Fijacion de co2 y eficiencia de las plantas c3 y c4

Botánica y Fisiología Vegetal Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Agropecuarias

Práctica: Fijación del CO2

FIJACION DEL CO2 EFICIENCIA FOTOSINTETICA DE LAS PLANTAS C-3 Y C-4
INTRODUCCION La luz es un recurso crítico para las plantas, con frecuencia limita su crecimiento y reproducción. La fotosíntesis es el único mecanismo de energía para la biosfera. La conversión deenergía solar en energía química, en forma de compuestos orgánicos es un proceso complejo que incluye el transporte de electrones y metabolismo fotosintético del carbono (Salisbury y Ross, 1994; Taiz y Zeiger, 2007) En las hojas se encuentran células estomáticas que son orificios limitados por células oclusivas que pueden aumentar o disminuir su tamaño y definir así la magnitud del intercambio degases: oxígeno, dióxido de carbono y vapor de agua, a su vez, los estomas poseen cloroplastos en números variable; que son estructuras que participan en la absorción de la luz, poseen su propio material genético y aparato de síntesis proteico los cuales producen clorofilas y lípidos. Por tal motivo la conversión de energía luminosa a energía química y la transformación del CO2 a compuestos orgánicoses lo que se conoce como fijación del CO2 y son factores determinantes en la fotosíntesis, donde las hojas, los estoma y los cloroplastos participan activamente de este proceso (Bidwell, 1983; Taiz y Zeiger, 2007). El proceso fotosintético es realizado por organismos autótrofos y está relacionado con la mayor parte de la materia seca generada por las plantas, en este proceso se requiere energíalumínica y H2O para sintetizar ATP y NADPH, moléculas usadas posteriormente para producir carbohidratos a partir de CO2, con liberación simultánea de O2 a la atmósfera, y está representado por la siguiente fórmula: 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2

Para entender mejor esta ecuación podemos separar la fotosíntesis en tres procesos: 1) proceso fotoquímico, los electrones se liberan de la molécula de aguamediante la participación de la energía solar, para formar un poderoso agente reductor NADPH, y protones los cuales participan en la síntesis de ATP. 2) proceso de difusión, el CO2 se mueve favorecido por un gradiente de concentración desde la atmósfera, a través de los estomas de las hojas y el mesófilo, hasta el sitio de fijación en la membrana del cloroplasto. 3) Proceso de biosíntesis, el CO2se fija en el cloroplasto y el compuesto resultante es reducido para formar glúcidos (Villalobos, 2001) El estudio de la fijación de CO2 y síntesis de carbohidratos que contribuyen a la elaboración de materia seca en la planta, ha permitido establecer que en el proceso se realizan reacciones que inicialmente forman ácidos fosforilados de 3 y 4 carbonos. Esto ha conducido a clasificar las plantas entipo C-3 y C-4. Ejemplos de las

Botánica y Fisiología Vegetal Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Agropecuarias

Práctica: Fijación del CO2

primeras son: el fríjol, la soya, los cítricos, el arroz y el trigo, en tanto que las segundas, la mayoría de ellas monocotiledóneas son la caña de azúcar, el maíz, el sorgo y especies de plantas tropicales. En otras especies comolas suculentas, el metabolismo del CO2 se hace de manera poco común, e implica la síntesis de ácido málico durante la noche y el rompimiento de dicho ácido durante el día con la liberación de CO2 para la fotosíntesis. Como las investigaciones iniciales de este caso, se realizaron en miembros de la familia Crassulaceae, se le conoce como metabolismo ácido de las crasuláceas (CAM en inglés) o MAC enespañol. Ejemplos de plantas de este tipo son la piña, el agave, algunas orquídeas y los cactus (Salisbury y Ross, 1994).

MEDICIÓN DE LA FOTOSÍNTESIS: Según Field et al. (1996), la fotosíntesis puede ser calculada con base en la medida de las concentraciones de CO2, flujo de gases (CO2 y O2) y otros parámetros. Estas medidas generalmente se refieren al intercambio de gases que ocurren en un...