Este documento presenta información sobre la bioquímica agrícola y los principales aportes de esta disciplina. Explica los descubrimientos clave en el desarrollo de la bioquímica desde 1828 hasta la década de 1970, incluyendo el aislamiento de la primera enzima en 1833, los estudios pioneros de Pasteur sobre la fermentación en la década de 1850, y el establecimiento de rutas metabólicas clave como la glucólisis y el ciclo de Krebs entre 1915 y 1950. También analiza los

1. Universidad Autónoma de Sinaloa
Escuela Superior de Agricultura del Valle del Fuerte.
(ESAVF)
Bioquímica agrícola.
Principales personajes y sus aportaciones.
Profesor: Álvarez Peraza Carlos enrique.
Alumno: Antonio González Rodolfo.
Grupo:
1-4
(30-septiembre-2013)
Lunes.

3. LOS PRINCIPALES APORTACIONES DE LA BIOQUÍMICA AGRICOLA
la aplicación de la bioquímica y su conocimiento, probablemente comenzó hace
5000 años con la producción de pan usando levaduras en un proceso conocido
como fermentación.
Se suele situar el inicio de la bioquímica en los descubrimientos en 1828 de
Friedrich Wöhler que publicó un artículo acerca de la síntesis de urea, probando
que los compuestos orgánicos pueden ser creados artificialmente, en contraste
con la creencia, comúnmente aceptada durante mucho tiempo, de que la
generación de estos compuestos era posible sólo en el interior de los seres vivos.
En 1833, Anselme Payen aísla la primera enzima, la diastasa, aunque se
desconoce en su alimentación.
A mediados del siglo XIX, Louis Pasteur, demostró los fenómenos de isomería
química existente entre las moléculas de ácido tartárico provenientes de los seres
vivos y las sintetizadas químicamente en el laboratorio. También estudió el
fenómeno de la fermentación y descubrió que intervenían ciertas levaduras, y por
tanto no era exclusivamente un fenómeno químico como se había defendido hasta
ahora (entre ellos el propio Liebig); así Pasteur escribió: "la fermentación del
alcohol es un acto relacionado con la vida y la organización de las células de las
levaduras, y no con la muerte y la putrefacción de las células". Además desarrolló
un método de esterilización de la leche, el vino y la cerveza (pasteurización) y
contribuyó enormemente a refutar la idea de la generación espontánea de los
seres vivos.
En 1897 Eduard Buchner comenzó a estudiar la capacidad de los extractos de
levadura para fermentar azúcar a pesar de la ausencia de células vivientes de
levadura.
En torno a 1915 Gustav Embden y Otto Meyerhof realizan sus estudios sobre la
glucolisis.
Richard Willstätter (en torno 1910) estudia la clorofila y comprueba la similitud que
hay con la hemoglobina. Posteriormente Hans Fischer en torno a 1930, investiga
la química de las porfirinas de las que derivan la clorofila o el grupo porfirínico de
la hemoglobina. Consiguió sintetizar hemina y bilirrubina.
En la década de 1940, Melvin Calvin concluye el estudio del ciclo de Calvin en la
fotosíntesis.
Desde 1950 a 1975, se conocen en profundidad y detalle aspectos del
metabolismo celular inimaginables hasta ahora (fosforilación oxidativa (Peter
Dennis Mitchell), ciclo de la urea y ciclo de Krebs (Hans Adolf Krebs), así como
otras rutas metabólicas).
BIOELEMENTOS
Aunque limitada, las plantas tienen capacidad para absorber y acumular elementos no
necesarios para su crecimiento, en consecuencia, ni la presencia ni la concentración de

