PLANTAS C3, C4 Y CAM

Plantas C3, 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 de luz 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 plantas vasculares.

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.

Las diferencias metabólicas y de gasto energético entre plantas c3, c4 y CAM son debidas a una respuesta ambiental. Cada uno de estos tipos se desarrolla en climas diferentes, y cada uno representa una adaptación a ese clima. Esto hace que el mayor gasto energético para la fijación de CO2 que existe en plantas CAM y c4 tenga sentido.

Las plantas c3 para fijar una molécula de O2 gastan 3 moléculas de ATP y dos moléculas de NADPH, mientras que las plantas c4 y CAM gastan para lo mismo 5 o 6,5 moléculas de ATP respectivamente y 2 de poder reductor. La conversión diurna de málico para formar almidón requiere ATP y justifica la diferencia en consumo energético CAM y c4 son tipos de plantas adaptadas a vivir en ambientes cálidos y áridos las primeras y cálidos pero más húmedos las segundas. En estos ambientes la apertura de estomas para dejar circular el aire y así poder fijar el CO2 les supondría perdidas de agua, de ahí que las c4 y CAM utilicen mecanismos de acumulación de CO2 que les permitan evitar esas perdida de agua.