Como si la tarea de explicar los detalles de lo 'normal' C₃ Ciclo de Calvin de la fotosíntesis (P/S) a nuestros estudiantes no es lo suficientemente difícil, también necesitamos evaluarlos de C₄ P / S  – con su separación espacial del CO inicial₂ fijación en ácidos orgánicos en las células mesófilas y su posterior liberación y re-fijación a través de la enzima rubisco (ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa)  en el ciclo fotosintético de Calvin adecuado dentro células de la vaina del haz*. Por muy difícil que sea, la naturaleza siempre tiene que ir un paso más allá y arruinar las cosas. Por eso, el reconocimiento finisecular de una variante de esta C...₄ P/S en el que CO inicial₂ fijación en ácidos de 4 carbonos y su posterior liberación y re-fijación en el ciclo de Calvin de C₃ P/S tiene lugar dentro de una sola celda no es bienvenido (¡no importa lo fascinante que sea!). Bueno, de todos modos, existe, en plantas superiores como Suaeda (Borszczowia) aralocaspica, Bienertia cycloptera, B. senos persici y B. kavirense, todas en Chenopodiaceae (ahora dentro de la Amaranthaceae) – así que tenemos que superarlo y tratar de comprenderlo. Y eso es lo que samantha stutz et al. han estado haciendo. Aunque estas plantas realizan una separación espacial de los dos CO₂ eventos de fijación dentro de una sola célula mesófila, lo hacen utilizando dos cloroplastos distintos, dimórficos. Ya se sabe que la luz es necesaria para el desarrollo de los cloroplastos dimórficos en los cotiledones en B. aralocaspica. En la oscuridad solo tienen un único tipo de plástido estructural (que expresa Rubisco): la luz induce la formación de cloroplastos dimórficos a partir del grupo de plástidos individuales, y la polarización estructural conduce a la C unicelular₄ síndromeEl objetivo de Stutz et alEl estudio de . fue determinar cómo el crecimiento bajo limitado la luz afecta la estructura de la hoja, la bioquímica y la eficiencia del CO unicelular₂-Mecanismo concentrador. En general, el equipo encontró que el C de una sola célula completamente desarrollado₄ sistema en B. sinuspersici es robusto cuando se cultiva bajo 'luz moderada'. ¿Hacia dónde podría ir este tipo de trabajo? Bueno, si bien es interesante por sí mismo, la búsqueda pura del conocimiento, también tiene una dimensión más aplicada. El centro de toda esta biología y bioquímica fotosintética unicelular es el concepto de CCM, mecanismos de concentración de carbono, por lo que los niveles de CO₂ se incrementan en las cercanías de Rubisco para que favorezca la fotosíntesis – CO₂-fijación - sobre fotorrespiración (llamado C₂ fotosíntesis) que utiliza O₂ como sustrato y, en consecuencia, reduce la eficiencia fotosintética. Bueno, en un intento por replicar parte de la mayor eficiencia fotosintética de C₄ plantas (en gran parte en virtud de sus diversos CCM...), una noción atractiva es diseñar varias formas de CCM en C₃ Plantas de cultivoEste enfoque se ejemplifica en el trabajo de mitsue miyao et al., donde intentaron explotar enzimas del complejo C facultativo₄ planta acuática verticillata hidrilla (que se involucra en una sola celda C₄ P/S) para convertir el arroz de su C típico₃ P/S en una sola celda C₄ fotosintetizador Aunque no lograron su objetivo (¡y es bueno saber que aún se pueden publicar resultados 'negativos'!), su artículo es un relato interesante y conmovedor de las lecciones aprendidas en este trabajo. A medida que continuamos nuestra búsqueda de ese escurridizo impulso en el rendimiento fotosintético, sin duda continuaremos explotando cualquier variante bioquímica del tema fotosintético que muestra la naturaleza. Lo que plantea la pregunta: ¿cuántas variantes más existen entre las 325,000 especies de plantas con flores (por no hablar de todas las algas y otros miembros del reino vegetal)? Parece que necesitamos más anatomistas de plantas, bioquímicos de plantas, fisiólogos de plantas, así como taxónomos de plantas (vea mi última publicación en este blog), ¡después de todo!

* Eso es C₄ P/S a diferencia de CAM (Metabolismo del ácido de las crasuláceas), que también es una versión de C₄ P/S pero que implica temporal separación de los mismos dos eventos de fijación de carbono en plantas como piña, cactus y agave. Sin embargo, CAM casi nunca se conoce como C₄ P/D porque el todopoderoso lobby Zea Supremacy se ha apropiado del término para eso. espacialmente separados C₄ versión que se encuentra en plantas como el maíz... ¡pero no me hagas hablar de eso!

[Curiosamente, y además de sus cloroplastos dimórficos, Suaeda aralocaspica tiene dimorfismo semillas, que exhiben claras diferencias en las características de latencia y germinación. Ahora, dicen que las cosas vienen de tres en tres, entonces, ¿cuál es el tercer dimorfismo de esta especie icónica...? – Ed.]