Ventajas De Plantas C4 Y Cam
Todas las plantas fijan el carbono a través de un ciclo fotosintético que involucra sobre todo intermediarios que contienen tres átomos de carbono.Se denominan plantas C3 a las que solamente disponen de ese ciclo básico. Son cultivos de zonas templadas que se saturan de luz con 200-300 J m-2 s-1.Existen otras denominadas plantas C4 que utilizan, además del ciclo de síntesis de tres carbonos, otro con compuestos de cuatro carbonos.Una característica de estas especies, sobre todo tropicales, que incluyen la caña de azúcar, el sorgo, el maíz y otros pastos, es la presencia de dos cloroplastos de distinto tipo. Las plantas de C4 no exhiben prácticamente ningún síntoma de saturación de luz,por lo cual pueden hacer mejor uso de las intensidades deluz altas. Además, crecen bien en condiciones de escasez de agua.Mientras que las plantas C3 transpiran 500-700 g de agua por cada g de materia seca, las plantas C4 pierden solamente 250-400 g de agua.La ruta metabólica C3 se encuentra en los organismos fotosintéticos como las cianobacterias, algas verdes y en la mayoría de las plantasvasculares. Las vías metabólicas C4 y CAM se encuentran solo en plantas vasculares. En aquellos ambientes con restricciones hídricas constantes, estacionales o diarias como son las zonas áridas, semiáridas y ambientes epifíticos las plantas C4 y CAM funcionan como especialistas de gran éxito en comparación con las plantas C3.
En las llamadas plantas C4, la enzima PEP carboxilasa une primero el dióxidode carbono al fosfoenol piruvato (PEP) para formar un compuesto de cuatro carbonos, que depende de la especie. El dióxido de carbono, así incorporado, atraviesa una serie de reacciones químicas y pasa a niveles más profundos dentro de la hoja, donde finalmente ingresa en el ciclo de Calvin.Aunque las plantas C4 gastan más energía para fijar carbono, en ciertas condiciones su eficienciafotosintética neta puede ser superior a la de las plantas C3 descriptas anteriormente debido a ciertas características clave que diferencian a las enzimas RuBP carboxilasa (presente tanto en las plantas C3 como en las C4) y PEP carboxilasa (presente en las C4), ya que no realizan la fotorespiración, donde se pierden carbonos en forma de CO2 por la respiración. En las plantas CAM (palabra que alude almetabolismo ácido de las crasuláceas o fotosíntesis CAM), la asimilación del CO2 tiene lugar de noche, cuando a pesar de estar abiertos los estomas, la pérdida de agua debida a la transpiración es mínima.Planta C4 mecanismo que permiten fijar CO2 minimizando la pérdida de agua. El CO2 se fija primero en las células del mesófilo como ácido oxaloacético. Luego es transportado a las células de la vaina, dondese libera dióxido de carbono. El CO2 así formado entra en el ciclo de Calvin. El ácido pirúvico regresa a la célula del mesófilo, donde es fosforilado a PEP.En ausencia de abundante oxígeno, la RuBP carboxilasa/oxidasa -presente tanto en las plantas C3 como en las C4- fija dióxido de carbono eficientemente, integrándolo al ciclo de Calvin. Sin embargo, cuando la concentración de dióxido decarbono de la hoja es baja en relación con la concentración de oxígeno, esta misma enzima cataliza la reacción de la RuBP con el oxígeno antes que con el dióxido de carbono, actuando como oxidasa. Esta reacción lleva a la formación de ácido glicólico, el sustrato para un proceso conocido como fotorrespiración.El ácido glicólico sale de los cloroplastos y entra en los peroxisomas de las célulasfotosintéticas. Allí, se oxida y, a través de ciertas reacciones químicas, se forman peróxido de hidrógeno y
el aminoácido glicina. Dos moléculas de glicina así producidas son transportadas a las mitocondrias. Allí se transforman en una molécula de serina (otro aminoácido), una de dióxido de carbono y una de amoníaco. Este proceso, pues, conduce no ya a la fijación sino a la pérdida de una molécula de...
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