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actividad 2 bioquimica ejercicios resueltos
Tipo: Ejercicios
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Presentado por
JUAN FERNANDO QUINTERO BEDOYA 1.114.819. SANDRA MILENA GOMEZ PEÑA 1´116.861. VICTOR ALFONSO VALLEJO SERNA 1.114.821. WILSON ALEXIS NAVEA MATEUS 1116855485
El presente trabajo se encuentra enfocado hacia los diversos procesos de
metabolismos bioquímicos y todo el proceso de nutrición y adquisición de los diversos elementos necesarios para el buen desarrollo y los factores enzimáticos
que influyen dentro de estos procesos que se llevan a cabo en el suelo, las
plantas y los animales tales como la vacas lecheras,
Aparte de esto incluye todos los procesos fisiológicos y físicos que ayudan o
proporcionan a que haya una mejor calidad en dicho metabolismo y que aseguran
beneficios para las plantas y los animales, favoreciendo de esta manera la
absorción y distribución de los diversos nutrientes y componentes esenciales para el desarrollo de las diversas productividades.
Es de suma importancia resaltar e identificar todo los procesos fisiológicos y metabolismos bioquímicos que se dan a nivel de estos, ya que así permite que
haya una mayor comprensión y una visualización muchísimo mas amplia acerca
de todos aquellos posibles cambios y procesos que se dan a nivel no solo físico
sino también fisiológico y que conlleva a tomar medidas esenciales y oportunas
que logren mejorar todas aquellos déficits nutricionales y alteraciones
fisicometabolicas que puedan desarrollarse en los cultivos, el suelo y en animales
tales como las vacas por falta de elementos vitales y esenciales para el buen proceso fisiológico y metabólico.
¿Cómo se producen los procesos Bioquímicos, fisicoquímicos y fisiológicos en la producción agrícola, pecuaria y forestal, del sistema productivo?
En Procesos Bioquímicos, fisicoquímicos y fisiológicos en la producción agrícola,
el suelo es el soporte de toda esta dinámica, para que se forme suelo no es
suficiente con que ocurran procesos de alteración física. Son también necesarios
procesos químicos, mediante los cuales los materiales sufren modificaciones
originando otros minerales y dando lugar a las características químicas propias de
cada suelo En un primer lugar encontramos -La Meteorización: Los organismos
del suelo se encargan de descomponer y desintegrar el suelo, dejando disponible
materiales y partículas minerales. Los organismos que integran la meso y macrobiota del suelo desempeñan un papel fundamental en la fragmentación,
transformación y translocación de materiales orgánicos en él.
En el Humus, por descomposición de constituyentes de las plantas y la síntesis de
productos microbianos enriqueciendo el horizonte A, esta mezcla compuesta por
moléculas orgánicas, de naturaleza coloidal, proveniente de la descomposición de
la materia orgánica, este genera retención de agua por hidratación, retiene iones y
facilita el intercambio iónico con las raíces, mejora la nutrición vegetal, evita la compactación del suelo, e incrementa la porosidad. Cada uno de estos procesos
Bioquímicos, fisicoquímicos y fisiológicos son la base de la fertilidad del suelo,
siendo el asidero en la producción agrícola, ya que esta se sustenta con base en
la disponibilidad de nutrientes para que las plantas, puedan realizar sus procesos
metabólicos de transformacion, y a la vez ser integrarlos a las cadenas troficas
que desarrollan los ecosistemas.
¿Cuáles son los efectos fisicoquímicos, bioquímicos, fisiológicos y nutricionales de las prácticas agropecuarias inadecuadas, sobre las propiedades edáficas y nutricionales del sistema evaluado?
El uso de suelo es determinante enefectos fisicoquímicos, bioquímicos, fisiológicos y nutricionales donde la disponibilidad de la materia orgánica y el ciclo de esta en el suelo, se ve troncadas por las prácticas agrícolas inadecuadas, lo cual genera que los procesos Bioquímicos se alteren, parte de la vida dinámica de la producción, donde el suelo no es un recurso renovable, una vez deteriorado, degradado o destruido no se puede recuperar. La pérdida de suelo, en condiciones naturales es muy lenta pero el hombre es el que se ha encargado de acelerar éstos procesos.
DIAGRAMA CAUSA EFECTO
Son la base de la fertilidad del suelo, siendo el asidero en la producción agrícola. Destacando como factores determinantes y condicionantes de un buen proceso a los Ciclos del NITROGENO, OXIGENO, CARBONO Y AGUA , fundamentales para que sea un desarrollo propicio.
Los vegetales llevan a cabo funciones vitales que les permiten crecer, desarrollarse y reproducirse.
