Proceso De Fotosíntesis De Las Plantas Cam Y C4

|

PROCESO FOTOSINTÉTICO EN LAS PLANTAS DE DESIERTO Y LAS PLANTAS C4 |
Bioquímica |
|
Las vías C4 y CAM involucran mecanismos especializados para la concentración y transporte del CO2 a los sitios de fijación por RUBISCO (vía C3), pagando un precio extra en términos de ATP por unidad de CO2 fijado, sin presentar ninguna modalidad o mejora bioquímica en términos de la eficiencia deRUBISCO sobre la vía C3. De las especies estudiadas hasta el momento aproximadamente el 89% son C3 , el 10% son CAM y el restante 1% son C4 ; adicionalmente se conocen unas cuantas especies que son intermedias C3-C4. |
|
|

Introducción

En la naturaleza se pueden encontrar tres tipos de plantas en función a la fotosíntesis: plantas con fotosíntesis C3, fotosíntesis C4 y fotosíntesis CAM.La mayoría de las plantas conocidas se ajustan al modelo de fotosíntesis C3.
Sin embargo las plantas C4 y CAM las encontramos en la mayoría de los ecosistemas y se diferencian fisiológicamente de las con fotosíntesis tipo C3 en la manera de la incorporación del CO2.

PROCESO FOTOSINTETICO EN LAS PLANTAS DEL DESIERTO
Quizás las plantas de desierto más conocidas y mejor adaptadas son lassuculentas (carnosas), entre las que destacan las cactáceas (cactus), que tienen tallos y raíces carnosos capaces de almacenar agua para períodos críticos en la pulpa de sus troncos cubiertos con espinas para evitar ser comidas por los animales. Han perdido sus hojas, disminuyendo al mínimo la transpiración, por lo que la fotosíntesis, propia de las hojas, la realizan los tallos, provistos de clorofila,los que además tienen una cutícula cerosa para disminuir la pérdida de agua. Las plantas del desierto que utilizan la fotosíntesis de tipo CAM cierran sus estomas durante el día, luego los abren por la noche para absorber y fijar el CO2 que utilizan durante el día. La fotosíntesis, propia de las hojas, la realizan los tallos, provistos de clorofila, los que además tienen una cutícula cerosa paradisminuir la pérdida de agua. En general, las plantas del desierto tienen raíces muy profundas para captar la humedad subterránea, y crecen muy alejadas unas de otras para aprovechar mejor el agua.

Han perdido sus hojas, disminuyendo al mínimo la transpiración. Muchas especies tienen las hojas cubiertas de pelos que dispensan la energía solar incidente. Otras tienen las hojas cubiertas de cerasy resinas que reflejan la luz y reducen su absorción. Todas estas adaptaciones estructurales reducen la cantidad de energía calórica que incide sobre la hoja y la pérdida de agua por transpiración
Las plantas CAM si muestran adaptaciones para tolerar estrés hídrico severo: suculencia de tejidos o suculencia celular, disminución drástica en la relación área/volumen de los órganosfotosintéticos, cierre estomático diurno que limita fuertemente la pérdida de agua combinado con apertura nocturna con lo cual no se compromete la ganancia de CO2 , presencia desistemas radicales extensivos, etc.
En las plantas CAM el resultado de las modificaciones evolutivas es que el CO2 es fijado en dos etapas separadas temporalmente, más que físicamente como ocurre en las C4. Durante la noche la aperturade los estomas permite la difusión de CO2 que es fijado como HCO3- por la AC y es tomado por la PEPc que lo incorpora en ácidos C4 que se acumulan en las vacuolas vía una bomba de membrana ATP dependiente. Durante el día los estomas cierran y los ácidos C4 son llevados al citoplasma, a través de un mecanismo aparentemente pasivo, en donde son descarboxilados. El CO2 liberado, que alcanzaconcentraciones internas muy altas, es fijado en los cloroplastos por RUBISCO para incorporarlo al ciclo de Calvin-Benson.
La fotosíntesis en las plantas CAM durante el día y durante la noche (Smith y Smith, 2001)
Las vacuolas de las plantas con CAM ocupan por lo general >90% del volumen total de la célula. Durante el periodo de luz sgte., cuando sea ha formado ATP y NADPH por la fotosíntesis, el...