4. un elemento mineral son criterios de esencialidad. Las características para considerar un
elemento esencial para una planta:
Su ausencia de impedir completar su ciclo vital.
De tener al menos una clara y determinada función fisiológica no realizable por
otro elemento.
De formar parte de una molécula esencial o debe ser requerido para una reacción
enzimática.
Los bioelementos en las plantas son 16 y se pueden clasificar de dos diferentes
maneras que pueden ser macro y micronutrientes.
Los macronutrientes son aquellos elementos que se encuentran en la planta en
mayor proporción y por ello se les llama de esta forma.
Los micronutrientes son aquellos que se encuentran en una menor proporción en
la planta pero que tienen el mismo grado de funcionamiento en ella.
Macronutrientes: carbono(C), hidrogeno (H), oxigeno(O), nitrógeno(N), potasio (k),
calcio (Ca), magnesio (Mg), fosforo (P), azufre(S).
Micronutrientes: boro (B), molibdeno (Mo), cloro (Cl), hierro (Fe), cobre (Cu), zinc
(Zn), manganeso (Mn).
SINTOMA DE DEFICIENCIA NUTRICIONAL EN LOS BIOELEMENTOS.
Deficiencias:
Macronutrientes.
Carbono (C):
Hidrogeno (H):

5. Oxigeno (O):
Nitrógeno (N): su deficiencia se manifiesta en clorosis de hojas y necrosis prematura y su
exceso en un aumento de follaje y disminución de frutos y del desarrollo de la raíz.
Fosforo (P): la deficiencia provoca enanismo y retraso en la madurez.
Potasio (K): su deficiencia se traduce en debilidad del tallo, mayor sensibilidad por
patógenos y retraso del crecimiento por perdida de turgencia.
Azufre (S): las deficiencias son muy raras, pues normalmente hay sulfato disponible en
todos los suelos y llevan a plantas rígidas y quebradizas.
Calcio (Ca): su deficiencia conlleva pobre desarrollo.
Magnesio (Mg): la deficiencia produce clorosis, al no contraerse en el anillo porfirinico de
la clorofila.
Micronutrientes:
Hierro (Fe): su deficiencia modifica la estructura de cloroplasto y provoca ya llamada
clorosis férrica.
Manganeso (Mn): su deficiencia es rara pues lo puede suplir el magnesio (Mg), su
toxicidad radica en la competencia por los sitios de unión hierro (Fe).
Cobre (Cu): su deficiencia es rarísima debido a la poca cantidad en que es requerido.
Zinc (Zn): su deficiencia conduce a una falta de auxinas, con la disminución de la
elongación.
Molibdeno (Mo): en distintos estados de oxidación participa en reacciones redox formando
parte del complejos enzimáticos clave con el del nitrato reductasa.
Boro (B): su deficiencia se manifiesta en necrosis de los meristemos apicales y su
toxicidad en una rigidez y fragilidad excesiva de las paredes celulares.
Cloro (Cl):

6. NOTA: en varios de los bioelementos no se encontró su deficiencia por lo cual no se
adquirió en este documento.
CONCEPTOS DE SUELO
-Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa,
que proviene de la desintegración o alteración física y química de las rocas y de los
residuos de las actividades de seres vivos que se asientan sobre ella.1
-Los suelos son sistemas complejos donde ocurren una vasta gama de procesos físicos y
biológicos que se ven reflejados en la gran variedad de suelos existentes en la tierra.
-Capa de materiales minerales y orgánicos que suele recubrir la superficie de las rocas y
sobre la que se asientan los vegetales.
-Suelo, del latín solum, es un término que se refiere a la parte inferior de ciertas
construcciones o cosas. Puede decirse que el suelo es la superficie de la Tierra (la parte
exterior de la corteza terrestre) y donde se plantan las semillas para las actividades
agrícolas.
-La estructura del suelo influye en el crecimiento de las plantas, sobre todo porque afecta
las relaciones de humedad, aireación, transferencia de calor e impedimento mecánico al
crecimiento de la raíz. Por ejemplo, la estructura granular fina constituye un medio ideal
para la germinación.
-El pH es otra propiedad importante del suelo que afecta la disponibilidad y absorción de
nutrientes.
-También la oferta de nutrientes del medio puede variar con la temperatura.
-El efecto de la irradiación sobre la cinética de absorción de nutrientes depende en
términos generales de su disponibilidad en el suelo.
-El suministro a las raíces del oxígeno disuelto en la solución del suelo es esencial para la
respiración celular que es la fuente de energía metabólica utilizada en los procesos
activos de transporte de nutrientes a través de la membrana y para el mantenimiento de la
integridad de ésta.
-Es la zona de suelo que se encuentra íntimamente en contacto con la raíz que se
caracteriza por ser un microambiente que se diferencia del resto del suelo. Su tamaño no
es estático sino que varía en el tiempo y en el espacio. En la misma se producen las
interacciones de las raíces con el medio biótico (microflora y fauna benéfica o patógena) y
abiótico.

