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Plantas C3 y C4, diferencias y ejemplos

Plantas C3 y C4, diferencias y ejemplos


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Ejemplos de plantas C3 y C4, diferencias y nociones de fisiología vegetal. De la fotorrespiración al ciclo de Calvin.

Proponer una página que resuma las diferencias entre las plantas C3 y C4 no es nada fácil. Nos enfrentamos a complejos mecanismos de fisiología vegetal que, si no entramos en detalles moleculares, no son fáciles de comprender. En esta página intentaré explicar las principales diferencias entre las plantas C3 y C4 partiendo de la suposición de que sabes qué es la fotosíntesis y cuáles son los productos del metabolismo vegetal.

Las diferencias entre las plantas C3 y C4 residen tanto a nivel de tejido como en el tipo de ciclo autótrofo organizado.

Plantas C3

Las plantas C3 son todas aquellas plantas caracterizadas por el ciclo de Calvin alternando con Fotorrespiración.

El ciclo de Calvin permite el crecimiento de la planta (la biosíntesis de aquellos complejos macromoleculares que permiten que la planta crezca).

La fotorrespiración, en cambio, limita el crecimiento de la planta y consume el oxígeno presente en la célula vegetal y que ha sido parcialmente liberado por la misma fotosíntesis (con la fotólisis del agua asociada al complejo PSII).

Se llaman plantas C3 porque el fruto de la organización del carbono está dado por dos moléculas de triosa fosfato (3fosfoglicerato), por tantotres átomos de carbono.

Las plantas C3 viven en zonas de clima templado, lo que permite que las hojas abran completamente los estomas en ciertos momentos del día. Con la apertura completa de los estomas, puede ingresar el dióxido de carbono necesario para la activación de las reacciones carboxílicas operadas por Rubisco.

Robo

Rubisco es una enzima que se encuentra en todas las plantas:C3, C4esLEVA. El problema es queRobologra atar ambosoxígenomolecular, es dióxido de carbono. De hecho, ambas moléculas (O2 y CO2) tienen una geometría plana con sigma negativo expuesto en ambos lados.

En condiciones de cantidades iguales de CO2 y O2 en la célula vegetal, Rubisco tiende a unir dióxido de carbono para la fijación de carbono. Las condiciones de estrés, sin embargo, no siempre permiten una apertura completa de los estomas y los niveles de oxígeno pueden ser mucho más altos que los de CO2. Además, el PSII libera constantemente oxígeno molecular para la recuperación del electrón que falta en la feofitina, que es el primer donante electrónico de la fotosíntesis.

Entonces, para las plantas que viven en unclima templado, metabolismoC3es posible porque, en condiciones óptimas, laRoboconsigue que la fijación de carbono prevalezca sobre la fotorrespiración. losplantas C3por lo tanto, no han desarrollado estrategias para acumular CO2 porque las condiciones climáticas en las que prosperan son compatibles con los mecanismos operativos implementados.

Plantas C4

Las plantas C4 viven en áreas con clima tropical y por lo tanto durante el día tienen estomas en su mayoría cerrados. El CO2 no entra.

Estas plantas, para prevenir laRobopodría reaccionar constantemente con oxígeno e implementar lafotorrespiración, han desarrollado un sistema de acumulación de CO2 cerca del rubisco.

Los tejidos fotosintéticos de las plantas C4 se organizan de manera diferente. En las plantas C4, de hecho, hay cloroplastos canónicos pero desprovistos de rubisco (en las células del mesófilo de la hoja) y cloroplastos que presentan el rubisco pero sin PSII (en las células de la vaina del collar).

En la práctica, en elplantas C4se lleva a cabo una primera fijación de carbono por una enzima llamada "PEP-Carboxilasa" (fosfenopiruvato carboxilasa). Esta primera organización ocurre en el citosol, donde se forma la primera molécula acuatro átomos de carbono(C4), oxalacetato.

Luego, el oxalacetato se transforma en malato mediante una deshidrogenasa que aprovecha el poder reductor. Esto ocurre en los cloroplastos de las células del mesófilo (desprovistos de rubisco). El paciente llega a los cloroplastos de las células de la vaina del collar (que en su lugar tienen el robo).

Es aquí donde la enzima málica libera CO2 y piruvato del paciente, produciendo poder reductor. Este mecanismo se da de forma continua, tanto que en estos cloroplastos los niveles de CO2 son tales que permiten que el rubisco evite la fotorrespiración y favorezca la fijación de carbono. A partir de aquí, las plantas C4 implementan el ciclo de Calvin.

Ejemplos de plantas C4

Las plantas con metabolismo C4 suelen ser especies tropicales, especialmente plantas herbáceas que son capaces de concluir su ciclo vegetativo en poco tiempo. Entre los ejemplos más importantes, desde el punto de vista agronómico, recordamos el maíz (zea mays), la caña de azúcar y el sorgo.

Ejemplos de plantas C3

Las plantas C3 son arbóreas y herbáceas. Ejemplos de plantas C3 incluyen girasol, algodón, tabaco, trigo, frijol, roble, arce ...


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