Plantas CAM

La fotosíntesis es el principal proceso en que el CO2 es fijado por las plantas verdes; sin embargo hay ciertas plantas suculentas y semisuculentas, que fijan el CO2 de noche o en la oscuridad, con un incremento de la ácidez vacuolar, como resultado de la acumulación de ácido málico. Estas plantas pueden fijar el CO2 en la oscuridad, a velocidades superiores de la que lo expulsan mediante la respiración, resultando en una acumulación neta de CO2 .Sí estas plantas se someten a la luz la acidez disminuye. La variación diurna en la acidez fue descubierta en Bryophyllum calycinum, especie perteneciente a la familia Crassulaceae y en consecuencia se denominó "Metabolismo ácido de crasuláceas (MAC o CAM)".

Las sigla CAM significa: “metabolismo ácido de las Crasuláceas”, debido a que esta variante fotosintética inicialmente se describió en plantas de esta familia. Actualmente se conoce un buen número de especies CAM, pertenecientes a diversas familias de plantas crasas o suculentas; Crassulaceae, Cactaceae, Euphorbiaceae, Aizoaceae, etc.

Se trata en general de plantas originarias desérticas o subdesérticas, sometidas a intensa iluminación, altas temperaturas y pronunciados déficit hídricos, adaptadas a condiciones de aridez bastantes extremas. En estas plantas el tejido fotosintético es homogéneo, sin vaina diferenciada, ni tampoco clorénquima en empalizada. Sus estomas muestran un peculiar comportamiento, al contrario de las otras plantas, se abren de noche y se cierran de día.

El metabolismo de las plantas CAM presenta también unas reacciones previas al ciclo de Calvin, y se verifica asimismo una compartimentalización, pero no espacial sino temporal: las reacciones del ciclo de Calvin ocurren de día, con los estomas cerrados, mientras que las reacciones previas tienen lugar de noche, con los estomas abiertos.

Esta ruta metabólica, al igual que la vía C4 se encuentra solo en plantas vasculares. Estas dos rutas involucran mecanismos especializados para la concentración y transporte del CO2 a los sitios de fijación por RuBisCO, pagando un precio extra en términos de ATP por unidad de CO2 fijado, sin presentar ninguna modalidad o mejora bioquímica en términos de la eficiencia de RuBisCO sobre otras vías, como por ejemplo la vía C3. De las especies estudiadas hasta el momento aproximadamente el 89 % son C3, el 10 % con CAM y el restante 1% son C4.

Las plantas con CAM habitan en regiones áridas y secas, donde el factor limitante es el agua, por lo que han desarrollado un mecanismo adaptativo, que les ofrece una ventaja ecológica, como es el cierre de los estomas de día y su apertura nocturna. Estas plantas presentan un ritmo circadiano (de aproximadamente 24 horas), que consta de dos fases:

1. Una oscura que produce una acidificación de la vacuola, por acumulación de ácido málico (C-4), con los estomas abiertos

2. Una

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