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muy bonito tu Padlet, parabens!

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Diferencias Metabólicas plantas C3, C4 y CAM

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Diferencias Metabólicas plantas C3, C4 y CAM

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Clasificación de las plantas

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Agriculturers.com | Red de Especialistas en Agricultura

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El hombre depende de forma más directa de la fotosíntesis que el resto de los animales. El ser humano no solo necesita la fotosíntesis para existir, sino la creciente demanda de alimentos, el aumento de las necesidades hace que dependamos de una mayor cantidad de oxigeno y por tanto de la fotosíntesis.

La fotosíntesis puede resumirse en unas pocas etapas. El dato fundamental es la captación de la energía luminosa procedente del sol por medio de una serie de pigmentos, de los cuales se destaca en particular la clorofila. Esta molécula contiene un átomo de magnesio ubicado de modo tal que los fotones solares son captados en pequeños organelos presentes en las células vegetales, estos aportan la energía necesaria para que las plantas conviertan moléculas inorgánicas (el dióxido de carbono producido como desecho de la respiración y el agua que obtienen el medio ambiente a través de las raíces) en moléculas orgánicas, de las cuales la más habitual es la glucosa. Como consecuencia de este fenómeno, se libera además oxígeno molecular.

Existe una relación directa entre la disponibilidad de carbohidratos y cosecha. Sin embargo, a la hora de considerar si la fotosíntesis puede ser un factor limitante de la cosecha o no, debe distinguirse entre la tasa fotosintética, o CO ₂ fijado por unidad de superficie foliar, y el total de carbono fijado, que tiene en cuenta también la superficie foliar y el tiempo de permanencia de las hojas en el árbol.

La fotosíntesis puede limitar el desarrollo de los frutos y, por tanto, la cosecha, si durante la fase de crecimiento lineal de estos hay una reducción severa de la superficie foliar del árbol por el ataque de insectos o de alguna enfermedad. De hecho, cuando experimentalmente se defolian árboles por el ataque de insectos o de alguna enfermedad.

De hecho, cuando experimentalmente se defolian árboles de mandarino, los frutos dejan de crecer; si la defoliación se practica durante la fase lineal del crecimiento el tamaño final que alcanzan es prácticamente el mismo que poseían en el momento de la defoliación; pero si se lleva a cabo durante la fase de división celular, la falta de disponibilidad de carbohidratos no solo impide su crecimiento, sino que provoca su abcisión. De todo ello se puede concluir que, para la mayor parte de los frutales, la capacidad fotosintética del árbol es más que suficiente para asegurar una cosecha abundante y la fotosíntesis puede convertirse en un factor limitante sólo en unos pocos casos de cosechas muy elevadas, con competencia muy acusada entre órganos y/o cuando se presentan fenómenos de estrés o defoliaciones importantes por razones diversas.

La importancia relativa de la fotosíntesis en la determinación de la cosecha es, por tanto, a través de su influencia sobre el número de frutos y sobre el tamaño de estos. La dependencia del tamaño del fruto resulta obvia. El número de frutos viene determinado generalmente desde la cosecha anterior.

En esta última, el nivel de Ft debe ser suficiente para satisfacer el crecimiento del árbol y el de un elevado número de frutos, y asegurar, además, el desarrollo de un número suficiente de yemas florales y el almacenamiento de las reservas necesarias.

Durante la primavera la disponibilidad de Ft es necesaria para un cuajado adecuado y aunque existen otros factores determinantes del mismo, un déficit en Ft siempre se traduce en una reducción del número de frutos cuajados.

En términos generales, por tanto, el potencial fotosintético en los frutales se halla bajo dos tipos de control:

El medio ambiente, que afecta, directamente, a las reacciones físicas y bioquímicas y, indirectamente, al desarrollo morfológico de las hojas a través de su exposición a la luz.

La demanda de los sumideros.

Los árboles frutales rara vez alcanzan su potencial fotosintético de modo que al considerar la cosecha y sus componentes, esto es, el número de frutos y su tamaño individual, la fotosíntesis debe ser considerada como uno más de entre los factores involucrados, pero probablemente no el más importante.

Fuentes consultadas:

Agustí, M. 2004. Fruticultura. Eds. Mundi-Prensa, Barcelona, España, 493 p.

Autor: Agriculturers.com

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El hombre depende de forma más directa de la fotosíntesis que el resto de los animales. El ser humano no solo necesita la fotosíntesis para existir, sino la creciente demanda de alimentos, el aumento de las necesidades hace que dependamos de una mayor cantidad de oxigeno y por tanto de la fotosíntesis.