Los principales procesos para cumplir su metabolismo son la absorción, la circulación, la respiración y la transpiración.Las hojas y tallos de las plantas terrestres están dotadas con estas pequeñas bocas, llamadas estomas. Cuando los estomas se abren, la planta absorbe a través de ellos el dióxido de carbono que requiere para realizar la fotosíntesis, y elimina a través de ellos agua, lo que permite la succión de agua desde las raíces
Estos procesos químico- metabólicos, intervienen en forma directa en la supervivencia, crecimiento y reproducción de las plantas. Entre ellos se encuentran : la fotosíntesis, la respiración, el transporte de solutos, la translocación, la síntesis de proteínas, la asimilación de nutrientes, la diferenciación de tejidos, y en general la formación de carbohidratos, lípidos y proteínas que intervienen en estos procesos o son parte estructural de las plantas.
El suelo es el soporte de toda esta dinámica, para que se forme suelo no es suficiente con que ocurran procesos de alteración, todos estos procesos deben verse involucrados
El suelo cumple un papel fundamental en el equilibrio global de la tierra, ya que representa la interfase entre la litosfera, la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera. Hace posible el crecimiento de las plantas al suministrarles anclaje, agua y nutrientes, y por ello la vida en el planeta en su forma actual. La vida y los medios de vida sobre la tierra, a nivel general, dependen de la capacidad del suelo para producir, de ahí la necesidad de mantener un equilibrio entre su explotación como recurso y el incremento de la población humana (consumidora de alimentos). La comunidad científica ha reconocido hace tiempo que la calidad de dos grandes recursos naturales como son el aire y el agua está siendo degradada por la actividad humana. El establecimiento en las normativas de índices que miden la calidad de éstos y de umbrales, no cabe duda, que han contribuido a minimizar el impacto de las actividades humanas sobre estos recursos. Sin embargo, la aceptación de la degradación del suelo por diferentes usos y prácticas de manejo es reciente, posiblemente por la elevada capacidad de amortiguación del suelo. Así, en la última década, ha sido cuando se ha empezado acuñar el concepto de calidad del suelo, siempre en relación a su productividad y fertilidad.
La zeolita, la cual es natural y tiene propiedades fisicoquímicas fundamentales como C.I.C, adsorción, absorción, cribado molecular. Con sus propiedades fisicoquímicas en absorción en procesos de deshidratación y rehidratación y depende de puentes de hidrogeno y cationes superficiales, en adsorción es aplicada en procesos de catálisis heterogénea y en cribas selectiva en procesos de tamizado molecular, en usos agrícolas se utiliza en suelos, riegos, purificación de aguas, compostajes, sanidad vegetal, fertilizantes químicos y organominerales, cultivos zeopónicos, drenaje de suelos, bioabonos, tratamientos purinos. Su estructura es tetrahédrica cristalina y es aluminosilicato hidratado alcalino, Las zeolitas de tipo naturales con minerales (modernita, erionita, chabacita, filipsita, entre otras) y comerciales (Zook, Fertisol, Zoad, Zeosem).
Los carbohidratos son la fuente más importante de energía y los principales precursores de grasa y azúcar (lactosa) en la leche de la vaca. Los microorganismos en el rumen permiten a la vaca obtener energía de los carbohidratos fibrosos (celulosa y hemicelulosa) que son ligados a la lignina en las paredes de las células vegetales. La fibra es voluminosa y se retiene en el rumen donde la celulosa y la hemicelulosa fermentan lentamente. Mientras que madura la planta, el contenido de lignina de la fibra incrementa y el grado de fermentación de celulosa y hemicelulosa en el rumen se reduce. La presencia de fibra en partículas largas es necesaria para estimular la rumia. La rumia aumenta la separación y fermentación de fibra, estimula las contracciones del rumen y aumenta el flujo de saliva hacia el rumen. La saliva contiene bicarbonato de sodio y fosfatos que ayudan a mantener el contenido del rumen en un pH casi neutro. Las raciones que no tienen fibra suficiente producen un porcentaje bajo de grasa en la leche y contribuyen a desordenes tales como desplazamiento del abomaso y acidosis. Los carbohidratos no-fibrosos (almidones y azucares) fermentan rápidamente y completamente en el rumen. Estos incrementan la densidad de energía en la dieta, mejorando el suministro de energía y determinando la cantidad de proteína bacteriana producida en el rumen. Sin embargo, los carbohidratos no-fibrosos no estimulan la rumia o la producción de saliva y cuando se encuentran en exceso pueden inhibir la fermentación de fibra. En consecuencia, el equilibrio entre carbohidratos fibrosos y no-fibrosos es importante al alimentar las vacas lecheras para la producción eficiente de leche.
