respiracao

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RESPIRAÇÃO
RESPIRAÇÃO
Plantas: Transformam energia luminosa em energia química, armazenando em Carboidratos (fotossíntese);
Há necessidade em oxidar esses carboidratos (lipídeos e proteínas também) para liberar a energia armazenada;
Respiração: É o processo de liberação de energia acumulada nos carboidratos, lipídeos ,proteínas e ácidos orgânicos);
Além de energia libera CO2 e H2O;
C12H22O11 + 12 O2 12 CO2 + 11 H2O + Energia (ATP + calor)
QUOCIENTE RESPIRATÓRIO (QR)
QR é razão entre a quantidade produzida de CO2 e a consumida de O2;
Indica qual substrato está sendo oxidado :
QUOCIENTE RESPIRATÓRIO (QR)
Etapas da respiração
Glicólise;
Ciclo de Krebs (ciclo do ácido cítrico);
Cadeia transportadora de elétrons;
Glicólise
Processo anaeróbico que ocorre no citossol;
Ocorre a conversão de uma hexose em dois piruvatos;
Não há consumo de O2 nem liberação de CO2;
Produção: NADH e ATP (estes utilizados no próprio processo glicolítico);
Forma-se moléculas que podem ser removidas da via glicolítica p/sintetizar outros compostos das quais as plantas é constituída;
Piruvato: oxidação na mitocôndria, produz muito mais ATP que na glicólise;
Consome: 4 ATPS
Produz: 8 ATPS
SOBRA = 4 ATPS
Produz: NADH
Produz: Piruvato
Ciclo do ácido cítrico (ciclo de krebs)
Ocorre na matriz mitocondrial;
Redução de NAD+ e Ubiquinona (FAD+) – NADH e FADH2;
Síntese direta de ATP( um ATP p/ cada piruvato oxidado);
Formação de esqueletos de carbono que podem ser utilizados em outros processos metabólicos;
Ciclo do ácido cítrico (ciclo de krebs)
Início: oxidação e descarboxilação do piruvato e combinação com acetato + coenzima A – formação de acetil coA;
Ao entrar no ciclo: acetil coA + Oxalacetato – compostos de 6C;
Sucessivamente: Formação de NADH e liberação de C02;
Succinil coA é oxidado a Oxalacetato (reiniciando o ciclo) e formando ATP ,NADH e Ubiquinol (FADH2);
1 piruvato oxidado: 3 CO2 + 4 NADH + 1 FADH2 + 1 ATP;
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Cadeia de transporte de elétrons
ATP é a fonte de energia usada nas células;
Ciclo do ácido cítrico: NADH e Ubiquinol (FADH2);
NADH e FADH2 ATP;
Necessita de O2;
Cadeia de transporte de elétrons tem como função primeira catalisar o fluxo de elétrons do NADH e FADH2 até o O2 (aceptor final) p/ que ocorra a fosforilação oxidativa, transformando ADP em ATP;
Ao final da cadeia os e- são aceitos pelo 02 e combinam0se com H+ , produzindo H2O;
Ocorre na membrana interna da mitocôndria;
Cadeia de transporte de elétrons
Balanço energético da respiração
FERMENTAÇÃO
Baixo [] de O2 (hipoxia)
Ausência de O2 (anoxia)
Eficiência: 4%
Solos alagados, compactados, germinação de sementes, estress hídrico 
Gliconeogênese
Glicólise: formação de piruvato (ácido pirúvico) a partir de glicose;
Gliconeogênese: Produção de glicose a partir de ácidos orgânicos;
Caminho oposto ao da glicólise;
Pode operar em algumas sementes de plantas oleaginosas (mamona e girassol): reserva significativa na forma de triacilglicerol – ocorre conversão para sacarose através da gliconeogênese para ser utilizado no crescimento da plântula;
Via das pentoses fosfato
Glicólise: não é a única rota p/ oxidação dos carboidratos;
Via pentose fosfato também oxida os carboidratos;
Utiliza enzimas solúveis no citossol e plastídeos;
Ocorre produção de NADPH (ao invés de NADH);
Pode contribuir com 5 a 20% do C do fluxo respiratório;
Opera paralelamente a via glicolítica;
Importante p/ tecidos em crescimento, síntese de lipídeos , DNA, RNA, aminoácidos (rota do ácido shiquímico – tirosina, triptofano e fenilalanina), precursores de lignina e fitoalexinas;
Folhas não autotróficas: contribui p/formação de intermediários p/ciclo de calvin (fotossíntese);
Respiração x síntese de substâncias
Respiração: Processo catabólico (destruição, degradação);
Porém está associado a processo anabólico (síntese);
Importantes substâncias são sintetizadas a partir de compostos intermediários desviados da via glicolítica e ciclo do ácido cítrico;
DNA, RNA, proteínas, clorofilas, carotenóides, lipídeos e fitormômios : formados por esqueletos carbonados desviados da via respiratória;
Além do suprimento de NADH, NADPH E ATP p/ síntese;
PORTANTO: RESPIRAÇÃO É ESSENCIAL P/ EVENTOS DE SÍNTESE;
Não influencia diretamente a respiração
Respiração da planta e de diferentes órgãos
Enquanto os tecidos verdes fazem fotossíntese, todos os tecidos respiram e durante 24 horas por dia;
