{"error":"Too few arguments to function pageRender(), 3 passed in \/home\/intagri\/public_html\/libs\/articles\/articles.php on line 513 and exactly 4 expected","line":321,"file":"\/home\/intagri\/public_html\/libs\/general\/pageRender.php","code":0,"trace":[{"file":"\/home\/intagri\/public_html\/libs\/articles\/articles.php","line":513,"function":"pageRender","args":[{},"article\/articleFinishBuying.html",{"userInfo":{"firstNames":"","lastNames":"","email":"","phone":"","points":0,"newsletter":1},"articleInfo":{"article_ID":555,"views":208788,"title":"Plantas C3, C4 y CAM","fb_title":"","link":"plantas-c3-c4-y-cam","desc":"Existen tres tipos de plantas de acuerdo con los mecanismos de asimilación del CO2 en la fotosíntesis, donde el grupo más antiguo es el de plantas de metabolismo fotosintético C3, seguida de las plantas C4 y, finalmente las plantas CAM. Ejemplos de cultivos con mecanismo C3 son: arroz, trigo, cebada, soya, pimiento y tomate. Mientras que cultivos con mecanismo C4 son: maíz, caña de azúcar, sorgo y amaranto. Finalmente, entre los cultivos con mecanismo CAM encontramos: piña, nopal, pitahaya y orquídeas.","fb_desc":"","thumb":"\/assets\/images\/articulos\/categoria1\/2nutricion%20vegetal\/art555-fotosintesis\/Fotosintesis-photosynthesis.jpg","fb_thumb":"","category":6,"related":"","keywords":"Fotosíntesis,Fotorespiración,Estrés hídrico,estrés salino,temperatura,radiación,estomas,estrés abiótico,Bioestimulación","pdfLink":"Articulos\/Nutricion Vegetal\/125. Plantas C3 C4 y CAM.pdf","text":"
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Octubre de 2018<\/em><\/span><\/p>\r\n\r\n

Autor: Equipo Editorial INTAGRI<\/span><\/em><\/p>\r\n<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n

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Fotosíntesis<\/strong><\/span><\/h4>\r\n\r\n

Las plantas son seres vivos que tienen la capacidad de generar energía utilizando agua, luz solar y dióxido de carbono (CO2<\/sub>) mediante reacciones fotoquímicas y bioquímicas; este proceso se conoce como fotosíntesis y en ella se producen compuestos orgánicos necesarios para la planta y se libera oxígeno (O2<\/sub>) a la atmósfera como subproducto. La fotosíntesis es un proceso complejo que tiene una fase luminosa y una fase oscura. En la primera la energía luminosa es trasformada en energía química (ATP y NADPH), mientras que en la fase oscura consiste en la síntesis de glucosa mediante la fijación de CO2<\/sub> en combinación con la energía química generada en la primera fase.<\/p>\r\n\r\n

Para la fase oscura de la fotosíntesis, es importante entender que debido a las diferentes condiciones ambientales, las plantas han evolucionado y desarrollado adaptaciones metabólicas y anatómicas para hacer un uso eficiente del agua (EUA)<\/a> y optimizar la velocidad de asimilación de CO2 <\/sub>para mejorar la síntesis de carbohidratos (eficiencia fotosintética). Existen tres tipos de plantas de acuerdo con los mecanismos de asimilación del CO2<\/sub> en la fotosíntesis, donde el grupo más antiguo es el de plantas de metabolismo fotosintético C3<\/sub>, seguida de las plantas C4<\/sub> y, finalmente las plantas CAM.<\/p>\r\n\r\n

Plantas C3<\/sub><\/strong><\/span><\/h4>\r\n<\/div>\r\n\r\n
\"Fotosíntesis\"\r\n\r\n\t\r\n\t\t\r\n\t\t\t
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Figura 1. La fotosíntesis es un proceso complejo donde las plantas producen compuestos orgánicos necesarios para su desarrollo.<\/strong>   Fuente: Intagri<\/span><\/p>\r\n\t\t\t<\/td>\r\n\t\t<\/tr>\r\n\t<\/tbody>\r\n<\/table>\r\n<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n

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Los vegetales con ruta metabólica C3<\/sub> representan alrededor del 89 % de las plantas vasculares del planeta y la mayoría de los cultivos tienen este tipo de mecanismo. Algunos ejemplos de cultivos con mecanismo C3<\/sub> son: arroz<\/a>, trigo<\/a>, cebada, soya<\/a>, pimiento<\/a> y tomate<\/a>.<\/p>\r\n\r\n

Reciben el nombre de plantas C3<\/sub> debido a que durante la segunda etapa del proceso de la fotosíntesis, en las reacciones de carboxilación del ciclo de Calvin, el primer compuesto formado es el ácido fosfoglicérico (3-PGA), que está formado por 3 carbonos, producto de la combinación entre la ribulosa difosfato (5C) con el CO2<\/sub>. La enzima responsable de esta reacción es la ribulosa-bifosfato, mejor conocido como Rubisco. Aunque la principal función de esta enzima es fungir como catalizador para la carboxilación, también puede actuar como oxigenasa; esto significa que en presencia de luz, el oxígeno compite con el dióxido de carbono por los sitios activos de la enzima, provocando una pérdida de CO2<\/sub> (fotorespiración), lo cual reduce la capacidad fotosintética de la planta.<\/p>\r\n\r\n