7. Hipótesis de Oparin y Haldane sobre el origen de la vida
El hito más importante para el esclarecimiento del origen de la vida se produjo en
1924, cuando el entonces joven bioquímico ruso Alexander Ivanovich Oparin
escribió una obra sencilla, El origen de la vida. En ella recogía opiniones
anteriores expuestas previamente ante la Sociedad Botánica Rusa, en 1922, y
retomaba las ideas darwinianas transmitidas por su ilustre maestro, el botánico K.
Timiryazev, quien sí había conocido al eminente naturalista.
Oparin postuló que: si la atmósfera primitiva carecía de oxígeno, se habrían
producido reacciones químicas espontáneas en las que se sintetizaron los
constituyentes orgánicos o biomoléculas de las primeras células, una clase de
heterótrofos simples que se habrían nutrido del caldo primordial del cual
emergieron.
Diez años más tarde, el biólogo británico John Burdon Sanderson Haldane llegó a
ideas similares a las de Oparin, aunque sin conocer sus escritos que recién se
tradujeron en 1938.
A partir de las ideas de Oparin y Haldane, e investigaciones posteriores, se fue
consolidando la lista de condiciones que habrían permitido el surgimiento de la
vida sobre la Tierra, y se establecieron etapas o fases en el camino de la
evolución química a la biológica, aunque el orden exacto está en discusión:
a) una estrella estable (el Sol) y un planeta (la Tierra) formado en condiciones
apropiadas (temperaturas promedio adecuadas para la formación de agua líquida);
b) presencia y concentración de átomos necesarios y fundamentales (carbono,
oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, así como pequeñas cantidades de fósforo, azufre y
metales);

8. c) formación de una atmósfera reductora (sin oxígeno libre) para mantener la
estabilidad de las primeras moléculas sencillas;
d) producción de monómeros orgánicos más complejos, pilares fundamentales de
las biomoléculas comunes, a los seres vivos (aminoácidos, nucleótidos, ácidos
grasos, azúcares);
e) formación de polímeros (proteínas, ácidos nucleídos y polisacáridos) a partir de
monómeros;
f) ensamblado de las macromoléculas en agregados organizados, los prebiontes,
estructuras no vivas (no celulares) pero con identidad bioquímica;
g) formación de complejos macromoleculares de proteínas con identidad química y
cierta diferenciación del ambiente circundante (proteinoides);
h) formación de coacervados, esferas que podían absorber selectivamente
materiales del medio externo (antecedente de membrana celular);
i) formación de microesferas o protocélulas rodeadas de una doble membrana, en
vez de la película de agua;
j) capacidad de replicación o reproducción, para asegurar la continuidad de las
protocélulas (protégenos);
k) diferenciación del prebionte en la primera célula, que actualmente se conoce
como ancestro común último o más reciente (LUCA, del inglés Last Universal
Common Ancestor)

9. Modelo del mosaico fluido.
El modelo más aceptado de membrana fue propuesto por Jonathan Singer y Garth
Nicholson en 1972 y se denomina modelo del mosaico fluido.
Este modelo se utilizado durante décadas para describir la membrana plasmática.
En este modelo la membrana se describe como un fluido debido a que los lípidos
pueden difundirse lateralmente en el plano de la membrana. Mientras que las
proteínas están dispersas están por toda la membrana igual que un mosaico.
En la membrana plasmática, las proteínas forman un 55%, los fosfolipidos un 25%,
el colesterol 13%, otros lípidos 4% y los carbohidratos 3%.