Plantas jovens: 1/3 dos seus fotoassimilados diários são utilizados p/respiração. Plantas velhas: pode dobrar;
Áreas tropicais: geral – 70 a 80% do ganho fotossintético é utilizado na respiração (aumenta respiração c / temp. noturna + alta);
Fotorrespiração é diferente da respiração;
Durante a fotossíntese a respiração mitocondrial supre em metabóticos de carbono p/reações biossintéticas;
Respiração da planta e de diferentes órgãos
Raízes: respiram intensamente – principal substrato : carboidratos provenientes da parte aérea (via floema);
Caule: respiração é mais intensa na região do câmbio (novas células formando e crescendo);
Gemas em desenvolvimento: altas taxas de respiração;
Folhas: respiração diminui do ponto de crescimento p/ folhas + diferenciadas;
Tecidos em maturidade fisiológica: taxa respiratória permanece constante ou decresce com o tempo. Exceção: Frutos climatéricos);
Frutos climatéricos
Frutos que apresentam pico respiratório após a colheita, atingindo o amadurecimento . Depois decresce a respiração até sua senescência;
Incremento respiratório após a colheita ocorre em função do hormônio etileno;
  As frutas climatéricas podem ser colhidas mesmo que ainda não estejam maduros, pois a maturação é atingida após a colheita. No entanto, as frutas não devem ser colhidas muito jovens, devido a perdas nas qualidades organolépticas.
As principais frutas climatéricas são maçã, pêra, pêssego, ameixa, goiaba, figo, caqui, abacate, mamão, manga, maracujá, banana, cherimólia, damasco, melão e tomate ;
Frutos climatéricos
Frutos Não climatéricos
Frutos Não Climatéricos - são aquelas que não apresentam elevação na taxa respiratória próximo ao final do período de maturação, ou seja, a taxa respiratória apresenta um declínio constante até atingir a fase de senescência
Frutos Não climatéricos
As frutas não climatéricas devem permanecer na planta até atingirem a fase de maturação, visto que não ocorrem modificações nos parâmetros físicos e químicos após a colheita.
Dentre as principais frutas não climatéricas destacam-se os citros em geral, a uva, o morango, o abacaxi, a cereja, a romã, a nêspera e a carambola.
Fatores que afetam a respiração
Disponibilidade de substrato:
Deficiência em amido, frutanos, e açúcares de reserva, diminuem a taxa respiratória;
Plantas respiram mais logo após o pôr-do-sol quando comparada ao nascer do sol: Pois a quantidade de açúcares é maior no primeiro caso;
Folhas mais baixas e sombreadas respiram menos: < taxa fotossintéica - < quantidade de substrato;
Proteínas podem ser utilizadas se amido e açúcares estiverem baixos.
Fatores que afetam a respiração
2) Disponibilidade de O2 e CO2:
< O2 - <Respiração: 
Importante: manejo do solo: solos alagados e compactados;
Cultivo hidropônico: Solução aquosa deve ser sempre aerada;
Porosidade das raízes: arroz – 26%; milho – 8%;
Armazenamento de frutos climatéricos: Uso de baixas concentrações de O2 (1 a 3%) e altas de CO2 (3 a 5%): Reduzem a respiração das frutas (afeta atividade de várias enzimas) – Menos que 1% de O2 estimula fermentação (cuidado!);
Fatores que afetam a respiração
3) Temperatura:
Velocidade das reações biológicas: aumenta 2 – 3 vezes p/ cada 10ºC de aumento na TºC ( 0 – 30º);
> 30ºC: Aumenta mais lentamente;
> 40 a 50ºC: Taxa decresce;
Baixas temperaturas: retardam a respiração de frutas e hortaliças. Batata: >10ºC – brotações; <5ºC – quebra do amido em sacarose (adoçamento) : temperatura ideal de armazenamento:7 e 9ºC;
Fatores que afetam a respiração
3) Temperatura: Cultura do milho
> TºC noturna, > a respiração e mais rápido é o desenvolvimento da espiga (pré-floração, floração e início do enchimento de grãos);
Essa combinação: Podem reduzir a disponibilidade de fotoassimilados aos óvulos e grãos em fase inicial;
Há ainda, redução na fase de dilatação dos grãos (intensa divisão celular);
Aumentando a competição entre os grãos por fotoassimilados, 
Redução no suprimento : estimula aborto de grãos formados principalmente na ponta da espiga: REDUZINDO O NÚMERO DE GRÃOS POR ESPIGA (diminui o potencial produtivo)
Sangoi et al. (2007)
Fatores que afetam a respiração
	4) Danos e doenças:
Injúrias mecânicas ou causadas por fungos, insetos e outros organismos, aumentam a taxa respiratória;
O teor de açúcares aumentam nas regiões lesionadas;
Aumento na atividade das enzimas;
Via das pentoses fosfato é acionada para a produção de fitoalexinas e substâncias cicatrizantes;