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Diversos tipos de plantas han desarrollado mecanismos de concentración de CO2 en el entorno de la rubisco que implican una primera carboxilación del CO2, esta dará lugar a la formación de ácidos de 4carbonos que posteriormente se descarboxilan cerca de la rubisco, saturándola de CO2.

Además de este mecanismo, las plantas C4 han desarrollado una anatomía peculiar que refuerza la separación espacial de las dos carboxilaciones y la eficacia del mecanismo de bombeo de CO2.

Las plantas CAM fijan inicialmente el CO2 de forma similar, pero por la noche, consiguiendo así una separación temporal de la carboxilación inicial y de la definitiva (en el ciclo de la rubisco) que les permite aumentar el WUE (eficiencia en el uso del agua).

*Plantas C4:

1. Asimilación del CO2 en las células del mesófilo para formar ácidos C4 (carboxilación).

2. Transporte de estos ácidos a las células de la vaina.

3. Descarboxilación de estos ácidos C4 en el interior de las células de la vaina para acumular CO2 cerca de la rubisco (que lo reducirá a carbohidratos).

4. Regreso a las celulas del mesófilo del compuesto C3 resultante del paso anterior, y regeneración del aceptor de CO2 (fosfoenolpiruvato, PEPC).

La elevada concentración de CO2 aumenta la eficiencia de la rubisco, reduciendo la fotorrespiración, de modo que los rendimientos fotosintéticos son superiores en plantas C4 en comparación con plantas C3.

 

Fotosíntesis I: fase luminosa

Fotosíntesis II: ciclo de Calvin

Fotosíntesis III: fotorrespiración

Fotosíntesis V: plantas CAM

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