¿cómo se produce el oxígeno? En la etapa clara de la fotosíntesis la luz que llega a la clorofila excita a un electrón a un nivel energético superior. Después de una secuencia de reacciones ( transporte de electrones) la energía se convierte en ATP y NADPH. El agua se descompone en la reacción mencionada y el producto de esta reacción es el oxígeno. En una forma mas específica: Los fotosistemas son los conjuntos de moléculas de clorofila y otros pigmentos empaquetados en los tilacoides. En el centro de los fotosistemas está la clorofila que absorbe la luz para convertirse en una forma "activada". El fotosistema I usa la clorofila a en una forma denominada P700. El Fotosistema II usa una forma de clorofila conocida como P680. La fotofosforilación es el proceso de conversión de la energía del electrón excitado por la luz, en un enlace pirofosfato de una molécula de ADP. Esto ocurre cuando los electrones del agua son excitados por la luz en presencia de P680. La energía de la luz causa la eliminación de un electrón de una molécula de P680 que es parte del Fotosistema II, el electrón es transferido a una molécula aceptora (aceptor primario), y pasa luego cuesta abajo al Fotosistema I a través de una cadena transportadora de electrones. La P680 requiere un electrón que es tomado del agua rompiéndola en iones H+ y iones O-2. Estos iones O-2 se combinan para formar O2 que se libera a la atmósfera.

TRANSPORTE DE ELECTRONES.

FOTOSÍNTESIS DEL MAÍZ. PLANTA C4 Se lleva acabo la vía HATCH y SLACK: Se fija el CO2 atmosférico en el citosol de las células del mesófilo. La enzima PEP carboxolasa une al CO2 con el ac. Fosfoenolpirúvico. Al compuesto lo carboxilan y salen como productos: ac. Dicarboxílico, ac. Oxalacético y aminoácidos. El ac. Oxalacético es transformado en un ácido de 4 carbonos y es transportado a las células de las vainas. Se lleva a cobo la reacción del ácido, esta puede ser por dos rutas: por transaminación o por reducción. Por transaminación el ácido se convierte en ac. Aspártico (citosol). El ac. Aspártico se convierte en oxalacético y esta se reduce a ac. Málico. El ac. Málico se descarboxila y se obtiene ac. Pirúvico, en la reacción de descarboxilación se libera CO2 y este va a las vainas. El ac. Pirúvico se regenera en fosfoenolpiruvato. El CO2 ingresa al ciclo de Calvin, donde es fijado por la enzima RuBiscO. Por reducción el ac. De 4 carbonos se convierte en ac. Málico (cloroplastos) Se descarboxila el ac. Málico y se obtiene ac. Pirúvico, en la reacción se libera CO2 en las vainas.

VÍA DE HATCH Y SLACK.

CICLO DE CALVIN.

CARACTERÍSTICAS DE LAS PLANTAS C4. Hay un óptimo aprovechamiento del CO2. No presentan fotorrespiración. Las plantas son de climas tropicales y subtropicales. Uso eficiente del agua. No tiene tanta tolerancia al estrés hídrico. Los estromas se cierran parcialmente en el día. El ciclo de Calvin se realiza en las noches con los estromas abiertos. Ejemplos de plantas C4: maíz, sorgo, caña de azúcar, etc.

FOTOSÍNTESIS DEL NOPAL PLANTA CAM. Durante la noche los estomas están abiertos y esto permite la fijación del CO2 atmosférico, el que fija el CO2 es el PEP carboxilasa (citosol). El PEP proviene de una degradación del almidón acumulado en los cloroplastos durante el día. Se carboxila el PEP y se obtiene ac. Oxalacético. Después el ac. Oxalacético se reduce a ac. Málico y este se acumula en las vacuolas. Durante el día los estomas están cerrados y el ac. Málico sale de la vacuola y se descarboxila a ac. Pirúvico. En la descarboxilación se libera CO2 y este pasa al ciclo de Calvin. El ac. Pirúvico es transformado en PEP y después a fosfato de triosa, estas van a pasar a los cloroplastos y dan lugar a la síntesis y acumulación de almidón, esto permite la regeneración del PEP durante la noche.

FOTOSÍNTESIS CAM.

CARACTERÍTICAS DE LAS PLANTAS CAM. Las plantas no presentan vainas. No hay fotorrepiración. Las plantas son de zonas desérticas o subdesérticas . Son capaces las plantas de soportar temperaturas muy altas. Uso eficiente del agua. Tiene mucho mayor tolerancia al estrés híbrido. El cierre de los estromas en el día impide la pérdida de agua por transpiración por las altas temperaturas. En la noche se abren los estromas cuando la temperatura y la humedad es menor El ciclo de Calvin ocurre durante el día.

¿POR QUÉ ALGUNAS PLANTAS COMO EL TILO AMERICANO, EL CHÍCHARO O LAS HABAS NO CRECEN BIEN EN CLIMAS ÁRIDOS? Por que son plantas tipo C3, esto quiere decir que son de clima templado. Bajo condiciones ambientales favorables una planta C3 pierde por los estomas aproximadamente 100 moléculas de H2O por molécula de CO2 que entra por ellos. En zonas con aporte constante de agua este hecho no representa un problema pero en regiones áridas y semiáridas si llega a serlo.

Aquellas condiciones que lleven a un balance desfavorable como: Alta temperatura e irradiancia. Alto déficit de presión de vapor entre mesófilo y atmósfera. Aporte limitado de agua por el suelo. Conductividad eléctrica muy alta en la solución de agua del suelo. Tenderán a : Incremento en la restricción difusiva del agua con el cierre estomático parcial o total. Aumento en la actividad fotorrespiratoria de la planta, cosa que no ocurre en las plantas C4 o CAM. Deshidratarse.