El uso de las leguminosas, fijadoras de nitrógeno, permiten de manera natural
incrementar los niveles de fertilidad en el suelo, lo cual redunda en una mayor
productividad y contribuyen simultáneamente a mejorar la calidad de forrajes, de
manera que los costos y necesidades de insumos se reducen
sustancialmente.(Tejada, Davis y García, 1979). Estos beneficios de pueden aprovechar mejor mediante el uso de asociaciones (cultivos asociados).
2. ¿Cuáles son y cómo se diferencian las RBE involucradas en el proceso
fotosintético y en el metabolismo de plantas C3, C4 y CAM?
Las modificaciones en estructura y fisiología de las plantas C4 y CAM frente a las
C3 son el resultado de la presión selectiva del ambiente sobre un carácter
complejo: uso eficiente del agua frente a la asimilación de CO2.
La ruta metabólica C3 se encuentra en los organismos fotosintéticos como las cianobacterias, algas verdes y en la mayoría de las plantas vasculares. Las vías metabólicas C4 y CAM se encuentran solo en plantas vasculares. Las vías C4 y CAM involucran mecanismos especializados para la concentración y transporte del CO2 a los sitios de fijación por RUBISCO (vía C3), pagando un precio extra en términos de ATP por unidad de CO2 fijado, sin presentar ninguna modalidad o mejora bioquímica en términos de la eficiencia de RUBISCO sobre la vía C3. Como vimos hay tres tipos de plantas según el mecanismo fotosintético que
presenten: las C3, las C4 y las CAM (Crassulacean Acid Metabolism). Ahora que
están todos los mecanismos fotosintéticos descritos es importante hacer énfasis
que, mientras que las plantas C3 sólo presentan el ciclo C3 para fijar CO2, las
plantas C4 y las CAM presentan otro ciclo previo al C3, pero todas cuentan con un ciclo C3.
Las plantas, algas y cianofíceas (bacterias verde-azules), sintetizan materia
orgánica a partir de moléculas inorgánica: son autótrofos. La fotosíntesis requiere de energía lumínica y H2O para sintetizar ATP y NADPH.H, moléculas usadas posteriormente para producir glúcidos a partir de CO2, con liberación simultánea de O2 a la atmósfera. Los organismos heterótrofos, animales, bacterias y hongos, dependen de estas conversiones de materia y energía para su subsistencia.
Las plantas CAM fijan el CO2 al PEP en la primera carboxilación y sintetizan oxalacetato, que se transforma en malato durante la noche. El malato que se almacena en las vacuolas de las células del parénquima es responsable del descenso del pH en las hojas durante la noche. El pH aumenta durante el día a medida que se consume el malato.
En las plantas CAM la fijación de CO2 está separada temporalmente en el día y la noche, mientras que en las plantas C4 la separación es espacial, es decir, en dos tipos de células, las del mesófilo y las de la vaina.
Difieren en que no intercambian los gases a través de los estomas
La presión selectiva del medio ambiente es generada por las
modificaciones que se dan fisiológica y estructuralmente a las
C4 y CAM Frente a las c
Fotosíntesis Fase Luminosa
Estomas y pigmentos
ATP Y ADP
Actividad Fotorespiratoria
3 ¿Porqué las actividades enzimáticas permiten evaluar la calidad el suelo y los efectos biofisicoquímicos de algunas prácticas de manejo agrícola y pecuaria sobre las características edáficas?
TENER EN CUENTA
La capacidad del suelo para funcionar dentro de los limites ecológicos, para sostener la productividad ecológica, mantenimiento de la calidad ambiental, promoviendo la flora y la fauna. C ALIDAD DEL SUELO
calidad del suelo deben ser: i) f
4. Ser anticipatorios, es decir, adelantarse al **cambio más o menos reversible
BIODIVERSIDAD
CICLO DEL CARBONO
CICLO DEL NITROGENO
BIOMASA MICROBIANA
Pueden generarse múltiples efectos que no van a favor de la conservación y mantenimiento del suelo, que alteran y traen consecuencias marcadas de manera directa no solo al suelo sino también el aire y el agua y el ecosistema circundante.
4. ¿Qué son enzimas exógenas y Zeolitas y Cuáles son sus efectos fisicoquímicos y bioquímicos sobre las prácticas nutricionales y agrícolas?
Uso de zeolitas, enzimas y otros aditivos en alimentación de monogástricos
Para poder adentrarse al tema y poder comprender de manera mas completa acerca de la alimentación de monogastricos, se debe de identificar temas claves entre estos la La zeolita, la cual es natural y tiene propiedades fisicoquímicas fundamentales como C.I.C, adsorción, absorción, cribado molecular. Con sus propiedades fisicoquímicas en absorción en procesos de deshidratación y rehidratación y depende de puentes de hidrogeno y cationes superficiales, en adsorción es aplicada en procesos de catálisis heterogénea y en cribas selectiva en procesos de tamizado molecular, en usos agrícolas se utiliza en suelos, riegos, purificación de aguas, compostajes, sanidad vegetal, fertilizantes químicos y organominerales, cultivos zeopónicos, drenaje de suelos, bioabonos, tratamientos purinos. Su estructura es tetrahédrica cristalina y es aluminosilicato hidratado alcalino, Las zeolitas de tipo naturales con minerales (modernita, erionita, chabacita, filipsita, entre otras) y comerciales (Zook, Fertisol, Zoad, Zeosem). Las zeolitas En uso de nutrición animal se utilizan en aditivos, control de olores, retenedor de nutrientes, alimento, conservación alimenticia, purificación del aire, adsorbente amoniaco.
