FOTORRESPIRACIÓN

La fotorrespiración es un proceso que ocurre en el mesófilo de la hoja, en presencia de luz y en donde la concentración de oxígeno es alta. Se trata de un “error” en el ciclo de Calvin, ya que lo más eficiente para la planta, desde el punto de vista energético, es la fijación de carbono. La causa de esto es que las plantas evolucionaron en un ambiente con una concentración de dióxido de carbono atmosférico superior a la actual, en el cual la probabilidad de que se produjese la fotorrespiración era ínfima. Hoy en día, la atmosfera es menos rica en dióxido de carbono, por eso cuando el cannabis es cultivado en atmósferas enriquecidas con dióxido de carbono, la producción final aumenta, así como la velocidad de floración. Como hay menos competencia entre oxígeno molecular (O2) y el CO2, la fotorrespiración ocurre menos a menudo y el metabolismo de la planta funciona de manera más eficiente.

La temperatura más favorable para la fijación de carbono, respecto a la fotorrespiración, son 24-25 ºC, por eso siempre se recomienda mantener la sala de cultivo a esas temperaturas. Si se añade dióxido de carbono, la temperatura ideal asciende hasta los 28 ºC aproximadamente.

El proceso fotorrespiratorio conserva de promedio 3/4 de los carbohidratos de la RuBP, que reaccionan con el oxígeno. La competición entre el CO2 y el O2 por la enzima RUbisCO explica la fuerte inhibición de la fotosíntesis de las plantas C3 en condiciones de bajo nivel de CO2 y el incremento de la fotosíntesis en bajos niveles de oxígeno. En términos de productividad, la fotorrespiración es un proceso que reduce la fijación de CO2 y el crecimiento de las plantas; sin embargo, ahora se sabe que el proceso fotorrespiratorio es importante para remover el exceso de energía (ATP y NADPH2) producido bajo altos niveles de radiación o no utilizados bajo situaciones de estrés hídrico, por ejemplo.

El cloroplasto absorbe O2, que es catalizado junto con la RuBP por la enzima RUbisCO, transformándola así en ácido glicólico o glicolato. El glicolato es traspasado al peroxisoma (saco membranoso que contiene enzimas) y, con la acción de O2, son catalizados por la enzima oxidasa, transformándolos, por una parte, en peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) y, por la otra, en glioxilato, que incorpora nitrógeno por transaminación y forma el aminoácido glicina. Dos de estos aminoácidos son llevados a la mitocondria, donde, finalmente, se producen tres compuestos: serina, amoníaco y CO2. Los gases CO2 y amoniaco se liberan. La serina regresa al peroxisoma, en donde es transformada en glicerato; éste es llevado al cloroplasto, y allí, mediante el gasto de una molécula de ATP, se reintegra al ciclo de Calvin como 3-fosfoglicerato.

RUTA DE HATCH-SLACK O DE LAS PLANTAS C4
En los vegetales propios de las zonas con clima tropical, donde la fotorrespiración podría revestir un problema de notable gravedad, se presenta un proceso diferente para captar el dióxido de carbono.

LAS PLANTAS CAM 

La sigla CAM es empleada como abreviación de la equívoca expresión inglesacrassulacean acidic metabolism, que puede ser traducida al español como metabolismo ácido de las crasuláceas.