FV 1 - Práctica Actividad PEPC PDF

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Fisiología Vegetal 1 - 3º año de Biología...

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MEMORIA PRACTICA FISIOLOGIA VEGETAL l

Introducción y objetivos: En las plantas existen dos tipos de metabolismo, conocidos como metabolismos C3 y C4 (Kranz o en Corona). El metabolismo más común de las plantas superiores es el C3 mientras que otras plantas debido a condiciones extremas han evolucionado desarrollando metabolismos C4 y CAM (plantas suculentas). La fotorrespiración consiste en la asimilación de O2 y la liberación de CO2. En el caso de las plantas C3 no existe ningún método para reducir este proceso, mientras que en las plantas que han evolucionado han logrado reducir la fotorrespiración para obtener un metabolismo más eficiente, sería el caso de las plantas C4 (separación espacial de la fijación de CO2 y el ciclo de Calvin) y CAM (separación de estos pasos entre el día y la noche). El objetivo de esta práctica es estudiar y determinar cada uno de estos tipos de metabolismo en diferentes plantas a través de diferentes experimentos, que desarrollaremos a continuación. Determinación de la actividad PEPC:

1,4 1,2 1 PLANTA 1

0,8

PLANTA 2 0,6

PLANTA 3 PLANTA 4

0,4 0,2 0 0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

A partir de estos datos de densidad óptica calculamos la actividad de PEPC. Fórmula utilizada:

Planta 1: 0,05 U/gpf

Planta 2: 2,37 U/gpf

Planta 3: 0,05 U/gpf

Planta 4: 2,77 U/gpf

Podemos observas que las plantas 2 y 4 tienen más actividad porque se oxidan más rápido que las plantas 1 y 3. Concluimos con ello que las plantas 2 y 4 son plantas C4, ya que por motivos metabólicos tienen más actividad que las plantas C3.

Geles de acrilamida para el análisis del patrón de proteínas:

100 kDa (PEPC) 54 kDa (Rubisco)

1

2

3

4

Podemos observar en la planta 1 y 3 Rubisco a 54 kDa, mientras en la planta 2 y 4 observamos ambas proteínas. Por tanto concluimos que las plantas 1 y 3 son C3, mientras que las plantas 2 y 4 tienen metabolismo C4.

Cortes transversales de hojas en plantas no suculentas: Plantas C3: Planta 1

Planta 3 vaina (sin cloroplastos) epidermis

mesófilo mesófilo epidermis

Plantas C4: epidermis

vaina (con cloroplastos) epidermis

mesófilo vaina (con cloroplastos) mesófilo

Planta 2

Planta 4

Podemos concluir que las plantas 1 y 3 presenta metabolismo C3 ya que no existe la anatomía en corona; en cambio, la s plantas 2 y 4 presentan metabolismo C4, puesto que observamos la anatomía de Kranz.

Determinación del pH y ácidos orgánicos de las plantas suculentas: Fórmula utilizada para determinar la acidez:

KHJ mañana KHJ tarde KHV mañana KHV tarde

NaOH (ml) 7,3 0,8 14,3 2,8

Ác. Orgánicos (micro eq x g x p/f) 48,7 5,3 95,3 18,7

La fluctuación de pH y de ácidos orgánicos, característicos del metabolismo CAM, se establece como la diferencia de los valores de estas magnitudes entre el día y la noche. A partir de los resultados, podemos observar que por la mañana el contenido de ácidos es más elevado en las plantas CAM.

Discusión y conclusión: Gracias a los experimentos, con geles de acrilamida y el espectrofotómetro comprobamos la presencia e importancia de ciertas proteínas en el metabolismo de las plantas superiores. Así, observamos la presencia de PEPC y su mayor actividad en las plantas con metabolismo C4. Por otra parte observando los cortes histológicos, podemos detectar diferencias anatómicas entre ambas plantas, destacando la presencia de la corona en las plantas C4 lo que nos permite detectar a las plantas con este metabolismo. Además, la presencia de cloroplastos en la vaina de las plantas C4 nos sirve también como distintivo. Mediante el experimento de medición del pH, y el cálculo de los ácidos orgánicos a partir de este, podemos determinar las plantas con metabolismo CAM puesto que por la mañana presentan un contenido de ácidos orgánicos superior....