIDOS
32
CARBOHIDRATOS DISACARIDOS
33
DISACARIDOS
CELOBIOSA
34
OLIGOSACARIDOS
35
CARBOHIDRATOSPOLISACARIDOS

• Según su composición
• a) Homoglicanosmonosacáridos s.
• b) Heteroglicanos monoscáridos ?s.
• Según su función
• a) Reserva energética
• origen vegetal amilosa y amilopectina
• b) Estructural
• origen vegetal celulosa

36
CARBOHIDRATOSPOLISACARIDOS
AMILOSA
37
CARBOHIDRATOSPOLISACARIDOS
AMILOPECTINA
38
CARBOHIDRATOSPOLISACARIDOS
AMILOPECTINA
Enlace ? 1-6
Enlaces ? 1-4
39
CARBOHIDRATOS POLISACARIDOS
40
CELULA VEGETAL PARED CELULAR

• Tipos de Polisacáridos Son de 2 tipos la
  celulosa y las hemicelulosas.
• La celulosa es sintetizada a nivel de la m.
  plasmática por un complejo terminal.
• Las hemicelulosas son sintetizadas a nivel del
  retículo y del aparato de Golgi
• celulosa homogalacturonanos
  arabinanos
• xiloglucanos rhamnogalacturonano I
  galactanos
• xilanos rhamnogalacturonano II
  arabinogalactanos
• ?-glucanos apiogalacturonano
  residuos
  ferulados de
  arabinosa y galactosa

41
POLISACARIDOS CELULOSA
Cadena de ? (1?4)-D-glucopiranosa
42
POLISACARIDOS
43
PARED CELULAR VEGETAL
44
COMPLEJO TERMINAL DE SINTESIS DE LA PARED CELULAR
45
MODELO MOLECULAR DE SINTESIS DE LA PARED CELULAR

• La enzima celulosa sintetasa presenta 2 sitios
  de unión de la UDP-G.

46
POLISACARIDOS
47
POLISACARIDOS DERIVADOS
48
POLISACARIDOS DERIVADOS CALOSA

• Fabricada por la membrana celular cuando las
  células son dañadas.
• Homopolímero de glucosa unidas por enlaces
  ?(1-3).
• Principal polisacárido estructural de la paredes
  del tubo polínico en crecimiento.

49
CONVERSION DE HEXOSA?PENTOSA

ELIMINACION DEL C6
UDP-glucosa
C6
NAD
NADH H
NAD
CO2
NADH H
UDP-xilosa
H2O
C5
ác. UDP-glucorónico
ác. UDP-galacturónico
50
CONVERSION DE HEXOSA?PENTOSA

ELIMINACION DEL C1
Glucosa 6 P
C6
NADP
NADPH H
6 fosfato-gluconolactona
NADP
H2O
NADPH H
CO2
ác. 6-fosfoglucónico
Ribulosa 5 fosfato
C5
51
CICLO DE LAS PENTOSA - P

CO2
H2O
ATP
RudiP
2 APG
Ribulosa 5 fosfato
C5
C5
Xil5P
2 ATP
C3
C5
2 NADPH H
CO2
R5P
C3
C7
C5
C4
C3
C5
2 NADPH H
G3P
C6
2 G3P
FDP
G6P
F6P
C3
C6
DHAP
52
GLUCOSINOLATOS

• Están presentes en la familia de las crucíferas
  coliflor, brócoli, col, coles de bruselas, nabos,
  mostaza, maca.