La fotorespiración es un fenómeno relacionado con el cierre estomático parcial o total de la planta y es un proceso que impacta en la productividad de los cultivos debido a que la enzima que fija el carbono en el  ciclo<\/p>\r\n<\/div>\r\n\r\n

\"Plantas\r\n\r\n\t\r\n\t\t\r\n\t\t\t
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Figura 2. Ejemplos de plantas C3<\/sub>: papa, trigo y tomate.<\/strong><\/span><\/p>\r\n\r\n\t\t\t

Fuente: Intagri<\/span><\/p>\r\n\t\t\t<\/td>\r\n\t\t<\/tr>\r\n\t<\/tbody>\r\n<\/table>\r\n<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n

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de Calvin (Rubisco), fija O2<\/sub> en lugar del CO2<\/sub>, lo que significa un desperdicio de energía (ATP). La fotorespiración se ve favorecida cuando la planta está sometida a estrés por alta temperatura<\/a>, estrés hídrico o estrés salino<\/a>.<\/p>\r\n\r\n

Plantas C4<\/sub><\/strong><\/span><\/h4>\r\n\r\n

La ruta metabólica C4<\/sub> forma parte de la evolución de las plantas para evitar la fotorespiración. Esta ruta metabólica es una adaptación de las plantas para tener una eficiencia en el uso del agua<\/a> mayor que las plantas C3<\/sub>. Aunque el porcentaje de plantas C4<\/sub> es menor, algunos cultivos de importancia económica tienen este tipo de metabolismo, por ejemplo: maíz<\/a>, caña de azúcar<\/a>, sorgo<\/a> y amaranto.<\/p>\r\n\r\n

Reciben el nombre de plantas C4<\/sub> ya que el primer compuesto formado en el proceso es el ácido oxaloacético (compuesto de 4 carbonos producto de la combinación entre el fosfoenol-piruvato (PEP) con el CO2<\/sub>) que rápidamente es convertido a otro compuesto llamado malato. La enzima responsable de la reacción de carboxilación es la fosfoenol-piruvato carboxilasa (PEPc).<\/p>\r\n<\/div>\r\n\r\n

\"Plantas\r\n\r\n\t\r\n\t\t\r\n\t\t\t
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Figura 3. Ejemplos de plantas C4<\/sub>: maíz, caña de azúcar y sorgo.<\/strong><\/span><\/p>\r\n\r\n\t\t\t

Fuente: Intagri.<\/span><\/p>\r\n\t\t\t<\/td>\r\n\t\t<\/tr>\r\n\t<\/tbody>\r\n<\/table>\r\n<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n

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En este sentido, la particularidad de las plantas C4<\/sub> como resultado de su evolución es que el CO2<\/sub> de la atmósfera es capturado y fijado en dos compartimentos diferentes. Primero el CO2 <\/sub>es capturado dentro de células especializadas llamadas mesofílicas, donde es fijado como HCO3<\/sub>-<\/sup> por la anhidrasa carbónica (AC) para ser tomada a continuación por la enzima PEPc que incorpora el carbono en un ácido C4<\/sub>. Posteriormente este ácido C4<\/sub> es transportado hacia la vaina del haz vascular por la acción de acarreadores específicos ATP dependientes, dando lugar a la descomposición (descarboxilación) de los ácidos C4<\/sub> generando una alta concentración de CO2<\/sub> en las células de la vaina e inhibiendo de esta manera la fotorespiración. Cabe destacar que la descarboxilación según la especie es llevado por alguna de las siguientes enzimas: Málico-NADP, Málico-NAD o PEP Carboxiquinasa. Finalmente el CO2<\/sub> es fijado por la enzima Rubisco e incorporado al ciclo de Calvin-Benson. Esta adaptación en las plantas C4<\/sub> para transportar de forma efectiva el CO2<\/sub> consume energía (2 ATP) por molécula de CO2<\/sub> transportada; sin embargo, estás plantas compensan este gasto energético mayor con una mejor eficiencia en el uso del agua<\/a>, mayor crecimiento y eficiencia en la fotosíntesis a altas temperaturas. Por otra parte, es importante mencionar que esta adaptación está encaminada al uso eficiente del agua, pero no a la tolerancia al estrés hídrico.<\/p>\r\n<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n

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Plantas CAM<\/strong><\/span><\/h4>\r\n\r\n

A diferencia de las otros dos tipos, las plantas CAM además de inhibir la fotorespiración, sus adaptaciones evolucionaran para tolerar el estrés hídrico severo, ya que se caracterizan por la suculencia de tejidos o suculencia celular, disminución drástica de órganos fotosintéticos, cierre estomático diurno que evita la pérdida de agua, presencia de sistemas radicales extensivos, etc. Aproximadamente el 7 % de las plantas vasculares tienen la ruta metabólica CAM, donde destacan plantas que habitan en zonas cálidas y secas como lo desiertos, seguido de especies epífitas de zonas tropicales y subtropicales, así como plantas acuáticas.<\/p>\r\n\r\n

Reciben el nombre de plantas CAM porque utilizan la vía del metabolismo ácido de las crasuláceas (CAM, por las siglas del nombre en inglés), y se caracterizan por que tiene una fase de día y una fase de noche para el metabolismo del CO2<\/sub>.<\/p>\r\n\r\n