Plantas C3 versus C4

Escrito por john brennan | Traducido por john font
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Plantas C3 versus C4
La mayoría de las plantas es C3. (Jupiterimages/Photos.com/Getty Images)

Probablemente has oído hablar de la fotosíntesis, el proceso que usan las plantas para convertir la luz solar en energía química. Sin embargo, no todas las plantas llevan a cabo este proceso de la misma forma. Hay un par de variaciones diferentes de la fotosíntesis, las más comunes de estas dos son la C3 y la C4. Aunque el esquema básico es el mismo, hay algunas diferencias clave de estas dos.

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Plantas C3

En las plantas C3, una enzima llamada rubisco juega un papel clave en la fotosíntesis. Esta enzima convierte las moléculas de dióxido de carbono en un azúcar de cinco carbonos, comenzando el primer paso en el ciclo de Calvin, que convierte el dióxido de carbono en azúcar. Estas moléculas de seis átomos de carbono casi inmediatamente se rompen en moléculas de tres carbonos, de ahí el nombre C3, por los tres carbonos. Sin embargo, la rubisco también puede unirse al oxígeno en lugar de dióxido de carbono, causando un proceso llamado fotorrespiración. Cuando se produce la fotorrespiración, la resultante de dos carbonos compuestos se exporta desde el cloroplasto y son descompuestos; este proceso consume energía y hace menos eficiente la fotosíntesis de la planta.

Plantas C4

En las plantas C4, los dos tipos diferentes de células están implicadas en la fotosíntesis. En el primer grupo, las células de las vainas del haz se forman alrededor de las venas de las hojas, mientras que del otro grupo, las células del mesófilo, se organizan alrededor de la capa de la envoltura del paquete. El CO2 es capturado en las células mesófilas, donde una enzima llamada PEP (por sus siglas en inglés) carboxilasa, añade el CO2 a un compuesto llamado fosfoenolpiruvato (PEP) para hacer un producto de cuatro carbonos. Este producto de cuatro carbonos se exporta a las células de la vaina del haz, donde se descompone en CO2, la enzima rubisco entonces toma este CO2 y lo introduce en el ciclo de Calvin. A diferencia de rubisco, la PEP carboxilasa tiene poca o ninguna afinidad por el oxígeno, por lo que este proceso de dos etapas ayuda a minimizar la extensión de la fotorrespiración al aumentar las concentraciones de CO2 en las células de la vaina del haz, donde el ciclo de Calvin se lleva a cabo.

Estomas

La parte inferior de la hoja de una planta está salpicada de poros microscópicos llamados estomas, la planta utiliza estos pequeños agujeros para "respirar". En los días calurosos, secos, sin embargo, las plantas necesitan cerrar sus estomas parcialmente o incluso completamente para evitar la pérdida de mucha agua. En una planta de C3, como la concentración de oxígeno se acumula dentro de la hoja, aumenta la tasa de incremento de la fotorrespiración. Las plantas C4, en cambio, son más capaces de minimizar la fotorrespiración, por lo que son más aptas para la supervivencia en caliente, en condiciones soleadas.

Consideraciones

Las plantas C3 son mucho más comunes que los de sus competidores C4. Sólo el 3 por ciento de las plantas con flores son C4, el maíz, la caña de azúcar y el sorgo son algunos de los ejemplos más notables. A pesar de sus pocas variedades, las plantas C4 representan el 25 por ciento del total de la actividad fotosintética en la tierra. Los científicos han tratado de modificar las plantas C3 para minimizar la fotorrespiración sin mucho éxito. De acuerdo con "Biology", es posible que la fotorrespiración juegue un papel protector mediante la eliminación de subproductos dañinos de otras reacciones, si es así, a pesar de que es ineficiente, la fotorrespiración podría conferir ventajas.

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