Fotosíntesis C3, C4 y CAM y fotorrespiración

BiologíaFisiología vegetalEdades 16–17

Usar con mi clase

Compara la fotosíntesis neta del trigo (C3) y del maíz (C4) al cambiar la luz, el CO₂ y la temperatura, y observa cómo la fotorrespiración aumenta con el calor o con poco CO₂. Mira dentro de la hoja la anatomía Kranz y los pasos de Hatch–Slack, cuenta las reacciones de la Rubisco con CO₂ y O₂ y simula un día de una piña (CAM) que abre sus estomas de noche.

Lección: Fotosíntesis en plantas C3, C4 y CAM; fotorrespiración

Qué muestra

La Rubisco, enzima que fija el CO₂ en el ciclo de Calvin, también reacciona con el O₂. Entonces la planta pierde parte del carbono fijado: es la fotorrespiración, que aumenta con el calor y con poco CO₂ junto a la enzima. Las plantas C4, como el maíz, fijan primero el CO₂ con la PEP carboxilasa en las células del mesófilo y lo liberan junto a la Rubisco en las células de la vaina del haz, así que casi no fotorrespiran. Las plantas CAM, como la piña, abren los estomas de noche y guardan el CO₂ como ácido málico, lo que ahorra agua. Los números son de un modelo didáctico.

Cómo usarla

En Comparar C3 y C4, mueve Luz, CO₂ y Temperatura, elige el eje x de la gráfica y pulsa Registrar. En Dentro de la hoja, elige la hoja de Maíz (C4) o Trigo (C3), sigue los pasos y pulsa Contar 200 reacciones. En Planta CAM, ajusta las temperaturas del día y de la noche y pulsa Simular un día.

Parámetros que puedes cambiar

  • Pantalla Comparar C3 y C4, Dentro de la hoja, Planta CAM
  • Luz (fracción de la luz solar plena) 0–100 %
  • Concentración de CO₂ en el aire 0–1000 ppm
  • Temperatura de la hoja 0–50 °C
  • Eje x de la gráfica CO₂, Luz, Temperatura
  • Hoja que se ve por dentro Maíz (C4), Trigo (C3)
  • Temperatura máxima del día 20–45 °C
  • Temperatura mínima de la noche 5–30 °C

Preguntas para explorar

  1. ¿A partir de qué temperatura fija el maíz CO₂ más rápido que el trigo, y por qué?
  2. ¿Por qué el punto de compensación de CO₂ del maíz es mucho más bajo que el del trigo?
  3. ¿Cuándo abre la piña sus estomas para ahorrar agua, y qué precio paga por ello?