¿TODOS LOS AUTÓTROFOS LLEVAN A CABO EL PROCESO DE FOTOSÍNTESIS DE LA MISMA FORMA?

En el cloroplasto de las células del mesófilo: Mediante la enzima Piruvato fosfato diquinasa, una molécula de Piruvato adquiere un fosfato procedente de un ATP, produciendo Fosfoenolpiruvato (PEP) y AMP (Adenosina monofosfato), el cual sale luego al citosol.

El CO₂ entra a la célula. Ya en el citosol, de manera espontánea o mediante la enzima anhidrasa carbónica, se convierte en el ión bicarbonato (HCO3-).

Luego, la enzima PEP Carboxilasa (Fosfoenolpiruvato carboxilasa) une bicarbonato y el PEP (Fosfoenolpiruvato), produciendo Oxalacetato.

Posteriormente, dentro del cloroplasto, la enzima Malato deshidrogenasa (dependiente de NADP+), mediante el Oxalacetato y NADPH produce Malato y NADP+. También, por otro proceso, puede producirse Aspartato.

Finalmente, el Malato, o el Aspartato, salen del cloroplasto de las células del mesófilo y son enviados por los plasmodesmos hacia lascélulas envolventes del haz, donde se realiza el ciclo de Calvin. Una vez aquí, dos diferentes enzimas en sus respectivos lugares (la enzima Málica dependiente de NADP+ en los cloroplastos, la enzima Málica dependiente de NAD+ en las mitocondrias) descarboxilan el Malato, generando CO₂, Piruvato y NADPH, o descarboxilan el Aspartato en Alanina, CO₂ y NADPH.

Para terminar, el CO₂ está listo para el Ciclo de Calvin, mientras que el Piruvato regresa a las células del mesófilo para repetir la ruta C₄.

1. Esta fase se realiza durante la noche, situación que permite que la planta pueda abrir sus estomas, pues la temperatura es baja, y por ende hay menor pérdida de agua. Durante ésta fase se realiza la primera fijación del carbono en Malato, ocasionando que las concentraciones de malato aumenten.

2. En las primeras horas de la mañana los estomas aún permanecen abiertos, dado que la temperatura no ha cambiado mucho. Durante éste momento se aumenta la fijación de carbono mediante el ciclo C₃ normal.

3. Esta fase tiene lugar durante las horas principales del día: la temperatura ha aumentado, ocasionando que los estomas se cierren para evitar la pérdida de agua. Durante éste momento, se comienza a descarboxilar el Malato en Piruvato y CO₂, para así continuar con el Ciclo de Calvin.

4. Durante el atardecer no sólo comienza a disminuir la temperatura, también dismminuye la concentración de malato hasta desaparecer. Se reduce la fijación de CO₂, lo que induce a la apertura de los estomas. Esto incrementa la incorporación de CO₂ y, consecuentemente, la fijación del mismo por medio de la vía C₃, igual que en la fase 2.