La abertura de los estomas para la fijación del CO2 en la fotosíntesis implica también una pérdida de agua, lo que puede ser un problema en ambientes áridos. Para solventarlo las plantas han desarrollado adaptaciones metabólicas y anatómicas que han permitido mejorar su eficiencia del uso del agua.
Plantas con metabolismo
fotosintético C3
Es el metabolismo más común
entre las plantas. Anatómicamente, el mesófilo está diferenciado en esponjoso y
en empalizado. Este tipo de planta fija el CO2 realizando el ciclo
de Calvin, catalizado por la enzima Rubisco. Existe un proceso respiratorio no
mitocondrial que consume O2 y produce CO2 estimulado por
la luz, conocido como fotorrespiración. Cobra importancia en las plantas C3
porque disminuye la capacidad fotosintética: la velocidad de la fotosíntesis
neta decae al fijarse menos carbono con el mismo gasto de agua. Además para
compensar la pérdida de CO2 se tiende a una apertura estomática.
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| González, A. (2016) |
Plantas con metabolismo
fotosintético C4
Son más competitivas en climas secos con largos periodos
de aridez y con baja humedad relativa. Tienen condicionada su existencia a
lugares con alta intensidad lumínica y temperatura.
El CO2 llega a las células mesófilas, y se fija por la enzima fosfoenolpiruvato (PEP) que tiene más afinidad por el CO2 que la Rubisco. Este CO2 se convierte en malato y aspartato que pasarán a las células de la vaina, donde se transformarán en CO2 que sigue el ciclo de Calvin. La fotorrespiración es inexistente o muy pequeña en estas plantas porque la alta concentración de CO2 en las células de la vaina impide la fotorrespiración. Las plantas C4 tienen un mayor gasto energético porque requieren la producción de una enzima extra, PEP. Incluye dos tipos de células clorofílicas: células del mesófilo y rodeando a los conductos vasculares foliares, las células de la vaina.
El CO2 llega a las células mesófilas, y se fija por la enzima fosfoenolpiruvato (PEP) que tiene más afinidad por el CO2 que la Rubisco. Este CO2 se convierte en malato y aspartato que pasarán a las células de la vaina, donde se transformarán en CO2 que sigue el ciclo de Calvin. La fotorrespiración es inexistente o muy pequeña en estas plantas porque la alta concentración de CO2 en las células de la vaina impide la fotorrespiración. Las plantas C4 tienen un mayor gasto energético porque requieren la producción de una enzima extra, PEP. Incluye dos tipos de células clorofílicas: células del mesófilo y rodeando a los conductos vasculares foliares, las células de la vaina.
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| González, A (2016) |
Plantas con metabolismo fotosintético CAM
Las plantas CAM son muy frecuentes en climas desérticos
en los que se producen condiciones extremas de altas temperaturas durante el
día y de bajas temperaturas durante la noche.
El metabolismo CAM difiere del C4 en que los procesos fotosintéticos muestran una separación temporal en vez de física. Constan de una fase en la que los estomas se abren durante la noche entrando CO2 y saliendo agua. El CO2 será transformado en malato por la PEP. En la fase diurna, encontramos los estomas cerrados y la reserva de malato producida por la noche se transforma en CO2 que permite el inicio del ciclo de Calvin. Las CAM al dividir el metabolismo en noche y día reducen la pérdida de agua. El flujo de salida de agua es en función de la humedad exterior. Por el día, cuando más seco está el aire, hay menor humedad relativa, mayor será la difusión de agua por transpiración. Por este motivo los estomas se mantienen cerrados y solo se abren por la noche, cuando la humedad es significativamente mayor.
El metabolismo CAM difiere del C4 en que los procesos fotosintéticos muestran una separación temporal en vez de física. Constan de una fase en la que los estomas se abren durante la noche entrando CO2 y saliendo agua. El CO2 será transformado en malato por la PEP. En la fase diurna, encontramos los estomas cerrados y la reserva de malato producida por la noche se transforma en CO2 que permite el inicio del ciclo de Calvin. Las CAM al dividir el metabolismo en noche y día reducen la pérdida de agua. El flujo de salida de agua es en función de la humedad exterior. Por el día, cuando más seco está el aire, hay menor humedad relativa, mayor será la difusión de agua por transpiración. Por este motivo los estomas se mantienen cerrados y solo se abren por la noche, cuando la humedad es significativamente mayor.
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| González, A. (2016) |
Hidrenquima: parénquima de reserva en
el cual sus
células tienen una enorme vacuola llena de agua y mucílago por lo que es característico de la
vegetación xerófita (plantas que habitan en medios áridos).
Mesófilo: designa el tejido
que se encuentra entre las epidermis del haz y del envés de las hojas.
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