Fotorrespiración para niños
La fotorrespiración es un proceso que ocurre en las plantas, especialmente en las que realizan un tipo de fotosíntesis llamado C3. Es como un "atajo" que a veces toma la planta y que puede hacer que pierda parte del carbono que acaba de fijar para producir su alimento. Este proceso sucede en las hojas, dentro de unas partes muy pequeñas de las células llamadas cloroplastos, peroxisomas y mitocondrias, cuando hay mucha luz y una alta concentración de oxígeno.
Contenido
¿Qué es la Fotorrespiración en Plantas?
La fotorrespiración, también conocida como metabolismo C2, es una serie de reacciones químicas. Su objetivo principal es transformar una sustancia llamada 2-fosfoglicolato en 3-fosfoglicerato. Al hacer esto, la planta puede recuperar hasta el 75% del carbono que de otra forma perdería. Es un proceso que ayuda a la planta a manejar ciertas condiciones ambientales.
¿Por qué ocurre la Fotorrespiración?
Este proceso se descubrió hace mucho tiempo. En 1920, un científico llamado Otto Heinrich Warburg notó que el oxígeno podía frenar la fotosíntesis. A este efecto se le llamó el "efecto Warburg".
Más tarde, se entendió que la fotorrespiración ocurre por una enzima muy importante llamada RuBisCO. Esta enzima es la encargada de fijar el CO2 en las plantas para la fotosíntesis. Sin embargo, la RuBisCO tiene una característica especial: a veces, en lugar de tomar CO2, toma oxígeno.
Cuando la RuBisCO se une al oxígeno en lugar de al CO2, produce una sustancia que no es útil para la planta, el 2-fosfoglicolato. La fotorrespiración es la forma en que la planta intenta deshacerse de esta sustancia y recuperar algo de carbono.
¿Dónde sucede este proceso?
La fotorrespiración es un viaje que involucra a tres orgánulos (partes de la célula) principales:
- El cloroplasto: Aquí es donde comienza el problema, cuando la enzima RuBisCO se equivoca.
- El peroxisoma: Aquí se procesan algunas de las sustancias intermedias.
- La mitocondria: Aquí se libera algo de CO2, lo que hace que la fotorrespiración sea menos eficiente que la fotosíntesis.
También participa el citosol, que es el líquido dentro de la célula.
El Recorrido del Carbono en la Fotorrespiración
Vamos a seguir el camino de las moléculas en este proceso:
Inicio en el Cloroplasto
1. En el estroma del cloroplasto, la enzima RuBisCO se une al oxígeno. 2. Esto produce 2-fosfoglicolato. 3. Esta sustancia se transforma rápidamente en glicolato. 4. El glicolato sale del cloroplasto y se dirige al peroxisoma.
Pasos en el Peroxisoma
1. En el peroxisoma, el glicolato se convierte en glioxilato. En esta reacción se produce agua oxigenada (H2O2), que es tóxica. 2. Las enzimas llamadas catalasas transforman el agua oxigenada en agua y oxígeno, para proteger la célula. 3. El glioxilato se convierte en glicina. 4. La glicina viaja desde el peroxisoma hasta la mitocondria.
Reacciones en la Mitocondria
1. En la mitocondria, dos moléculas de glicina se unen. 2. Una de las glicinas libera una molécula de CO2 y otra de amonio (NH4+). 3. La otra glicina se transforma en serina. 4. La liberación de CO2 en este paso es lo que hace que la fotorrespiración sea menos eficiente. La planta pierde carbono que podría haber usado para crecer. 5. La serina sale de la mitocondria y regresa al peroxisoma.
Regreso al Peroxisoma y al Cloroplasto
1. En el peroxisoma, la serina se convierte en hidroxipiruvato. 2. El hidroxipiruvato se transforma en glicerato. 3. Finalmente, el glicerato viaja de vuelta al cloroplasto.
Final en el Cloroplasto
1. En el cloroplasto, el glicerato se convierte en 3-fosfoglicerato. 2. Esta molécula, el 3-fosfoglicerato, sí puede entrar al ciclo de Calvin. El ciclo de Calvin es el proceso principal donde la planta usa el CO2 para producir azúcares y crecer.
Aunque la fotorrespiración parece un "desperdicio" de energía y carbono, es un mecanismo que ayuda a la planta a manejar el 2-fosfoglicolato, una sustancia que podría ser dañina si se acumula.
Véase también
En inglés: Photorespiration Facts for Kids
