Concetti Chiave
- Le piante devono chiudere gli stomi in condizioni di caldo per ridurre la perdita d'acqua, ma ciò può portare alla fotorespirazione, che spreca energia.
- Le piante C4, come il mais e la canna da zucchero, utilizzano un ciclo supplementare per concentrare la CO2, ottimizzando il ciclo di Calvin.
- Il PEP è un enzima chiave nelle piante C4, che fissa il CO2 formando ossalacetato e favorendo l'efficienza fotosintetica.
- Le piante CAM, come le piante grasse, separano i processi di fotosintesi nel tempo, immagazzinando CO2 di notte e attuando il ciclo di Calvin di giorno.
- Le strategie di adattamento delle piante al caldo includono sia la separazione spaziale che temporale dei processi fotosintetici per massimizzare l'efficienza.
Adattamenti delle piante al caldo
Quando fa molto caldo e il clima è molto asciutto, la pianta deve chiudere gli stomi, sennò perde l’acqua.
Il RuBisCO funziona anche come ossigenasi. Avviene il processo della fotorespirazione, che fa sprecare energia alla pianta; non blocca il ciclo di Calvin ma lo rallenta, portando via CO2. Si forma una molecola chiamata fosfoglicolato, che insieme ad altre formano fosfoglicerato. La fotorespirazione sarebbe bene che le piante non la facessero. La fanno quando è troppo caldo e la pianta perde troppa acqua. Il RuBisCO svolge più il ruolo di ossigenasi che di carbossilasi.
Piante C4 e ciclo supplementare
Ci sono piante adattate a questa situazione, le piante C4, che fanno il ciclo supplementare. Un esempio è il mais, o la canna da zucchero. Sono monocotiledoni. Questo ciclo supplementare consiste in un enzima (PEP) che fa avvenire un processo che precede il ciclo di Calvin, nel quale il PEP fissa il CO2 ad un accettore con 3 atomi di C, formando l’ossalacetato, che rilibera la CO2 concentrandola in un’altra parte della pianta, in modo che possa avvenire il ciclo di Calvin.
Piante CAM e separazione temporale
Le piante si adattano ai climi.
Le piante CAM usano anch’esse il PEP. Esse sono le piante grasse. Mentre le pinte C4 hanno una separazione spaziale dei processi (ciclo C4 e C3), le CAM fanno questi processi in tempi separati, ma anziché fare il ciclo di Calvin immagazzinano CO2. Durante il giorno, con gli stomi chiusi, fanno il ciclo di Calvin; durante la notte fanno il ciclo C4.
Domande da interrogazione
- Qual è l'importanza della chiusura degli stomi nelle piante durante il caldo?
- Come si differenziano le piante C4 dalle piante C3 nella gestione del CO2?
- Qual è la strategia delle piante CAM per adattarsi ai climi aridi?
Durante le alte temperature e il clima asciutto, le piante chiudono gli stomi per evitare la perdita eccessiva di acqua, prevenendo così la fotorespirazione che può rallentare il ciclo di Calvin e sprecare energia (testo).
Le piante C4, come il mais e la canna da zucchero, utilizzano un ciclo supplementare con l'enzima PEP per fissare il CO2 in modo più efficiente, concentrandolo in una parte della pianta per ottimizzare il ciclo di Calvin (testo).
Le piante CAM, come le piante grasse, separano temporalmente i processi di fissazione del CO2, immagazzinandolo di notte e utilizzandolo durante il giorno per il ciclo di Calvin, riducendo così la perdita d'acqua (testo).
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