Glucobrasicina
53
METABOLISMO DE LOS GLUCOSINOLATOS
54
LIPIDOS

• Formados por C, H, ?O. Opcional P, N.
• Son insolubles en agua, pero solubles en
  compuestos orgánicos.
• Formas aceites, grasas y ceras.
• Funciones estructural, reserva energética,
  hormonal, protección, fuente de
  vitaminas(animales).
• Tipos
• a) Triglicéridos c) Glicolípidos
• b) Fosfoglicéridos d) Ceras
• e) Esteroides

55
SINTESIS DE LIPIDOS
56
LIPIDOS ACIDOS GRASOS

• SATURADOS
• C
  Nombre Pto de
  
  Fusión(oC)
• 16 CH3(CH2)14COOH
  Palmítico 63.1
• 18 CH3(CH2)16COOH
  Esteárico 69.6
• INSATURADOS
• 16 CH3(CH2)5CHCH(CH2)7COOH
  Palmitoléico - 0.5
• 18 CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOH
  Oléico 13.4
• 18 CH3(CH2)4CHCHCH2CHCH(CH2)7COOH
  Linoléico - 0.5
• 18 CH3CH2CHCHCH2CHCHCH2CHCH(CH2)7COOH
  Linolénico -11

57
LIPIDOSFOSFOLIPIDOS
58
LIPIDOSTRIGLICERIDOS
glicerol
59
GLICOLIPIDOS
60
GLICOLIPIDOS
61
LIPIDOS CERAS
62
TERPENOS
63
TIPOS DE TERPENOIDES

• Unidades Grupos Ejemplos
• de 5 C
• 1 x 5C Hemiterpenos isopreno
• 2 x 5C Monoterpenos abiertos
  citral, geraniol
• monocíclicos limoneno,
  mentol
• bicíclicos
  alcanfor, ? y ? pineno
• 3 x 5C Sesquiterpenos abierto
  farnesol
• cíclico ác. Abscísico
• 4 x 5C Diterpenos abierto
  fitol
• 
  cíclico giberelina
• 6 x 5C Triterpenos abierto
  escualeno
• ó 2 x 15C
  cíclicos esteroides, gosipol,
• 8 x 5C Tetraterpenos carotenoides
• ó 2 x 20C
• n x 5C Politerpenos caucho,
  gutapercha, balata

64
TERPENOS
65
CAROTENOIDESRUTA DE BIOSINTESIS
3PPi
3ATP
2NADP
Ac. Mevalónico
IPP
3 Acetil - S - Co A
CO2
2NADPHH


DMAPP
IPP
GPP
IPP
IPP
FPP

pt
pt
pt
x2
fitoflueno
-2H
prefitoeno PP
fitoeno
GGPP
-2H
-2H
-2H
?-caroteno
licopeno
?-caroteno
neurosporeno
xantófilas
66
CAROTENOIDES
67
POLIISOPRENOIDES
caucho (cis)
guta-percha (trans)
chicle
Achras sapota
Palaquium gutta
Hevea brasiliensis
68
BRASINOSTEROIDES
69
PROTEINAS VEGETALESDE RESERVA

• Muchas semillas almacenan proteínas como
  sustancias de reserva, por lo que el embrión en
  las primeras fases de desarrollo es independiente
  del aporte exógeno de N.
• Las semillas de plantas que almacenan proteínas
  estudiadas son
• a) LEGUMINOSAS 20-25 peso seco
• b) CEREALES 10-15 peso seco

70
PROTEINAS VEGETALES

• a) LEGUMINOSAS
• Leguminas
• - Ins. En agua. Sol. Salinas.
• - Se localizan en los cotiledones.
• - hexámeros 11-125aa
• - PM. 300,000-400,000.

71
PROTEINAS VEGETALES

• a) LEGUMINOSAS
• Vicelinas
• - Ins. En agua. Sol. Salinas.
• - Se localizan en los cotiledones.
• - Trímeros 7-85 aa
• b) CEREALES
• Prolaminas
• - Sol. En alcohol.
• - Se localizan en el endospermo.

