Fotosinteza CAM

Fotosinteza CAM (acronim pentru Metabolismul Acidului Crassulacean , adică metabolismul acid al crassulaceae) este un ciclu metabolic de fixare a carbonului care permite optimizarea activității fotosintetice în medii extreme, precum cele din deșert .

Agave este o plantă suculentă capabilă să efectueze fotosinteza chiar și în climatul uscat folosind calea metabolică CAM

Fotosinteza CAM, implementată în Crassulaceae , Cactaceae și în unele specii din alte familii (de exemplu, Ananas , Agave , Sedum etc.), este o adevărată adaptare xerofitică, deoarece permite fotosinteza să aibă loc chiar și cu stomate închise. De fapt, în căile metabolice obișnuite ale plantelor C3 și C4 , fotosinteza necesită deschiderea stomatelor, astfel încât să aibă loc schimburi de gaze (intrarea CO ₂ și ieșirea O ₂ ). Prin urmare, în cazul închiderii stomatelor, plantele nu efectuează fotosinteza.

Proces

La plantele cu metabolism CAM are loc o cale metabolică alternativă care reprezintă o evoluție adaptativă a ciclului Calvin , tipic plantelor C3. Faza luminoasă și faza de fixare sunt, de fapt, separate în timp. În timpul nopții, planta deschide stomatele, permițând intrarea dioxidului de carbon care va fi adăugat la fosfoenolpiruvatul (numit și PEP , un compus cu 3 atomi de carbon) - această reacție este catalizată de enzima fosfoenolpiruvat carboxilază - formând acizi carboxilici cu patru atomi de carbon ( C ₄ ); se formează predominant oxaloacetat (formă ionică a acidului oxaloacetic). Mai târziu, o altă reacție, catalizată de enzima malat dehidrogenază , va reduce oxaloacetatul la acid malic (forma ionică a acidului L-malic, de asemenea un acid carboxilic cu patru atomi de carbon) care va fi acumulat în vacuole . A doua zi, cu stomate închise, când este nevoie să se producă dioxid de carbon, acizii C ₄ acumulați în timpul nopții vor fi rupți, producând piruvat (care va fi apoi fosforilat de ATP care returnează acidul fosfoenolpiruvic, numit și PEP ) și carbon dioxid.care va fi metabolizat în ciclul Calvin.
Calea metabolică CAM are o eficiență fotosintetică foarte redusă, însă permite fotosinteza să aibă loc în condiții de mediu care ar preveni celelalte căi. Păstrarea stomatelor închise în timpul zilei asigură faptul că nu există dispersie de apă. Un aspect interesant al metabolismului CAM este că, deși are o bază genetică , mecanismul este declanșat de condițiile de mediu: fotosinteza CAM are loc în condiții climatice aride, dar în zilele umede, de exemplu după o furtună, plantele CAM efectuează ciclul Calvin conform mecanismului plantelor C3. Prin urmare, fotosinteza CAM trebuie înțeleasă ca o resursă metabolică integrativă care permite continuarea activității vegetative chiar și în condiții prohibitive.

Bibliografie

• Leonardi S. Note despre Ecologia Plantelor Departamentul de Științe ale Mediului Universitatea din Parma, Parma, 2004
• ( EN ) Jon E. Keeley, CAM Photosynthesis in Submerged Aquatic Plants , în The Botanical Review , vol. 2, nr. 64, aprilie 1998 , pp. 121-175, DOI : 10.1007 / BF02856581 .

Elemente conexe

• Fotosinteză
• Plantele C3
• Plantele C4
• Xerofit

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre fotosinteza CAM

linkuri externe

• ( EN ) fotosinteza CAM , pe Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.