10. El agua
ESENCIAL PARA:
ANIMALES
PLANTAS
EN:
VIDA
CRECIMIENTO
DE FORMA:
DE FORMA:
SERES HUMANOS
TOTAL
-DOMESTICO.
-CORPORAL.
ABSORCION
ATRAVEZ DE:
PLANETA
COMPOSICION
COMPOSICION
-ADULTOS 60%
-NIÑOS 75%
RAICES Y TUBOS
CAPILARES
-EMBRIONES 97%
70% DE AGUA
-SALADA 97%
-DULCE 3%

12. Funciones de las vitaminas A, E y K
La vitamina A ayuda a la formación y al mantenimiento de dientes, tejidos blandos y
óseos, membranas mucosas y piel sanos. Se conoce también como retinol, ya que produce
los pigmentos en la retina del ojo.
Esta vitamina favorece la buena visión, especialmente ante la luz tenue. También se puede
requerir para la reproducción y la lactancia.
El retinol es una forma activa de vitamina A y se encuentra en los hígados de animales, la
leche entera y algunos alimentos fortificados.
Los carotenoides son tintes (pigmentos) de color oscuro que se encuentran en alimentos
de origen vegetal y que pueden transformarse en una forma de vitamina A. Hay más de
500 carotenoides conocidos y uno de ellos es el betacaroteno.
El betacaroteno es un antioxidante. Los antioxidantes protegen las células del daño
causado por sustancias llamadas radicales libres, los cuales se cree contribuyen al
desarrollo de ciertas enfermedades crónicas y juegan un papel en los procesos del
envejecimiento.
Las fuentes alimentarias de carotenoides, como el betacaroteno, pueden reducir el riesgo
de cáncer. Los suplementos de betacaroteno no parecen reducir el riesgo de cáncer.
La vitamina E es un antioxidante que protege el tejido corporal del daño causado por
sustancias llamadas radicales libres. Estos radicales pueden dañar células, tejidos y
órganos, y se cree que juegan un papel en ciertas afecciones relacionadas con el
envejecimiento.
El cuerpo también necesita vitamina E para ayudar a mantener el sistema inmunitario
fuerte frente a virus y bacterias.

13. La vitamina E también es importante en la formación de glóbulos rojos y ayuda al cuerpo a
utilizar la vitamina K. También ayuda a dilatar los vasos sanguíneos y a impedir que la
sangre se coagule dentro de ellos. Las células usan la vitamina E para interactuar entre sí y
llevar a cabo muchas funciones importantes. Aún no se sabe si la vitamina E puede
prevenir el cáncer, la cardiopatía, la demencia, la enfermedad hepática y el accidente
cerebro vascular.
La vitamina K se conoce como la vitamina de la coagulación, porque sin ella la sangre no
coagularía. Algunos estudios sugieren que ayuda a mantener los huesos fuertes en los
ancianos.
Sarubin Fragaakis A, Thomson C. The Health Professional's Guide to Popular Dietary
Supplements. 3rd ed. Chicago, IL: American Dietetic Association, 2007.
Hamrick I, Counts SH. Vitamin and mineral supplements. Wellness and Prevention.
December 2008:35(4);729-747.
Mason JB. Vitamins, trace minerals, and other micronutrients. In: Goldman L, Ausiello D,
eds. Cecil Medicine. 23rd ed. Philadelphia, Pa: Saunders Elsevier; 2007:chap 237.
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/002400.htm
FUNCIÓN DE LA HORMONA CITOQUININA
En primer lugar, regulan a la ciclina del ciclo celular en plantas, y por tanto, la división
celular. Cuantas menos citoquininas, menor es el tamaño de los meristemos y el
crecimiento apical se reduce bastante. Pero en las raíces, el efecto es justo lo contrario:
cuanta menos citoquinina, más crecimiento.
Estimulan el desarrollo de las ramas en la parte aérea y retrasan la senescencia: un
programa de desarrollo de la planta (controlado genéticamente) que termina en la muerte
celular. En la planta del tabaco se da la senescencia secuencial, lo cual resulta muy útil en

