plantas CAM (2014)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 1º curso
Asignatura Fisiologia Vegetal
Año del apunte 2014
Páginas 4
Fecha de subida 04/11/2014
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Apuntes para todos los grados de biociencias (biomedicina, genetica, microbiologia, biologia ambiental, biologia, bioquimica, biotecnologia)

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Plantas CAM Viven en zonas desérticas o subdesérticas donde la temperatura y la luz durante el día son muy alta y por la noche muy baja, por lo que tienen un gran estrés hídrico siempre. Han desenvuelto un tercer modelo de fijación. El metabolismo ácido de las crasuláceas (CAM) es un tipo de metabolismo que se da en plantas y que se descubrió en la familia de las crasuláceas, de ahí su nombre. El nombre de metabolismo ácido hace referencia a la acumulación de ácidos orgánicos durante la noche por las plantas que poseen este mecanismo de fijación de carbono. Esta vía metabólica es semejante a la vía C4, sin embargo en la vía CAM la separación de los dos carboxilaciones no es espacial, como ocurre en las plantas C4, sino temporal.
Las crasuláceas son plantas suculentas porque acumulan mucha agua en su interior. Para no perderla fijan CO2 por la noche y cuando la temperatura es menor ya que si abren estomas con la temperatura baja no pierden agua. Se conocen unas 28000 especies y evolucionaron antes que las C4.
Podemos encontrar CAM acuáticas, epifitas, alpinas… Hay CAM facultativas que en condiciones óptimas son C3 y en situaciones de déficit hídrico hace que desenvuelvan metabolismo CAM. En ambientes extremadamente áridos podemos encontrar un caso especial, las CAM-idling que lo único que hacen es sobrevivir. Este tipo de CAM No abren los estomas ni durante el día ni durante la noche, fijan CO2 mediante la fotorrespiración (el oxígeno de fotosíntesis se utiliza para la respiración y el CO2 de la respiración se usa para la fotosíntesis en un ciclo continuo). No hay ninguna ganancia neta, es de pura supervivencia durante cierto tiempo, si las condiciones desfavorables permanecen terminan muriendo.
Características de las plantas CAM Durante la noche cierran sus estomas, reducen sus reservas de almidón y aumentan los niveles de ácidos orgánicos.
Son plantas suculentas pero no es una condición determinada (no tienen por qué acumular una cantidad anormal de agua en su interior, como los cactus).
Tienen un único tipo de celula fotosintética con una gran vacuola.
Funcionamiento El mecanismo es similar a la C3. PEP-carboxilasa tiene que fijar el carbonato, el cual llega a la celula vaina que fija el CO2 y se convierte en oxalacetato y después en malato. El comienzo hasta el malato es igual, pero en lugar de viajar a la vaina viaja al interior de la vacuola, donde se almacena.
Cuando se hace de día y se cierran los estomas, vuelve a salir al citosol y se descarboxila para dar CO2 y piruvato. El piruvato es fosforilado para dar lugar a fosfoenolpiruvato (PEP) y el CO2 va al ciclo de Calvin.
La fijación se hace por la noche para no perder agua al abrur los estomas y la síntesis durante el día. En el caso de la C4 los dos procesos estaban separados espacialmente mientras que en las CAM hay una separación temporal.
El agua se condensa sobre las hojas durante la noche y es en este momento donde pueden abrir los estomas para no perder agua, lo que supone una ventaja para la planta. La suculencia es también una estrategia, la transpiración es poca y por eso para absorber agua del suelo, se cargan de agua pero también de solutos para disminuir el potencial hídrico (aumenta el potencia osmótico, se hace más negativo porque aumentan los solutos que restan trabajo a la planta) hasta que consiguen que el potencial dentro de la planta sea menor que en el suelo. Si no se cargasen de soluto ganarían mucha agua y el potencial de la planta seria mayor que el del suelo, por lo que perderían agua al suelo.
La descarga del malato puede ser de diferentes tipos entre especies: Depende de EM-NADP: El malato sale de la vacuola, se oxida y la descarboxilacion se da durante la salida y el piruvato entrara en calvin. Ya obtenemos un compuesto de cuatro carbones.
Depende de EM-NAD: el malato sale del vacuolo, se descarboxila mas tarde, primero se convierte a OAA, y posteriormente ya se convierte en piruvato, que depsues entrara en el ciclo de calvin.
Depende de PEP carboxikinasa: en la salida del malato se necesita mayor energía porque la PEP necestia aporte energético. El CO2 sale cuando OAA .
Estequiometría Cualquiera que sea la ruta, el objetivo final es dar lugar a un compuesto de 3 carbonos. El malato no puede entrar en la vacuola libremente, necesita ser transportado en contra de gradiente, por lo que necesita una energía determinada para cargar la vacuola de malato. Por eso mientras estén en un medio desértico no tendrán problema porque tienen energía suficiente para transportar el malato. Si las quitamos de su ambiente ya no serán productivas.
En sus respectivas condiciones óptimas, las C4 son las más productivas de las tres, la C3 las segundas más productivas y por ultimo las CAM. Sin embargo durante la evolución han aparecido antes las C3, luego las CAM y por ultimo C4.
La separación entre los dos procesos fotosintéticos es espacial en las C4 y temporal en las CAM. El proceso es el mismo pero cambia en lugar o tiempo en función de la naturaleza de la planta. Estos modelos de fijación tienen un coste energético. Las plantas CAM necesitan dos CO2 y n ATP (en función de lo que necesite para cargar el malato dentro de la vacuola). El malato necesita un transportador para entrar dentro, el cual funciona por transporte activo y con coste energético.
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