Secuestro de carbón

El secuestro de carbono  es el nombre general para el conjunto de procesos mediante los cuales el dióxido de carbono CO 2 se convierte en materia orgánica . Dichos procesos utilizan autótrofos , es decir, organismos que por sí mismos producen las sustancias orgánicas que necesitan. En particular, el proceso de secuestro de carbono es un componente de la fotosíntesis .

Se conocen ocho vías bioquímicas de fijación de carbono por parte de organismos autótrofos. El proceso de secuestro de carbono biológico más común es el ciclo de Calvin .

Plantas

Las plantas utilizan tres procesos diferentes de secuestro de carbono en la fotosíntesis y, por lo tanto, se dividen en tres clases diferentes.

• A partir de 3 , las plantas utilizan el ciclo de Calvin, creando compuestos que contienen tres carbonos. Este tipo de fotosíntesis es característico de la mayoría de las plantas terrestres.
• Las plantas C 4 antes del ciclo de Calvin incluyen CO 2 en combinación con 4 átomos de carbono. Tales plantas tienen una estructura interna especial de las hojas. Estos incluyen la caña de azúcar y el maíz . En general, el proceso C 4 es utilizado por 7600 especies de plantas, lo que representa el 3% del total [1] .
• Las plantas CAM almacenan CO 2 por la noche como un derivado del ácido málico y lo liberan durante el día para aumentar la eficiencia del ciclo de Calvin. Este mecanismo es utilizado por 16 mil plantas [2] , en particular, los cactus .

Microorganismos

Para microorganismos distintos del ciclo de Calvin, se conocen mecanismos de secuestro de carbono. Pertenecen a:

• Ciclo de Krebs inverso
• Vía reductora de acetil-CoA
• Vía del 3-hidroxipropionato y dos ciclos relacionados ( 3-hidroxipropionato/4-hidroxibutirato y dicarboxilato/4-hidroxibutirato ).

Heterótrofos

Aunque casi todos los heterótrofos no pueden sintetizar moléculas completamente orgánicas a partir de dióxido de carbono, parte del dióxido de carbono se incluye en su metabolismo. [3] Por primera vez, la asimilación heterótrofa de dióxido de carbono fue descubierta en 1936 por H.Wood y C.Werkman al estudiar la fermentación de glicerol por bacterias propiónicas .. La carboxilación del piruvato, que conduce a la formación de ácido oxaloacético, se denomina reacción de Wood-Werkmann. Se ha demostrado que las reacciones de carboxilación tienen lugar en todos los procariotas heterótrofos, así como en las células de todos los organismos eucariotas, incluidas las plantas y los animales superiores. Algunos heterótrofos usan reacciones separadas para la inclusión de monóxido de carbono (en forma de ion carbonato) en su metabolismo . En particular, esta reacción la lleva a cabo la piruvato carboxilasa .en la gluconeogénesis , acetil-CoA carboxilasa en la síntesis de ácidos grasos, aminoimidazol ribonucleótido carboxilasadurante la síntesis de nucleótidos de purina de novo, así como el monóxido de carbono se consume durante las reacciones anapleróticas y para la síntesis de fosfato de carbamoiloenzima carbamoil fosfato sintasa.

Véase también

• Metabolismo
• quimiosíntesis
• Fotosíntesis
• Fijación de nitrogeno
• autótrofos

Notas

1. ↑ Sabio, Rowan; Russel Monson. 16 // C4 Biología Vegetal  (neopr.) . - 1999. - S. 551-580. — ISBN 0126144400 .
2. ↑ Antony N. Dodd, Anne M. Borland, Richard P. Haslam, Howard Griffiths 1 y Kate Maxwell. Metabolismo del ácido de las crasuláceas: plástico, fantástico  (inglés)  // Journal of Experimental Botany . — Prensa de la Universidad de Oxford . — vol. 53 , edición. 369 . - Pág. 569-580 . doi : 10.1093 / jexbot/53.369.569 .
3. ↑ Nicole Kresge; Robert D. Simonía; Roberto L. Hill. El descubrimiento de la fijación de dióxido de carbono heterotrófico por Harland G. Wood  // The  Journal of Biological Chemistry  : revista. — 2005.

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