72
TIPOS DE PROLAMINAS
Cereal Tipo de Prolamina
Contenido en Trigo Gliadina
69
Centeno Secalina
30-50 Cebada
Hordeina
46-52 Avena Avenina
16 Borona
Panicina
40 Maíz Zeina

55 Arroz Orzenina
5 Sorgo
Kafirina
52
73
REDUCCION FOTOSINTETICA DEL NITRATO EN LA CELULA
VEGETAL
X I L E M A
NO3-
CITOPLASMA
NADH NAD
NO3-
NO2-
Nitrato reductasa
CLOROPLASTO
esqueletos carbonados
Glu
cetoGlu
Nitrito reductasa
cetoGlu
GS
GOGAT
NO2- NH4
Glu-NH2 Glu aa
Glu oxoácido
Fdr Fdo ATP ADP Pi
Fdr Fdo
1/2 O2 H 2O
1/ 2 O2 H 2O
TILACOIDE
oxoácido
hv
hv
Glu
CELULA VEGETAL
aa
cetoGlu
LUIS ROSSI
74
REACCION DE LA GLUTAMINA SINTETASA
GLUTAMATO
GLUTAMINA
75
REACCION DE TRANSAMINACION
2
GLUTAMINA
CETOACIDO
GLUTAMATO
76
BIOSINTESIS DE GLUTAMATO AMINACION REDUCTIVA
NADHH
NAD
GLUTAMATO
CETOACIDO
77
B
78
RUTA DEL ACIDO SHIKIMICO
79
RUTA DEL ACIDO SHIKIMICO
80
SINTESIS DE SERINA
81
SINTESIS DE METIONINA
82
SINTESIS DE PROLINA
83
BIOSINTESIS DE LA CLOROFILA
Glicina
X 2
Succinil-S-CoA
84
BIOSINTESIS DE LA CLOROFILA
X 4
85
BIOSINTESIS DE LA CLOROFILA
86
BIOSINTESIS DE LA CLOROFILA
87
ESTRUCTURA DE LOS FOTOCROMOS
Estructura de las formas de Pr y Pfr del
cromóforo (fitocromobilina) y la región del
péptido unido al cromóforo a través de un enlace
tioeter.
88
FENOLES
89
FENOLES

• Son sustancias aromáticas que tienen funciones
  oxigenadas como radical oxidrilo o metilo en las
  posiciones orto o para.
• Derivan del metabolismo del ác. Shikimico.
• Clasificación
• 1. C6-C3 Fenilpropanos ác. Cinámicos, cumarinas,
  lignina.
• 2. C6-C2 C6-C1C6 ác. benzoico, ác. Gálico,
  hidroquinona
• 3. C6-C1 nC5 Cannabinoides

90
FENILPROPANOS

• Ac. shikímico

Ac. corísmico
fenilalanina
tirosina
Acido cinámico
Acido p-cumárico
FENILPROPANOS
91
FENILPROPANOS
92
The Most Important Classes of Phenolic Compounds
in Plants of C-atoms basic skeleton
class 6 C6
simple phenols, benzoquinones 7
C6 - C1 phenolic acids 8
C6 - C2 acetophenone,
phenylacetic acid 9 C6 - C3
hydroxycinnamic acid, polypropene,
coumarin, isocoumarin 10 C6 - C4
naphtoquinone 13
C6 - C1 - C6 xanthone 14
C6 - C2 - C6 stilbene,
anthrachinone 15 C6 - C3 - C6
flavonoids, isoflavonoids 18 (C6 -
C3)2 lignans, neolignans 30
(C6 - C3 - C6)2 biflavonoids n
(C6 - C3)n (C6)n lignins, catecholmelanine

(C6 - C3 - C6)n (condensed tannins)
J. B. HARBORNE, 1980
93
SINTESIS DE MONOMEROS DE LIGNINA
p-cumarol
94
LIGNINA
95
FENILPROPANOS C6-C1 - C6
96
CLASIFICACION DE LOS TANINOS
97
TANINOS HIDROLIZABLES O PIRROGALICOSgalotanino
Esteres de azúcar (glucosa) con ácido gálico)
Tanino de la tara
98
FENILPROPANOS C6-C1 nC5
cannabinoides
99
FLAVONOIDES

• Son difenilpropanos.
• Tienen esqueleto de 15C.
• Se forman a partir de malonils-CoA (3 unidades de
  acetato) y 1 unidad de fenilpropano C6-C3

