Piante CAM
Piante CAM
Le piante CAM, acronimo di “Crassulacean Acid Metabolism” sono un tipo di piante che hanno sviluppato una particolare strategia per affrontare i problemi legati alla fotosintesi in ambienti aridi o secchi, dove l’acqua è scarsa e le temperature possono essere elevate.
Il metabolismo dell’acido crassulaceo, noto anche come fotosintesi CAM, è un percorso di fissazione del carbonio che si è evoluto in alcune piante come adattamento a condizioni aride che consente a una pianta di fotosintetizzare durante il giorno, ma scambiare gas solo di notte. In una pianta che utilizza la CAM completa, gli stomi delle foglie rimangono chiusi durante il giorno per ridurre l’evapotraspirazione, ma si aprono di notte per raccogliere l’anidride carbonica (CO2) e consentirne la diffusione nelle cellule del mesofillo. La CO2 viene immagazzinata come acido malico a quattro atomi di carbonio nei vacuoli durante la notte, quindi durante il giorno il malato viene trasportato nei cloroplasti dove viene riconvertito in CO2, che viene quindi utilizzato durante la fotosintesi. La CO2 preraccolta si concentra attorno all’enzima RuBisCO, aumentando l’efficienza fotosintetica.
Con questo meccanismo le piante CAM riducono la perdita di acqua attraverso la traspirazione durante il giorno, quando le temperature sono elevate e l’umidità è bassa. A differenza della maggior parte delle piante, che aprono i loro stomi (piccole aperture sulla superficie delle foglie) durante il giorno per catturare il biossido di carbonio (CO2) per la fotosintesi, le piante CAM aprono i loro stomi solo di notte.
In tal modo, come accennato, il processo fotosintetico delle piante CAM è suddiviso in due fasi principali: la fissazione del biossido di carbonio (CO2) e la fotosintesi vera e propria.
1. Fissazione del CO2: A differenza delle piante C3 e C4, che fissano il CO2 utilizzando l’enzima Rubisco durante il giorno, le piante CAM svolgono questa fase di notte. Durante la notte, i loro stomi si aprono e assorbono il CO2 presente nell’atmosfera. Questo CO2 viene convertito in una forma chimica diversa, l’acido malico, e immagazzinato nelle cellule delle foglie.
2. Fotosintesi durante il giorno: Durante il giorno, i stomi delle piante CAM rimangono chiusi per evitare la perdita di acqua attraverso la traspirazione. Invece, l’acido malico immagazzinato nelle cellule delle foglie viene trasformato nuovamente in CO2, il quale viene utilizzato per la fotosintesi attraverso il normale ciclo di Calvin. Questa fase si verifica in un ambiente ricco di luce, permettendo alla pianta di produrre glucosio e altre sostanze nutritive necessarie per la sua sopravvivenza.
Questo processo riduce la perdita di acqua perché le piante evitano di aprire gli stomi durante il giorno, quando il rischio di traspirazione eccessiva sarebbe maggiore.
Le piante CAM sono state scoperte inizialmente in alcune specie della famiglia delle Crassulaceae (da cui prende il nome il loro meccanismo), ma successivamente si è scoperto che molti altri gruppi di piante hanno sviluppato questa strategia adattativa per sopravvivere in ambienti difficili. Alcuni esempi di piante CAM includono alcune specie di cactus, agavi, piante succulente e alcune orchidee.
Questo tipo di metabolismo è un importante adattamento per la sopravvivenza delle piante in ambienti aridi o con scarse risorse idriche, permettendo loro di conservare l’acqua e mantenere la fotosintesi nonostante le condizioni sfavorevoli.
In sintesi, le piante CAM possono essere considerate “stomatalmente indipendenti” perché fissano il CO2 durante la notte quando gli stomi sono aperti e poi svolgono la fotosintesi durante il giorno quando gli stomi sono chiusi. Questo meccanismo consente alle piante CAM di ridurre la perdita di acqua e di adattarsi efficacemente a condizioni ambientali difficili, come quelle presenti negli habitat aridi e desertici.
Fonte foto:
– https://en.wikipedia.org/wiki/Crassulacean_acid_metabolism#/media/File:CAM_cycle_English.svg