Metabolismo de los carbohidratos de almacenamiento

Abstract

Además de otras funciones, los carbohidratos son la principal fuente de energía para todos los seres vivos. Casi el 30% de los carbohidratos en las plantas se utilizan para la biosíntesis de la pared celular por cada célula. El esqueleto de carbono también necesita ser desviado para la síntesis de sustancias químicas de defensa (metabolitos secundarios) con el fin de disuadir la herbivoría. Esto requiere un flujo continuo de carbohidratos de la fuente al sumidero. En las plantas autótrofas el CO2 se fija en las partes verdes dando lugar a la producción de azúcares simples (monosacáridos). Durante la noche, los excedentes de fotosintatos almacenados como almidón transitorio en los cloroplastos son transportados a otras partes de la planta después de ser convertidos en forma soluble (Fig. 9.1). Los azúcares son transportados en la forma soluble menos reactiva, principalmente como sacarosa desde la fuente (lugar de su síntesis) hasta el sumidero (lugar de su utilización), aunque también se translocan otros carbohidratos distintos de la sacarosa, entre los que se encuentran la rafinosa, la verbascosa y la estaquiosa. El almidón es la principal forma de almacenamiento de los hidratos de carbono. Sin embargo, hay casos en los que la sacarosa también se almacena, por ejemplo, en la caña de azúcar y la remolacha. En algunas plantas, los fructanos son la forma de almacenamiento de los hidratos de carbono. En los miembros de la familia de las gramíneas, el almidón se almacena en los granos. Aunque el metabolismo de los hidratos de carbono es similar en otros organismos, hay ciertas características únicas que distinguen a las plantas. Entre ellas, su naturaleza autótrofa y la presencia de una clase especializada de orgánulos, los plastos. Además de los plastos, el citosol y las vacuolas también participan en el metabolismo de los carbohidratos (Fig. 9.2). Debido a su incapacidad para trasladarse a un lugar más seguro en condiciones ambientales desfavorables, las plantas tienen un metabolismo flexible y muchas veces presentan vías metabólicas alternativas. En este capítulo, el enfoque principal será el metabolismo de la forma de almacenamiento de los carbohidratos en las plantas.