Plantas Cam

Introducción

La fotosíntesis es el principal proceso en que el CO2 es fijado por las plantas verdes; sin embargo hay ciertas plantas suculentas y semisuculentas, que fijan el CO2 de noche o en la oscuridad, con un incremento de la acidez vacuolar, como resultado de la acumulación de ácido málico.Estas plantas pueden fijar el CO2 en la oscuridad, a velocidades superiores de la que lo expulsanmediante la respiración, resultando en una acumulación neta de CO2 .Sí estas plantas se someten a la luz la acidez disminuye. La variación diurna en la acidez fue descubierta en Bryophyllumcalycinum, especie perteneciente a la familia Crassulaceae y en consecuencia se denominó "Metabolismo ácido de crasuláceas(MAC o CAM)".













Fotosintesis en las plantas CAM

CAM significametabolismo ácido de las crasuláceas, el término ácido hace referencia a que durante la noche baja el pH en la vacuola como consecuencia de la acumulación de malato. Por otro lado, hay que dejar claro que el metabolismo CAM no es exclusivo de las crasuláceas pero sí se descubrió en el grupo. Ejemplos de plantas CAM son el agave, la vainilla, la piña y los cactus, aunque no todos los cactus sonCAM.
El metabolismo fotosintético CAM es muy poco productivo y es por ello que las plantas crecen muy lentamente, por lo que es frecuente observar plantas CAM facultativas que sólo utilizan este metabolismo cuando les hace falta, siendo en el resto de condiciones C3, el ejemplo mejor estudiado de este caso lo constituye Mesembryanthemumcrystallinum.
Durante la noche mantienen los estomas abiertosy entra el CO2 que es fijado por la PEPC hasta obtener malato para lo que se necesita PEP el cual se obtiene de la degradación del almidón en los cloroplastos. Una vez que se obtiene el malato, se almacena en la vacuola. Durante el día los estomas permanecen cerrados y el malato sale de la vacuola, se descarboxila y el CO2 obtenido lo usa la rubisco para producir piruvato que se invertirá en lasíntesis de almidón en los cloroplastos.
Básicamente ese es el funcionamiento de una planta con metabolismo CAM estricto, pero esto no es lo normal, lo normal es que durante algunas horas del día la planta abra sus estomas en aquellas horas en la que no se produce transpiración o por lo menos, ésta no produce pérdidas. De esta manera se distinguen 4 fases en el metabolismo CAM:
1- Noche: losestomas están abiertos, se fija CO2 por PEPC y se sintetiza málico.
2- Amanecer: Se abren los estomas y se fija mucho más CO2.
3- Día: los estomas se cierran, el málico se descarboxila produciendo CO2 que es fijado por la rubisco. No hay entrada de CO2.
4- Atardecer: Se acaba el málico y se vuelven a abrir los estomas y entra CO2 que es fijado por la rubisco. No hay ni síntesis ni degradación demálico.

Regulación.

Por la noche las plantas CAM mantienen sus estomas abiertos permitiendo la entrada de CO2 sin una excesiva perdida de agua. Mientras tanto se inicia un proceso de degradación de almidón que da lugar al metabolito PEP (fosfoenolpiruvato), que será usado por la enzima PEPC (fosfoenolpiruvatocarboxilasa) fijando el CO2 en una reacción que lugar a OAA (oxalacetato), que a suvez será transformado por la Malato Deshidrogenasa dependiente de NAD+ en Malato, que se almacenara en la vacuola como acidomalico, bajando el Ph de la célula.
Durante el día los estomas están cerrados, y el Malato empieza a salir de la vacuola, por la acción de la Enzima Malica dependiente de NADP+ se descarboxila, permitiendo la entrada de CO2 en el ciclo de Calvin, mientras que el piruvato serealmacena como almidón en el cloroplasto.




Características esenciales de las plantas CAM:

1.Entrada nocturna del gas dióxido de carbono -CO2-, cuando están abiertos los estomas.
2.Fijación de dióxido de carbono -CO2- por la enzima fosfoenolpirúvicocarboxilasa -PEPC- y almacenamiento en las vacuolas como ácidos orgánicos, principalmente como ácido málico (fase I).
3.Con la luz...