ESTRUCTURA BASICA DE LOS FLAVONOIDES
100
FLAVONOIDES
101
ESTRUCTURA DE LOS FENOLES COMPLEJOS
102
ANTOCIANIDINAS
Si se añaden grupos OH al fenol? Color azul Si
se añaden grupos metoxilo al fenol ? color
rojo Cuando se unen azucares(glu o gal) se forman
las ANTOCIANINAS.
103
The Most Important Classes of Flavonoids and
their Biological Significance class
of known members biological significance
anthocyanin(s) 250 red and blue
pigments chalcons 60 yellow
pigments aurones 20 yellow
pigments flavones 350 cream-coloured
pigments of flowers flavonols
350 feeding repellents (?) in leaves dihydrochalc
ons 10 some taste bitter proanthocyanidins
50 astringent substances catechins 40
some have properties like those of
tannins biflavonoids ? 65
? Isoflavonoids 15 oestrogen effect,
toxic for fungi J. B. HARBORNE, 1980
104
Funciones ecológicas de los polifenoles en
plantas
105
ALCALOIDES

• El término alcaloide (de alcalino fue propuesto
  por Meissner en 1819 y se aplica comúnmente a
  compuestos que tienen propiedades alcalinas.
• Generalmente presentan un anillo heterocíclico
  que contiene N.
• Se conocen unos 4,000 alcaloides presentes en las
  plantas.
• Se originan a partir de aa, terpenos y
  acetogeninas.

106
ALCALOIDES

• Tipos
• Nicotínicos
• Isoquinolídinicos
• Morfínicos
• Quinolizidínicos

• Indólicos
• Amarilidácea
• Esteroidales
• Diterpénicos

107
ALCALOIDES

• Tipos
• 1. Derivados de aa
• - alifáticosornitina,lisina
• - aromáticos fenilalanina, tirosina, triptófano
• 2. Derivados de terpenoides
• 3. Derivados de esteroides

108
CICLACION DE LA ORNITINA
pirrolideína
109
CICLACION DE LA LISINA
p
piperedeina
COOH
N H
H2N
H2N
piperidina
lisina
cadaverina
110
ALCALOIDES QUINOLISIDINICOS
p
CH2OH
x2
cadaverina
COOH
H2N
H2N
N
lupinina
lisina
derivados de lisina
111
ALCALOIDES NICOTINICOS
pirrolideína
alcaloides del tabaco
derivados de ornitina
112
ALCALOIDES
Derivados de ornitina
DEL TROPANO
113
ALCALOIDESDERIVADO DE FENILALANINA
Ephedra
114
ALCALOIDES
2 TIROSINA
2 DOPA
NORLAUDASOLINA
PAPAVERINA
ISOQUINOLIDINICOS
DERIVADOS DE TIROSINA
MORFINICOS
115
ALCALOIDES DE AMARILIDACEAS
TIROSINA
FENILALANINA
DERIVADOS DE TIROSINA Y FENILALANINA
116
ALCALOIDES INDOLICOS
1C5
2C5
Triptamina
Estricnina
Fisostigmina
Ac. Lisérgico
Ac. Sinapínico
DERIVADOS DE TRIPTOFANO
117
ALCALOIDES
PURINICOS
118
POLIAMINAS

• Derivan del aa ornitina y lisina.
• La más comunes son la
• Putrescina
• Espermidina
• Espermina
• Cadaverina

119
POLIAMINAS

COO-
I NH3
CH2 CH2 CH2 C NH3
I
H
CO2
NH3 CH2 CH2 CH2 CH2 NH3

Ornitina descarboxilasa
putrescina
ornitina
SAM
espermidina sintasa
CO2
NH3 CH2 CH2 CH2 CH2 NH2 CH2 CH2
CH2 NH3
SAM
espermidina
espermina sintasa
CO2
NH3 CH2 CH2 CH2 CH2 NH2 CH2 CH2
CH2 NH2 CH2 CHE CH2 NH3
espermina