Germinación - Universidad de Buenos Aires · Dormición: Estado fisiológico de la semilla que restringe su capacidad de germinar Primaria : entran en dormición durante la ontogenia.

GerminaciónGerminación

Ciclo de VidaCiclo de Vida

Fecundación

Formación del cigoto

FrutoSemilla

Germinación

Crecimiento y desarrollo

Semillas: EstructuraSemillas: Estructura

Dormición:Dormición:

Estado fisiológico de la semilla que restringe su capacidad Estado fisiológico de la semilla que restringe su capacidad de germinarde germinar

PrimariaPrimaria: entran en dormición durante la ontogenia. : entran en dormición durante la ontogenia. Asociada a ABA y a las cubiertas seminalesAsociada a ABA y a las cubiertas seminales

SecundariaSecundaria: impuesta por ausencia de señales : impuesta por ausencia de señales medioambientalesmedioambientales••Temperatura: alternancia (sorgo 20Temperatura: alternancia (sorgo 20--30 ºC)30 ºC)••Luz (chamico)Luz (chamico)••Disponibilidad de HDisponibilidad de H2200••NutrientesNutrientes

2223 23 60 60 Lens Lens culinarisculinaris

6617 17 67 67 CicerCicer arietinumarietinum

6624 24 52 52 PisumPisum sativumsativum

34 34 28 28 27 27 BrassicaBrassica napusnapus

64 64 18 18 trazas trazas RicinusRicinus communiscommunis

36 36 24 24 2424LinumLinum usitatissimumusitatissimum

2212127575TriticumTriticum aestivumaestivum

8813 13 6666Avena Avena sativasativa

5511 11 7070ZeaZea maysmays

Lípidos Lípidos Proteínas Proteínas Carbohidratos Carbohidratos

Porcentaje de peso seco Porcentaje de peso seco Especie Especie

Composición química de los granos en relación al peso seco Composición química de los granos en relación al peso seco total.total. Tomado de Tomado de PassarelaPassarela y y SavinSavin, 2003, 2003

Germinación en OleaginosasGerminación en Oleaginosas

Degradación de los TriglicéridosDegradación de los Triglicéridos

CO

AMPHSCoA

AMP

SCoAC

OC

O

OHATP

PPi 2Pi

CO

CO

CO

O-CH2

C-O

O-CH2

HC-OH

HO-CH2

HO-CH2

+

lipasas lipasas 3H2O

LIPOLISISLIPOLISIS

ACTIVACIÓNACTIVACIÓN acilgrasoacilgraso--CoA CoA sintetasasintetasa

CO

OH

CO

OH

CO

HO

MitocondriaMitocondria

GlioxisomaGlioxisoma

C

CH

CH

R

SCoA

O

C

C

R

C H

H2

SCoA

H

O

OO

C

R

SCoA

O

C

CH3

SCoA

FADH2FAD

O2H2O2

H2O

FADH2FAD

O2H2O

H2O

NADH

NADHNAD

NAD

O2H2O

reoxidación

C

CH2

SCoA

R

C O

O

HSCoA

C

CH 2

SCoA

R

C

O

H2

ββββββββ--oxidacioxidacióónn

DeshidrogenasaDeshidrogenasa HidratasaHidratasa TransferasaTransferasaDeshidrogenasaDeshidrogenasa

Ciclo del Ciclo del glioxilatoglioxilato

O

C

CH3

SCoA

CoA

O C COO-

CH2COO-

Oxalacetato

1

O

CH2C

OHO C COO-

CH2COO-

CitratoCH

2

H C COO-

C

COO-

COO-HO

H

isocitrato

2

H2O

Isocitrato liasa

CH2

CH2 COO-

COO-

succinato

C

COO-

O H

glioxilato

3

O

C

CH3

SCoA

CoA

Malato sintasa4

CHHO

COO-

COO-

CH2

malato

5

NAD+

NADH

1: Citrato sintasa

2: aconitasa

3: isocitrato liasa

4: malato sintasa

5: malato deshidrogenasa

CH2

CH2 COO-

COO-

succinato

FADH2FADCH

HC

COO-

COO-

fumarato

Succinatodeshidrogenasa

H2OCHHO

COO-

COO-

CH2

malato

Fumarasa

Reacciones en mitocondriaReacciones en mitocondria

GluconeogGluconeogéénesisnesis

••Formación de azúcares a partir de precursores no Formación de azúcares a partir de precursores no hexosahexosa. .

