Comparación de los factores internos que inciden en el metabolismo del CO2 en plantas C3 y C4

Abstract

La Tierra se enfrenta a dos grandes amenazas, la primera es el calentamiento global, que alcanza una etapa alarmante, y la segunda es la población mundial que también se está expandiendo rápidamente. Los factores ambientales afectan el proceso biológico más fundamental, incluida la fotosíntesis y diferentes vías metabólicas para asimilar el CO2 del ambiente. Por lo que el presente estudio se centró en la caracterización de los factores internos que inciden en el metabolismo del CO2 de plantas C3 y C4. En consecuencia, estas plantas tienen diferentes características de asimilación de carbono, anatómicas y bioquímicas. La mayoría de las plantas terrestres, incluidos los cultivos importantes como el arroz, la soja, el trigo y la papa, asimilan el CO2 atmosférico mediante el ciclo de Calvin como un compuesto de tres carbonos (3C), 3-fosfoglicerato (3-PGA), también conocido como vía C3 de la fotosíntesis. En este proceso, la enzima ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa / oxigenasa (Rubisco) juega un papel importante en la asimilación del CO2 atmosférico y, en condiciones de estrés, esta enzima tiene más afinidad por O2, lo que resulta en el proceso contrario a la fotosíntesis, la fotorrespiración. Sin embargo, durante la evolución, se desarrollaron ambientes cálidos y plantas con fotosíntesis de C4, con una serie de propiedades distintas (en particular, la anatomía de la hoja de Kranz y la división del ciclo de entre dos tipos de células) que permitían la captura de CO2 en un compuesto de 4C (Oxalacetato) y su concentración en las proximidades de Rubisco, con el fin de reducir la actividad oxigenasa de aquella enzima y, por tanto, la tasa de fotorrespiración.

Palabras clave: células del mesófilo, células de la vaina del haz, ciclo de Calvin, fijación de carbono, fotosíntesis, fotorrespiración, Rubisco.