EL METABOLISMO CIDO DE LAS PLANTAS SUPERIORES

EL METABOLISMO ÁCIDO DE LAS PLANTAS SUPERIORES
LA FOTOSÍNTESIS TIPO CAM
NEIL ABDIEL FELIPE MENDOZA
BIOLOGÍA VEGETAL
SECCION 1
La fotosíntesis es un proceso en el que las plantas obtienen energía apartir de la luz solar para realizar los procesos metabólicos que ella requiere para poder sobrevivir. La diversidad dentro de este reino es muy grande y lo es también las maneras de producir elalimento, la selección natural ha hecho divergencias entre ellas, existiendo así tres tipos de fotosíntesis: Las plantas C-3 de ambientes más húmedos, las plantas C-4 de ambientes tropicales y las plantas CAM de ambientes desérticos. En este ensayo se presenta una descripción sobre la fotosíntesis tipo CAM así como las diferencias entre los otros tipos de fotosíntesis, además se resaltan lasmodificaciones fisiológicas en este tipo de plantas.
Las plantas CAM (Metabolismo ácido de Crasuláceas por su siglas en inglés) junto con las C-4 han surgido por la necesidad de ajustar la fijación del CO2 a la cantidad de agua que requieren para su metabolismo, por la cual se puede decir que es una variación a la fotosíntesis C-3, esto se refleja también en el número de especies que presentan estemetabolismo (89% de plantas C-3, 10% de plantas CAM y 1 % de plantas C-4 según Leegood (1993)).

Tabla 1. Algunas diferencias entre plantas con metabolismo C-3, C-4 y CAM.
Fuente: Leegood, 1993.
Las plantas CAM tienen los estomas abiertos durante la noche. En este momento fijan el CO2 sobre fosfoenolpiruvato, en una reacción catalizada por el enzima fosfoenolpiruvatocarboxilasa, en un proceso semejanteal que ocurre en plantas C-4. El oxalacetato formado pasa a ácido málico. Debido a la intensa síntesis de malato que se produce durante la noche, desciende la presión parcial de CO2 intercelular. Ello provoca la apertura de los estomas, y la incorporación de CO2 a través de estos. El málico se acumula en las vacuolas y parcialmente se transforma en otros ácidos del ciclo de Krebs, como cítrico eisocítrico (figura 1a).
Durante el día, el málico y los otros ácidos formados salen de la vacuola y dan oxalacetato, que por acción de un enzima fosfoenolpiruvato-carboxikinasa da fosfoenolpiruvato y CO2. Es este incremento de la presión parcial del CO2 intercelular lo que ahora provoca el cierre de los estomas, para evitar la pérdida de agua por evapotranspiración (figura 1b).

Figura 1. A)Fotosíntesis de las plantas CAM en la noche, B) Fotosíntesis en el día.
Típicamente una planta CAM pierde de 50 a 100 gramos de agua por cada gramo de CO2 ganado, comparado con los 250 a 300 gramos de la C4 y los 400 a 500 gramos de la C3. Por lo tanto las CAM tienen una ventaja competitiva en ambientes con poca agua (Taiz y Zeiger 1991), comúnmente se asocian a climas desérticos, pero incluso enambientes tan húmedos como el bosque tropical es posible encontrarlas en forma de epifitas tales como las orquídeas (Hans-Walter, 1999), dado que la cantidad de agua sobre los troncos de sus huéspedes son menores a la registrada sobre el suelo.
La presión del ambiente ha ejercido gran peso para la modificación de algunas estructuras dentro de los diferentes grupos, muchas plantas suculentas, sobre todode las familias de las liliáceas, bromeliáceas, labiadas, geraniáceas, euforbiáceas, cucurbitáceas, orquidáceas, cactáceas, crasuláceas, y asclepiadáceas fijan gran cantidad de CO2 durante la noche y no lo utilizarán en el proceso fotosintético hasta el día siguiente (Cordero-Rodríguez, 2003).

Figura 2. Grupos de plantas representativas con fotosíntesis tipo CAM: A) Familia Crassulacea, B)Familia cactácea.
Estas especies presentes tanto en ambientes secos pero también húmedos están en constante estrés hídrico lo que las ha llevado a modificar sus estructuras de una forma muy innovadora. Alguna de las adaptaciones van desde la suculencia de tejidos o suculencia celular, lo que significa que aumenta el tamaño de las células para así poder guardar el malato hasta el día siguiente,...