14. plantas de interés agrícola productoras de grano. Las citoquininas, dentro de unos
márgenes, son capaces de revertir la senescencia.
También participan en procesos relacionados con la luz, como es por ejemplo, el
desarrollo de los cloroplastos: si a los atioplastos se le añaden citoquininas, se favorece su
desarrollo. También intervienen en la expansión de los cotiledones.
FUNCION DE LA HORMONA GILBERILINAS
También conocidas como Acido Giberelico (GA), hormona del crecimiento. Su designación
es AG seguida de un número y al momento hay más de 150 formas conocidas de
hormonas. Hormona vegetal que controla el crecimiento y afecta considerablemente la
formación de las flores cuando se desarrollan externamente a la planta. Indúcela
formación de las flores en la mayoría de las plantas. Las hormonas vegetales tienen una
función crítica en el desarrollo de las plantas, ya que según su presencia en el sitio y
momento adecuado pueden estimular o inhibir procesos fisiológicos específicos para
tener un cierto crecimiento, diferenciación, metabolismo, etc., que se refleja en la
fenología. Otros compuestos adicionales como nutrientes, azúcares, proteínas, etc.,
también intervienen en esa regulación, pero su función no es tan específica como el de las
hormonas. Desde su descubrimiento, las GIBERELINAS (GA) tomaron su posición como
hormonas críticas en el desarrollo de las plantas, su nombre proviene del hongo
Gibberella fujikuroi de donde fueron extraídas originalmente.

15. En un día como hoy, hace 60 años, el joven investigador James Watson descubrió el secreto de la
vida. Con tan solo 25 años de edad, Watson encontró el par de hilos entrelazados de ácido
desoxirribonucleico o ADN que yacen en cada célula. Un evento clave en la historia de la ciencia
que revolucionaría para siempre el campo de la bioquímica. Un hallazgo, en sus palabras, "tan
bello que debía ser cierto".
En aquella primavera de 1953, Watson trabajaba en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de
Cambridge, en colaboración con Francis Crick y Maurice Wilkins (ambos fallecieron en 2004). El
descubrimiento de la molécula básica de nuestro material genético les ganó, en 1962, el Premio
Nobel. La doble hélice, la estructura del ADN, sugería que los pares se podían separar y replicarse,
pasando así la información genética a nuevas células.
La noticia del descubrimiento se hizo pública el 8 de abril de 1953 por Sir Lawrence Bragg, director
del Cavendish, y pasó inadvertida por la prensa. Posteriormente, se reveló a la comunidad
científica en un artículo de la revista Nature, escrito por Watson, Crick y Wilkins. Nuevamente, fue
ignorado.
Finalmente, el 14 de mayo, Bragg dio una conferencia en el Guy´s Hospital de Londres donde llamó
la atención del famoso periodista Ritchie Calder. Al día siguiente, apareció en el News Chronicle, y
el New York Times. El reconocimiento mundial llegó junto con el Premio Nobel, mas lo que
realmente lo catapultó a la fama fue la publicación del libro La doble hélice.
Este relato autobiográfico, escrito por la pluma de Watson, narra de primera mano los
acontecimientos detrás del descubrimiento. Desde su publicación en 1968, ha sido fuente de
controversias. Las protestas de Crick y Wilkins ocasionaron que la prensa de la Universidad de
Harvard dejara de imprimir el libro. A pesar de las críticas, surgidas en gran parte por los
comentarios machistas hacia Rosalind Franklin (química del King´s College), la imprenta
estadounidense Atheneum retomó el volumen.