Resumen de Bioquímica de la Germinación de Semillas

## Introducción Las reservas de semillas son compuestos acumulados durante la maduración que proveen energía y materia prima para el desarrollo inicial de la plántula. En semillas oleaginosas, cereales y leguminosas estas reservas incluyen lípidos (triacilglicéridos), almidón y proteínas de reserva, que se sintetizan, almacenan y luego son movilizadas durante las primeras etapas de la vida de la planta. > Definición: Las reservas de semillas son compuestos orgánicos almacenados en órganos de reserva (endospermo, cotiledones) que sustentan el crecimiento del embrión y la plántula hasta que pueda realizar fotosíntesis. ## Síntesis y almacenamiento de proteínas de reserva ### Mecanismos y localización - **Síntesis**: El proceso de síntesis proteica es común en cereales y leguminosas, pero la **localización de depósito** varía. - **Proteínas de alto peso molecular y prolaminas**: sintetizadas hacia el lumen del retículo endoplásmico (RE) y almacenadas en cuerpos proteicos del endospermo o cotiledones. - **Proteínas solubles**: pueden sintetizarse en el citosol y almacenarse allí. > Definición: Prolaminas — familia de proteínas ricas en prolina y glutamina típicas de cereales, solubles en alcohol y almacenadas en cuerpos proteicos. ### Consecuencias del llenado y maduración - Al final del periodo de llenado del grano, las reservas (proteínas, almidón, aceites) ocupan el espacio celular y **limitAN la síntesis adicional** porque ocluyen las células. ## Maduración de semillas - Caracterizada por: pérdida de agua, disminución de actividad enzimática y reducción del consumo de O$_2$. - El contenido de agua en granos secos almacenados suele ser menor al 12%. - Aunque la actividad metabólica baja, las membranas se mantienen intactas; los orgánulos permanecen inactivos hasta la imbibición que inicia la germinación. > Definición: Maduración de semillas — etapa final del desarrollo donde la semilla reduce su contenido hídrico, estabiliza sus reservas y adquiere tolerancia al almacenamiento. ## Catabolismo de hidratos de carbono de reserva ### Tipos de reservas y vías de degradación - Reserva más común: **almidón**. - Dos vías de degradación del almidón: **vía hidrolítica** y **vía fosforolítica**. ### Vía hidrolítica (amilasas y desramificantes) - **α-amilasa**: rompe uniones glucosídicas α(1-4) al azar dentro del polisacárido, generando oligosacáridos y dextrina límite (no rompe α(1-6)). - **β-amilasa**: actúa desde el extremo no reductor para liberar maltosa; requiere oligómeros formados previamente por α-amilasa. - **Enzima desramificante**: hidroliza uniones α(1-6) de la dextrina límite para permitir la completa degradación de la amilopectina. - **α-glucosidasa**: convierte maltosa en 2 moléculas de glucosa; rompe el enlace α(1-4) entre la penúltima y la última unidad glucosil, contando desde el extremo no reductor. > Definición: Dextrina límite — fragmento de amilopectina con enlaces α(1-6) que resisten la acción de α-amilasa y requieren una enzima desramificante. ### Vía fosforolítica - **Fosforilasa**: escinde uniones glucosídicas desde el extremo no reductor incorporando un grupo fosfato para formar **glucosa-1-fosfato (Glu-1-P)**. - La contribución relativa de amilasas vs fosforilasas varía por especie: en cereales la fosforilasa es poco activa, mientras que en leguminosas su actividad es elevada. > Definición: Fosforolisis — reacción catalizada por fosforilasas que libera unidades de glucosa como glucosa-1-fosfato en lugar de glucosa libre. ### Conversión a sacarosa - Los productos finales de la hidrólisis del almidón se transportan como **sacarosa** hacia la radícula y el tallo de la plántula en desarrollo. - Ruta desde la glucosa liberada por hidrólisis: 1. Glucosa fosforilada a **Glu-6-P**. 2. Isomerización de **Glu-6-P** a **Glu-1-P**. 3. Formación de **UDP-Glc** combinando **Glu-1-P** con UTP. 4. Transferencia de la glucosa desde **UDP-Glc** a **Fru-6-P** para formar **Sacarosa-P** y finalmente sacarosa.