Fotorrespiración y ciclos de Calvin en la fotosíntesis
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Fotorrespiración
La rubisco puede añadir oxígeno en un proceso de oxigenación, porque tiene un centro activo donde compiten el CO2 o el O2 en determinadas circunstancias. Ocurre en verano por el cierre de estomas que hace bajar la concentración del CO2. Como en el cloroplasto se forma también O2, ambos compiten por la rubisco, pues la concentración de O2 aumenta. Se produce la respiración aeróbica con agua y CO2, esto es la fotorrespiración. Necesita luz (de día), O2 y produce CO2 y H2O y no ATP, sino que lo necesita. Si un proceso compite con la fotosíntesis, baja la eficiencia de esta última por la competencia con la rubisco evitando la formación de glucosa. Sin embargo, la fotorrespiración es un proceso que protege a la fotosíntesis. La fotorrespiración: altas T, aumento radiación y poca agua.
Hay bacterias que realizan este proceso, es un proceso residual.
Hay otras plantas que viven en ambientes xéricos (secos) de alta luminosidad. Aquí el ciclo de Calvin cambia, porque debido a las temperaturas altas las plantas cierran los estomas y el intercambio gaseoso no se lleva a cabo bien; son las plantas C4. Se lleva a cabo en las células del mesófilo, pero también son muy importantes las células que rodean los vasos. El CO2 entra en las células del mesófilo, y a partir del fosfoenolpiruvato se carboxila al oxalacetato. Este se convierte en malato y puede pasar a la célula del vaso. El NADPH se oxida a NADP. Este malato se descarboxila para entrar al ciclo de Calvin. Además, hay poco CO2 en la atmósfera. Ocurre en dos células distintas, necesita ATP. Sin embargo, es muy eficiente, la concentración de CO2 es mayor que en las C3.
Las CAM son una familia de plantas que tienen las hojas con mucha agua. En estas crasuláceas, estos 2 ciclos se producen a distinta hora: el de Calvin por la mañana y el otro por la noche. Las C4 no tienen fotorrespiración.
En las C3 la fotosíntesis se realiza en las células del mesófilo esponjoso, ricas en cloroplastos. El CO2 va directamente al ciclo de Calvin. Solo ocurre este último, es todo directo. Aparecen en climas de baja luminosidad: en invierno.