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La fotosíntesis permite a las plantas convertir el dióxido de carbono y el agua en carbohidratos empleando la energía lumínica. Un elemento clave en este proceso de fijación del carbono es una enzima llamada Rubisco, que evolucionó por primera vez hace 3 500 millones de años en bacterias fotosintéticas.

Para fijar el carbono, muchas plantas de cultivo como el trigo, la cebada, el arroz, la soja y la patata emplean la Rubisco de una manera ineficiente a través de una ruta bioquímica conocida como fotosíntesis C3. Sin embargo, especies vegetales que han evolucionado más recientemente como el maíz han modificado su estructura foliar y bioquímica para concentrar de una manera más eficaz el dióxido de carbono en torno a la enzima Rubisco a través de una ruta conocida como fotosíntesis C4. En general, las plantas C4 representan aproximadamente el 50 % de todas las especies de gramíneas conocidas y el 3 % de todas las especies de plantas con flores, siendo además responsables del 40 % de la producción mundial de cereales. Pero, ¿qué pasaría si estos porcentajes pudieran incrementarse mediante la biotecnología verde?

Si la fotorrespiración, un proceso que funciona en contra de la fotosíntesis, pudiera reducirse en los cultivos C3 o si los cultivos C3 pudieran modificarse para usar la fotosíntesis C4, se obtendrían grandes beneficios económicos y ambientales debido a que las plantas C4 requieren una menor cantidad de insumos por unidad de producción", comenta Richard Leegood, coordinador del proyecto 3TO4 y profesor de bioquímica vegetal en la Universidad de Sheffield.

La fotosíntesis C4 implica una mayor eficacia en la fijación del carbono y un mejor uso del nitrógeno y del agua, sin embargo transferir estas características a las plantas C3 es un proceso muy complicado. "La eficacia de la fotosíntesis C4 está relacionada con alteraciones en el desarrollo, la biología celular y las características bioquímicas de las hojas de las plantas C4", explica el profesor Leegood. "Transferir estos rasgos a los cultivos C3 es una tarea ardua, pero incluso un éxito parcial a largo plazo conllevaría sin duda importantes beneficios económicos y ambientales".

El proyecto 3TO4 ha estado sentado las bases para lograr este fin tratando de identificar las características fundamentales de la biología de las plantas C4. El objetivo último del equipo es emplear el mecanismo de la fotosíntesis C4 para reducir la tasa de fotorrespiración en plantas C3.

"El trabajo propuesto se desarrolló en gran medida conforme a lo previsto", afirma el profesor Leegood. "Sin embargo, aunque se desarrollaron líneas de colza que eludían la fotorrespiración, las plantas transformadas no exhibieron un fenotipo lo suficientemente marcado como para justificar el amplio programa de trabajo propuesto originalmente", aclara el profesor Leegood.

Para hacer frente a este contratiempo, el equipo redirigió su trabajo y se centró en el estudio de plantas intermedias C3-C4 como Moricandia arvensis, que está estrechamente emparentada con la colza y presenta un mecanismo natural de evasión de la fotorrespiración.

Otro de los objetivos del proyecto era colaborar con el Proyecto Arroz C4 financiado por la Fundación Bill y Melinda Gates. "El arroz C4 está llamado a incrementar la producción de alimentos en sus principales mercados en África y el sudeste de Asia, pero una vez que se haya alcanzado el desarrollo de un cultivo C4 (o cualquier otro cultivo con una fotorrespiración reducida), debería ser relativamente fácil aplicar la tecnología a otros cultivos, incluyendo cultivos C3 en Europa como el trigo", comenta el profesor Leegood.

Aunque el proyecto ya ha finalizado, el trabajo continúa en los laboratorios de los socios en áreas como el desarrollo y la anatomía de las hojas de las plantas C4, el mecanismo de evasión de la fotorrespiración, la regulación postraduccional de proteínas C4, la función de factores de transcripción y la regulación de la expresión génica. Si todo va según lo previsto, el profesor Leegood cree que los cultivos C4 podrían convertirse en una realidad en quince o veinte años.

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Hacia la mejora de la fotosíntesis en cultivos específicos | Result In Brief | CORDIS | European Commission

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No todas las plantas son iguales. Si bien todas emplean una enzima denominada Rubisco para fijar el carbono, algunas solo pueden emplear esta enzima de una manera ineficiente a través de una ruta bioquímica conocida como fotosíntesis C3, lo que resulta en la pérdida de carbono ya fijado mediante un proceso denominado fotorrespiración.

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¿Cómo crees que se podría aumentar la eficiencia de la fotosíntesis?