••7 de las 10 reacciones son de glucólisis (inversa)7 de las 10 reacciones son de glucólisis (inversa)

••Las 3 reacciones diferentes son las irreversibles de glucólisisLas 3 reacciones diferentes son las irreversibles de glucólisis

CHHO

COO-

COO-

CH2

malato

C

CH2

O-P

COO-

FosfoenolpiruvatoOxalacetato

O C

COO-

CH2

COO-

PEP carboxiquinasa

GTP GDP CO2NAD NADH

Malatodeshidrogenasa

SSííntesis ntesis de sacarosade sacarosa

Germinación en CerealesGerminación en Cereales

Cereales: Reservas almidónCereales: Reservas almidón

H20

GAs

GAsαα--amilasasamilasas HDC

Germinación en cerealesGerminación en cereales

Fotografía del Fotografía del endospermaendosperma de semillas de cebada previo a la germinaciónde semillas de cebada previo a la germinación

Fotografía del Fotografía del endospermaendosperma de semillas de cebada durante la germinaciónde semillas de cebada durante la germinación

TransTrans--22--nonenalnonenalActActúúa sobre lipidosa sobre lipidos707040406,56,5LipoxygenasaLipoxygenasa

Dextrina chicaDextrina chicaUniUnióón Endo n Endo αα--1,41,48080~72~725,6 5,6 –– 5,85,8αα--amilasaamilasa

MaltosaMaltosaUniUnióón Exo n Exo αα--1,41,46868~62~625,4 5,4 –– 5,65,6ββ--amilasaamilasa

DextrinasDextrinasUniUnióón n αα--1,41,46565~57~575,15,1DextrinasasDextrinasas

Amino acidosAmino acidosRotura de dipeptidosRotura de dipeptidos555540 40 –– 45457,2 7,2 –– 8,28,2DipeptidasasDipeptidasas

Amino acidosAmino acidosExo amino terminalExo amino terminal555540 40 –– 45457,27,2AminopeptidasasAminopeptidasas

Amino acidosAmino acidosExocarboxi terminalExocarboxi terminal>70>70~50~504,8 4,8 –– 5,65,6CarboxipeptidasasCarboxipeptidasas

Amino acidos y Amino acidos y

peptidos de tamapeptidos de tamañño o

pequepequeññoo

EndoEndo7070~55~555,15,1EndopeptidasasEndopeptidasas

PeptidosPeptidosEndoEndo~50~504,6 4,6 –– 5,05,0ProteinasasProteinasas

AzAzúúcarescaresUniUnióón (1,4) n (1,4) ββ--

glucanoglucano5555~40 ~40 –– 50504,5 4,5 –– 4,84,8Endo Endo ββ--1,4 glucanasas1,4 glucanasas

Prod.Prod.

Rem.Rem.ActividadActividad

Temp. Temp. °°CCdesnat.desnat.

optima optima

Temp. Temp. °°C C pH pH

optimooptimoEnzimaEnzima

Enzimas involucradas al inicio de la germinaciónEnzimas involucradas al inicio de la germinación

Catabolismo del Catabolismo del almidón:almidón:

vía hidrolíticavía hidrolítica

AmilosaAmilosa��glucosa+maltosaglucosa+maltosa

AmilopectinaAmilopectina��glucosa+maltosa+dextrina glucosa+maltosa+dextrina llíímitemite

Dextrina lDextrina líímitemite��oligoligóómeros de glucosa meros de glucosa

AmilosaAmilosa��maltosamaltosa

AmilopectinaAmilopectina��maltosa+dextrina lmaltosa+dextrina líímitemite

MaltosaMaltosa��glucosaglucosa

αα -- a

mila

saam

ilasa

ββ --am

ilasa

amila

sa

Amilosa/amilopectina + Amilosa/amilopectina + PiPi ��glucosaglucosa--11--P + dextrina lP + dextrina líímitemite

Vía fosforolíticaVía fosforolítica

Vía de las Vía de las pentosaspentosas fosfatofosfatoReacciones de oxidaciónReacciones de oxidación

NADPNADP++

11 22

HH2200

NADPNADP++

COCO2233

44

NADPH +HNADPH +H

NADPH +HNADPH +H

FosfopentosaFosfopentosa isomerasaisomerasa44

66--fosfogluconatofosfogluconato deshidrogenasadeshidrogenasa33

LactonasaLactonasa22

GlucosaGlucosa--66--fosfato fosfato deshidrogenasadeshidrogenasa11

EnzimaEnzima

Fase de Fase de interconversióninterconversión

5 C

5 C

5 C

5 C

7 C

7 C

3 C

6 C

3 C 4 C

3 C3 C

4 C

6 C

6 C

6 C

6 C

5 C5 C