Las enzimas son biocatalizadores y proteicas, tienen estructura tridimensional y apoenzima +coenzima =holoenzima. Las enzimas dependen del pH y la temperatura optima y siguen la cinética Michaelis- Mente y la ley de la doble recíproca
La Hidrolisis de factores antinutricionales causa enzimas exógenas y producen impacto productivo económico, metabólico y ambiental, esta hidrolisis aumenta la biodisponibilidad de mono y disacáridos; nitrógeno y minerales. Causa carbohidratos, proteasa, amilasa, fitasas, glucanasas, lipasas, arabinoxilasas, celulasas. Otros aditivos son Se-metionina y proteinato-Zn, ácidos orgánicos, probioticos, prebióticos, sales orgánicas e inorgánicas, extracto de yucca schidigera y manan-oligosacárido y se evaluaron las variables comportamiento productivo, perfil metabólico, calidad de hubo y cascara, indicadores biofisicoquímicos en hueso, excretas, peso, unidades Haugh, consumo alimento mortalidad, calcio iónico, albúmina, glucosa, vitamina D, porcentaje de postura, conservación alimenticia.
6. ¿Cuáles son los efectos fisicoquímicos y Nutricionales de monocultivos y cultivos asociados sobre la calidad de suelos y forrajes?
Los asocios: Maíz + Fríjol y Maíz + Vicia, incrementaron su calidad nutricional,
respecto a las mismas especies sembradas en monocultivo, como fue demostrado
a través del análisis de sus indicadores bromatológicos foliares. Esto se puede
atribuir a los efectos compensatorios y sinérgicos en los componentes químicos de
cada especie.
Los cultivos asociados, incrementaron la capacidad de intercambio catiónico del
suelo y consecuentemente su pH y conductividad eléctrica, lo cual posibilitó la mejor disponibilidad de nitrógeno y fósforo inorgánico total.
8.1 Granados, J., (2012). Bioquímica metabólica aplicada; Módulo BM, unidad tres, P-9-17; ECAPMA, UNAD http://datateca.unad.edu.co/contenidos/352001/BM_CONTEXTO_AGRICOLA_PE CUARIO.pdf 8.2 Monza, J, et al , (2011). Fotosíntesis http://datateca.unad.edu.co/contenidos/352001/FOTOSNTESIS_BM.pdf 8.2.1 Rodríguez, S, (2010). Plantas de metabolismo fotosintético C-3, C-4 y CAM http://datateca.unad.edu.co/contenidos/352001/Fotosintesis_C3_C4_y_CAM.pdf 8.3 Ochoa, V., et al (2007). Actividades enzimáticas como indicadores de calidad del suelo en agroecosistemas ecológicos; Ini Inv, 2: r http://datateca.unad.edu.co/contenidos/352001/ACTIVIDADES_ENZIMATICAS_C OMO_INDICADO RES_DE_CALIDAD_DEL_SUELO.pdf 8.4 Granados, J., (2010). Uso de zeolitas, enzimas y otros aditivos en alimentación de monogástricos; Ponencia presentada en AGROEXPO, Bogotá, Colombia. http://datateca.unad.edu.co/contenidos/352001/USO_DE_ZEOLITAS_ENZIMAS_ Y_ADITIVOS.pdf 8.5 Wattiaux, M, Armentano,L.(2008) Metabolismo de Carbohidratos en vacas lecheras; Instituto Babcock para la Investigación y Desarrollo Internacional de la Industria Lechera, Universidad de Wisconsin-Madison http://datateca.unad.edu.co/contenidos/352001/METABOLISMO_DECARBOHIDR ATOS_EN_VAC AS_LECHERAS.pdf 8.6 Granados, J., (2009). Estudio químico de los suelos y forrajes provenientes de monocultivos y cultivos asociados de maíz , frijol y vicia. Ponencia presentada en el XXVII Congreso Latinoamericano de Química, La habana Cuba. http://datateca.unad.edu.co/contenidos/352001/Estudio_Quimico_de_suelos_y_Fo rrajes_Provenien tes_de_Monocultivos_y_cultivos_asociados_de_Maiz_Frijol_y_Vicia.pdf
