Plantas CAM. ¿Qué son?

Las plantas CAM deben su nombre al Metabolismo Ácido de las Crasuláceas (Crassulacean Acid Metabolism, CAM, de sus siglas en inglés), un tipo de metabolismo del CO2 diferente al habitual de la mayoría de plantas, que fue descrito inicialmente en plantas de la familia de las Crasuláceas, pero que actualmente lo poseen otras familias de plantas crasas o suculentas como los cactus, euforbias, aloes, ágaves o piñas. 

Estas plantas suelen habitar ambientes desérticos y áridos con escasa disponibilidad de agua y evada iluminación. Para poder vivir en estos ambientes, han diseñado una estrategia curiosa.

Como es sabido las plantas poseen pequeñas aberturas microscópicas en sus hojas, denominadas estomas, por las que absorben dióxido de carbono (CO2) y liberan oxígeno (O2) y agua (H2O). De forma habitual, estas aberturas se abren durante el día y se cierran por la noche (cuando la ausencia de luz impide que haya fotosíntesis). Las plantas CAM lo hacen al contrario: abren sus estomas por la noche y los cierran de día. Esto tiene una ventaja ya que el cierre de estomas por el día impide la pérdida excesiva de agua de estas plantas que sobreviven en ambientes áridos con limitación de agua. Durante la noche, la humedad relativa del ambiente es mayor, y la temperatura desciende considerablemente, reduciendo por tanto pérdida de agua. 

Este mecanismo CAM le permite a la planta maximizar la eficiencia en el uso de agua. Se estipula que una planta CAM pierde de 50 a 100 gramos de agua por cada gramo de CO₂ ganado, comparado con los 250 a 300 gramos de las plantas C4 (tropicales como: maíz, caña azúcar.) y los 400 a 500 gramos de las plantas C3 (ejemplo: trigo, tomate, patata, manzano). Por lo tanto las plantas CAM tienen una ventaja competitiva en ambientes con poca agua, que las permiten vivir en ambientes desérticos.

Con los estomas abiertos, estas plantas fijan CO2 durante la noche y lo transforman y acumulan principalmente como ácido málico.

Concretamente, el CO2 captado es fijado sobre PEP (Fosfoenol pirúvico) por la PEP carboxilasa, dando como producto ácido Oxalacético (OAA) que es convertido en ácido málico por la malato deshidrogenasa, que pasa a acumularse en las vacuolas.

Esquema de las reacciones del metabolismo CAM.

Durante el día, se cierran los estomas y el málico es convertido en OAA y éste en PEP liberando CO2 que viaja al ciclo de Calvin para ser convertido en almidón. Como la incorporación del CO₂ al ciclo de Calvin tiene lugar con los estomas cerrados, su concentración dentro de la hoja es lo suficientemente alta como para impedir que la enzima RUBISCO actúe como oxigenasa. De esta manera se anula la fotorrespiración en estas plantas.

Referencias:

Azcón-Bieto, J. y Talon, M. (2ed.) (2008): Fundamentos de Fisiología Vegetal.
Interamericana‐McGraw‐Hill, Madrid.

Koning, Ross E. 1994. Home Page for Ross Koning. Plant Physiology Information Website. http://plantphys.info/index.html (9-11-2010).

Barceló Coll, J.; Nicolás Rodrigo, G.; Sabater García, B. y Sánchez Tamés, R. (2001):
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Taiz, L. and E. Zeiger.1991. Plant Physiology. The Benjamin/Cummings Publ. Co., Inc. Redwood City, Calif., USA 565 p.