PIANTE C3, C4, CAM

GLI ADATTAMENTI DELLE PIANTE
PER MANTENERE IL RENDIMENTO
FOTOSINTETICO.
 L’enzima rubisco ha una tendenza a reagire con O2 anziché
con CO2. Questo porta ad un processo chiamato
fotorespirazione che rallenta la fissazione del carbonio.
Alcune piante come quelle C3, C4, CAM sono in grado di
limitare questo problema.
PIANTE C3
Le piante C3 sono piante che hanno il loro habitat nei climi temperati. Alcune
di esse sono:
Soia;
Barbabietola;
Avena;
Grano;
Riso.
Si chiamano a C3 poiché il primo composto organico
della fotosintesi è una catena carboniosa a 3 atomi di
carbonio, la gliceraldeide 3-fosfato che esce dal ciclo
Calvin.
La serie di reazioni biochimiche che realizza la
fissazione del carbonio nelle piante C3 fu scoperta
durante gli anni Cinquanta del secolo scorso
dall’americano Melvin Calvin, che ricevette44 un
premio Nobel, e dai suoi collaboratori, e va sotto il
nome di ciclo di Calvin.
PIANTE C3
Le piante a C3 sono fotosinteticamente attive di
giorno, mentre di notte chiudono gli stomi
consumando O. Quando il RuBP, composto a 5
atomi di carbonio, si lega a O2 e si produce
l’acido fosfoglicolico che successivamente
subisce una serie di reazioni che lo trasformano
in acido glicerico, (fotorespirazione).
LA FOTORESPIRAZIONE
La fotorespirazione avviene quando la cellula autoproduce CO2 di cui
necessita; l'enzima che catalizza la prima tappa della fotorespirazione
è la RuDP-carbossilasi.
FATTORI DETERMINANTI
bassa concentrazione di CO2
alta concentrazione di O2
la fotorespirazione non è un processo redditizio dal punto di vista
energetico, in quanto non produce né ATP né NADH
COS’E’ LA FISSAZIONE DEL
CARBONIO?
È una reazione che lega l’atomo di C della CO2 ad un composto a 5
atomi di C, il ribulosio 1,5- difosfato (RuBP), producendo un
composto a 6 atomi di C che si scinde in due molecole acido 3fosfoglicerico che a sua volta si riduce a gliceraldeide-3fosfato
(G3P) rigenerando il RuBP.
PIANTE C4.
Le piante C4 sono vegetali che vivono in ambienti in cui
sono esposte a forti stress termici ed idrici. Un esempio
ne sono:
Mais;
Canna da zucchero;
Granturco
Nelle piante C4 :
Non avviene la fotorespirazione;
La prima tappa della fissazione del carbonio consiste nel
legame tra CO2 e un composto chiamato acido
fosfoenolpiruvico (PEP), e nella formazione di un composto a
quattro atomi di carbonio, l'acido ossalacetico.
Quando gli stomi rimangono chiusi, la pianta con
metabolismo C4 prenderà più anidride carbonica a ogni, per
così dire, «respiro», rispetto alla pianta con metabolismo C3.
PIANTE CAM
 Piante grasse;
 Cactus;
 Ananas;
METABOLISMO ACIDO DELLE
CRASSULACEE (CAM)
 Simile al metabolismo delle piante C4;
 Durante la notte, quando le piante aprono gli stomi, il
CO2 si fissa in un composto a 4 atomi di carbonio;
 Durante il giorno invece avviene il ciclo di Calvin.
Classe III A Liceo Scientifico F.
Balsano
A.S. 2013/2014
Lavoro svolto durante le lezioni
di Biologia
Prof.ssa G. Picarelli