Plantas cam

PLANTAS CAM (METABOLISMO ACIDO DE LAS CRASULACEAS)

NOMBRES:
JAVIER MAURICIO CHAÑAG
LUIS GUILLERMO UNIGARRO CARDENAS

PRESENTADO A:
GERMAN CHAVES I.A Msc

UNIVERSIDAD DE NARIÑO
FACULTAD DE CIENCIAS AGRICOLAS
INGENIERIA AGRONOMICA
2011
Introducción

A diferencia de las plantas C3 y C4, las plantas CAM asimilan CO2 atmosférico en ácidos de cuatro carbonos, predominantemente de nochey subsecuentemente, lo refijan durante el siguiente día vía ciclo de Calvin. Los estomas de las plantas CAM permanecen abiertos durante la noche y cerrados durante la mayor parte del día, resultando de esta manera en una pérdida mínima de agua y fotorrespiración reducida (Herppich y Peckmann, 2000). Por tanto, las plantas CAM exhiben tasas en la eficiencia del uso del agua (WUE) cinco a diez vecesmás altas que las plantas C4, resultando en una considerable ventaja competitiva en ambientes en que el agua es el factor limitante, como por ejemplo desiertos o ambientes epífitos (Cushman, 2001). La adaptación CAM también puede ser observada en ciertas plantas acuáticas que crecen en ambientes con baja concentración de CO2 diurna, sugiriendo que la WUE per se no fue la única fuerza evolutivaque dio origen a CAM (Keeley, 1983). Además, las plantas CAM se distinguen aún más de las plantas C3 o C4 por un número considerable de características únicas (Cushman y Bohnert, 1997). Primero, las plantas CAM acumulan ácidos orgánicos en la vacuola durante la fase nocturna, predominantemente en forma de ácido málico, y sufren una recíproca acumulación de carbohidratos de reserva tales comoalmidón, glucanos o hexosas solubles durante la fase diurna. Segundo, para acomodar estos grandes cambios diurnos en ácidos de cuatro carbonos y carbohidratos, las plantas CAM exhiben grandes cantidades de PEPC para la fijación nocturna de CO2 y poseen sistemas de enzimas decarboxilasas activas para poder proveer refijación diurna de CO2 mediante el ciclo de Calvin. Tercero, la PEPC es activada de nochepor fosforilación e inactivada de día por defosforilación, un patrón opuesto al encontrado en plantas C3 o C4. Además de estas características bioquímicas únicas, las plantas CAM han evolucionado en un sin número de aspectos morfológicos y anatómicos dentro de los cuales se incluye, un mesófilo consistente en células con paredes celulares delgadas y vacuolas prominentes, variados grados desuculencia en hojas o tallos, estomas pequeños generalmente encriptados, cutículas gruesas y baja frecuencia de estomas que limitan la pérdida de agua (Sharkey,1993). Las plantas CAM usualmente poseen mesófilo no clorenquimatoso denominado hidrénquima, especializado en la acumulación de agua utilizada para la supervivencia durante largos períodos de sequía. Adicionalmente, el sistema radicular de lasplantas CAM exhibe pequeñas proporciones raíz/ vástago que limitan la pérdida de agua hacia el suelo, aun así reteniendo la habilidad para la toma rápida de agua cuando están hidratadas (Gibson y Nobel, 1986).

CAM: Origen Polifilético

El (CAM) ocurre en aproximadamente el 7% de las plantas vasculares (Cushman, 2001). Se piensa que las angiospermas terrestres CAM se diversificaron de formapolifilética a partir de ancestros C3 en algún punto durante el mioceno como una consecuencia de la disminución del CO2 atmosférico. Existe evidencia que indica que la dirección evolutiva ha sido de intermedios C3-CAM a CAM total. Paralelamente, por especialización y colonización de nuevos ecosistemas progresivamente más áridos, la plasticidad fotosintética llevó a la especiación. El metabolismo CAM seencuentra en pteridófitos, gimnospermas y angiospermas, presentándose en este último grupo tanto en dicotiledóneas como en monocotiledóneas, abarcando 33 familias y 328 géneros (Winter y Smith, 1996).

Metabolismo CAM

Al nivel más simple, CAM es un tipo de metabolismo en el que la actividad carboxilasa de tres carbonos (ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa/oxigenasa: Rubisco) y el de cuatro...